Нейровизуализационные особенности строения головного мозга у детей с детским церебральным параличом, полученные методом магнитно-резонансной трактографии

Abstract

Цель. Количественная оценка степени нарушений развития проводящих путей головного мозга у детей со спастическими формами детского церебрального паралича (ДЦП) методами магнитно-резонансной (МР) трактографии для определения тяжести заболевания, а также оценка динамики эффективности лечения. Материалы и методы. Обследованы 46 детей 4-7 лет (средний возраст (5,4 ± 1,1) лет), из них 14 девочек (33%) и 32 мальчика (66%). Пациенты разделены на две группы. Исследуемую группу составили 23 пациента со спастическими формами ДЦП. В контрольную группу вошли 23 ребенка без неврологического дефицита. Исследование головного мозга проводилось на МР-томографе Siemens Essenza 1,5 Т (Siemens, Германия) и включало метод МР-трактографии. Были рассчитаны и обработаны: количество волокон, средний показатель фракционной анизотропии, коэффициент диффузии, коэффициент миелинизации основных проводящих путей головного мозга. Результаты. Выявлена достоверная разница указанных выше показателей между пациентами исследуемой и контрольной групп. У детей с ДЦП отмечалось снижение абсолютного количества волокон в области центральных и заднего сегментов мозолистого тела, кортикоспинальных трактов и левого нижнего продольного пучка. Также определялось снижение показателя фракционной анизотропии волокон в области 2-5-го сегментов мозолистого тела, правого кортикоспинального тракта; повышение коэффициента диффузии в области 2, 4, 5-го сегментов и левого кортикоспинального тракта; снижение коэффициента миелинизации во всех исследуемых трактах, за исключением верхних продольных пучков. Выявлена положительная корреляция между выраженностью моторного дефицита и коэффициентом миелинизации в области переднего сегмента мозолистого тела и нижних продольных пучков. Заключение. МР-трактография является информативным методом объективной оценки организации проводящих путей головного мозга, уровня и степени поражения моторных трактов. Наиболее информативными характеристиками организации проводящих путей являются абсолютное количество волокон в тракте, показатель фракционной анизотропии, а также расчетный показатель - коэффициент миелинизации. Некоторые из выявленных изменений коррелировали с выраженностью моторного дефицита, что позволяет рассматривать их как потенциальные предикторы реабилитационного прогноза.Aim. To perform quantitative evaluation of the degree of white matter tract abnormalities in children with spastic cerebral palsy by magnetic resonance tractography to determine severity of the disease, as well as to carry out a dynamic assessment of treatment effectiveness. Materials and methods. The study included 46 children (32 males, 14 females; average age 5.4 ± 1.1 years). The participants were divided into two groups. The experimental group consisted of 23 children with spastic cerebral palsy. The control group included 23 children without any neurological disorder. Examination of the brain was performed on the Siemens Essenza 1,5 Т system (Siemens, Germany) and included magnetic resonance tractography to reconstruct the major white matter tracts. The number of fibers, average fractional anisotropy value, apparent diffusion coefficient, and coefficient of myelination of major white matter tracts in the brain were calculated and analyzed. Results. We found a significant difference in the above-stated parameters between the groups. The experimental group showed a decrease in the absolute number of fibers at the central and posterior segments of the corpus callosum, corticospinal tracts, and left inferior longitudinal fasciculus. Besides, we detected a decrease in fractional anisotropy at 2-5 segments of the corpus callosum and right lateral corticospinal tract, an increase in the apparent diffusion coefficient at 2, 4, and 5 segments of the corpus callosum and left lateral corticospinal tract, and a decrease in the myelination coefficient in all the examined tracts, except for superior longitudinal fasciculus. We revealed a positive correlation between the intensity of the motor disturbance and the coefficient of myelination at the anterior corpus callosum and inferior longitudinal fasciculus. Conclusion. Magnetic resonance tractography is an informative technique for unbiased evaluation of white matter tract anatomy, as well the level and degree of motor tract damage. The most useful characteristics of white matter tract anatomy are the absolute number of fibers in the tract, fractional anisotropy, and coefficient of myelination. Some of them correlated with the intensity of motor disturbance, so they can be regarded as potential predictors of rehabilitation potential.