Потапов А.А.

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Захарова Н.Е.

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Корниенко В.Н.

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Пронин И.Н.

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Александрова Е.В.

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Зайцев О.С.

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Лихтерман Л.Б.

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Гаврилов А.Г.

ФГАУ «Научно-исследовательский институт нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко» Минздрава РФ, Москва, Россия

Данилов Г.В.

ФГАУ «Национальный медицинский исследовательский центр нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко» Минздрава России, 125047, Москва, Россия

Ошоров А.В.

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Сычев А.А.

ФГБУ "НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко" РАМН, Москва

Полупан А.А.

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Нейроанатомические основы травматической комы: клинические и магнитно-резонансные корреляты

Журнал: Журнал «Вопросы нейрохирургии» имени Н.Н. Бурденко. 2014;78(1): 4-13

Просмотров : 55

Загрузок : 4

Как цитировать

Потапов А. А., Захарова Н. Е., Корниенко В. Н., Пронин И. Н., Александрова Е. В., Зайцев О. С., Лихтерман Л. Б., Гаврилов А. Г., Данилов Г. В., Ошоров А. В., Сычев А. А., Полупан А. А. Нейроанатомические основы травматической комы: клинические и магнитно-резонансные корреляты. Журнал «Вопросы нейрохирургии» имени Н.Н. Бурденко. 2014;78(1):4-13.

Авторы:

Потапов А.А.

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Все авторы (12)

Анатомические, физиологические, метаболические и нейромедиаторные механизмы, формирующие структурно-функциональную целостность мозга, лежащую в основе всей психической деятельности, постоянно находятся в центре внимания специалистов из области фундаментальных и клинических нейронаук [1-3, 10, 12-16, 18, 21, 22, 24, 28, 29, 33-35, 37, 39, 41, 43, 45]. Развитие современных методов нейровизуализации открыло новые возможности изучения структурных основ нарушения сознания, когнитивных, сенсомоторных функций при различной церебральной патологии [4, 5, 9,10, 20, 30, 36, 39, 44].

Появление новых последовательностей магнитно-резонансной томографии (МРТ): DWI, DTI, T2*GRE, SWAN - значительно расширило возможности выявления негеморрагических мелкоочаговых и микрогеморрагических повреждений глубинных структур мозга, представляющих основу формирования посттравматических бессознательных состояний [4, 5, 9, 10, 19, 22, 34, 37, 39, 41, 43, 45].

Цель настоящей работы - изучение взаимосвязи локализации и уровня поражения мозга, верифицированных с помощью МРТ, с тяжестью черепно-мозговой травмы (ЧМТ) и ее исходами.

Клинические наблюдения и методы исследования

Исследования с использованием разных режимов МРТ (Т1, Т2, FLAIR, DWI, DTI, T2* GRE, SWAN) проведены у 162 пациентов (53 женщины и 109 мужчин в возрасте от 8 до 72 лет, средний возраст 29,6±12,8 года) с ЧМТ разной степени тяжести. Основную группу (91,4%) составили пострадавшие в возрасте от 15 до 59 лет. Доминирующей причиной травмы служили дорожно-транспортные происшествия (71,6%), реже - избиение (16,6%), падение с высоты роста или большой высоты (8,6%) и др. Тяжесть состояния пострадавших по шкале комы Глазго (ШКГ) варьировала от 3 до 15 баллов (средняя 8±3 балла). Из 162 пациентов 106 (65%) находились в коме (8 баллов и менее по ШКГ), у 18% тяжесть состояния соответствовала 9-12 баллам и у 17% пациентов - 13-15 баллам по ШКГ. Всем пострадавшим при поступлении и в динамике выполняли компьютерную томографию (КТ) головного мозга. Показаниями для МРТ были: необходимость уточнения локализации и тяжести повреждения мозга, несоответствие клинических и данных КТ при стабилизации состояния пациента, нормализации внутричерепного и церебрального перфузионного давления, устранении психомоторного возбуждения, возможности адекватного контроля жизненно важных функций, отсутствии у пациента металлических имплантов и т.д. МРТ была выполнена у 48% пациентов (71 пострадавший) в 1-7-е сутки после травмы, у 33% - на 8-14-е сутки и у 19% - на 15-21-е сутки (в среднем через 8,7±5,7 сут).

