Клинико-радиологическое обоснование выделения подтипов первичной мальформации Киари 1-го типа

Читать метаданные

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

Выяснение роли отдельных факторов, составляющих морфологическую основу мальформации Киари 1-го типа (МК1), в развитии ее клинических проявлений и подтипов.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

В основную группу исследования включили 710 взрослых пациентов с церебеллярной эктопией, разделив их на подгруппы по выраженности опущения миндалин мозжечка (эктопия менее 2 мм — МК0; 2—4 мм — МК0,5; 5 мм и более — МК1; 5 мм и более в сочетании с выраженным опущением ствола мозга ниже края большого затылочного отверстия — МК1,5), а также по наличию «тесной» и «малой» задней черепной ямки (ЗЧЯ). Анализировали клиническую симптоматику и костный фенотип ЗЧЯ.

РЕЗУЛЬТАТЫ

В группах с нарастанием эктопии миндалин мозжечка выявлено повышение доли лиц с «тесной» ЗЧЯ, сирингомиелией, отоневрологическими нарушениями и симптомами поражения черепных нервов, ствола и мозжечка. Феномен «малой» ЗЧЯ наблюдали у 81% пациентов основной группы, что ассоциировалось с большим числом больных с сирингомиелией. «Тесная» ЗЧЯ выявлена у 51% пациентов, она связана с большей частотой сочетанных псевдотуморозных и субокципитальных МК1-обусловленных головных болей, а также большей степенью эктопиии миндалин мозжечка. Анализ соотношения морфометрических компонентов фенотипа ЗЧЯ в обследованной популяции выявил сочетание трех факторов у 37% пациентов; доля изолированной эктопии миндалин мозжечка не превышала 10%. У пациентов с клинической симптоматикой МК1 классический вариант МК1 был выявлен в 39% случаев. При сопоставлении групп МК0,5 и МК1 определены близкие клинико-радиологические характеристики, что может свидетельствовать о патогенетическом родстве МК1 с эктопией миндалин мозжечка 2—4 мм.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенное исследование дало основания для расширения классификации МК1 у взрослых с включением в нее формы МК типа 0,5, а также для оценки феноменов «малой» и «тесной» ЗЧЯ при диагностике пациентов с подозрением на МК.

Ключевые слова:

мальформация Киари 1-го типа

эктопия миндалин мозжечка

«малая» задняя черепная ямка

«тесная» задняя черепная ямка

сирингомиелия

Авторы:

Файзутдинова А.Т.

ФГБОУ ВО «Казанский государственный медицинский университет» Минздрава России

Богданов Э.И.

ГБОУ ВПО «Казанский государственный медицинский университет» Минздрава России

ORCID: 0000-0001-9332-8053

Дата поступления:

17.02.2020

Дата принятия в печать:

05.03.2020

Список литературы:

Chiari H. Concerning Alterations in the Cerebellum Resulting from Cerebral Hydrocephalus. Pediat Neurosci. 1987;13:3-8. https://doi.org/10.1159/000120293
Barkovich A, Wippold F, Sherman J, Citrin C. Significance of cerebellar tonsillar position on MR. Am J Neuroradiol. 1986;7(5):795-799.
Milhorat T, Nishikawa M, Kula R, Dlugacz Y. Mechanisms of cerebellar tonsil herniation in patients with Chiari malformations as guide to clinical management. Acta Neurochir (Wien). 2010;152:1117-1127. https://doi.org/10.1007/s00701-010-0636-3
Headache Classification Committee of the International Headache Society (IHS) The International Classification of Headache Disorders, 3rd edition. Cephalalgia. 2018;38(1):110. https://doi.org/10.1177/0333102417738202
Богданов Э.И. Сирингомиелия. Неврол. журнал. 2005;5:4-11.
Заббарова А.Т., Богданов Э.И. Головная боль при «тесной» задней черепной ямке: клинико-МРТ-морфометрическое исследование. Неврол. журнал. 2010;6:21-25.
Менделевич Е.Г., Михайлов М.К., Богданов Э.И. Сирингомиелия и мальформация Арнольда — Киари (клинико-нейровизуальные аспекты). Казань: Медицина; 2002.
Heiss J, Oldfield E. Treatment of Adult Chiari I Malformation. In: RS Tubbs, WJ Oakes, eds. The Chiari Malformation. New York: Springer Science, Business Media; 2013.
Файзутдинова А.Т., Богданов Э.И. Пути повышения эффективности медицинской помощи взрослым пациентам с мальформацией Киари 1 типа: роль изучения естественного течения заболевания и результатов хирургического лечения. Практическая медицина. 2016; 2(4-96):127-132.
Iskandar B, Hedlund G, Grabb P, Oakes W. The resolution of syringohydromyelia without hindbrain herniation after posterior fossa decompression. J Neurosurg. 1998;89(2):212-216. https://doi.org/10.3171/jns.1998.89.2.0212
Tubbs R, Iskandar B, Bartolucci A, Oakes W. A critical analysis of the Chiari 1.5 malformation. J Neurosurg. 2004;101(2 Suppl):179-183. https://doi.org/10.3171/ped.2004.101.2.0179
Markunas C, Tubbs R, Moftakhar R, Ashley-Koch A, Gregory S, Oakes W, Speer M, Iskandar B. Clinical, radiological, and genetic similarities between patients with Chiari type I and type 0 malformations. J Neurosurg Pediatr. 2012;9(4):372-378. https://doi.org/10.3171/2011.12.PEDS11113
Bogdanov E, Heiss J, Mendelevich E, Mikhaylov I, Haass A. Clinical and neuroimaging features of «idiopathic» syringomyelia. Neurology. 2004; 62(5):791-794. https://doi.org/13.10.1212/01.wnl.0000113746.47997.ce
Heffez D, Broderick J, Connor M, Mitchell M, Galezowska J, Golchini R, Ghorai J. Is there a relationship between the extent of tonsillar ectopia and the severity of the clinical Chiari syndrome? Acta Neurochir (Wien). 2019. https://doi.org/10.1007/s00701-019-04171-1
Urbizu A, Poca M, Vidal X, Rovira A, Sahuquillo J, Macaya A. MRI-based morphometric analysis of posterior cranial fossa in the diagnosis of Chiari malformation type I. J Neuroimaging. 2014;24(3):250-256. https://doi.org/10.1111/jon.12007
Nishikawa M, Sakamoto H, Hakuba A, Nakanishi N, Inoue Y. Pathogenesis of Chiari malformation: a morphometric study of the posterior cranial fossa. J Neurosurg. 1997;86(1):40-47. https://doi.org/10.3171/jns.1997.86.1.0040
Milhorat T, Chou M, Trinidad E, Kula R, Mandell M, Wolpert C, Speer M. Chiari I malformation redefined: clinical and radiographic findings for 364 symptomatic patients. Neurosurgery. 1999;44(5):1005-1017. https://doi.org/10.1097/00006123-199905000-00042
Whitney N, Sun H, Pollock J, Ross D. The human foramen magnum — normal anatomy of the cisterna magna in adults. Neuroradiology. 2013;55:1333-1339. https://doi.org/10.1007/s00234-013-1269-z
Bogdanov E, Faizutdinova A, Mendelevich E, Sozinov A, Heiss J. Epidemiology of Symptomatic Chiari Malformation in Tatarstan: Regional and Ethnic Differences in Prevalence. Neurosurgery. 2019;84(5):1090-1097. https://doi.org/10.1093/neuros/nyy175
Heiss J, Suffredini G, Bakhtian K, Sarntinoranont M, Oldfield E. Normalization of hindbrain morphology after decompression of Chiari malformation Type I. J Neurosurg. 2012;117(5):942-946. https://doi.org/10.3171/2012.8.JNS111476
Furtado S, Reddy K, Hegde A. Posterior fossa morphometry in symptomatic pediatric and adult Chiari I malformation. J Clin Neurosci. 2009; 16(11):1449-1454. https://doi.org/10.1016/j.jocn.2009.04.005
Крупина Н.Е., Белодед В.М. Комплекс аномалий основания черепа и шейного отдела позвоночника и мальформация Киари 1 типа. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2002;102:3-7.

