Оценочные шкалы и показатели диффузионно-тензерной МРТ в прогнозировании регресса двигательного дефицита у пациентов, перенесших церебральный инсульт

Введение. Церебральный инсульт - одна из ведущих причин инвалидизации, связанная с нарушением моторики у большинства пациентов в острой фазе и медленным регрессом двигательного дефицита в отсроченный период [1]. На сегодняшний день существуют две принципиально различные методики прогнозирования регресса клинических последствий заболевания - оценка состояния поражения структур головного мозга по данным методов нейровизуализации и применение клинических оценочных шкал. Ведущим визуализационным методом выступает магнитно-резонансная томография (МРТ), в т.ч. диффузионно-тензорная МРТ (дМРТ), где одним из основных биомаркеров является

оценка фракционной анизотропии (ФА) кортикоспинального проводящего пути (рис. 1). Диффузионно-тензорная МРТ дает возможность получить большое количество дан о H и ст О                                          /НЯ! CD Пирамиды Pyramids Перекрест пирамид Pyramidal decussation Боковой кортикоспинальный тракт Lateral corticospinal tract К скелетной мышце         ’ L To skeletal muscle Нижний мотонейрон Lower motor neuron Верхний мотонейрон Upper motor neuron

ных, количественно и качественно характеризующих циркуляцию и массоперенос в организме человека на основе оценки свободной диффузии молекул [2, 3]. Прецентральная извилина Precentral gyrus Ножка мозга Cerebral peduncle Средний мозг Midbrain Продолговатый мозг 11   /    Medulla oblongata Передний кортикоспинальный тракт Anterior corticospinal tract Аксон верхнего мотонейрона Axons from upper motor neuron Спинной мозг Spinal cord Нижний мотонейрон Lower motor neuron

Рис. 1. Кортикоспинальный путь

Fig. 1. Corticospinal tract

Опубликованы данные о корреляции между количественными показателями дМРТ, включая ФА, и клинической картиной в течение первых 24 ч, 2–7 дней и более 7–90 дней от развития инсульта [4–7].

Цель исследования. Анализ предиктивного потенциала комбинации существующих клинических балльных систем оценки двигательного дефицита у пациентов, перенесших инсульт, и диагностических возможностей дМРТ в прогнозировании моторных исходов перенесенного церебрального инсульта на основании современных российских и зарубежных публикаций.

С учетом данных литературы и полученной нами динамики показателей диффузии можно предположить, что в раннем постинсультном периоде наблюдается прогрессирование процесса дезорганизации белого вещества с нарушением аксональной однонаправленности [8–10].

Материалы и методы. В работе рассмотрены и проанализированы доступные медицинской общественности публикации за последние 30 лет, указывающие на возможности характеризовать динамику изменений двигательных нарушений на основе применения клинических оценочных шкал и данных дМРТ для повышения прогностической ценности моделей регресса моторного дефицита после церебрального инсульта.

Результаты и обсуждение. В настоящее время существует значительное количество клинических методик, позволяющих количественно охарактеризовать объем движений в верхних конечностях и подходящих для детального исследования двигательной активности отдельных сегментов, в частности шкала Фугл-Мейера, двигательный функциональный тест Вольфа, шкала оценки движений и тест изучения деятельности руки [11–15]. Большинство проанализированных работ, посвященных восстановлению двигательного дефицита после церебрального инсульта и опубликованных до 2015 г., указывало на преобладающее значение применения шкалы Фугл-Мейера в разные периоды инсульта. Около половины всех выживших после инсульта пациентов в указанных работах имели разнообразные персистирующие неврологические нарушения, коррелирующие с различной степенью инвалидизации, при этом нарушение функций верхних конечностей являлись самыми частыми [16–19]. В последующем в представленных публикациях было отмечено, что до 85 % пациентов обнаруживали двигательный дефицит в руках на начальных этапах восстановления, тогда как функциональные проблемы сохранялись у них в 45–75 % случаев еще 3–6 мес. после перенесенной сосудистой катастрофы [20–22]. Таким образом, для большого числа пациентов актуальными остаются вопросы прогноза и подходов к методам помощи для уменьшения выраженности двигательного дефицита [23–25]. В связи с этим реалистичная оценка ожидаемого результата является актуальной задачей [26, 27].