На основе полученных данных МРТ о локализации и уровне повреждения мозга была предложена новая классификация с применением дифференцированной оценки повреждений полушарных и стволовых структур:

1 - отсутствие признаков паренхиматозных повреждений;

2 - очаги повреждений корково-субкортикальной локализации;

3 - повреждение мозолистого тела ± 2;

4 - повреждение подкорковых образований и/или таламуса с одной или двух сторон ± (2-3);

5 - одностороннее повреждение ствола на любом уровне ± (2-4);

6 - двустороннее повреждение ствола на уровне среднего мозга ± (2-4);

7 - двустороннее повреждение ствола на уровне моста ± (2-6);

8 - двустороннее повреждение продолговатого мозга ± (2-6).

Каждая последующая группа могла включать в себя признаки предыдущих.

Статистическая обработка результатов исследования выполнена с использованием программы

Excel и прикладных статистических пакетов R и Statistica 6.0, 8.0.

Результаты

Корреляционный анализ по Спирмену показал высокодостоверную связь между исходами травмы по шкале Глазго (ШИГ) и тяжестью состояния пострадавших по ШКГ (r=0,63; р<0,001). Эта зависимость прослеживается на графике бивариантной функции плотности (рис. 1), что свидетельствует об адекватном применении обеих шкал при оценке как тяжести травмы, так и ее исхода.

Рисунок 1. Распределение пострадавших в соответствии со шкалами ШКГ и ШИГ. Здесь и на рис. 2 и 3: а - диаграмма рассеяния; б - бивариантная плотность.

В табл. 1 представлено распределение пострадавших по группам в зависимости от уровня и локализации повреждения мозга, а также данные о частоте комы неблагоприятных исходов (глубокая инвалидизация, вегетативное состояние и смерть) в каждой группе.

Как видно, нарастание частоты повреждений глубинных супратенториальных структур и ствола сопровождается увеличением частоты развития комы и неблагоприятных исходов.

В нашей серии только у 10 из 162 пациентов при МРТ не выявлено церебральных повреждений (лишь один из пострадавших был в коме) и у всех наблюдались благоприятные исходы (хорошее восстановление или умеренная инвалидизация). У 31 пострадавшего диагностированы только кортикально-субкортикальные повреждения (очаговые ушибы), 9 (29%) их них находились в коме и только у 4 (13%) были неблагоприятные исходы. По мере вовлечения мозолистого тела, подкорковых и стволовых структур увеличивается процент больных в коме и частота неблагоприятных исходов (см. табл. 1).

У 2 из 162 пострадавших были выявлены повреждения продолговатого мозга, поэтому мы посчитали необходимым ввести 8-ступенчатую градацию повреждений. В процессе статистического анализа были выявлены значимые корреляции между значениями по оценкам ШКГ, ШИГ и оценкой по предложенной МРТ-градации уровня и локализации повреждений мозга (r1=–0,62, r2=–0,72, p<0,01). Полученную зависимость демонстрируют графики рассеяния и бивариантной плотности (рис. 2, 3), которые свидетельствуют о высокой прогностической значимости новой (расширенной) МРТ-градации повреждений мозга.

Рисунок 2. Распределение пострадавших в соответствии со шкалой комы Глазго и расширенной МРТ-шкалой повреждений мозга.
Рисунок 3. Распределение пострадавших в соответствии со шкалой Глазго и расширенной МРТ-шкалой повреждений мозга.

Оценка состояния пострадавших по ШКГ и исходов по ШИГ показала, что авто- и мотоаварии приводили к более тяжелому поражению мозга и менее благоприятным исходам по сравнению с другими причинами травмы (p<0,01), что объясняется включением дополнительного механизма ускорения-торможения и ротации. Анализ данных МРТ также выявил более частое повреждение глубинных структур мозга (подкорковых образований, таламуса, мозолистого тела и ствола) при автоавариях (p<0,05).

Ниже приведены примеры данных МРТ, наглядно показывающие признаки, по которым проведена оценка уровня поражения мозга при ЧМТ в остром периоде (рис. 4-10).

