Динамическая контрастная магнитнорезонансная перфузия головного мозга у детей с краниосиностозами

Краниосиностозы представляют собой группу заболеваний, характеризующихся преждевременным сращением одного или нескольких черепных швов, что приводит к характерным деформациям черепа. Данное состояние может протекать бессимптомно, но в ряде случаев приводит к повышению внутричерепного давления, развитию стойких неврологических и когнитивных нарушений [1].

В настоящее время наблюдается возрастающий интерес к изучению краниосиностозов, что обусловлено увеличением частоты данного состояния и расширением знаний о его генетических причинах [2, 3]. Согласно литературным данным, краниосиностозы встречаются у новорожденных с частотой 1:2100–2900 [4]. Особенно значительный рост диагностики этой патологии отмечен за последние два десятилетия по сравнению с предыдущими периодами.

С этиологической точки зрения краниосиностозы делятся на первичные и вторичные. В случаях первичных краниосиностозов преждевременное сращение швов связано с нарушениями развития на стадии эмбриогенеза. Вторичные краниосиностозы обусловлены механическими, метаболическими или тератогенными факторами, влияющими на плод во время внутриутробного развития. Примерно 85 % первичных краниосиностозов проявляются как изолированные случаи, тогда как 15 % связаны с муль-тисистемными синдромами. В изолированных слу- чаях чаще всего происходит преждевременное закрытие только одного шва [4, 5]. Преждевременное сращение черепных швов ограничивает рост черепа в плоскости, перпендикулярной поражённому шву, с компенсаторным увеличением вдоль непоражённых швов. В зависимости от поражённого шва выделяют следующие типы деформаций черепа:

• •    скафоцефалия – преждевременное закрытие сагиттального шва;

• •    тригоноцефалия – преждевременное закрытие метопического шва;

• •    передняя плагиоцефалия – одностороннее закрытие коронарного шва;

• •    брахицефалия – двустороннее закрытие коронарных швов;

• •    задняя плагиоцефалия – одностороннее закрытие лямбдовидного шва;

• •    туррицефалия – двустороннее закрытие лямбдовидных швов;

• •    оксицефалия – закрытие сагиттального и коронарных швов;

• •    деформация по типу «листа клевера» – закрытие сагиттального, коронарных и лямбдовидных швов.

Несмотря на то, что первичная диагностика краниосиностозов основывается на физикальном обследовании, методы лучевой диагностики являются ключевыми для подтверждения диагноза, планирования хирургического вмешательства и мониторинга в послеоперационном периоде.

На современном этапе для диагностики краниосиностозов и сопутствующей интракраниальной патологии широко используются различные методы лучевой диагностики, преимущественно рентгеновская компьютерная томография (КТ) и магнитнорезонансная томография (МРТ) [6, 7].

КТ, используя различные режимы реконструкции, такие как мультипланарная реконструкция (MPR) и объёмный рендеринг (VRT), позволяет подробно оценить свод и основание черепа, а также лицевой скелет [8]. Этот метод является основным для постановки диагноза, планирования хирургических вмешательств и оценки ремоделирования черепа в позднем послеоперационном периоде [9, 10, 11]. Однако существенным недостатком КТ является лучевая нагрузка, которая может повышать риск развития онкологических заболеваний [12]. В этом контексте МРТ обладает ключевыми преимуществами, обеспечивая более детализированное изображение головного мозга, его оболочек и полостей без воздействия ионизирующего излучения. Тем не менее, МРТ имеет свои ограничения, включая низкую способность визуализации костных структур, продолжительность процедуры, высокую стоимость и необходимость анестезии у детей, что снижает его частоту использования по сравнению с КТ.

Показания к хирургическому лечению краниосиностозов включают повышение внутричерепного давления, развитие гидроцефалии и краниоцеребральной диспропорции, что наиболее часто наблюдается при синдромальных или мультишовных не-синдромальных формах краниосиностозов [13].

Согласно исследованиям отечественных и зарубежных учёных, краниосиностоз первоначально вызывает нарушения мозгового кровотока, связанные с компрессией мозгового вещества костями черепа в областях закрытых швов. Клинические проявления, такие как задержка речевого развития, неврозоподобные расстройства и внутричерепная гипертензия, часто возникают значительно позже, после формирования краниоцеребральной диспропорции [14].