Из проанализированных нами литературных источников видно, что прогнозы по выживанию, восстановлению моторики и степени адаптации к повседневной жизни расписаны достаточно подробно [28–31]. Однако остается неясной возможность прогнозирования восстановления специфического неврологического дефицита в виде нарушения моторных функций верхних конечностей. Большинство авторов оценивало регресс двигательного дефицита исключительно верхней конечности [32]. В некоторых классических публикациях указывалось на ценность различных предикторов при многомерном подходе [33–36]. Акцент был сделан на то, что степень исходного двигательного дефицита является наиболее важной детерминантой функционального восстановления руки. Так, на основании клинического обследования в острой фазе были спрогнозированы функциональные характеристики верхних конечностей через 12 мес. после инсульта [37]. Выборка состояла из поступивших в профильные отделения пациентов, жизненные показатели которых позволяли включить их в рандомизированные исследования. Однако не было определено четких критериев отбора для оценки двигательного дефицита верхних конечностей. В результате наблюдений авторы подтвердили, что самый быстрый процесс восстановления функций верхних конечностей проходит в течение первых двух месяцев после перенесенной катастрофы, в последующем – в период с двух до шести месяцев - регресс двигательного дефицита также имеет место, но протекает с существенно меньшей скоростью [38, 39].

В более широком аспекте большинство исследователей делает акцент на восстановлении двигательного дефицита, а не на функциональных способностях верхних конечностей, хотя функциональное восстановление, несомненно, более значимо для пациентов в плане качества жизни и устранений последствий перенесенного инсульта. Ряд авторов указывает на очень высокую взаимосвязь (p<0,05) между простым моторным и функциональным восстановлением после инсульта, где прогноз регресса двигательного дефицита пораженной руки у больных с инсультом может оказаться более точным по сравнению с прогнозом функционального восстановления [40-42].

Таким образом, оценка движений верхней конечности, осуществляемая на более ранней стадии инсульта, может рассматриваться как сильная прогностическая детерминанта восстановления двигательной функции на более поздней стадии [43–46]. Также дополнительными переменными, способными внести значительный вклад в прогнозирование регресса двигательного дефицита, могут явиться мышечный тонус и проприоцепция.

На основе проанализированных публикаций можно прийти к заключению, что прогнозирование восстановления движений после инсульта с помощью клинических шкал затрагивает только оценку динамики восстановления двигательного и функционального дефицита в течении 6 мес. после перенесенной цереброваскулярной катастрофы. Наиболее точные результаты регресса двигательных нарушений могут быть спрогнозированы для пациентов, перенесших инсульт с нарушением функции верхних конечностей, при использовании нескольких клинических показателей. Точность прогнозирования существенно возрастает при оценке показателей в динамике.

В последнее десятилетие набирает популярность оценка потенциала восстановления двигательного дефицита после инсульта с помощью нейроанатомических и нейрофизиологических методик, таких как функциональная МРТ с построением проводящих путей головного мозга, оценкой фракционной анизотропии и коэффициента диффузии. Ранее полагалось, что исходное состояние двигательных нарушений верхней конечности является наиболее влиятельным предиктором восстановления функций верхней конечности [47]. При этом не следует забывать, что прогнозирование двигательного восстановления может быть особенно затруднено у пациентов с тяжелыми начальными нарушениями [48]. Тогда степень повреждения кортикоспинального тракта (КСТ) может быть напрямую связана с двигательными нарушениями [49]. Плато двигательных исходов у пациентов с «хроническими» (как часто пишется в зарубежной литературе) стадиями инсульта тесно связано с целостностью КСТ, и в случаях значительного повреждения КСТ по данным МРТ ожидается плохой двигательный результат [50]. Такое повреждение КСТ может быть оценено с использованием различных методов. Ранее сообщалось, что по сравнению с оценкой клинических показателей анализ целостности КСТ по наличию вызванных моторных потенциалов (ВМП) имеет больший потенциал для прогнозирования восстановления двигательного дефицита [49]. Хотя метод ВМП обладает высокой специфичностью (99 %), чувствительность его значительно варьирует (62-94 %). Было показано, что у части пациентов, исходные ВМП у которых отсутствовали, двигательная функция в последующем частично восстанавливалась [26, 49, 50].

В целом оценка целостности КСТ с помощью диффузионно-тензорной визуализации может отражать дегенерацию белого вещества с помощью измерения снижения ФА дистальнее зоны инсульта и количественной оценки вовлеченных волокон проводящих путей [27].

Ниже мы приводим примеры из собственных наблюдений (рис. 2, 3).

Рис. 2. Трехмерная реконструкция проводящих путей головного мозга, где видно, что на стороне инсульта плотность трактов снижена

Рис. 3. Т2-изображение пациента, перенесешго инсульт в левом полушарии головного мозга

Fig. 2. 3D reconstruction of the brain pathways, showing that their density on the side of the stroke is reduced

Fig. 3. T2 image of a patient with a left hemisphere stroke

Однако измерения вдоль КСТ при дМРТ в первые несколько недель могут неправильно отражать повреждения волокон, потому что Вал-лерова дегенерация на ранних стадиях обычно малозаметна [24]. Тем не менее возможность объективно стандартизировать полученные изображения при МРТ делают этот метод потенциально притягательным в оценке прогнозирования исходов инсульта [23]. В последующем рядом авторов было проведено исследование, направленное на стандартизацию пространственной нормализации полученных изображений, при которой изображения пораженной области преобразовывались в эталонные изображения нормальных субъектов [30]. Далее авторами была выявлена корреляционная зависимость между поражением КСТ на одной стороне и компенсаторным усилением проводящих путей на другой у пациентов, перенесших инсульт. Также была продемонстрирована зависимость между двигательными функциями и степенью повреждения фрагмента тракта от двигательной коры, тогда как исходная двигательная функция и объем инфаркта были слабыми предикторами эффективности лечения больных, перенесших инсульт и находящихся на восстановительном лечении [31]. В последующем модели прогнозирования динамики состояния пациентов, перенесших церебральный инсульт, включающие в себя и данные о морофологиче-ском повреждении КСТ, и клиническую картину, считались более точными, нежели модели, использующие только один биомаркер, будь то клиническая или нейровизуализационная оценка [32]. Таким образом, оптимальным решением в прогнозировании регресса двигательного дефицита у пациентов, перенесших инсульт, является комбинация нейровизуализационных методик и клинических оценочных шкал, учитывающих объективные неврологические проявления заболевания.

Заключение. Моторное восстановление верхних и нижних конечностей у пациентов, перенесших инсульт, возможно прогнозировать по исходным баллам шкалы Фугл-Мейер, но при этом следует понимать, что получение достоверных данных по восстановлению двигательного дефицита с использованием лишь исходных баллов клинических шкал затруднено, необходимо также оценить морфологическую целостность проводящих путей. Таким образом, на сегодняшний день актуальной методикой оценки регресса двигательного дефицита в результате церебрального инсульта является комбинированный подход на основе данных МРТ с учетом определенных нейрови-зуализационных паттернов и применения клинических количественных оценочных шкал.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Вклад авторов

Обзор литературы, написание текста: Гизатуллин Р.Р.

Концепция и дизайн исследования: Ахмадеева Л.Р., Байков Д.Э.

Обсуждение, академическое редактирование текста: Байкова Г.В.