Рисунок 4. МРТ-признаки супратенториальных корково-субкортикальных повреждений (градация 2 по расширенной МРТ-классификации уровня повреждения мозга). а - T1; б - Т2; в - Т2-FLAIR режим.
Рисунок 5. МРТ (12-е сутки после травмы): признаки повреждения мозолистого тела, подкорковых структур. Диффузное аксональное повреждение. Пациент 20 лет. Кома - 5 баллов по ШКГ, коматозное состояние в течение 17 сут. На аксиальной КТ (а) определяется понижение плотности в области валика мозолистого тела. МРТ в режиме Т1 (б) четко не выявляет поражение. МРТ в режиме Т2-FLAIR (в) визуализирует истинную распространенность ДАП: мозолистое тело, заднее бедро внутренней капсулы и таламус справа, заднее бедро внутренней капсулы и бледный шар слева. Градация 4 по расширенной шкале оценки уровня и локализации повреждений. Исход - глубокая инвалидизация.
Рисунок 6. МРТ-признаки одностороннего повреждения ствола на уровне среднего мозга-моста (градация 5 по расширенной шкале).
Рисунок 7. МРТ-признаки диффузного аксонального повреждения с двусторонним поражением среднего мозга (градация 6 по расширенной шкале). Пациент 22 года. Травма в автоаварии. ШКГ - 4 балла, исход - глубокая инвалидизация.
Рисунок 8. МРТ-признаки двустороннего повреждения ствола на уровне моста (градация 7 по расширенной шкале).
Рисунок 9. МРТ (5-е сутки после травмы): двустороннее повреждение продолговатого мозга, моста и среднего мозга, повреждения таламуса и подкорковых образований справа (градация 8 по расширенной шкале). Пациентка 22 лет. Травма в автоаварии. Оглушение (11 баллов по ШКГ), бульбарные нарушения, тетрасиндром. а-е - Т2-FLAIR режим; ж - Т2 режим; з - режим диффузии - определяется вазогенный отек ствола: коэффициент диффузии (ADC) - 1,08-1,17×10–3 мм2/с (норма - 0,7±0,075×10–3 мм2/с).
Рисунок 10. КТ (а, б) и МРТ (в-з) пациента 29 лет. Сочетанная мотоциклетная травма. Кома (7 баллов по ШКГ). а, б - КТ при поступлении: состояние после удаления эпидуральной гематомы в левой теменно-височной области, плоскостная субдуральная гематома в левой височной области, небольшая (объем до 10 мл) эпидуральная гематома задней черепной ямки слева. МРТ на 4-е сутки после травмы: в, г - Т2 режим; д, е - Т2-FLAIR режим, ж, з - режим диффузии. Кроме этого - зона вторичной ишемии в разных сосудистых бассейнах и двусторонние очаги повреждения в дорсальных отделах продолговатого мозга (которые не визуализировались на КТ). Исход - глубокая инвалидизация, тетрасиндром.

В качестве примера первичного двустороннего повреждения ствола мозга на бульбарном уровне приводим наблюдение: пациентка 22 лет получила травму в автоаварии. При поступлении в первичный стационар: состояние оглушения (11 баллов по ШКГ) с грубыми бульбарными нарушениями, эпизодами апноэ, которые потребовали интубации и проведения пролонгированной искусственной вентиляции легких. Пациентка была переведена в институт, где по данным МРТ было выявленo повреждение ствола на бульбарном уровне (см. рис. 9). На фоне консервативной терапии восстановилось адекватное спонтанное дыхание, регрессировали бульбарные симптомы, тетрапарез. Пациентка выписана в ясном сознании, при сохраняющейся легкой бульбарной и пирамидной симптоматике.

В нашей серии у 76 пострадавших на МРТ-томограммах были выявлены патологические очаги в стволе мозга, 68 (89,5%) из них находились в коме, у 58 (76%) отмечены неблагоприятные исходы. У 8 (10,5%) пациентов при наличии изменений в стволе (на разных уровнях) угнетение сознания не достигало комы. На рис. 11 видно, что у пациентов в более тяжелом состоянии чаще выявляются повреждения ствола мозга.

Рисунок 11. Частота повреждений ствола мозга (по данным МРТ) у пациентов с ЧМТ разной степени тяжести (по ШКГ).
В то же время 28 (62,2%) из 45 пациентов с повреждениями только глубинных полушарных структур (без повреждения ствола) находились в коме, остальные 17 (37,8%) - в сопоре или в состоянии оглушения.

При сопоставлении наших данных о частоте повреждения ствола мозга у больных с травматической комой с данными других исследований очевидны некоторые различия как в оценке тяжести состояния пациентов, сроках исследования после травмы, так и в использовании разных последовательностей МРТ. Как видно из табл. 2, частота повреждений ствола у больных в коме в наблюдениях R. Firsсhing и соавт. [25] составила 57%, в работе R. Mannion и соавт. [31] - 28%.

В нашей серии в зависимости от тяжести состояния по ШКГ этот показатель варьировал от 49 до 83%. При этом были использованы новые последовательности МРТ и существенно расширен срок обследования пациентов после травмы. Полученные данные свидетельствуют о высокой чувствительности расширенной МРТ-градации для оценки тяжести и уровня травматического повреждения мозга и прогнозирования исходов травмы.