В настоящее время существуют научные исследования, посвящённые оценке мозгового кровотока у детей с краниосиностозами с использованием однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ) и МРТ с методикой бесконтрастной ASL-перфузии (Arterial Spin Labeling) [15, 16, 17]. Однако у этих методов есть существенные недостатки: ОФЭКТ сопровождается лучевой нагрузкой, а бес-контрастная МР-перфузия не позволяет полностью оценить все параметры мозгового кровотока.

Динамическая контрастная МР-перфузия головного мозга (Dynamic Susceptibility Contrast-Enhanced MR Perfusion, DCE-перфузия) представляет собой широко используемую методику, которая эффек- тивно применяется для диагностики и мониторинга злокачественных опухолей головного мозга, а также их рецидивов [19]. Кроме того, DCE-перфузия используется при диагностике острых ишемических нарушений мозгового кровообращения (ОНМК) для различения «ядра ишемии» (зона необратимых изменений) и «ишемической полутени» (зона потенциально обратимых изменений).

Эта методика не является частью рутинной практики диагностики перфузионных нарушений головного мозга у детей с краниосиностозами. В зарубежных исследованиях встречаются редкие случаи применения бесконтрастной ASL-перфузии, которая, хотя и не требует внутривенного введения парамагнитного контрастного вещества, предоставляет данные только о скорости мозгового кровотока (rCBF) [16, 17, 20]. Применение DCE-перфузии позволяет оценивать более широкий спектр показателей мозгового кровообращения, таких как объём церебрального кровотока (Cerebral Blood Volume -CBV), измеряемый по площади под кривой; время достижения пиковой концентрации (Time to Peak -TTP) соответствующее центру тяжести или пиковым значениям на графике; время транзита контрастного вещества (Mean Transit Time - MTT), определяемое по ширине кривой. Скорость церебрального кровотока (Cerebral Blood Flow - CBF) рассчитывается по формуле: CBF = CBV / MTT.

Цель исследования: оценить перфузионные изменения головного мозга у детей с краниосиностозами путём выполнения контрастной динамической МР-перфузии с определением относительных показателей мозгового кровотока: объём мозгового кровотока (cerebral blood volume, rCBV) и скорость мозгового кровотока (cerebral blood flow, rCBF).

Объект и методы

В исследовании участвовали 48 детей с различными видами краниосиностоза: 10 (20 %) с синостозом сагиттального шва, 15 (31 %) с метопическим синостозом, 9 (19 %) с односторонним коронарным синостозом, 6 (13 %) с бикоронарным синостозом, 2 (4 %) с лямбдовидным синостозом и 6 (13 %) с поражением всех швов. Возраст детей колебался от 3 до 36 месяцев.

Исследование проводилось с использованием аппарата Magnetom Espree (Siemens) с магнитным полем 1,5 Тесла. Парамагнитное контрастное вещество вводилось внутривенно болюсным способом в дозировке 0,1 ммоль/кг. Все пациенты находились в состоянии медикаментозного сна.

Для оценки мозгового кровотока применялась последовательность «ep2d_perf», параметры которой указаны в таблице 1.

Таблица 1. Импульсная последовательность и параметры методики

Table 1. Pulse sequence and technique parameters

Последовательность	TE	TR	FoV	Slice thickness	Flip angle
ep2d_perf	1440	51	230	5.0	90

Цветные перфузионные карты CBF и CBV строились с использованием системы syngo.via (Siemens). После получения перфузионных карт вручную вы- делялись зоны интереса (Region of Interest, ROI), включающие кортикально-субкортикальные области, наиболее подверженные компрессии, а также наиболее интактные участки головного мозга противоположного полушария. Показатели перфузии в зонах компрессии рассчитывались относительно интактных зон, которые принимались за 100 % (рис. 1).

Рисунок 1. Построение перфузионной карты CBV у пациента с метопическим синостозом. Относительные показатели перфузии указаны стрелками

Figure 1. Construction of CBV perfusion map in a patient with metopic synostosis. Relative perfusion values are indicated by arrows

Результаты

По данным МР-перфузии при метопическом краниосиностозе в зонах компрессии (лобные доли) относительные показатели rCBV и rCBF составили 88,3 ± 24,6 % и 85,5 ± 19,6 % соответственно относительно теменно-затылочных областей (рис. 1).

При монокоронарном синостозе в зоне компрессии (ипсилатеральная лобная доля) относительно контрлатеральной лобной доли равны 95,3 ± 3,1 % (rCBV) и 93,1 ± 2,2 %, (rCBF), а относительно затылочных долей 84,4 ± 5,2% (rCBV) и 87,3 ± 8,2 % (rCBF) (рис. 2); при бикоронарном синостозе в лобных до- лях равны 86,2 ± 19,7 % (rCBV) и 86,4 ± 14,7 % (rCBF) относительно теменно-затылочных областей (рис. 3); при заращении сагиттального шва, в теменных долях относительно лобных и затылочных долей составили 99,1 ± 3,2 % (rCBV) и 98,1 ± 2,4 % (rCBF) (рис. 4).

Анализируя полученные данные, при метопических, моно- и бикоронарных краниосиностозах показатели rCBV и rCBF были снижены в зонах компрессии относительно интактных зон, при сагиттальном синостозе показатели МР-перфузии практически не отличались.

Рисунок 2. Построение перфузионной карты CBF у пациента с правосторонним коронарным синостозом Figure 2. Construction of CBF perfusion map in a patient with right coronal synostosis

Рисунок 3. Построение перфузионной карты CBF у пациента с бикоронарным синостозом

Figure 3. Construction of CBF perfusion map in a patient with bicoronal synostosis

Рисунок 4. Построение перфузионной карты CBF у пациента с сагиттальным синостозом

Figure 4. Construction of CBF perfusion map in a patient with sagittal synostosis

Обсуждение

На сегодняшний день уровень выявляемости как синдромальных, так и несиндромальных краниосиностозов остаётся достаточно низким [14, 18]. Кроме того, в настоящее время не существует унифицированного алгоритма для диагностики краниосиностозов с использованием лучевых методов. Поэтому диагностический план разрабатывается индивидуально, учитывая поставленный диагноз, выявленные особенности заболевания и сроки планируемого хирургического вмешательства [11].

КТ остаётся предпочтительным методом для выполнения компьютерной краниометрии, моделирования и планирования хирургических вмешательств, а также для изготовления индивидуальных шаблонов и имплантов. КТ также помогает в выборе и использовании дистракционных устройств. Однако, поскольку проведение КТ связано с лучевой нагрузкой, этот метод рекомендуется применять только по особым показаниям и не чаще одного раза в 6–12 месяцев.

Магнитно-резонансная томография предоставляет более детализированную информацию о краниовертебральных соотношениях и ликворных системах. Однако без использования дополнительных методик МРТ не позволяет оценить состояние мозгового кровотока в зонах компрессии.

В ходе нашего исследования у детей с сагиттальным краниосиностозом не было выявлено существенного снижения перфузии в предполагаемых зонах компрессии головного мозга. Это согласуется с отсутствием у большинства пациентов данной группы выраженных неврологических нарушений и признаков повышения внутричерепного давления.

У одного пациента со скафоцефалией была диагностирована моторная алалия, а у трёх других наблюдалось незначительное снижение мышечного тонуса, преимущественно в нижних конечностях.

Наиболее низкие показатели мозгового кровотока были зафиксированы у детей с метопическим краниосиностозом. Средний возраст детей с тригоноцефалией в нашем исследовании составлял 10 месяцев. У этих пациентов выявлялись различные неврологические нарушения, включая расходящееся косоглазие, парез мимической мускулатуры, незначительное повышение мышечного тонуса по пирамидному типу, задержка речевого развития и диффузное умеренное или выраженное снижение мышечного тонуса, которое наблюдалось у большинства пациентов.

Некоторые исследователи (de Planque C.A. и со-авт.) не обнаружили снижения показателя CBF в лобных долях у пациентов с краниосиностозом, используя метод ASL-перфузии [20]. Они предполагают, что это может быть связано с недостаточной компрессией соответствующих зон головного мозга у детей в возрасте от 0 до 18 месяцев, а также с низкой вероятностью повышения внутричерепного давления в этом возрасте [21, 22].

Сравнение с результатами нашего исследования показывает, что различия в показателях перфузии обусловлены именно применяемой методикой исследования, а не возрастом пациентов.

Выводы

Результаты нашего исследования продемонстрировали, что использование контрастной динамической МР-перфузии позволяет эффективно оце- нивать перфузионные изменения в головном мозге, определяя объём (cerebral blood volume, rCBV) и скорость мозгового кровотока (cerebral blood flow, rCBF). Это служит дополнительным критерием для принятия решений о необходимости хирургического вмешательства, а также является инструментом для динамического контроля в послеоперационном периоде как на ранних, так и на поздних стадиях.