Закрыть метаданные

Мальформация Киари 1-го типа (МК1) была описана в конце XIX века как опущение миндалин мозжечка ниже уровня большого затылочного отверстия (БЗО) [1]. С внедрением МР-томографии за диагностически значимый порог этого опущения был принят уровень 5 мм и более [2], выделен классический, или первичный, вариант МК1, обусловленный гипоплазией задней черепной ямки (ЗЧЯ) [3]. Клинически при первичной МК1 наиболее значимы МК1-обусловленные сирингомиелия, головные боли (ГБ) и туловищная атаксия [4—7], эффективным методом лечения которых является восстановление динамики цереброспинальной жидкости (ЦСЖ) в области краниоцервикального перехода путем хирургической декомпрессии [8, 9].

Результаты клинико-МРТ-сопоставлений дали основание для включения в спектр МК1-патологии МК типа 0 (МК0) и МК1,5 [10—13], а также показали недостаточную чувствительность эктопии миндалин мозжечка в 5 мм в качестве определяющего критерия диагностики МК1 [7, 12, 14]. Это обусловило практический интерес к изучению нерубрифицированных форм классической МК1 и поиску других факторов, влияющих на патогенез симптомных форм патологии МК1-спектра. Выделяют три основные морфометрические составляющие фенотипа МК1: степень дислокации миндалин мозжечка ниже БЗО; укорочение линейных размеров ЗЧЯ; сужение большой цистерны мозжечка [4, 15—17]. Целью исследования было выяснение роли отдельных факторов, составляющих морфологическую основу МК1, в развитии клинических проявлений МК1 и ее подтипов.

Цель исследования — выяснение роли отдельных факторов, составляющих морфологическую основу мальформации Киари 1-го типа (МК1), в развитии ее клинических проявлений и подтипов.

Материал и методы

В исследование включили 710 взрослых пациентов с клиническими проявлениями церебеллярной эктопии, разделив их на группы по выраженности опущения миндалин мозжечка ниже линии Мак-Рея (Т, в мм): эктопия миндалин мозжечка отсутствует или не достигает 2 мм (группа МК0); 2—4 мм (МК0,5); 5 мм и более (МК1); 5 мм и более в сочетании с выраженным опущением ствола мозга ниже БЗО (в данном исследовании в среднем 55±11% от длины продолговатого мозга, по [11]) (МК1,5). В группу МК0 наряду с пациентами с сирингомиелией [10] были включены пациенты без сирингомиелии, но с клиническими проявлениями, характерными для МК1 [14]. В исследование не включали пациентов с вторичной церебеллярной эктопией [3]. Пациентов основной группы с отсутствием на сагиттальных МР-изображениях большой цистерны (тип Е по [18]) и пациентов с укороченными линейными размерами ската и/или чешуи затылочной кости и/или с малым объемом ЗЧЯ выделили в две подгруппы, условно обозначив их «тесной» и «малой» ЗЧЯ соответственно.

Клинико-МРТ-сопоставления в группах пациентов — а) с различным уровнем эктопии миндалин мозжечка, б) с «малой» и нормальной по размеру ЗЧЯ, в) с «тесной» ЗЧЯ и с визуализируемой большой цистерной ЗЧЯ — проводили на выборках из 461, 358 и 480 пациентов соответственно.

Контрольную группу составили 20 мужчин и 20 женщин без острой неврологической патологии, очаговых поражений вещества головного мозга или костных аномалий. Для определения укорочения костных линейных размеров и малого объема ЗЧЯ были приняты показатели, которые меньше контрольных более чем на одно стандартное отклонение. Полученные нами в качестве контрольных значения морфометрических показателей в целом согласовались с опубликованными данными [17, 19, 20].

Костный фенотип ЗЧЯ (рис. 1) оценивали по МРТ-изображениям (EXCITE, GE Healthcare, Waukesha, Wisconsin; 1,0 и 1,5Т). Объем ЗЧЯ (V) рассчитывали как 4/3π×(Х/2×Y/2×Z/2) [21]. Платибазию устанавливали при значении показателей В и/или Ва не менее 135°. При анализе клинических симптомов и признаков выделяли: 1) МРТ-верифицированную сирингомиелию, 2) ГБ, с выделением ГБ, характерных для МК1 (МК1ГБ), включая затылочно-шейные или субокципитальные и псевдотуморозные, провоцируемые кашлем, приемом Вальсальвы [4, 6], других, преимущественно первичных, ГБ (не МК1ГБ), а также симптомокомплексы 3) глазных, 4) отоневрологических нарушений и 5) поражения черепных нервов, ствола и мозжечка [17].

Рис. 1. Исследованные параметры ЗЧЯ.

а) угол Богарта (B), угол Велькера (Ba), нижний угол ЗЧЯ (β), длина ЗЧЯ (Z), высота ЗЧЯ до уровня линии Твининга (H); б) длина ската (CL), чешуи затылочной кости (SO), переднезадний диаметр БЗО (FM), высота ЗЧЯ до ее верхнего угла (Y), величина эктопии миндалин мозжечка ниже линии Мак-Рея (T); в) ширина ЗЧЯ (X), передний угол ЗЧЯ (α).

Статистический анализ данных проводили с использованием программы IBM SPSS Statistics 23 с расчетом для количественных данных медианы, первого и третьего квартилей (Me [Q1;Q3]) и критерия Манна—Уитни (U), для качественных данных — критериев χ² и углового преобразования Фишера, а также коэффициента корреляции Спирмена и общей линейной модели (многомерной с 4 факторами) — для анализа возможного влияния морфометрических показателей на развитие клинической симптоматики. Для демонстрации соотношения компонентов фенотипа ЗЧЯ использована диаграмма Венна. Для оценки различий критическим уровнем значимости принято значение p<0,05.

Результаты

Сопоставление показателей костного фенотипа ЗЧЯ основной и контрольной групп (табл. 1) выявило для пациентов с различными подтипами МК1 статистически значимое уменьшение показателей высоты, уплощение основания, переднего и нижнего углов ЗЧЯ.

Таблица 1. МРТ-характеристики ЗЧЯ пациентов основной и контрольной групп

Показатель	МК0	МК0,5	МК1	МК1,5	Основная группа	Контрольная группа
Муж/жен	75/58	54/76	110/235	34/68	273/437	20/20
Возраст, годы	44±15	43±14	44±14	42±13	43±14*	49±6
T, мм	(–0,3)±1,4	3±1	9±4	13±6	7±6*	(–5)±4
X, мм	103±5	104±7	102±5	104±6	103±6	103±5
Y, мм	62±7	62±6	61±7	61±6	61±7*	66±4
Z, мм	83±5	82±5	84±5	84±6	83±5*	82±3
V, мл	276±41	282±47	273±40	280±37	277±41*	293±29
CL, мм	39±5	40±6	39±5	37±4	39±5*	43±3
SO, мм	40±4	39±5	38±5	39±5	39±5*	45±4
FM, мм	35±4	35±4	36±4	36±4	36±4*	37±3
H, мм	28±5	28±5	28±5	27±6	28±5*	33±5
B, °	130±9	128±10	133±11	135±11	131±10*	123±6
Ba, °	123±11	122±11	125±13	127±11	124±12	122±7
α, °	110±12	110±12	111±11	114±11	111±12*	99±8
β, °	79±11	81±12	82±11	82±12	80±11*	70±8
«Тесная» ЗЧЯ, %	30	45	57	73	51*	0
«Малая» ЗЧЯ, %	81	75	81	91	81*	25
Платибазия, %	36	36	44	56	42*	10
Сирингомиелия, %	33	27	40	49	38*	0

Примечание. * — p<0,05 для основной и контрольной групп.

В ряду групп с нарастанием эктопии миндалин мозжечка (см. табл. 1, рис. 2) отмечено повышение доли лиц с «тесной» ЗЧЯ (χ²=17,9; p<0,001) и сирингомиелией (χ²=10,2; p=0,017). Кроме того, большая величина Т выявлена у пациентов с платибазией по сравнению с пациентами с нормальными показателями B и Ba (6 [2; 10] против 4 [1; 8] мм, pU=0,018). Анализ клинической симптоматики в подгруппах пациентов с нарастающим уровнем эктопии миндалин мозжечка (табл. 2) выявил нарастание отоневрологических нарушений (χ²=13,9; p=0,003) и симптомов поражения черепных нервов, ствола и мозжечка (χ²=8,7; p=0,033). У пациентов с не МК1ГБ величина T была меньше, чем при отсутствии данной симптоматики (5 [0; 8] против 6 [3; 10] мм, pU=0,004).

Рис. 2. МК1 и МК1-подобные формы патологии.

а) МК0 с сирингомиелией (T — 0, CL — 38 мм, SO — 36 мм, V — 191 мл); б) МК0,5 (T — 4 мм, CL — 42 мм, SO — 33 мм, V — 250 мл); в) МК1 с нормальными размерами ЗЧЯ (T — 10 мм, CL — 43 мм, SO — 41 мм, V — 297 мл); г) МК1,5 (T — 6 мм, CL — 34 мм, SO — 39 мм, V — 285 мл, эктопия продолговатого мозга 72%).

Таблица 2. Клиническая характеристика пациентов

Показатель	МК0	МК0,5	МК1	МК1,5	Основная группа
Муж/жен	50/33	34/56	63/153	26/47	173/289
Возраст, годы	45±15	44±14	44±13	40±13	44±14
МК1ГБ, %	55	60	57	64	58
Не МК1ГБ, %	54	41	38	37	41
Отсутствие ГБ, %	19	19	20	21	20
Глазные нарушения, %	41	31	30	45	35
Отоневрологические нарушения, %	38	46	50	63	48
Симптомы поражения черепных нервов, ствола и мозжечка, %	54	50	54	71	56

При сопоставлении пациентов с «малой» ЗЧЯ с пациентами контрольной группы отмечено больше больных с сирингомиелией (χ²=9,9, p=0,002) и платибазией (χ²=11,9, p=0,001).

В подгруппе пациентов с «тесной» ЗЧЯ по сравнению с пациентами с визуализируемой большой цистерной отмечены большие значения T (7 [4; 11] против 4 [0; 8] мм, pU<0,001) и большая доля сочетанных псевдотуморозных и субокципитальных МК1ГБ (χ²=5,9; p=0,015).

Наличие платибазии ассоциировано с большей представленностью сирингомиелии (χ²=7,4; p=0,006), глазных нарушений (χ²=7,7; p=0,005) и симптомов поражения черепных нервов, ствола и мозжечка (χ²=9,94; p=0,002). Выявлена положительная корреляция величины Ва с наличием сирингомиелии (r=0,152; p=0,017), МК1ГБ, зрительными, отоневрологическими нарушениями и симптомами поражения черепных нервов, ствола и мозжечка (соответственно r=0,262, r=290, r=240, r=238; p<0,001).

Наличие сирингомиелии отрицательно коррелировало с наличием ГБ в целом (r= –0,174; p<0,001) и с не МК1ГБ (r= –0,176; p<0,001), а также положительно коррелировало с симптомами поражения черепных нервов, ствола и мозжечка (r=0,103; p=0,027).

Для развития МК1ГБ показана значимость влияния сочетания трех факторов — эктопии, «тесной» ЗЧЯ и платибазии (p=0,010).

Обсуждение

По данным нашего исследования, уменьшение линейных размеров ЗЧЯ («малая» ЗЧЯ) встречается у большинства пациентов (81%) с МК1. При этом оно ассоциировано с сирингомиелией, но не коррелирует со степенью эктопии миндалин мозжечка.

Облитерация большой цистерны («тесная» ЗЧЯ) выявляется у 51% пациентов с МК1, она связана с большей частотой сочетанных псевдотуморозных и субокципитальных МК1ГБ, а также с большей величиной эктопии миндалин в БЗО.

Эктопия миндалин больше выражена у пациентов с сирингомиелией, отоневрологическими нарушениями и симптомами поражения черепных нервов, ствола и мозжечка.

У пациентов с классической МК1 при развитии сирингомиелии ГБ встречаются реже, что, возможно, объясняется изменением ЦСЖ-динамики после развития сирингомиелии. Важно отметить, что подобная тенденция выявляется и у пациентов с другими изученными подтипами МК1.

Отсутствие корреляции «малой» ЗЧЯ с уровнем эктопии миндалин мозжечка и «тесной» ЗЧЯ подчеркивает самостоятельное значение «малой» ЗЧЯ в качестве фактора, составляющего морфологическую основу МК1. Несмотря на корреляцию с эктопией миндалин мозжечка, фенотип «тесной» ЗЧЯ выявлен у 30% пациентов группы МК0, характеризующейся нормальным уровнем миндалин мозжечка, что превышает распространенность фенотипа, аналогичного «тесной» ЗЧЯ, в общей популяции (8% по [18]) и подтверждает роль «тесной» ЗЧЯ в качестве составляющей фенотипа МК1. Соотношение трех морфометрических компонентов фенотипа ЗЧЯ представлено на рис. 3.

Рис. 3. Соотношение морфометрических компонентов фенотипа ЗЧЯ при МК1 и МК1-подобной патологии.

Диагностическая и прогностическая значимость угловых показателей и платибазии при рассматриваемой патологии требует продолжения исследования.

У пациентов с различными подтипами МК1 классический вариант составил 39%. МК1 с нормальными размерами ЗЧЯ — 9%, МК0,5 — 18%, МК0 — 19%, МК1,5 — 15%. Выявление при сопоставлении групп МК0,5 и МК1 близких клинико-радиологических характеристик может свидетельствовать о патогенетическом родстве МК1 с эктопией миндалин мозжечка 2—4 мм, классифицированной нами как МК0,5, и дает основание для расширения континуума: МК0—МК0,5—МК1—МК1,5. Обоснованность выделения МК0,5 связана также со стабильным выявлением данного феномена в различных популяциях и относительно высокой его распространенностью [17, 19, 22]. Доля пациентов с эктопией менее 5 мм составила: 6% от пациентов с МК1 и сдавлением большой цистерны [17], 33% от пациентов с клинической симптоматикой МК1 [19] и 18% от пациентов с МК1 с различной степенью сочетанного опущения ствола мозга [22]. Применение предложенной нами градации облегчит сопоставление данных, полученных разными исследователями.

Выявление в нашем исследовании обратной зависимости в распространенности ГБ и сирингомиелии, отличий в связи данных нарушений с показателями фенотипа ЗЧЯ предполагает различные пути реализации ликвородинамических нарушений у пациентов с эктопией миндалин мозжечка: при преобладании в фенотипе ЗЧЯ фактора «тесноты» — ликвородинамические с развитием МК1ГБ; при преобладании «малой» ЗЧЯ — спинальные с формированием сирингомиелии.

Заключение

Проведенное исследование дало основание для расширения классификации МК1 у взрослых с включением в нее формы МК0,5. Выявленные клинико-радиологические корреляции подчеркивают диагностическую значимость всех трех рассмотренных показателей фенотипа ЗЧЯ и необходимость их сочетанной оценки в диагностическом алгоритме обследования пациентов с подозрением на МК. Полученные данные могут быть использованы для уточнения показаний к хирургической декомпрессии при различных подтипах МК1.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.