Обсуждение

В последние годы широкое применение и постоянное совершенствование методов нейровизуализации показало, что каждый из них обладает определенными преимуществами и недостатками в клинических условиях [8-10]. Исследования показали, что ни один из современных методов нейровизуализации не может быть чувствительным для выявления всех видов повреждений при острой ЧМТ и ее последствиях, а также пригодным для оценки всего спектра патофизиологических реакций мозга, возникающих в разные периоды после травмы [9, 40]. Основу для построения классификации повреждений, а следовательно, и формулировки диагностического, лечебного и прогностического алгоритма составляют знания биомеханики травмы, данные нейроморфологии и патофизиологических механизмов, определяющих клиническую картину травматической болезни, ее течение и исход [19, 27].

До появления современных методов нейровизуализации при классификации ЧМТ принимались во внимание клинические проявления (глубина и длительность нарушения сознания, посттравматическая амнезия, неврологические и вегетативные расстройства) и данные патоморфологических исследований.

После внедрения в клиническую практику КТ были предложены классификации, основанные на прижизненной неинвазивной визуализации структурных повреждений мозга. Были предложены КТ-классификации очаговых ушибов и диффузных повреждений, внутричерепных кровоизлияний [6, 7, 11, 12]. L. Marshall и соавт. [32] предложили КТ-классификацию тяжелой травмы мозга, которая учитывала косвенные признаки вторичного воздействия на срединно-стволовые структуры мозга и околостволовые цистерны, а также объемы внутричерепных кровоизлияний, требующие или не требующие хирургического вмешательства. Эта классификация получила широкое применение в систематизации пострадавших при создании банков данных и проведении национальных и международных клинических исследований эффективности различных методов лечения [17, 32].

МРТ-исследования у пострадавших с тяжелой ЧМТ в остром периоде, выполненные R. Firsching и соавт. [25], показали высокую частоту повреждений ствола мозга и позволили авторам сформулировать 4-уровневую МРТ-градацию тяжелой травмы мозга. По мнению авторов, точное определение локализации первичных и вторичных очагов повреждения в стволе мозга имеет решающее значение в прогнозировании исходов тяжелой ЧМТ. Используя другие последовательности МРТ (T2, FLAIR, GRE), R. Mannion и соавт. [31] при обследовании 46 пациентов с тяжелой ЧМТ также отметили прогностическое значение повреждений ствола мозга. Однако в этих работах авторы обследовали только пациентов в коме без ее количественной оценки, основывались на определении уровня повреждения ствола только по данным ограниченного спектра последовательностей МРТ, эта градация не учитывала тяжесть и локализацию супратенториальных повреждений (таламуса, подкорковых ядер, мозолистого тела), не проводилась сравнительная оценка повреждения глубинных структур мозга при травме средней и легкой степени тяжести. В нашей работе впервые проведено МРТ-исследование локализации и уровня поражения мозга у пострадавших с ЧМТ различной тяжести с использованием широкого спектра последовательностей (Т1, Т2, FLAIR, DWI, DTI, T2*, SWAN). В результате этого исследования были сопоставлены частоты повреждений глубинных полушарных и стволовых структур при ЧМТ разной степени тяжести, разных исходов. Полученные данные показали, что применение современных последовательностей МРТ позволяет точнее выявить повреждения ствола мозга, чем на основании КТ-исследований и МРТ в стандартных режимах [25, 27, 32, 40].

Эти данные подтверждают современные представления о том, что причиной посттравматической комы при травме мозга могут быть обширные первичные или вторичные повреждения полушарных структур (кортикально-субкортикальных, подкорковых, таламических) или ствола [26, 30, 38, 39, 41-43]. Вполне очевидно, что вероятность развития комы при повреждении ствола мозга достоверно выше, чем при повреждении супратенториальных полушарных структур.

Вместе с тем обратимые повреждения ствола мозга, в том числе мезенцефального и ромбэнцефального уровня, могут выявляться и у пострадавших в сопоре, в состоянии оглушения и даже в сознании. В нашей серии из 76 наблюдений пострадавших с верифицированными МРТ-признаками повреждения ствола - у 8 (10,5%) - угнетение сознания варьировало от 9 до 14 баллов по ШКГ с последующим восстановлением сознания и регрессом клинических признаков нарушений стволовых функций. Из них у 19 (25%) человек не отмечалось сдавления цистерн. В то же время из 45 пациентов с МРТ-признаками повреждения глубинных полушарных структур (включая таламус, подкорковые ядра и мозолистое тело в разных сочетаниях), но без поражения ствола мозга в коме находились 28 (62,2%) и остальные 17 (37,8%) - в сопоре, в состоянии оглушения или в сознании. Следует отметить, что из 28 человек только у 9 (32%) отсутствовало сдавление околостволовых цистерн. Полученные данные согласуются с исследованиями других авторов [23, 27, 31], в которых показано наличие повреждений подкорковых структур, мозолистого тела и ствола мозга при травме средней и даже легкой степени тяжести, выявляемых более чувствительными последовательностями МРТ (SWAN, DWI, DTI).

В настоящем исследовании было установлено более частое повреждение глубинных структур мозга (подкорковых образований, таламуса, мозолистого тела и ствола) при автоавариях по сравнению с другими механизмами травмы. Поскольку повреждение глубинных структур является патогномоничным для диффузного повреждения мозга, наши данные подтверждают представление о том, что преобладающими механизмами этого вида повреждения мозга являются автоаварии. Во всей группе пострадавших с разной тяжестью травмы выявлена высокодостоверная корреляция между оценками по ШКГ и ШИГ (r=0,63; р<0,001). Расширенная МРТ-градация повреждений мозга с учетом вовлечения корково-субкортикальных областей мозга, подкорковых образований, таламуса и ствола показала высокую корреляцию как с тяжестью состояния пострадавших (r1=–0,62; р<0,01), так и с исходами травмы r2=–0,72, р<0,01) (см. рис. 2, 3).

Таким образом, к настоящему времени, благодаря внедрению высокочувствительных методов нейровизуализации, накопились новые знания о микронейроанатомии травмы мозга разной степени тяжести. Это в свою очередь требует постоянного пересмотра и обновления классификационных подходов к оценке широкого спектра клинико-морфологических проявлений повреждений мозга при всем многообразии ее механизмов, отягощающих преморбидных, возрастных, гендерных и других факторов. Примером эффективности такого подхода может быть предложенная расширенная МРТ-градация локализации и уровня повреждения мозга, дальнейшее развитие которой позволит создать современную прогностическую модель травмы мозга.

Работа выполнена в рамках гранта РФФ и №13-04-12061.

Комментарий

Статья посвящена результатам изучения взаимосвязи локализации и уровня поражения мозга при черепно-мозговой травме (ЧМТ) по данным магнитно-резонансной томографии (МРТ) с тяжестью травмы и ее исходами.

Актуальность данной работы не вызывает сомнения, учитывая чрезвычайную социальную значимость ЧМТ - одной из важнейших причин смерти и инвалидизации людей в молодом возрасте, приводящей к неблагоприятным исходам почти в 50% случаев. Оптимальная организация помощи пострадавшим требует раннего прогнозирования исходов ЧМТ, что является актуальной задачей. Проведение рандомизированных исследований предполагает стратификацию ЧМТ, что, бесспорно, возможно только с учетом данных современных методов «тонкой» нейровизуализации.

Данное исследование выполнено с использованием самых современных магнитно-резонансных режимов: DWI, DTI, T2*GRE, SWAN у достаточного количества пациентов (162 пациента в остром периоде травмы). Проанализирован возрастной, половой состав исследованной группы, механизмы травмы во взаимосвязи с ее тяжестью и исходами. Развивая идеи Фиршинга и соавт., на основании данных магнитно-резонансной визуализации А.А. Потаповым и соавт. создана новая классификация ЧМТ с оценкой локализации и уровня повреждения полушарных и стволовых структур головного мозга. Выявлена достоверная взаимосвязь новой МРТ-градации повреждений с тяжестью и исходами ЧМТ, что указывает на ее большое прогностическое значение.

Статистический анализ проводился с помощью современного программного обеспечения, все выводы в работе основаны на статистически значимых результатах. Результаты анализа доступно и полно иллюстрированы графиками. Клинические примеры в статье представляют методику этой работы очень наглядно.

Совершенствование современных методов нейровизуализации позволяет своевременно получать точную информацию о микроструктурных изменениях паренхимы мозга при ЧМТ. Это в свою очередь приводит к углублению представлений о механизмах развития неврологических нарушений при ЧМТ, в том числе - угнетения сознания. В отличие от используемых ранее классификаций ЧМТ, учитывающих прежде всего клинические проявления травмы, данная классификация, предложенная коллективом авторов, определяет комбинированный клинико-нейровизуализационный подход к указанной проблеме, более объективно отражающий суть патологических изменений в веществе мозга при ЧМТ, что, несомненно, может внести существенный вклад в создание прогностической модели ЧМТ.

Таким образом, проведенное научное исследование А.А. Потапова и соавт. является актуальным, имеет серьезное научное и практическое значение. Созданная новая классификация будет способствовать улучшению прогнозирования исходов ЧМТ и оптимизации лечебного процесса.

М.М. Ибатуллин (Казань)

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail