Субарахноидальное пространство норма в 6 месяцев: Нейросонография — «спасательный круг» неонатологов

  • 20.05.2021

Содержание

Ответы на вопросы пациентов

Ирина

Ребенок 3, 5 мес, перенесший асфиксию в родах на 37 неделе берем, протекавшей с угрозой прерывания. Беспокоят частые и обильные срыгивания, при возбуждении — см заходящего солнца. При фундоскопии соотношение вен 2:3.
При НСГ:
Рисунок извилин соответствует  возрасту
Субарахноидальное пространство не расширено, над лобными долями 4, 3 мм, над затылочными долями 3, 6 мм
Боковые желудочки:
-косой размер передних рогов слева 2, 9, справа 2, 2 мм
-ширина на уровне тел                             3, 5                3, 6 мм
-глубина затылочных рогов                 18, 3             18, 5 мм
Ширина III жел      1, 9 мм
Ширина IV жел        визуализируется
После курса массажа, хвойных ванн и т.п. — заметное клиническое улучшение.
Насколько тяжелы изменения и какие медикаментозные препараты нужны в данном случае. Заранее благодарю за ответ

Отвечает ведущий невропатолог клиники, врач высшей категории Серебрякова О. В.

Данные НСГ соответствуют проявлениям нарушенного избыточного скопления спинно-мозговой жидкости (легкой гидроцефалии). Она возникает при патологии беременности и родов (в Вашем случае – преждевременные роды, асфиксия в родах). Симптом срыгиваний, и «синдром заходящего солнца» могут быть обусловлены повышением внутричерепного давления. Такие изменения достаточно часто наблюдаются у детей первого года жизни, но при своевременном лечении под наблюдением и контролем невролога имеют обратимый характер, и компенсируются без остаточных явлений.
К сожалению, Вы не указали динамику окружности головы мальчика, что очень важно при выборе фармацевтических препаратов.
В лечении гидроцефалии используются дегидратационные препараты (выводящие «излишнюю» жидкость, например, диакарб, глицерол), улучшающие микроциркуляцию головного мозга (кавинтон, циннаризин). При возбудимости ребенка – седативная (успокаивающая терапия).
Следует отметить, что «с-м заходящего солнца», если он не выражен и проявляется нечасто, при нормальном приросте окружности головы, своевременном моторном развитии, отсутсвии изменений на НСГ и глазном дне может наблюдаться, как вариант нормы у здоровых детей до 6 месяцев жизни.
Конкретные рекомендации по лечению, его необходимости, выбору, дозировкам препаратов и срокам их приема специалист может дать только при очном осмотре, оценив неврологический статус ребенка.  Рекомендуем консультацию детского невролога, при необходимости, окулиста.
 

Клинический случай. Разрыв внутричерепной аневризмы без субарахноидального кровоизлияния

* By submitting the completed data in the registration form, I confirm that I am a healthcare worker of the Russian Federation and give specific, informed and conscious consent to the processing of personal data to the Personal Data Operator Pfizer Innovations LLC (hereinafter referred to as the “Operator”) registered at the address: St. Moscow, Presnenskaya embankment, house 10, 22nd floor.

I grant the Operator the right to carry out the following actions with my personal data, as well as information about my hobbies and interests (including by analyzing my profiles on social networks): collecting, recording, systematizing, accumulating, storing, updating (updating, changing) , extraction, use, transfer (access, provision), deletion and destruction, by automated and (or) partially automated (mixed) processing of personal data.

Consent is granted with the right to transfer personal data to affiliated persons of Pfizer Innovations LLC, including Pfizer LLC (Moscow, Presnenskaya naberezhnaya, 10, 22nd floor), and with the right to order the processing of personal data, incl. h. LLC «Redox» (Moscow, Volgogradskiy prospect, house 42, building 42A, floor 3, room 3) and LLC «Supernova» (Moscow, Varshavskoe shosse, house 132), which processes and stores personal data.

The processing of my personal data is carried out for the purpose of registering on the Operator’s website www. pfizerprofi.ru to provide me with access to information resources of the Pfizer company, as well as to interact with me by providing information through any communication channels, including mail, SMS, e-mail, telephone and other communication channels.

This consent is valid for 10 (ten) years.

I have been informed about the right to receive information regarding the processing of my personal data, in accordance with the Federal Law of July 27, 2006 No. 152-FZ «On Personal Data».

This consent can be revoked by me at any time by contacting the address of the Operator-Pfizer Innovations LLC or by phone. 8 495 287 5000.

*Отправляя заполненные данные в регистрационной форме, я подтверждаю, что являюсь работником здравоохранения Российской Федерации и даю конкретное, информированное и сознательное согласие на обработку персональных данных Оператору персональных данных ООО «Пфайзер Инновации» (далее «Оператор»), зарегистрированному по адресу: г. Москва, Пресненская набережная, дом 10, 22 этаж.

Я предоставляю Оператору право осуществлять с моими персональными данными, а также сведениями о моих хобби и увлечениях (в том числе с помощью анализа моих профилей в социальных сетях) следующие действия: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), удаление и уничтожение, путем автоматизированной и (или) частично автоматизированной (смешанной) обработки персональных данных.

Согласие предоставляется с правом передачи персональных данных аффилированным лицам ООО «Пфайзер Инновации», в т. ч. ООО «Пфайзер» (г. Москва, Пресненская набережная, дом 10, 22 этаж), и с правом поручения обработки персональных данных, в т.ч. ООО «Редокс», (г. Москва, Волгоградский проспект, дом 42, корпус 42А, этаж 3, ком. 3) и ООО «Супернова» (г. Москва, Варшавское шоссе, дом 132), осуществляющим обработку и хранение персональных данных.

Обработка моих персональных данных осуществляется с целью регистрации на сайте Оператора www. pfizerprofi.ru для предоставления мне доступа к информационным ресурсам компании Пфайзер, а также для взаимодействия со мной путем предоставления информации через любые каналы коммуникации, включая почту, SMS, электронную почту, телефон и иные каналы коммуникации.

Срок действия данного согласия — 10 (десять)лет.

Я проинформирован (-а) о праве на получение информации, касающейся обработки моих персональных данных, в соответствии с Федеральным законом от 27.07.2006 г. №152-ФЗ «О персональных данных».

Данное согласие может быть отозвано мною в любой момент посредством обращения по адресу нахождения Оператора-ООО «Пфайзер Инновации» или по тел. 8 495 287 5000.

причины, симптомы, лечение в Москве – Консультация и обследование при гидроцефалии – Неврология в Клинике № 1

Обследование и лечение

Гидроцефалия, или «водянка головного мозга», является серьезным и нередко неизлечимым заболеванием. Оно характеризуется скоплением жидкости в головном мозге. Отсутствие оттока жидкости негативно влияет не только на психическое, но и на физическое развитие пациента, внешность которого становится специфической – увеличивается голова при сохранении нормальных параметров остального тела.

Пройдите диагностику гидроцефалии головного мозга в Клинике №1

  • Рентген
  • Краниограмма
  • Офтальмоскопия (по назначению врача)
  • Ангиография

При единовременной оплате услуг – скидка 20%

Позвонить

Классификация гидроцефалии

Гидроцефалия бывает врожденной и приобретенной. Принято считать, что заболевание диагностируется у детей, однако все чаще отмечается увеличение случаев водянки у взрослых пациентов.

Гидроцефалия по характеру течения может быть:

  • Острой – данная форма заболевания отличается стремительным течением, признаки становятся очевидными буквально в течение трех дней.
  • Подострой – симптомы нарастают и развиваются в течение одного месяца.
  • Хронической – патология развивается более одного месяца.

Симптомы гидроцефалии

Врожденная водянка диагностируется гораздо реже, чем приобретенная. Обычно в полугодовалом возрасте педиатры отмечают, что у младенца окружность и форма головы, отличается от нормы.

  • Окружность головы превышает объем окружности грудной клетки ребенка.
  • Голова приобретает грушевидную форму, визуально заметна продолговатость черепа, при этом расширены, кожа истонченная, увеличен родничок,
  • Ребенок плохо ест, отличается повышенной нервозностью, часто плачет. Во время плача или водных процедур у малыша может трястись подбородок и верхние конечности.
  • Спастичность нижних конечностей, гиперрефлексия и наличие патологических рефлексов.
  • Эпилептические приступы.

Симптоматика гидроцефалии у детей старше 2-х лет и взрослых пациентов несколько отличается:

  • Сильная головная боль, вплоть до тошноты и рвоты. Боль усиливается, когда пациент меняет горизонтальное положение на вертикальное.
  • Обмороки.
  • Офтальмологическое обследование выявляется застойный диск зрительного нерва.
  • Расстройства памяти и сознания, потеря уже приобретенных навыков, невозможность обучаться новым.
  • Развивается оптико-пространственная агнозия – человеку сложно определить, какой предмет находится ближе/дальше, ниже/выше.

Причины гидроцефалии

Гидроцефалия у плода может быть связана с проблемами развития центральной нервной системы, или с внутриутробной инфекцией. Поэтому так важно пройти всеобъемлющее обследование на различные инфекции – герпетическую, цитомегаловирус, перед планированием беременности.

Приобретенная гидроцефалия в большинстве случаев является следствием или осложнением таких заболеваний, как:

  • Менингит – вирусной или бактериальной этиологии.
  • Менингоэнцефалит – воспалительный процесс, поражающий оболочку и мозговое вещество.
  • Субарахноидальное кровоизлияние – частое последствие травмы черепа или возникает как следствие разрыва артериальной аневризмы.
  • Саркоидоз – гранулематозное поражение оболочек мозга.
  • Внутрижелудочковое кровоизлияние – следствие тяжелого и травматичного родовспоможения.

Диагностика гидроцефалии

  • Основной метод обследования — это рентген, результаты которого подтвердят расхождение швов черепа.
  • Также рекомендуется сделать краниограмму – рентгенологическое обследование черепа в разных проекциях без контраста. Такая диагностика не только позволит выявить гидроцефалию, но и определить ее тип, чтобы как можно скорее назначить эффективную терапию.
  • Может потребоваться офтальмоскопия для выявления застоя диска зрительного нерва.
  • Для дифференциальной диагностики назначают ангиографию сосудов головного мозга.

Пройдите диагностику гидроцефалии головного мозга в Клинике №1

  • Рентген
  • Краниограмма
  • Офтальмоскопия (по назначению врача)
  • Ангиография

При единовременной оплате услуг – скидка 20%

Позвонить

Лечение гидроцефалии

В основе терапии лежит комплекс мер, направленных на активизацию оттока патологического скопления жидкости.

Если терапевтические средства не дают положительного эффекта, пациенту проводят операцию. Наибольшую эффективность на фоне малой инвазивности демонстрирует эндоскопическое лечение:

  • эндоскопическая вентрикулоцистерностомия дна III желудочка,
  • акведуктопластика – обустройство своеобразного «водопровода», по которому жидкость будет эффективно выводиться из черепной коробки.
  • септостомия – удаление кист и устранение окклюзии «отверстия Монро».
  • удаление опухолей головного мозга эндоскопическим методом.

После такого хирургического вмешательства пациент очень скоро возвращается в обычной жизни, так как его мозг не подвергается серьезной травматизации. Данная процедура позволяет урегулировать ток жидкости в черепной коробке, однако после проведения операции по устранению гидроцефалии, пациенту требуется постоянный контроль специалиста и регулярное наблюдение за состоянием головного мозга.

Прогноз при гидроцефалии зависит от причины и времени установления диагноза и назначения адекватного лечения. Дети, получившие лечение, способны прожить нормальную жизнь с небольшими, если таковые вообще будут проявляться, ограничениями. В редких случаях может произойти нарушение функции речи.

Записаться на консультацию к неврологу

Опытные специалисты приглашают на прием в неврологическое отделение частного Многопрофильного Медицинского Центра в Москве – «Клиника №1». Подтвердить гидроцефалию или опровергнуть предварительный диагноз – мы можем абсолютно точно, используя прогрессивные возможности диагностического отделения центра. После уточнения диагноза пациенту будет назначено лечение, при необходимости – проведена операция по удалению патологического скопления жидкости.

Информация о ценах на первичный и повторный платный прием невролога представлена на нашем сайте. Записаться к специалисту на удобное время можно по телефону или с помощью онлайн формы на нашем сайте.

г. Москва, ул. Краснодарская, дом. 52, корп. 2

+7 (495) 152-33-19

Работаем в будние дни и выходные с 8.00 до 21.00

Цены на консультацию и прием врача невролога

Название услуги Стоимость
Бесплатная консультация врача после МРТ/КТ 0,00
Первичный прием невролога (консультация) 1270,00
Повторная консультация невролога 810,00
Вызов врача на дом 5180,00

№AN316ЛИК, Неоспора (Neospora caninum): показатели, норма

Неоспороз- паразитарная болезнь, вызываемая простейшим Neosporum caninum. Это недавно идентифицированное простейшее из группы кокцидий. Впервые описана в Норвегии. Относится к типу — Апикомплекса, к классу — Споровики, подклассу- Кокцидии, роду- Неоспора. 

Neosporum caninum – внутриклеточный паразит, поражающий многие органы животных. Болезнь обусловлена некрозом тканей, который возникает при разрыве цист и инвазии тахизоитами.

Постоянными хозяевами являются собаки, волки, койоты. Промежуточные хозяева– альпака, антилопа, пятнистый олень, чернохвостый олень, крупный рогатый скот, собаки (как постоянный и промежуточный хозяин), олень-лира, лошадиные, козы, овцы, ламы, лесная куница, носороговые и др. 

Стадии развития паразита:

  1. Ооцисты – стадия паразита, которая выделяется постоянным хозяином во внешнюю среду. Выживает от нескольких месяцев до нескольких лет. 
  2. Тахизоиты – быстроделящаяся фаза. Распространяются в межклеточном пространстве, жидкостях, паразитических вакуолях внутри клетки. Эта стадия паразита отвечает за клиническую симптоматику.
  3. Брадизоиты – медленноделящаяся стадия, в результате ее образуются тканевые цисты с толстой стенкой. Эта стадия наступает после иммунного ответа со стороны хозяина. Цисты локализуются чаще в мышцах и ЦНС. В одной тканевой цисте могут находиться от 20-100 брадизоитов. Выживают при температуре +4 ℃ более 14 дней. Устойчивы к пепсину и трипсину.

Половая стадия – только в организме собаки, в результате чего образуется зигота ( до 1 млн.) , которая выделяется во внешнюю среду с калом, за 1-5 дней происходит ее споруляция . Спороцисты содержат четыре спорозоита. Далее может происходить диссеминация по пастбищам, водоемам, в итоге так происходит заражение животных, а также при непосредственном поедании кала (собаки). Спора после проглатывания попадает в желудочно-кишечный тракт, в толще 12-ти перстной кишки разрушается стенка споры, спорозоиты выходят в просвет тонкого отдела кишечника, мигрируют в ее стенку, где происходит их трансформация в тахизоиты. Они начинают активно делиться в стенке кишки, в результате чего развивается энтерит. Продолжают размножаться в крупных сосудах и в итоге, попадают в различные органы и ткани. Чаще всего мигрируют в матку. Существует вертикальный путь передачи паразита (через беременную матку и с молоком детенышам в кишечник).

Ткани, в которых образуются тахизоиты: матка, ЦНС, клетки эндотелия сосудов, миоциты, гепатоциты, клетки почек, альвеолярные макрофаги. Внутри клетки паразит прикрепляется, использует структуры клетки (митохондрии и др.) для своей жизнедеятельности. Быстро размножается, в итоге происходит гибель клетки, быстрое заражение новых . Обычно это длится примерно 5 дней, далее активизируется иммунитет промежуточного хозяина, и паразит переходит в медленноделящуюся стадию-брадизоиты. Они окружаются толстой стенкой, и таким образом могут долго находиться в промежуточном хозяине до тех пор, пока хозяина съедят или при иммуносупрессии (препараты, беременность, заболевания), тогда они выходят из тканевой цисты и снова превращаются в тахизоиты.

Брадизоиты в организм постоянного хозяина попадают с мясом , далее они либо превращаются в гаметы (половой цикл развития) с образованием ооцист, либо мигрируют в стенку кишечника, где превращаются в тахизоиты и разносятся по всему организму по крупным сосудам в различные органы.

 Клинические признаки:

  • Чаще бессимптомное течение у взрослых животных;
  • Тяжело протекает у щенков до 6 месяцев;
  • Тяжело протекает у щенков до 6 месяцев;
При отсутствии лечения: слабость мышц шеи, дисфагия, мегаэзофагус, смерть. Также у щенков может быть диарея, нарушение координации, некротическая и гнойная бронхопневмония, фиброзно-геморрагический энтерит, миокардит, негнойный энцефалит, поражение кожи. У собак старше 6 месяцев развиваются симптомы : возможна реактивация хронической инфекции, полимозит, миокардит, менингоэнцефаломиелит, дерматит, пневмония, диффузный перитонит. У сук реактивация может быть связана с беременностью. 

Дифференциальная диагностика: у молодых собак болезнь дифференцируют от других многоочаговых поражений периферических нервов, токсоплазмоза, чумы собак и прогрессирующего полирадикуломиозита. Другие диффузные поражения моторных нейронов и мышц у молодых собак встречаются редко. У старых собак с симптомами поражения ЦНС неоспороз дифференцируют от других инфекционных заболеваний (микозов, бешенства, псевдобешенства), отравлений (свинцом, фосфорорганическими соединениями, карбаматами, гипохлоритом, стрихнином), энцефалита, менингита, гранулематозного менингоэнцефалита и нарушений обмена веществ (гипогликемии, печеночной энцефалопатии). 

Лабораторная диагностика: результаты клинического и биохимического анализов крови и мочи варьируют в зависимости от вовлеченных в процесс органов. По общеклиническому крови наблюдаются легкая нерегенеративная анемия, умеренная эозинофилия, моноцитоз, недегенеративные нейтрофилы. При повреждении мышц может быть повышена активность креатинфосфокиназы, аспартатаминотрансферазы и гиперглобулинемия . Так же для диагностики неоспороза применяют серологические исследования спинно-мозговой жидкости или сыворотки крови. В спинно-мозговой жидкости обнаруживают повышенное содержание белка и мононуклеаров, могут отмечаться также нейтрофилы. 

С помощью микроскопического изучения биоптата можно отличить Neospora caninum от Toxoplasma gondii: Neospora располагается непосредственно в цитоплазме клетки хозяина, а не в особой вакуоли , как Toxoplasma . Цисты Neospora имеют более толстую оболочку, их можно отличить от таковых Toxoplasma gondii с помощью иммуногистохимического окрашивания. 

Световая микроскопия: дешево, быстро, но низкая чувствительность метода.

По рентгену может быть диффузное усиление рисунка легких при пневмонии.

По МРТ – атрофия мозжечка, мультифокальные Т1,+/- накопление контраста участки в головном и спинном мозге.

Ни один из методов не дает 100% гарантию постановки диагноза.

Анализ кала: применяется метод флотации для выявления ооцист. Клинически больные собаки могут не выделять цисты. Выделение ооцист не подтверждает заболевание

Метод ПЦР зачастую не коррелирует с результатами и ИГХ по причине ограничений каждого из этих методов.

Серологическая диагностика неоспороза- антитела появляются через 2-3 недели после заболевания, хорошо для скрининга популяций (КРС). Увеличение титра через 15-30 дней позволяет определить острое течение у собак. Собаки, выделяющие цисты, не демонстрируют наличие антител.

Данные лабораторных исследований очень важны, но необходимо учитывать клинические данные, эпизоотическую обстановку, ответ на лечение.

Сроки исполнения: 3 дня (плюс 1-2 дня для регионов).

Исследуемый аналит: ликвор (спинно-мозговая жидкость).

Метод исследования: ПЦР – Real-time.

Подготовка пациента:

  • биоматериал отбирается до введения контраста при миелографии или не ранее чем через 5 дней после проведения процедуры;
  • для проведения процедуры необходима общая анестезия;
  • в день процедуры животное не следует кормить.

Показания: атаксия, судороги, тремор, неврологический дефицит черепно-мозговых нервов, парезы и параличи, диарея, пневмония, дерматит у щенков.

Противопоказания:

  • пункция СМЖ является инвазивной процедурой, для нее характерны все присущие данному виду вмешательств риски;
  • процедура не проводится при повышенном внутричерепном давлении;
  • вследствие повышенного риска кровоизлияния в субарахноидальное пространство, пункцию СМЖ не проводят при тромбоцитопении.

Метод отбора биоматериала: люмбальная пункция.

    Преаналитика:

    Общие рекомендации для взятия ликвора на ПЦР исследование: биоматериал отбирается до введения контраста при миелографии или не ранее чем через 5 дней после проведения процедуры.

    Порядок действий для всех инфекций в данном разделе:

    1. Провести процедуру взятия ликвора.

    2. После внесения биоматериала в пробирку с сиреневой крышкой (ЭДТА) осторожно перевернуть контейнер 6 — 7 раз для перемешивания ликвора с антикоагулянтом.
    3. Минимальный объем жидкости, необходимый для исследования, – 1 мл.
    4. Заполнить все графы направительного бланка.
    5. Необходимо замораживание (-17°С…-23°С) материала непосредственно в пробирке с сиреневой крышкой.

    Температурный режим хранения и транспортировки +2…+8 ℃ (красный пакет). Сохранность образца 1 месяц  .

    Интерпретация: результаты исследования содержат информацию исключительно для врачей. Диагноз ставится на основании комплексной оценки различных показателей, дополнительных сведений и зависит от методов диагностики.

    Важно! Так как ликвор является малоклеточным материалом, необходимо помнить о возможном получении ложноотрицательного результата.

    Форма выдачи результата: качественный метод.

    Обнаружение или не обнаружение в исследуемой пробе ДНК Neospora caninum.

     Литература:

    1) Тилли Л., Смит Ф. Болезни кошек и собак: справ.,перевод с англ., 2010.-848с.

    2) Alves Neto AF et al (2011) Viability of sporulated oocysts of Neospora caninum after exposure to different physical and chemical treatments. J Parasitol 97(1):135-139;

    3) Piagentini M et al (2012) Neospora caninum infection dynamics in dairy cattle. Parasitol Res 111(2):717-721

    4)      Sousa ME et al (2012) Seroprevalence of antibodies to Neospora caninum in dogs in the state of Alagoas, Brazil. Rev Bras Parasitol Vet 21(3):287-290


    Трансплантация фетальных клеток в лечении неврологических расстройств

    В статье представлены литературные данные, а также результаты собственных исследований, посвященные применению трансплантации фетальных клеток в лечении неврологических расстройств. Показано, что трансплантация клеток, полученных из нервной и кроветворной тканей, может быть эффективным методом лечения последствий черепно-мозговой травмы, мозгового инсульта, спинальной травмы, нейроинфекций, а также детского церебрального паралича. Предполагается, что главенствующая роль в формировании лечебного эффекта принадлежит нейротрофическим факторам, продуцируемым трансплантированными клетками в местах повреждения мозга.

    Современная медикаментозная нейротропная терапия не способна кардинально улучшить репаративные возможности нервной ткани, поэтому лечение пациентов с тяжелыми повреждениями головного или спинного мозга во многих случаях не дает ощутимых результатов. В настоящее время прорыв в лечении неврологических расстройств обоснованно связывают с развитием клеточных технологий. «Клеточная терапия» в современном понимании означает использование аутогенных, аллогенных или ксеногенных клеток в лечебных целях. Способность стволовых клеток, а также незрелых предшественников дифференцированных клеток размножаться и дифференцироваться в зависимости от микроокружения открывает новые возможности в лечении наиболее проблемных заболеваний человека. Экспериментально показано, что незрелые клетки, полученные из нервной или кроветворной тканей, будучи трансплантированными в головной или спинной мозг, способны приживаться и функционировать в течение длительного времени [1]. Лечебный эффект трансплантированных клеток связан с их способностью продуцировать нейротрофические факторы, а также вовлекать в процесс регенерации эндогенные нейральные клетки-предшественники. Таким образом, функциональная активность трансплантированных клеток может создавать благоприятное микроокружение для восстановления поврежденных нейронов [2]. Определенный вклад в лечебный эффект может также вносить замещение утраченных клеток новыми, функционально-активными донорскими клетками [1].

    Источником пригодных для трансплантации нейральных стволовых клеток является фетальная нервная ткань. Источником стволовых клеток может также являться костный мозг взрослых. Однако, процент костномозговых клеток потенциально способных приживаться и дифференцироваться в тканях мозга чрезвычайно низок, а проблема размножения таких клеток и поддержания их низкодифференцированного состояния вне организма пока далека от разрешения. Следует иметь в виду, что костный мозг содержит значительное количество клеток-предшествен-ников, способных формировать хрящевую и костную ткани. Поэтому, трансплантация костномозговых клеток в ткань мозга несет с собой определенный риск развития костной ткани [3] . Кроме того, в экспериментальной модели повреждения головного мозга у крыс было показано, что трансплантация клеток, полученных из аллогенного фетального головного мозга, более эффективна в стимуляции регенераторных процессов в сравнении с трансплантацией клеток, полученных из сингенного костного мозга взрослого животного [3].

    В настоящее время усилия многих исследователей направлены на то, чтобы сделать клеточные технологии максимально пригодными для лечения неврологических заболеваний. В частности, решается вопрос оптимизации путей доставки клеток к очагам повреждения. Особое внимание в этом отношении обращает на себя субарахноидальный [ин-тратекальный) путь клеточной трансплантации. Этот путь является малотравматичным. Интратекальное введение клеток не требует дорогостоящего оборудования и может быть выполнено несколько раз. В экспериментах показано, что трансплантированные в субарахноидальное пространство стволовые клетки способны мигрировать в место повреждения мозга и интенсифицировать там репаративные процессы [4-7]. Имеются данные, указывающие на очевидные преимущества интратекальной трансплантации клеток над их внутривенным введением. Эти преимущества, в частности, связаны с более выраженным накоплением трансплантированных клеток в очаге мозгового повреждения [8]. В случаях, требующих экстренного хирургического вмешательства, наиболее подходящим может быть внутримозговой путь введения клеток. Интересно, что донорские нейральные стволовые клетки, трансплантированные в неповрежденную часть мозга, способны мигрировать в очаг повреждения и там реализовывать свой репаративный потенциал [9]. Имеются данные, прямо указывающие на возможность установления контактов между клетками донора и реципиента и участия донорских нейронов в проведении нервных импульсов [10,11]. Следует, однако, иметь в виду, что не только нейральные стволовые, но и другие клетки нервной ткани могут способствовать восстановлению поврежденной центральной нервной системы [ЦНС). Так, в экспериментах на крысах показано, что трансплантация интактных шванновских клеток непосредственно в демиелинизированный мозговой очаг приводит к стимуляции там аксонального роста [12]. Перспективным представляется использование способности незрелых астроцитов подавлять образование глиального рубца [13-15] и свойств олигодендроцитов генерировать миелин в очаге повреждения [16, 17]. Таким образом, трансплантированные незрелые клетки разных типов способны поддерживать жизнеспособность нейронов и создавать благоприятные условия для роста и миелинизации нервных волокон. Интересно, что продуцентами нейротрофических факторов могут являться не только дифференцированные клетки, являющиеся потомками стволовых клеток, но и сами стволовые клетки [18].

    ЦНС является «привилегированной» зоной,изолирован-ной от иммунной системы гематоэнцефалическим барьером. Лимфоциркуляция в ЦНС в норме ограничена. Этот и другие факторы препятствуют развитию иммунных реакций в ЦНС. В действительности, возможность долговременного приживления аллогенных стволовых клеток в ткани мозга интактного [не иммуносупрессированного) организма -неоспоримый факт [1]. «Иммунопривилегированность» ЦНС, однако, не является абсолютной. Иммуносупрессия играет определяющую роль в судьбе клеточного трансплантата в случае, когда донор и реципиент принадлежат к дис-кордантным по отношению друг другу видам [19, 20] .

    Клеточная трансплантация способна влиять на разные стороны функциональной деятельности ЦНС, поэтому она может быть применима при лечении неврологических расстройств, имеющих разный генез и проявления. Так, билатеральная интрагиппокампальная аллотрансплантация фетальной нервной ткани крысам с разрушенными участками секторов СА1 и СА3 гиппокампа предупреждает повышение судорожной готовности мозга у большинства животных. При этом наибольший эффект наблюдается при сочетанной трансплантации ткани гиппокампа и перегородки [1]. При химической деструкции пирамидных нейронов поля СА3 гиппокампа трансплантация нейральных стволовых клеток нормализует поведение путем восстановления высвобождения у-аминомасляной кислоты (ГАМК), ацетил-холина и глютамата [21, 22]. При внутримозговой трансплантации культивированных незрелых глио-нейральных клеточных элементов отмечается улучшение выработки условного рефлекса [23]. При удалении лобной коры трансплантация культивированных астроцитов способствует восстановлению утраченных поведенческих навыков [24]. Трансплантация ткани фетального неокортекса улучшает когнитивную функцию мозга у крыс с врожденной микроцефалией [25].

    Считается, что за память ответственен гиппокамп. Смешанные холинэргические [септум) и серотонинергические [ядра шва) трансплантаты, пересаженные в гиппокамп крыс через 10 месяцев после его повреждения, в большей степени восстанавливали пространственную память, чем каждый трансплантат в отдельности [26]. Астроцитные трансплантаты облегчают вызванный повреждением мозга дефицит памяти независимо от восстановления холинерги-ческих мозговых структур. Этот эффект связывают с секрецией астроцитами нейротрофических факторов [27].

    За циркадные ритмы в организме ответственно супрахи-азмальное ядро (СХЯ). Известно, что с возрастом циркадные ритмы нарушаются или исчезают полностью. Трансплантация фетальной ткани СХЯ восстанавливает у старых животных дневные ритмы гипоталамического кортикотропин-релизинг гормона и питуитарного пропиомеланокортина [28]. Трансплантация хабенулярных и таламических клеток восстанавливает сон, нарушенный в результате денервации интерпедункулярного ядра [29].

    Фетальные трансплантаты мозжечка, имплантированные в мозжечок мутантных животных с наследственной атаксией [экспериментальная модель наследственной атаксии Фрид-рейха), частично восстаннавливают поведенческую функцию в тестах «открытое поле» и «балансирование на» [30, 31 ].

    Внутристриарная солидная аллотрансплантация незрелого стриатума взрослым крысам с экспериментальным аналогом хореи Гентингтона уменьшает их двигательный дефицит [32] . Фетальные стриатумные трансплантаты также уменьшают когнитивный дефицит и дистонию у приматов с моделированной болезнью Гентингтона [33]. С помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ) и гистологической верификации показано приживление таких трансплантатов, а также уменьшение дегенеративных изменений и гидроцефалии в головном мозге реципиента [34].

    Накоплен большой экспериментальный материал по изучению возможностей нейротрансплантации в различных моделях болезни Паркинсона у мышей, крыс и обезьян [1 ]. У приматов пересадка диссоциированных клеток незрелой нервной ткани в участки стриатума с разрушенной дофаминергичес-кой иннервацией более эффективна, чем трансплантация цельных фрагментов [35]. Показана принципиальная возможность трансплантации незрелых дофаминергических нейронов с профилактической целью [36].

    Обращает на себя внимание тот факт, что восстановление поврежденных мозговых функций в эксперименте, достигаемое посредством клеточных трансплантаций, как правило, намного выраженнее восстановления, достигаемого с помощью применения медикаментозных средств. В целом в свете представленных экспериментальных данных можно сделать следующие выводы, имеющие важное практическое значение:

    1) трансплантация клеток, полученных из фетальной ткани, может являться эффективным методом лечения заболеваний, обусловленных повреждением нервной ткани;

    2) в процесс репарации поврежденной ЦНС вовлечены различные типы клеток. Поэтому можно предполагать, что комплексные клеточные трансплантаты, включающие в себя разные типы клеток, могут быть более эффективны в восстановлении утраченных мозговых функций, в сравнении с трансплантатами, сформированными из одного типа клеток;

    3) стволовые клетки, трансплантированные в организм интратекально [через люмбальный прокол), мигрируют в очаг мозгового повреждения и интенсифицируют там регенеративные процессы;

    4) клеточная трансплантация способна оказать влияние практически на все функции ЦНС, и поэтому может быть эффективно использована в лечении разных неврологических расстройств.

    Результаты клинического применения трансплантации фетальных клеток в полной мере согласуются с экспериментальными данными. Результативность клеточной терапии в значительной степени зависит от возраста реципиента. Способность к приживлению донорских клеток и их функциональная активность, как правило, тем выше, чем моложе организм реципиента [1]. Очевидно, что дети с тяжелыми врожденными и приобретенными неврологическими расстройствами должны в первую очередь рассматриваться как кандидаты для проведения клеточной терапии. Тем не менее, имеются лишь немногочисленные публикации, посвященные использованию данного метода лечения у детей, и речь пока не идет о его широкомасштабном внедрении в детской неврологии.

    Среди причин умственной отсталости детей самой распространенной является болезнь Дауна [или синдром Дауна). Назначение трансплантационной терапии при этом заболевании может быть направлено на усиление действия нейро-трофических факторов в разных отделах головного мозга. Предполагается, что такое усиление может уменьшить действие 20 генов «даун-группы» длинного плеча 21 хромосомы, ответственных за скорость созревания нейронов [37]. Имеется единичное сообщение об использовании внутри-мозговой трансплантации клеток фетальной нервной ткани при лечении двух пациентов с синдромом Дауна. В этих случаях отмечены положительная неврологическая динамика и отсутствие осложнений [38]. Имеются также данные наблюдения 152 детей, которым, наряду со стандартным лечением проводили один или два курса подкожных инъекций клеточного экстракта фетальной нервной ткани. У большинства пролеченных пациентов была отмечена положительная клиническая динамика [39]. Отмеченные эффекты могут быть связаны со стимуляцией регенеративных (протективных) иммунных реакций, стимулирующих в головном мозге выработку нейротрофических факторов.

    Атаксия-телеангиэктазия [синдром Луи-Бар) относится к факоматозам — группе мультисистемных заболеваний, при которых имеется сочетанное поражение нервной системы, внутренних органов и кожных покровов. Теоретическим обоснованием использования клеточной терапии в лечении этого заболевания может служить то, что в патогенезе факоматозов лежит нарушение эмбрионального развития плода, в результате чего формируются сочетанные нейро-кожные поражения. Нервная система и кожные покровы образуются из одного зародышевого листка — эктодермального, поэтому трансплантация клеток незрелой нервной ткани может теоретически обеспечить коррекцию эктомезо-дермальных дисплазий. Субарахноидальная трансплантация прокультивированных клеток незрелой нервной ткани [1620 недель гестации) в комбинации с подкожным или внутримышечным введением экстрактов фетальной вилочковой железы, селезенки, печени и мозга в область передней брюшной стенки была выполнена трем пациентам. Во всех случаях имело место улучшение состояние пациентов, связанное с ослаблением основных проявлений заболевания [40, 41].

    Субарахноидальная нейротрансплантация была применена при лечении 9 детей [средний возраст-12,4 года), больных олигофренией. В результате лечения у этих больных отмечены редукция астенического синдрома, активизация эмоциональной сферы, улучшение познавательной функции и биоэлектрической активности мозга, уменьшение головных болей и головокружений [40]. Опубликованы данные по результатам выполнения реконструктивных операций, включающих в себя интрацеребральную аллотрансплантацию фрагментов фетальной нервной ткани, у 67 больных эпилепсией с цереброорганическим синдромом анте- и перинатального генеза в возрасте 2-15 лет. Наблюдение в течение 6 лет показало положительную динамику в виде улучшения двигательных функций и снижения частоты эпилептических припадков (76,3%). Эти улучшения коррелировали с уменьшением патологических изменений на электроэнцефалографии (ЭЭГ) и топографических картах мозга. Контрольная компьютерная томография выявила увеличение количества вещества мозга в зонах трансплантации [42, 43].

    Проблема лечения перинатальных церебральных повреждений не теряет своей актуальности. Это объясняется не только их частотой, но и тяжестью последствий. Имеется сообщение о положительных результатах лечения 14 пациентов с перинатальной патологией ЦНС, которым была выполнена эндолюмбальная трансплантация клеток фетальной ткани. Было, однако, отмечено, что с возрастом возможности коррекции данной патологии снижаются [44]. Наши собственные усилия были направлены на лечение тяжелых форм детского церебрального паралича (ДЦП), рефрактерных к общепринятому лечению. Клетки вводили в субарахноидаль-ное пространство реципиента через спинномозговой прокол. Трансплантируемая клеточная суспензия включала в себя не только клетки фетальной нервной ткани, но также кроветворные клетки фетальной печени. Применение трансплантации кроветворных клеток для лечения неврологических расстройств представляется обоснованным в свете следующих данных: 1) кроветворные ткани плода содержат стволовые клетки, способные дифференцироваться в клетки, формирующие нервную ткань [45]; 2) фетальные кроветворные клетки могут вырабатывать медиаторы, способные поддерживать рост и жизнеспособность различных клеток [1, 46]; 3) кроветворные клетки способны супрессировать индуцированные донорскими антигенами иммунные клеточные реакции [47, 48]; 4) клетки фетальной печени способны подавлять образование грубых соединительнотканных рубцов [49, 50], и, таким образом, сохранять пути для роста нервных волокон и 5) в незрелой кроветворной ткани присутствуют клетки-предшественники эндотелиоцитов, которые способны обеспечивать неоваскуляризацию ишемизированных (поврежденных) тканей организма [51].

    В группу нашего исследования было включено 30 детей (19 мальчиков, 11 девочек) в возрасте от 1,5 до 7 лет. 26 детей (87%) имели двойную гемиплегию — наименее курабель-ную форму ДЦП. Два пациента (7%) страдали спастической диплегией, а еще двое имели атонически-астатическую форму ДЦП. Контрольная группа была сформирована из 30 пациентов по парному принципу и была клинически сопоставима с группой исследования. Количество трансплантаций, выполненных одному пациенту, варьировало от 1 до 3. Установлено, что у 3 пациентов (10%) клеточная терапия приводила к иммунной сенсибилизации по отношению к антигенам донора, выявляемой в тесте подавления миграции лейкоцитов. Однако, пролиферативный ответ Т-лимфоци-тов на донорские антигены у этих пациентов не превышал исходный уровень. Такие результаты, на наш взгляд, могут быть объяснены низким процентным содержанием сенсибилизированных лимфоцитов в суммарной Т-клеточ-ной популяции реципиента. Лабораторных и клинических признаков развития тканедеструктивных аутоиммунных реакций у пролеченных пациентов обнаружено не было. Через

    1 год после лечения уровень выполнимости основных психомоторных функций в группе исследования примерно в

    2 раза превысил контрольное значение. За весь период наблюдения, который для части пациентов составляет более

    3 лет, ни одного случая реверсии клинического эффекта клеточной терапии зафиксировано не было. В целом, полученные нами данные указывают на то, что клеточная терапия может являться эффективным, безопасным и оправданным с иммунологической точки зрения методом лечения ДЦП [52].

    Согласно нашим собственным данным, эндолюмбальное введение фетальных клеток незрелой нервной ткани может быть эффективным методом лечения последствий черепно-мозговых травм [ЧМТ) у детей [53]. С помощью этого метода значительное улучшение неврологического статуса может быть также достигнуто у детей с последствиями нейроинфекции [54, 55].

    Таким образом, имеющиеся данные указывают на целесообразность применения клеточной терапии в детском возрасте, когда пластические возможности мозга велики и высока вероятность достижения кардинального улучшения их неврологического статуса.

    С разным успехом клеточная терапия была использована в лечении неврологических расстройств у взрослых. 1/1ме-ются многочисленные данные о применении клеточной трансплантации в лечении болезни Паркинсона. К 1997 году количество больных с этой патологией, которым трансплантировали дофаминэргические нейроны фетального среднего мозга превысило 2000 человек. Показана возможность приживления донорских клеток и их полноценного функционирования на протяжении 6 лет [56]. В России первые пересадки клеток черной субстанции при паркинсонизме были выполнены в 1990 г. [57, 58]. Показано, что стереотаксичес-кая трансплантация клеток пациентам может приводить к снижению необходимой дозы L-Дофа, а также значительному улучшению их неврологического статуса, выражающегося в виде улучшения походки, уменьшения ригидности мышц, снижения тремора конечностей, улучшению моторики пальцев рук, почерка и речи. Отмечается, однако, что клинический эффект такого лечения наблюдается не во всех случаях, и его продолжительность у разных пациентов сильно варьирует [59-64]. /меются сообщения об эффективном использовании при лечении болезни Паркинсона суба-рахноидальной трансплантации клеток незрелой нервной ткани [38, 40, 65, 66]. Вместе с тем, имеются также данные, указывающие на непродолжительность улучшения состояния пациентов после такой трансплантации [54, 55].

    Пресенильное слабоумие, или болезнь Альцгеймера характеризуется нарушением памяти, потерей способности к познанию, неузнаванием себя и окружающих и связана с диффузной дистрофией и гибелью нейронов в лобной и теменной областях коры головного мозга, а также в базальных ядрах и подкорковых отделах мозга. В базальном ядре Мейнерта, главном источнике холинергической иннервации коры мозга, гибель нейронов может составлять 60-90%. На нервных окончаниях обнаруживаются накопления бета-амилоида [67]. Среди клиницистов ведется активное обсуждение возможности применения клеточной терапии в лечении этого пока неизлечимого недуга. Тем не менее, пока имеется лишь единичное сообщение об использовании субарахно-идальной клеточной трансплантации в лечении 52-летнего больного [65]

    Рассеянный склероз — заболевание, обусловленное иммунной аутоагрессией, направленной против антигенов, экспрессирующихся на поверхности клеток нервной ткани. Эта аутоагрессия приводит к демиелинизации нейронов и последующей их дегенерации. /меется сообщение об использовании субарахноидальной трансплантации клеток фетальной нервной ткани в лечении 15 больных с цереброспинальной формой рассеянного склероза, рефрактерной к общепринятой медикаментозной терапии. Длительность заболевания в этой группе пациентов составляла 2-8 лет, средний возраст больных был 35-37 лет. Доза вводимых клеток варьировала в пределах 0,3-10,0×106. Курс лечения состоял из

    1-5 клеточных трансплантаций с интервалом от 10 суток до 3-х месяцев. Длительность наблюдения составила 6-8 месяцев. В результате проведенного лечения у больных отмечалась редукция астенического синдрома, повышение общего жизненного тонуса, уменьшение слабости и вялости, улучшение аппетита и ночного сна, повышение работоспособности. Уже с первых дней после клеточной трансплантации у больных отмечалась стабилизация эмоционального фона, уменьшались явления лабильности нервных процессов, купировались депрессивные настроения. Также отмечалась регрессия проявления дисфункции стволово-мезодиэнцефальных структур. Вместе с тем, не было отмечено каких-либо морфологических изменений, выявляемых МРТ-анализом [40]. /нтерпретация этих данных требует большой осторожности, поскольку также имеются данные о неэффективности и даже опасности применения клеточной трансплантации при лечении рассеянного склероза и других дегенеративных заболеваний [44, 55].

    Сосудистые заболевания головного мозга — одна из ведущих причин заболеваемости, смертности и инвалидизации населения пожилого возраста. Заболеваемость инсультом в России составляет 2,5-3,0 случая на 1000 человек в год. Частота мозговых инсультов в популяции лиц старше 5055 лет увеличивается в 1,8-2,0 раза в каждом последующем десятилетии. Лечебные мероприятия, направленные на восстановление мозгового кровотока и нейропротекцию, дают определенный лечебный эффект на острой стадии заболевания. Медикаментозная терапия отдаленных последствий инсульта в подавляющем большинстве случаев малоэффективна, поскольку не оказывает существенного влияния на репаративные возможности нервной ткани [68].

    /меются сообщения об эффективном применении су-барахноидальной клеточной трансплантации в лечении единичных больных с последствиями мозгового инсульта [44, 65]. Описаны случаи эффективного применения сочетания тканевой нейротрансплантации с реваскуляризационной операцией [69]. Опубликованы данные по применению трансплантации культивированных нейральных клеток в лечении 12 пациентов в возрасте 44-75 лет с давностью мозгового инсульта от 6 месяцев до 6 лет. Отчетливый клинический эффект был получен в 6 случаях. Обращается внимание на безопасность данного вида лечения [70].

    В контролируемом исследовании, выполненном в нашей клинике, трансплантационное лечение, включающее в себя субарахноидальные трансплантации фетальных клеток нервной ткани и кроветворной ткани из печени, было проведено 10 пациентам [5 мужчин, 5 женщин) в возрасте от 35 до 56 лет с последствием геморрагического или ишемического инсульта, которые поступали в отделение через

    4-24 месяца после цереброваскулярной катастрофы. У всех больных была отмечена стойкая органическая симптоматика в виде нарушений памяти и снижения интеллектуально-мнестических функций. /мели место: гемипарез или гемиплегия [9 пациентов), выраженная сенсомоторная афазия [5 пациентов), а также нарушения статики и координации [4 пациента). У одной пациентки отмечались стойкие дизури-ческие нарушения. До поступления в клинику всем больным проводили полноценную восстановительную терапию, однако ее эффект был несущественным. Контрольная группа была сформирована ретроспективно, случайным образом из 11 больных в возрасте от 45 до 65 лет. Эти больные были сопоставимы с пациентами опытной группы по тяжести мозгового поражения и времени наблюдения. Пациенты обеих групп получали одинаковый комплекс стандартной восстановительной терапии. Согласно полученным данным, после трансплантационного лечения [5 больным клетки трансплантировали однократно, остальным двукратно) у всех пациентов была выявлена положительная динамика, выразившаяся в существенном улучшении психического статуса, повышении силы в конечностях на 1-2 балла, восстановлении речи и нормализации функции тазовых органов. Положительные сдвиги в неврологическом статусе проявляли себя в течение

    2-3 недель после трансплантации и нарастали в течение последующих 30-50 дней. Через 6 месяцев после проведенного лечения в группе исследования был выявлен статистически значимый прирост качества жизни пациентов, тогда как в контрольной группе такого прироста не наблюдалось. За весь период наблюдения серьезных осложнений клеточной терапии зарегистрировано не было [71].

    Таким образом, имеющийся относительно небольшой опыт клеточной терапии последствий мозгового инсульта является весьма обнадеживающим. Он создает базовые предпосылки для проведения дальнейших расширенных клинических исследований в этом направлении.

    Лечение травматических поражений головного и спинного мозга — еще одна очевидная область приложения клеточных технологий. Черепно-мозговые травмы [ЧМТ] остаются в мире основной причиной смертности и инвали-дизации людей молодого возраста. Медикаментозная терапия, включающая в себя нейропротекторы, антиоксиданты, гормоны и препараты, улучшающие мозговое кровообращение имеет у этой категории пациентов весьма ограниченный успех. Применение доказательных подходов показало, что применение многих традиционных терапевтических подходов имеет сомнительную ценность [72].

    Недавно нами были представлены результаты ретроспективного клинического исследования применения клеточной терапии в лечении 38 больных с тяжелой ЧМТ, находившихся в состоянии комы II-III степени [73-75]. Проведенная интенсивная терапия позволила стабилизировать сердечно-сосудистую деятельность и дыхание этих больных, однако их сознание не восстанавливалось в течение 5-8 недель. У всех пациентов была высока вероятность формирования долговременного вегетативного статуса. Показаниями к трансплантационному лечению, наряду с клиническими проявлениями дисфункции головного мозга и очевидной неэффективностью традиционного лечения, являлись значительные объективные изменения, выявляемые при МРТ, ЭЭГ и транскраниальной ультразвуковой допплерографии [ТКУЗДГ). В большинстве случаев на МРТ определялись диффузно-атрофические изменения белого и серого вещества мозга. На ЭЭГ отмечалось снижение функциональной активности мозга с исчезновением a-ритма, при ТКУЗДГ -снижение линейной скорости мозгового кровотока в магистральных сосудах мозга и нарушения ауторегуляции кровотока. Контрольная группа была сформирована по парному принципу. Каждому пациенту группы исследования был ретроспективно, случайным образом подобран контрольный пациент со сходными клиническими характеристиками. Пациенты обеих групп получали стандартное лечение примерно в одно и то же время и в одинаковых условиях.

    Клеточную суспензию, состоящую из клеток, полученных из незрелых нервных и кроветворных тканей, вводили в субарахноидальное пространство реципиента через спинномозговой прокол. Летальность в контрольной группе составила 45 % [17 случаев), тогда как в группе исследования 5% [2 случая). Хороший исход заболевания, согласно шкале Глазго, был отмечен у 18 [47%) пациентов, получавших клеточную терапию, и ни у одного в контрольной группе. По данным 1,5-летнего наблюдения качество жизни больных, получавших клеточную терапию, значительно превосходило аналогичный контрольный показатель. Серьезных осложнений этого метода лечения зарегистрировано не было. Полученные в этом исследовании данные указывают на целесообразность применения клеточной терапии у больных с тяжелой ЧМТ уже в остром периоде заболевания, когда еще имеется возможность профилактировать развитие в поврежденном мозге необратимых вторичных изменений. Клеточная технология может быть эффективно использована не только в остром периоде ЧМТ, но и в лечении отдаленных последствий ЧМТ. Известен опыт использования клеточной терапии у 65 пациентов с последствиями боевой травмы головного мозга. Было показано, что такая терапия позволяет значительно уменьшить патологическую выраженность посттравматических исходов и расширить возможности последующей реабилитации [76]. Положительное влияние субарахноидальной нейротрансплантации на реабилитационную коррекцию неврологического статуса больных с последствиями ЧМТ было также отмечено в других исследованиях [40, 65, 77]. Недавно нами были представлены отдаленные результаты клеточной терапии 56 больных [19 женщин, 37 мужчин) в возрасте от 18 до 73 лет с последствиями ЧМТ в виде выраженного психоорганического синдрома [78]. На момент проведения лечения время после травмы не превышало 2 года. У всех пациентов имел место кистозно-слипчивый арахноидит с явлениями атрофии больших полушарий и гидроцефалии. У 23 пациентов имелись субарахноидальные и у 11- внутримозговые кисты, причем в пяти случаях они были порэнцефалически-ми. Имело место сочетание явлений внутричерепной гипертензии и нарушений интеллектуально-мнестических функций с очаговой органической симптоматикой. В 10 случаях имел место трудно купируемый генерализованный судорожный синдром. Клеточную суспензию, состоящую из клеток, полученных из незрелых нервных и кроветворных тканей, трансплантировали субарахноидально 16 пациентам однократно, 32 двухкратно и 8 — трехкратно. Клинический эффект разной степени выраженности в виде регресса общемозговых симптомов, снижения экстрапирамидного тонуса и улучшения в психоэмоциональной сфере был отмечен у всех пациентов. У 4 пациентов прекратились эпилептические припадки, что дало возможность полностью отменить антиконвульсанты через 3-4 месяца после проведенного лечения. У остальных больных с эписиндромом в течение 1,5 лет доза антиконвульсантов была снижена в 2-3 раза. Все без исключения пациенты объективно отмечали улучшение. Серьезных побочных эффектов клеточной терапии выявлено не было. Проведенное лечение позволило всем пациентам впоследствии значительно расширить круг реабилитационных мероприятий. В этом же исследовании было установлено, что у части пациентов клеточная терапия приводила к иммунной сенсибилизации по отношению к антигенам донора, выявляемой в тесте подавления миграции лейкоцитов. В то же время, признаков развития системных тканедеструктивных аутоиммунных реакций у пролеченных пациентов обнаружено не было. Опираясь на полученные данные, можно сделать вывод, что клеточная терапиия — это относительно безопасный метод лечения, который может быть использован при лечении отдаленных последствий ЧМТ.

    Результатом спинальной травмы часто является тяжелая инвалидизация пациента, связанная с потерей чувствительности и двигательной активности ниже уровня повреждения. Регенерации поврежденного спинного мозга у млекопитающих и человека обычно не происходит, поэтому лечение спинальных больных в большинстве случаев не приносит желаемых результатов.

    В литературе имеются описания случаев эффективного применения трансплантационной технологии в лечении последствий спинальной травмы [79, 80]. В нашей клинике разработана оригинальная технология лечения спинальной травмы, основанная на трансплантации фетальных клеток непосредственно в место повреждения спинного мозга [81]. Лечение состоит из трех этапов. На первом этапе жизнеспособные клетки помещаются в специальный плазматический сверток, в котором создается микроокружение, благоприятное для аксонального роста. На втором этапе выполняется операция, обеспечивающая доступ к дефекту спинного мозга. На заключительном этапе сверток с клетками помещается в дефект спинного мозга. Дальнейшее лечение включает в себя субарахноидальные клеточные трансплантации, назначение которых усилить клинический эффект трансплантационного лечения [82]. В настоящее время под нашим наблюдением находятся более 150 пролеченных таким образом пациентов. Согласно предварительным данным, неврологические улучшения разной степени выраженности достигнуты более чем у половины пролеченных пациентов. Обусловленные клеточной терапией ощутимые улучшения неврологического статуса начинают проявляться у пациентов, как правило, не ранее, чем через 6 месяцев после трансплантационного лечения и развиваются постепенно в течение длительного периода времени [3 года и более). Поэтому, имеющиеся у нас данные не являются окончательными. Эффекты трансплантационного лечения являются устойчивыми — случаев их реверсии отмечено не было. Таким образом, клеточная технология открывает новые возможности для эффективного лечения пациентов с последствиями спинальной травмы. Представляется важным, что значительные неврологические улучшения могут быть достигнуты не только у недавно травмированных пациентов, но также у пациентов с давностью заболевания 1,5 года и более, которые с позиций общепринятой медицины являются инкурабельными.

    К настоящему времени наша клиника накопила значительный опыт применения клеточной технологии в лечении неврологических расстройств разного генеза. Суммированные результаты лечения 452 пациентов со сроком наблюдения не менее 2 лет представлены в табл. 1. Лечение пациентов проводилось в рамках клинических исследований, одобренных Ученым советом и Этическим комитетом ГУ Н//К/ СО РАМН. От каждого пациента, включенного в исследование, было получено информированное согласие. Перед использованием донорские клетки проходили трехуровневое тестирование на отсутствие вирусных инфекций с использованием иммуноферментного тестирования [в двух разных лабораториях), а также метода полимеразной цепной реакции. Клетки трансплантировались в субарахнои-дальное пространство пациента через поясничный прокол. Количество трансплантаций пациенту варьировало от 1 до 4. Пациенты с последствиями травмы спинного мозга подвергались операции, направленной на разрушение спинальной кисты и имплантации в поврежденный участок клеток, помещенных в специальный сгусток.

    Субарахноидальная трансплантация клеток обычно хорошо переносится взрослым пациентом. В первые сутки после трансплантации у части больных отмечаются реакции в виде подъема температуры тела до 38,5°С и развития ме-нингизмов. Эти реакции купируются соответствующим медикаментозным лечением. Проведение субарахноидальной клеточной трансплантации у детей требует повышенного внимания в связи с возможностью развития острых энце-фалических реакций, купирование которых следует проводить в условиях реанимационной палаты.

    /з представленных данных следует, что трансплантация фетальных клеток может быть с достаточно высокой вероятностью эффективной при лечении последствий спинальной травмы, ЧМТ, мозгового инсульта, нейроинфекции и ДЦП. Малая эффективность лечения постгипоксических энцефалопатий может быть связана с обширностью и множественностью очагов поражения. Отмеченные при лечении дегенеративных заболеваний ЦНС [рассеянный склероз, болезнь Паркинсона) улучшения неврологического статуса носили обычно кратковременный характер. Этот факт можно, по-видимому, объяснить тем, что донорские клетки не способны прервать хронические патологические процессы, лежащие в основе этих болезней.

    Таким образом, в свете имеющихся данных можно сделать вывод о целесообразности применения клеточной терапии при лечении неврологических расстройств разного генеза. Обращает на себя внимание многогранность действия трансплантированных клеток, долговременность клинических эффектов и отсутствие отдаленных серьезных побочных явлений. Очевидно, что механизм действия трансплантированных клеток на головной мозг является комплексным. Тем не менее, ведущую роль мы отводим продукции этими клетками нейротрофических факторов, а также медиаторов, стимулирующих неоваскулогенез и улучшающих мозговую гемодинамику. Роль нейротрофических факторов может быть двоякой. С одной стороны, они способны стимулировать функциональную активность нервных клеток и активировать, таким образом, работу разных отделов мозга, в том числе тех, которые в результате развития заболевания находятся в депрессивном состоянии. С другой стороны, разные типы трансплантированных клеток могут создавать благоприятные условия для роста и миелинизации нервных окончаний и, таким образом, способствовать восстановлению нарушенных в результате развития заболевания нервных коммуникаций. На главенствующую роль продукции нейро-трофических медиаторов в механизме лечебного влияния донорских клеток на поврежденный головной мозг косвенно указывает тот факт, что во многих случаях клинические улучшения у пациентов начинают регистрироваться уже с первых дней после клеточной терапии, достигая своего максимума в течение 3-6 месяцев. Вышесказанное не исключает возможную лечебную значимость установления синаптических взаимодействий донорских нейральных клеток с нейронами реципиента и их участия в проведении нервных импульсов. Такая возможность продемонстрирована в ряде экспериментальных работ [1, 46]. Сложно, однако, представить, чтобы крайне незначительное количество мигрировавших в очаги поражения и прижившихся там донорских нейронов, могло бы за счет образованных ими новых нервных коммуникаций ощутимо улучшить функциональные возможности поврежденного мозга.

    Очевидно, что фетальные клетки в силу своей низкой дифференцированности и высокой пластичности обладают уникальными свойствами, которые могут быть эффективно использованы при лечении многих тяжелых заболеваний. Препятствия на пути их применения носят, в основном, этический характер. Врачей, исследующих возможности клинического применения фетальных клеток, пытаются обвинять в поощрении абортов. Однако, это так же абсурдно, как обвинять трансплантологов в поощрении автокатастроф. Очевидно, что проблема абортов — это, прежде всего, социальная и законодательная, а не только врачебная проблема. С другой стороны, использование фетального материала, получаемого в результате легального прерывания беременности, в лечении тяжелых заболеваний представляется более этичным, чем его простое уничтожение (как это в основном делается в России) или его применение в косме-тологических целях (как это практикуется в некоторых западных странах).

    Санаторно-курортное лечение сирингомиелии

     

    В основе заболевания лежат врожденные дефекты развития нервной системы. При этом обнаруживается неправильное замыкание медуллярной трубки с разрастанием глиозных клеток. В спинном мозге образуются полости, утолщаются и склеролизируются его сосуды. Заболевают чаще мужчины в возрасте 20—40 лет. Различают переднероговую, заднероговую и смешанную форму заболевания. Чаще всего поражается шейно-грудной отдел спинного мозга, реже — пояснично-крестцовый.

    Причины сирингомиелия

    Точная причина развития заболевания неизвестна.
    Наиболее популярна теория нарушения развития нервной трубки.
    В норме во внутриутробном периоде развития давление ликвора (цереброспинальная жидкость, обеспечивающая питание и обмен веществ в головном мозге) в полостях головного мозга повышено, что создает предпосылки к его дренированию не только в центральный канал спинного мозга, но и в окружающее спинной мозг субарахноидальное пространство.
    При сирингомиелии вследствие нарушения развития нервной трубки дренирования не происходит, ликвор под давлением устремляется в центральный канал, сильно растягивая его (это называется “ ликвородинамический удар”). Подобное растяжение сдавливает спинной мозг и происходит в течение всей жизни, что объясняет медленное прогрессирование симптомов заболевания.
    Кроме того, вокруг центрального канала начинают формироваться полости, заполненные ликвором, которые также сдавливают спинной мозг.
    Также существуют другие теории, менее признанные. К ним относятся посттравматическая (развитие сирингомиелии после травм спины) и сосудистая (развитие сирингомиелии вследствие хронического нарушения спинального кровообращения).

    Санаторно-курортное лечение сирингомиелии

    Комплексное лечение сирингомиелии. Наиболее распространенным методом является рентгенотерапия. К сожалению, она не является достаточно эффективной. В санатории “Городецкий” больным применяют электрофорез различных лекарственных веществ в сочетании с хвойными или солеными ваннами, токами УВЧ, гальваногрязью.

    Также следует назначать радоновые ванны 300 и 500 ед. Махе, 10—15 минут, 36—37°, 10—12 ванн, через день, особенно при заднероговой или смешанной форме заболевания. В комплекс лечебных мероприятий следует включить аскорбиновую кислоту, лечебную физкультуру, массаж, указанный комплекс следует применять через 6 месяцев после рентгенотерапии.

    Идиопатический гипопаратиреоз с эпилепсией, атрофией зрительных нервов и синдромом «пустого» турецкого седла | Бондарь

    Гипопаратиреоз — эндокринное заболевание, вызванное снижением секреции или действия пара­тгормона (ПТГ). В подавляющем большинстве слу­чаев клиницисты сталкиваются с гипопаратиреозом, возникшим вследствие повреждения или удаления паращитовидных желез при хирургических вмеша­тельствах. Значительно реже встречается так назы­ваемый идиопатический гипопаратиреоз, который может быть обусловлен появлением аутоантител к ПТГ-продуцирующим клеткам либо генетическими дефектами синтеза или секреции ПТГ. Истинная частота этого заболевания неизвестна. По данным японских исследователей, она может составлять 7,2 случая на 1 млн населения [11].

    Описано несколько наследственных синдромов, при которых идиопатический гипопаратиреоз со­четается с пороками развития, в том числе цен­тральной нервной системы (ЦНС) [2]. Вместе с тем гипопаратиреоз сам по себе может быть причиной поражения головного мозга, что усложняет диффе­ренциальную диагностику. В данной статье мы приводим описание сложной патологии ЦНС, раз­вившейся у больного с длительным идиопатиче­ским гипопаратиреозом.

    Больной П., 39 лет, поступил в клинику 16.02.02 с жалобами на приступы судорог, голов­ные боли, снижение зрения. С 1981 г. страдает идиопатическим гипопаратиреозом. В первые годы заболевание проявлялось парестезиями и редкими, не чаще 1—2 раз в год, приступами тетании. Гипо­кальциемию корригировали небольшими дозами таблетированных препаратов кальция. С 1990 г. на­блюдалось постепенное учащение приступов судо­рог (до нескольких раз в неделю), возросла потреб­ность в кальциевых препаратах (до 1000 мг кальция в сутки), к лечению был добавлен витамин D. Тогда же выявлена катаракта обоих глаз, по поводу кото­рой в 1995 г. проведено оперативное лечение. С 2000 г. судорожные пароксизмы приобрели генера­лизованный характер и стали сопровождаться по­терей сознания. Прикусывания языка, появления пены у рта или непроизвольного мочеиспускания во время приступов не было, купировались пароксиз­мы внутривенным введением препаратов кальция. В том же году выявлены признаки эпиактивности на электроэнцефалограмме (ЭЭГ), назначен финлеп- син в дозе до 0,6 г/сут. В октябре 2001 г. у больного развился status epilepticus в виде повторяющихся приступов тонико-клонических судорог с останов­кой дыхания и потерей сознания, резистентных к введению глюконата кальция. Купировать статус удалось лишь в отделении реанимации путем внут­ривенного введения реланиума, а затем тиопентала натрия на фоне постоянной капельной инфузии больших доз хлорида кальция. В последующем боль­ной был выписан с рекомендациями приема глюко­ната кальция до 20 таблеток в сутки, АТ-10 по 5 ка­пель 3 раза в день, финлепсина по 0,6 г в сутки. В те­чение месяца состояние оставалось стабильным, за­тем вновь возникли эпилептиформные пароксизмы.

    При осмотре: телосложение правильное, рост 170 см, масса тела 69 кг. Пульс 70 в минуту, рит­мичный. АД 140/80 мм рт. ст. Положительный сим­птом Хвостека. Печень по краю реберной дуги. Щитовидная железа не увеличена.

    Общий анализ крови и мочи без изменений. В биохимическом анализе крови умеренная гиперли­пидемия, повышение уровня фибриногена: холе­стерин 6,6 ммоль/л, липопротеиды низкой плотно­сти 5,8 г/л, фибриноген 6 г/л. Другие показатели оставались в пределах нормы: общий белок 76,7 г/л, мочевина 5,3 ммоль/л, АЛТ 24 ЕД, ACT 21 ЕД, би­лирубин 12,5 мкмоль/л, церулоплазмин 199 нг/л (норма 117—249 мг/л). Выявлено снижение уровня ПТГ до 3,7 пг/мл (норма 10—62 пг/мл), ионизиро­ванного кальция до 0,51 ммоль/л (норма 1,17—1,29 ммоль/л). Уровень других электролитов не менял­ся: калий 4,1 ммоль/л, натрий 139 ммоль/л, хлори­ды 100 ммоль/л.

    На ЭКГ фиксировались удлинение электриче­ской систолы (Q—Т) до 0,5 с, диффузные наруше­ния процессов реполяризации. Краниография: обызвествление диафрагмы турецкого седла, фор­ма и размеры седла не изменены (сагиттальный 10 мм, вертикальный 8 мм). ЭЭГ: умеренно выражен­ная эпиактивность (преобладает медленноволно­вая активность в ритме дельта-волн). Эхоэнцефа- лография: внутричерепная гипертензия, смещения срединных структур нет. Магнитно-резонансная томография головного мозга: на Т1-взвешенных изображениях в аксиальных и сагиттальных плос­костях определяется патологическое диффузное усиление интенсивности магнитно-резонансного сигнала от скорлупы, чечевицеобразных ядер, об­ласти подушек таламуса с обеих сторон. Магнитно- резонансный сигнал от белого вещества области лучистого венца с переходом на семиовальные цен­тры слабо диффузно усилен на Т2-взвешенных изображениях. Субарахноидальные пространства по всей поверхности мозга умеренно равномерно расширены. Миндалины мозжечка опущены в большое затылочное отверстие ниже линии Чем­берлена не менее чем на 4 мм. Субарахноидальное пространство на этом уровне резко сужено. Высота гипофиза равномерно снижена до 2—3 мм. Заклю­чение: признаки нейродегенеративного заболева­ния с поражением базальных ганглиев и диффуз­ными лейкодистрофическими изменениями, кар­тина ’’частично пустого» турецкого седла (ПТС).

    Консультация окулиста: артефакия обоих глаз, гипертензивная ангиопатия сетчатки, частичная атрофия зрительных нервов обоих глаз. Консульта­ция невролога: энцефалопатия, симптоматическая эпилепсия с приступами grand mal на фоне основ­ного заболевания (гипопаратиреоз).

    При анализе данного случая прежде всего обра­щает на себя внимание трансформация проявле­ний болезни: постепенное утяжеление течения и переход от классических приступов тетании к эпи­лептиформным пароксизмам с потерей сознания, вплоть до развития эпилептического статуса. В ли­тературе имеются единичные описания status epi­lepticus у больных с гипопаратиреозом. В одном со­общении эпилептический статус стал причиной ги­бели пациента [7], в другом описан бессудорожный вариант статуса у мужчины с идиопатическим ги­попаратиреозом [10]. Известно, что потеря созна­ния во время приступа тетании представляет собой достаточно редкое явление и требует обязательного проведения дифференциального диагноза с эпи­лепсией. Разграничение этих двух заболеваний ус­ложняется тем, что гипокальциемия может прово­цировать развитие эписиндрома с появлением вы­сокоамплитудной медленноволновой активности на ЭЭГ. От генуинной эпилепсии такие пароксиз­мы отличает благоприятная динамика ЭЭГ при достижении нормокальциемии [2].

    Эписиндром при гипопаратиреозе нередко на­блюдается у больных с внутричерепной кальцифи­кацией. Отложением кальция можно объяснить усиление магнитно-резонансного сигнала от под­корковых структур у данного больного. Показано, что кальцификация при гипопаратиреозе может за­трагивать базальные ганглии, реже белое вещество, таламус, мозжечок и ствол мозга [6, 8, 9]. С каль­цификацией этих отделов связаны клинические симптомы поражения ЦНС при гипопаратиреозе, которые могут включать в себя психические нару­шения, эпилепсию, паркинсонизм и другие невро­логические расстройства [2, 14].

    Обызвествление базальных ганглиев (ОБГ), неред­ко обозначаемое как синдром Фара1, является харак­терным, но неспецифичным признаком гипопарати­реоза. Известно, что ОБГ встречается среди больных с эпилепсией, деменцией, митохондриальной энце­фаломиопатией, детским церебральным параличом и другими нервными заболеваниями, а также у лиц, не имеющих клинических признаков патологии ЦНС. Описаны спорадические и семейные формы синдро­ма Фара; считается, что наследование может осуще­ствляться как по аутосомно-рецессивному, так и по аутосомно-доминантному вариантам [3, 4, 12]. Отме­чено, что у пациентов, не страдающих гипопаратире­озом, обызвествление носит частичный («локализо-

    ’Т. Fahr впервые описал неатеросклеротический кальци ноз сосудов головного мозга в 1930 г. (цит. по [1]). ванный») характер, в то время как при гипопаратире­озе наблюдаются выраженные («диффузные») формы ОБГ [12]. Интересно, что эксграпирамидные наруше­ния имеют лишь около 20% больных с синдромом Фара, у остальных пациентов клинические признаки поражения базальных ганглиев отсутствуют [9], что имело место в представленном случае.

    Сочетанное развитие гипопаратиреоза и пора­жения подкорковых центров возможно также при болезни Вильсона—Коновалова в результате отло­жения меди в паращитовидных железах и подкор­ковых ядрах [2]. Отсутствие таких характерных проявлений болезни Вильсона—Коновалова, как гепатомегалия, кольца Кайзера—Флешнера, де­менция, экстрапирамидные расстройства, а также нормальный уровень церулоплазмина в крови и ре­зультаты печеночных тестов позволили отвергнуть этот диагноз у наблюдаемого нами пациента.

    Представленный случай является первым описани­ем сочетанного развития идиопатического гипопарати­реоза, ОБГ, энцефалопатии, лейкодистрофии, атрофии зрительных нервов и синдрома ПТС. Ранее С. Billard и соавт. [4] выделили вариант ОБГ, протекающий с эн­цефалопатией, очаговой демиелинизацией, дегенера­цией сетчатки или атрофией зрительных нервов, а так­же с нанизмом и микроцефалией. Генетическая при­рода и патогенез подобных синдромов в настоящее время не вполне ясны. В литературе описано несколь­ко случаев развития гипопаратиреоза и ПТС у детей [5, 13]. По-видимому, прямая причинно-следственная связь между гипопаратиреозом и ПТС отсутствует. Наиболее вероятной причиной формирования ПТС у наблюдаемого нами больного явились внутричерепная гипертензия и гидроцефалия.

    Представленное наблюдение демонстрирует, что идиопатический гипопаратиреоз может протекать как неуклонно прогрессирующее заболевание, приводя­щее к тяжелому поражению ЦНС. Особого внимания заслуживают больные гипопаратиреозом с эпилепти­формным синдромом, у которых возможно развитие эпилептического статуса. В комплекс обследования таких пациентов следует включать ЭЭГ, а также маг­нитно-резонансную томографию головного мозга. Целесообразно совместное ведение этих больных специалистом-эндокринологом и неврологом.

    1. Величко М. А., Васильев В. В., Филиппов Ю. Л. // Клин, мед. — 1993. — Т. 71, № 2. — С. 55-58.

    2. Эндокринология / Под ред. Н. Лавина: Пер. с англ. — М., 1999. — С. 439-454.

    3. Avrahami Е., Cohn D. F, Feibel М., Tadmor R. // J. Neurol.1994. — Vol. 241, N 6. — P. 381-384.

    4. Billard C., Dulac O., Boulache J. et al. // Neuropediatrics. — 1989. — Vol. 20, N 1. — P. 12-19.

    5. Franzese A., Valerio G., Di Maio S. et al. // J. Endocrinol. Invest. — 1999. — Vol. 22, N 1. — P. 66-69.

    6. Fulop M., Zeifer B. // Am. J. Med. Sci. — 1991. — Vol. 302, N 5. — P. 292-295.

    7. Gupta M. M.// J. Assoc. Physicians India. — 1989. — Vol. 37, N 10. — P. 629-631.

    8. Hattori H., Yorifuji T. // Brain Dev. — 2000. — Vol. 22, N 7.p. 449-450.

    9. Jorens P. G., Appel B. J., Hilte F A. et al. // Acta Neurol. Scand. — 1991. — Vol. 83, N 2. — P. 137-140.

    10. Kline C. A., Esekogwu V. I., Henderson S. O., Newton К I. //J.Emerg. Med. -1998. — Vol. 16, N 5. — P. 715-718.

    11. Nakamura Y., Matsumoto T., Tamakoshi A. et al. // J. Epidemiol. — 2000. — Vol. 10, N 1. — P. 29-33.

    12. Ogata A., Ishida S., Wada T. // Acta Neurol. Scand. — 1987.Vol. 75, N 2. — P. 117-124.

    13. Shulman D. I., Martinez C. R., Bercu В. B., Root A. W. // J. Pediatr. — 1986. — Vol. 108, N 4. — P. 540-544.

    14. Uncini A., Tartaro A., Di Stefano E., Gambi D. // J. Neurol. — 1985. — Vol. 232, N 2. — P. 109-111.


    «Обзор с акцентом на диагностику»

    13

    Иран J Child Neurol. Осень 2018 г. 12 No. 4

    Доброкачественное увеличение субарахноидального пространства в младенчестве: «Обзор с акцентом на диагностику»

    7. Нельсон С.Л., Джонстон М.В. Внецеребральные

    скопления жидкости у младенцев. Med Link

    Neurology 2016.

    8. Альварес Л.А., Майтал Дж., Шиннар С.

    Идиопатическая наружная гидроцефалия: естественная

    история болезни и связь с доброкачественной семейной макроцефалией

    .Pediatircs 1986; 77: 901-7.

    9. Hamza M, Bodensteiner JB, Noorani PA,

    Barnes PD. Доброкачественная экстрацеребральная жидкость

    коллекций: причина макрокраниума в

    младенчестве. Pediatr Neurol 1987; 3 (4): 218-21.

    10. Альпер Дж., Экинци Дж., Йилмаз Й., Арикан С.,

    Тельер Дж., Эрзен К. Магнитно-резонансные характеристики

    визуализации доброкачественной макроцефалии

    у детей. J Child Neurol

    1999; 14 (10): 678-6.

    11.Castro-Gago M, Perez-Gomez C, Novo-

    Rodriguez MI, Blanco-Barca O, Alonso-

    Martin A, Eiris-Punal J. Доброкачественная идиопатическая

    наружная гидроцефалия (доброкачественная субдуральная

    коллекция) у 39 детей : естествознание

    и отношение к семейной макроцефалии.

    Rev Neurol 2005; 40 (9): 513-7.

    12. Каримзаде П., Тонекабони С.Х.,

    Шариатмадари Ф. Доброкачественная наружная

    гидроцефалия и ее связь с семейной

    мегалэнцефалией: анализ 20 случаев.

    Pediatr Neurol 2009; 7 (2): 157-63.

    13. Hellbusch LC. Доброкачественная экстрацеребральная жидкость

    сбора в младенчестве: клиническая картина

    и отдаленное наблюдение. Журнал Neurosurg

    2007; 107 (2): 119-25.

    14. Wiig US, Zahl SM, Egge A, Helseth

    E, Wester K. Эпидемиология доброкачественной инфекции

    Внешняя гидроцефалия в Норвегии-A

    Исследование на основе

    населения. Педиатр Neurol

    2017; 73: 36-41.

    15. Asch AJ, Myers GJ. Доброкачественная семейная

    макроцефалия: отчет семьи и обзор литературы

    . Педиатрия 1976; 57: 535-9.

    16. Арбор Л., Уоттерс Г. В., Холл Дж. Г., Фрейзер

    ФК. Многофакторное наследование синдромной макроцефалии, отличной от

    . Clin Genet

    1996; 50-62.

    17. Гупта С.Н., Белей Б. Внутричерепное происшествие

    находки на МРТ головного мозга в педиатрической практике

    неврологическое исследование: ретроспективное исследование.J

    Neurol Sci 2008; 264: 34-7.

    18. Mikkelsen R, Rodevand LN, Wiig US,

    Zahl SM, Berntsen T, Skarbo AB, et

    al. Нейрокогнитивные и психосоциальные функции

    у детей с доброкачественной наружной гидроцефалией

    (BEH) — долгосрочное катамнестическое исследование —

    . Childs Nerv Syst 2017; 33 (1) 91-

    99.

    19. Андерссон Х., Эльфверсон Дж., Свендсен П.

    Наружная гидроцефалия у младенцев. Чайлдс

    Мозг 1984; 11: 398-402.

    20. Гускенс Р.Х., Виллемсе Дж., Фабер

    Дж. А., Вердонк А.Ф. Макроцефалии — это дифференцированный подход

    . Нейропедиатрия

    1989; 20: 164-9.

    21. Лаубшер Б., Деонна Т., Уске А., Мелле

    G. Примитивная мегалэнцефалия у детей:

    естественная история, среднесрочный прогноз с

    особой ссылкой на внешнюю гидроцефалию.

    Eur J Pediatr 1990; 149: 502-7.

    22. Мент Л. Р., Дункан С. К., Гир Р.Доброкачественная

    Увеличение субарахноидальных пространств в

    Биологическая психиатрия

    Если вы не помните свой пароль, вы можете сбросить его, введя свой адрес электронной почты и нажав кнопку «Сбросить пароль».Затем вы получите электронное письмо, содержащее безопасную ссылку для сброса пароля

    . Если адрес совпадает с действующей учетной записью, на адрес __email__ будет отправлено электронное письмо с инструкциями по сбросу пароля

    .

    Субарахноидальное кровоизлияние (САК) | Mayfield Brain & Spine, Цинциннати, Огайо

    Обзор

    Субарахноидальное кровоизлияние (САК) — это опасный для жизни тип инсульта, вызванный кровотечением в пространство, окружающее мозг.САК может быть вызвана разрывом аневризмы, АВМ или травмой головы. Одна треть пациентов выживет при хорошем выздоровлении; одна треть выживет с инвалидностью; и одна треть умрет. Лечение направлено на остановку кровотечения, восстановление нормального кровотока и предотвращение спазма сосудов.

    Что такое субарахноидальное кровоизлияние?

    Субарахноидальное пространство — это область между мозгом и черепом. Он заполнен спинномозговой жидкостью (CSF), которая действует как плавающая подушка для защиты мозга (см. Анатомия мозга).Когда кровь попадает в субарахноидальное пространство, она раздражает слизистую оболочку мозга, увеличивает давление на мозг и повреждает клетки мозга. В то же время область мозга, которая ранее получала богатую кислородом кровь из пораженной артерии, теперь лишена крови, что приводит к инсульту. САК часто является признаком разрыва аневризмы (рис. 1).


    Рисунок 1. Субарахноидальное кровоизлияние, вызванное разрывом аневризмы. Когда кровь заполняет пространство между мозгом и черепом, образуется сгусток крови, вызывающий повышенное давление на мозг.

    Заключенный в rigclass = «text-center» скопление жидкости увеличивает давление, которое может раздавить мозг о кость или вызвать ее смещение и грыжу. Блокировка нормальной циркуляции спинномозговой жидкости может привести к увеличению желудочков (гидроцефалия), вызывая спутанность сознания, летаргию и потерю сознания.

    Вазоспазм — частое осложнение, которое может возникнуть через 5–10 дней после САК (рис. 2). Раздражающие побочные продукты крови вызывают сокращение и спазм стенок артерии. Спазм сосудов сужает внутренний диаметр (просвет) артерии и тем самым снижает приток крови к этой области мозга, вызывая вторичный инсульт.


    Рис. 2. При разрушении эритроцитов токсины могут вызвать сокращение и спазм стенок соседних артерий. Чем больше САК, тем выше риск спазма сосудов.

    Каковы симптомы?

    Если вы или ваш любимый человек испытываете симптомы САК, немедленно звоните в службу 911!

    • внезапное начало сильной головной боли (часто описываемой как «самая сильная головная боль в моей жизни»)
    • тошнота и рвота
    • жесткая шея
    • светобоязнь (светобоязнь)
    • затуманенное зрение или двоение в глазах
    • потеря сознания
    • изъятий

    Каковы причины?

    • Аневризма : баллоновидная выпуклость или ослабление стенки артерии, которая разрывается, выделяя кровь в субарахноидальное пространство вокруг мозга.
    • Артериовенозная мальформация (АВМ) : аномальный клубок артерий и вен без капилляров между ними. Ослабленные кровеносные сосуды могут разорваться и кровоточить.
    • Черепно-мозговая травма : во время аварии мозг разбивается взад и вперед внутри черепа, разрывая кровеносные сосуды.

    Кто пострадал?

    SAH, вызванное травмой, часто наблюдается у пожилых людей, которые упали и ударились головой.Среди молодежи наиболее частой травмой, приводящей к САК, являются автомобильные аварии. От 5 до 10% инсультов вызваны САК.

    Как ставится диагноз?

    Когда человека доставят в отделение неотложной помощи с подозрением на кровоизлияние в мозг, врачи узнают как можно больше о его или ее симптомах, текущих и предыдущих медицинских проблемах, лекарствах и семейном анамнезе. Состояние человека оценивается быстро. Диагностические тесты помогут определить источник кровотечения.

    • Компьютерная томография (КТ) — это неинвазивный рентгеновский снимок, который обеспечивает подробные изображения анатомических структур в головном мозге и позволяет обнаружить любое кровотечение. КТ-ангиография (КТА) включает инъекцию контраста в кровоток для просмотра артерий головного мозга.
    • Люмбальная пункция — это инвазивная процедура, при которой в нижнюю часть спины вводится полая игла для обнаружения крови в спинномозговой жидкости (CSF).Врач соберет от 2 до 4 пробирок спинномозговой жидкости. Если компьютерная томография не выявила признаков кровотечения, но симптомы пациента типичны для САК, может быть выполнена люмбальная пункция.
    • Ангиограмма — это инвазивная процедура, при которой катетер вводится в артерию и проходит через кровеносные сосуды в мозг. После установки катетера в кровоток вводится контрастный краситель и делается рентген.
    • Магнитно-резонансная томография (МРТ) сканирование — это неинвазивный тест, который использует магнитное поле и радиоволны для получения подробного изображения мягких тканей мозга.МРА (магнитно-резонансная ангиограмма) включает введение контрастного вещества в кровоток для исследования кровеносных сосудов, а также структур головного мозга.

    Какие методы лечения доступны?

    Лечение САК варьируется в зависимости от первопричины кровотечения и степени повреждения головного мозга. Лечение может включать спасательные меры, облегчение симптомов, восстановление кровоточащего сосуда и предотвращение осложнений.

    В течение 10–14 дней после САК пациент остается в отделении интенсивной терапии неврологии (NSICU), где врачи и медсестры могут внимательно следить за признаками возобновления кровотечения, спазма сосудов, гидроцефалии и других потенциальных осложнений.

    Лекарство
    Обезболивающее будет дано для облегчения головной боли, а противосудорожные лекарства могут быть назначены для предотвращения или лечения судорог.

    Хирургия
    Если САК возникла в результате разрыва аневризмы, может быть выполнено хирургическое вмешательство для остановки кровотечения. Варианты: хирургический клиппинг или эндоваскулярная спираль .

    Если САК возник в результате кровоточащей артериовенозной мальформации, может быть выполнено хирургическое вмешательство по удалению АВМ.

    Контроль гидроцефалии
    Сгусток крови и скопление жидкости в субарахноидальном пространстве может вызвать гидроцефалию и повышенное внутричерепное давление. Артериальное давление снижается, чтобы уменьшить дальнейшее кровотечение и контролировать внутричерепное давление. Избыток спинномозговой жидкости (CSF) и кровь можно удалить с помощью: 1) поясничного дренажного катетера, вставленного в субарахноидальное пространство позвоночного канала в нижней части спины, или 2) дренажного желудочкового катетера, который вводится в желудочки головного мозга. .

    Контроль за спазмом сосудов
    Через 5-10 дней после САК у пациента может развиться спазм сосудов. Спазм сосудов сужает артерию и снижает приток крови к области мозга, которую артерия питает. Спазм сосудов возникает у 70% пациентов после САК. Из них 30% имеют симптомы, требующие лечения [1].

    Пациент в отделении интенсивной терапии новорожденных будет контролироваться на предмет признаков вазоспазма, включая слабость в руке или ноге, спутанность сознания, сонливость или беспокойство. Транскраниальный допплер (TCD) УЗИ обычно предварительно выполняется для контроля спазма сосудов.TCD используются для измерения кровотока по артериям (рис. 3).


    Рисунок 3. Транскраниальный допплер (TCD) использует ультразвук для исследования артерий, измерения кровотока и поиска признаков спазма сосудов.

    Этот тест может показать, какие артерии находятся в состоянии спазма, а также его степень. Для предотвращения спазма сосудов пациентам назначают нимодипин во время пребывания в больнице. Кроме того, у пациента повышается артериальное давление и объем крови, чтобы заставить кровь проходить через суженные артерии.

    Если вазоспазм тяжелый, пациентам может потребоваться инъекция лекарства непосредственно в артерию для расслабления и купирования спазма. Это делается через катетер во время ангиограммы. Иногда для растяжения артерии используют баллонную ангиопластику [2].

    Клинические испытания

    Клинические испытания — это научные исследования, в ходе которых новые методы лечения — лекарства, средства диагностики, процедуры и другие методы лечения — тестируются на людях, чтобы убедиться, что они безопасны и эффективны. Постоянно проводятся исследования по повышению уровня медицинского обслуживания.Информацию о текущих клинических испытаниях, включая право на участие, протокол и места проведения, можно найти в Интернете. Исследования могут спонсироваться Национальными институтами здравоохранения (см. Clinictrials.gov), а также частными промышленными и фармацевтическими компаниями (см. Www.centerwatch.com).

    Восстановление

    Выздоровление и прогноз сильно различаются и во многом зависят от тяжести исходного САК. В целом, одна треть пациентов, страдающих САК, выживает и хорошо выздоравливает; одна треть выживет с инвалидностью или инсультом; и одна треть умрет.

    пациентов с САК могут страдать краткосрочным и / или долгосрочным дефицитом в результате кровотечения или лечения. После выписки пациента из больницы лечение может быть продолжено в учреждении, предлагающем индивидуальные реабилитационные методы лечения после серьезной черепно-мозговой травмы. Врач, специализирующийся на реабилитации, будет наблюдать за этим лечением, которое может включать физическую, профессиональную и логопедическую терапию.

    Общие проблемы, с которыми сталкиваются пациенты после черепно-мозговой травмы, включают физические ограничения и трудности с мышлением и памятью.Некоторые из этих недостатков могут исчезнуть со временем при лечении и терапии. Процесс восстановления длится долго, и могут потребоваться недели, месяцы или годы, чтобы понять уровень возникшего дефицита и восстановить функцию пациента.

    • Речевые и языковые дефициты могут затруднить самовыражение. Афазия — это полная или частичная потеря способности понимать или использовать слова. Это вызвано повреждением языкового центра мозга. Некоторые люди выздоравливают от афазии после черепно-мозговой травмы, у других могут быть постоянные проблемы с речью и языком.Менее распространенные проблемы включают понимание того, что говорится, или проблемы с чтением и письмом.
    • Слабость или паралич рук и ног может возникнуть после разрыва аневризмы. Эта проблема обычно затрагивает левую или правую половину тела и может включать руку, ногу и лицо. Эта слабость может со временем улучшиться, и реабилитация может помочь пациенту стать сильнее и научиться действовать в меру своих возможностей.
    • Проблемы со зрением могут возникать из-за кровотечения в глаз или повреждения нервов, которые отправляют или интерпретируют сигналы из глаза в мозг.
    • Судороги могут возникнуть после разрыва аневризмы. Во время припадка часть тела может начать трястись или скручиваться. Приступы обычно проходят сами по себе, но существуют лекарства, которые предотвращают приступы или останавливают их, когда они возникают. Говорят, что человек, перенесший более одного припадка, страдает эпилепсией.
    • Побочные эффекты лекарств могут вызывать сыпь, зуд, тошноту, изменение аппетита и сонливость. Врач изучит вашу прошлую медицинскую историю, чтобы попытаться определить, есть ли у вас риск возникновения побочного эффекта.Однако реакцию на лекарства обычно невозможно предсказать, и первая подсказка, скорее всего, появится, когда вы заметите что-то другое. Сообщите медсестре или врачу, если у вас есть проблема, которую могут вызвать ваши лекарства.
    • Усталость — это крайняя нехватка энергии, которая обычно наблюдается после травмы головного мозга. Недосыпание в отделении интенсивной терапии новорожденных также способствует этой усталости. Он может сохраняться в течение многих недель после выписки из больницы. Утомляемость со временем будет уменьшаться по мере улучшения вашей физической формы.Регулярный сон и ежедневный дневной сон уменьшат вашу усталость.
    • Головные боли часто возникают после САК. Со временем они улучшаются.
    • Кратковременная потеря памяти может привести к тому, что вы не сможете вспомнить, что вы делали сегодня утром или с кем разговаривали по телефону. Вы можете заблудиться за рулем и забыть, как ехать домой или в другие знакомые места. У вас могут возникнуть проблемы с изучением нового и запоминанием старого.
    • Недостаток внимания и концентрации может затруднить сосредоточение внимания на задаче или проблеме.Вы можете легко отвлечься. Старайтесь сосредоточиться на одной задаче за раз и делать что-то в тихой обстановке.
    • Изменение восприятия может привести к тому, что люди, места и предметы будут выглядеть иначе, чем они были до травмы головного мозга. Пережившая аневризму однажды сравнила свой опыт с возвращением домой после долгой поездки и обнаружением, что все в доме изменилось. Дом и мебель остались там, но все выглядело и ощущалось по-другому.
    • Трудности с организацией могут заставить вас забыть о повседневных делах, например о приготовлении еды или уборке дома.Лучше не делать слишком много дел одновременно. Может оказаться полезным использование таймеров, дотов, календарей, записных книжек, ежедневников и диктофонов.
    • Изменения личности могут произойти после черепно-мозговой травмы. Эти изменения могут варьироваться от недостатка активности до перепадов настроения и тяжелой депрессии. Вы можете стать более раздражительным и легко заплакать. Следует сообщать о признаках депрессии, чтобы обеспечить надлежащую профессиональную помощь и лечение.

    Следующий совет дают врачи и люди, пережившие черепно-мозговую травму: умеренные физические упражнения, постоянный режим сна и здоровое питание имеют большое значение для обеспечения наилучших возможностей для ясного мышления и хорошего разговора.Улучшение навыков концентрации и повышения уровня энергии — две причины, по которым следует избегать табака и алкогольных напитков.

    Наиболее успешное восстановление будет включать:

    • Не ожидать от себя слишком многого или слишком сильно себя заставлять.
    • Слишком раннее возвращение к работе и выполнение полной нагрузки.
    • Не умаляя ваших трудностей.

    Очень важно:

    • Обратитесь за помощью к специалистам, которые знакомы с проблемами, связанными с вашим типом медицинской проблемы.
    • Продолжайте лечение по мере необходимости.
    • Будьте готовы попросить и принять помощь от семьи и друзей.
    • Присоединяйтесь к группе поддержки, чтобы встретиться и поговорить с людьми, у которых был одинаковый тип черепно-мозговой травмы, выздоровления и трудностей.
    • Обсудите проблемы со своими врачами и терапевтами во время последующих посещений.

    По мере вашего восстановления проблемы, с которыми вы сталкиваетесь, могут разрешиться. В противном случае можно разработать планы, которые помогут вам справиться с изменениями, с которыми вы сталкиваетесь.

    Источники и ссылки

    Если у вас есть дополнительные вопросы, свяжитесь с Mayfield Brain & Spine по телефону 800-325-7787 или 513-221-1100.

    Источники

    1. Bederson JB, et al. Рекомендации по лечению аневризматического субарахноидального кровоизлияния. Инсульт 40: 994-1025, 2009
    2. Andaluz N, et al. Показания к эндоваскулярной терапии рефрактерного вазоспазма после аневризматического субарахноидального кровоизлияния: опыт в Университете Цинциннати.Surg Neurol 58: 131-138, 2002

    Ссылки

    Фонд аневризмы мозга

    Национальная ассоциация инсульта

    Американская ассоциация инсульта

    Глоссарий

    ангиопластика : надувной баллон, вводимый через катетер для растяжения заблокированной или суженной артерии.

    спинномозговая жидкость (CSF) : прозрачная жидкость, вырабатываемая сосудистым сплетением желудочков головного мозга.CSF омывает головной и спинной мозг, придавая им поддержку и плавучесть, защищая от травм.

    гидроцефалия : отек головного мозга из-за закупорки спинномозговой жидкости.

    внутричерепное давление: давление внутри черепа. Нормальное ВЧД составляет 20 мм рт.

    люмбальный дренаж: катетер, вводимый в субарахноидальное пространство позвоночника для удаления спинномозговой жидкости (CSF). Используется для лечения гидроцефалии или расслабления мозга во время операции.

    припадков: неконтролируемые судороги, спазмы или серия рывков лица, туловища, рук или ног.

    субарахноидальное кровоизлияние: кровоизлияние в пространство, окружающее мозг; может вызвать инсульт.

    транскраниальный допплер (TCD) : ультразвуковое устройство, используемое для измерения кровотока через артерию в головном мозге.

    спазм сосудов: аномальное сужение или сужение артерий из-за раздражения кровью в субарахноидальном пространстве.

    желудочковый дренаж: катетер, помещаемый в желудочек головного мозга для отвода избыточной спинномозговой жидкости.


    обновлено> 4.2018
    рассмотрено> Эндрю Рингер, доктор медицины, клиника Мэйфилд, Цинциннати, Огайо

    Сертифицированная медицинская информация Mayfield материалов написаны и разработаны клиникой Mayfield Clinic. Мы соблюдаем стандарт HONcode в отношении достоверной информации о здоровье. Эта информация не предназначена для замены медицинских рекомендаций вашего поставщика медицинских услуг.

    Инфантильная макрокраниальная и субарахноидальная жидкость

    Макрокранию, вызванную скоплением субарахноидальной жидкости (SFC) у 12 младенцев с очень низкой массой тела при рождении (VLBW), сообщили Департамент педиатрии Университета Манитобы и Программа наблюдения за новорожденными, Центр медицинских наук, Виннипег, Манитоба, Канада. Ультразвуковое исследование показало внутрижелудочковые кровоизлияния II и III степени у 7 новорожденных в неонатальном периоде. Распространенность SFC у выживших младенцев с ОНМТ, посещающих эту клинику, составляла 2.6%. На SFC приходилось 30% случаев макрокраниума у ​​детей с очень низкой массой тела. Заболеваемость SFC составляла 3,3 на 1000 выживших VLBW ежегодно. Затылочно-лобная окружность составляла от 5 до 50 перцентиля при рождении и> 95 перцентиля в возрасте постановки диагноза (в среднем 7,7 месяцев). Для диагностики SFC требовались лобное субарахноидальное пространство 6 мм или более, межполушарная щель 8 мм или более и нормальные желудочки на УЗИ. Рост головы стабилизировался по кривой выше и параллельно 95-му процентилю к возрасту от 15 до 18 месяцев.Преходящие аномалии развития нервной системы (гипертония и гиперрефлексия), обнаруженные у 5 детей в возрасте от 6 до 8 месяцев, исчезли к 18 месяцам, и у всех были нормальные результаты через 25 месяцев наблюдения. Ни у одного ребенка не было церебрального паралича или умственной отсталости <70, и ни одному ребенку не потребовалось нейрохирургическое вмешательство. [ 1 ]

    КОММЕНТАРИЙ. Различные названия, используемые для описания доброкачественной SFC, включают «внешнюю гидроцефалию» и «доброкачественное субдуральное скопление младенцев». Если сонограммы в норме, за исключением SFC, младенца можно наблюдать с периодическими измерениями окружности головы и клинической оценкой.Отклонение от нормы на УЗИ может потребовать последующего наблюдения с помощью КТ. Прогноз обычно благоприятный без вмешательства. Fukuyama Y et al предоставили нормы для возрастных КТ-измерений субарахноидальных пространств на срок до 1 года [ 2 ]. Аномальные измерения с помощью ультразвука, использованные для диагностики SFC в вышеупомянутом исследовании, превысили верхние пределы норм КТ Фукуямы: пространство> 5,7 мм и фиссур> 7,6 мм.

    Увеличение желудочков головного мозга у девочек-подростков с нервной анорексией коррелировало со степенью недоедания и нормализовалось после возобновления питания и увеличения веса в количественном исследовании МРТ в детской больнице Шнайдера, Медицинский колледж Альберта Эйнштейна, Нью-Гайд-Парк, штат Нью-Йорк [ 3 ].Масса тела и объем желудочков были обратно коррелированы.

    PEDS_20153024.indd

    % PDF-1.4 % 91 0 объект > эндобдж 93 0 объект > / Шрифт >>> / Поля [] >> эндобдж 92 0 объект > поток application / pdf

  1. 1949
  2. PEDS_20153024.indd
  3. 2016-02-24T16: 13: 08 + 05: 30Adobe InDesign CS6 (Windows) 2021-03-21T20: 44: 29-07: 002021-03-21T20: 44: 29-07: 00Acrobat Distiller 10.0.0 (Windows) uuid: f1024171-317d-4acd-8289-3e5f2e7bd68euuid: 76e95434-1dd2-11b2-0a00-9000e8cab0ff конечный поток эндобдж 15 0 объект > эндобдж 5 0 obj > эндобдж 16 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Rotate 0 / Thumb 38 0 R / TrimBox [0 0 585 783] / Type / Page >> эндобдж 1 0 obj > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Rotate 0 / Thumb 2 0 R / TrimBox [0 0 585 783] / Type / Page >> эндобдж 17 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / Properties> / XObject >>> / Rotate 0 / Thumb 48 0 R / TrimBox [0 0 585 783] / Type / Page >> эндобдж 18 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Rotate 0 / Thumb 51 0 R / TrimBox [0 0 585 783] / Type / Page >> эндобдж 19 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Rotate 0 / Thumb 54 0 R / TrimBox [0 0 585 783] / Type / Page >> эндобдж 20 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / Properties >>> / Rotate 0 / Thumb 57 0 R / TrimBox [0 0 585 783] / Type / Page >> эндобдж 21 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Rotate 0 / Thumb 60 0 R / TrimBox [0 0 585 783] / Type / Page >> эндобдж 22 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Rotate 0 / Thumb 63 0 R / TrimBox [0 0 585 783] / Type / Page >> эндобдж 98 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] / XObject >>> / Type / Page >> эндобдж 99 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Type / Page >> эндобдж 141 0 объект [144 0 R 145 0 R 146 0 R] эндобдж 142 0 объект > поток q 354.9945831 0 0 77.5988159 115.0027008 621.4011841 см / Im0 Do Q BT / T1_0 1 Тс 12 0 0 12 114.51004 530.99988 тм (DOI: 10.1542 / peds.2015-3024, первоначально опубликовано в Интернете 8 марта 2016 г .;) Tj 14,985 1 тд (2016; 137;) Tj / T1_1 1 Тс -4.36101 0 Тд (Педиатрия \ 240) Tj / T1_0 1 Тс -12,2485 1.00001 Td (Кристин Вейрих Пейн, Филип В. Скрибано, Рассел Локалио и Джоанн \ Н. Вуд) Tj / T1_2 1 Тс 10,87451 1 тд (Внутричерепное кровоизлияние) Tj -9,70998 1 тд (Разработка рекомендаций по обследованию скелета у маленьких детей с) Tj ET BT / T1_0 1 Тс 12 0 0 12 441.828 448.99994 тм () Tj 0 0 1 рг -24.888 0 Тд (http://pediatrics.aappublications.org/content/137/4/e20153024)Tj 0 г 5.2095 1 тд (находится в Интернете по адресу:) Tj -9.01349 1.00001 Td (Онлайн-версия этой статьи вместе с обновленной информацией и s \ услуги, is) Tj ET BT 0 0 1 рг / T1_0 1 Тс 10 0 0 10 98,88991 390,99997 тм (http://pediatrics.aappublications.org/content/suppl/2016/03/06/peds.2015 \ -3024.DC Дополнительный) Tj 0 г 15.27801 1 тд (Дополнение к данным:) Tj ET 84 184 417 52 рэ 0 0 мес. S BT / T1_0 1 Тс 10 0 0 10 94 189.99991 Тм (Американской академией педиатрии. Все права защищены. Печатать ISSN: \ 1073-0397. ) Tj 0 1 ТД (Американская академия педиатрии, 345 Парк-авеню, Итаска, Иллинойс, 6 \ 0143. Copyright \ 251 2016) Tj 0 1.00001 TD (издается непрерывно с 1948 года. Педиатрия принадлежит, издайте \ ed, и товарный знак) Tj 0 1 ТД (Педиатрия — официальный журнал Американской академии педиатрии \ . Ежемесячное издание, it) Tj ET q 389 0 0 57,5 ​​98 72,5 см -1 TL / Im1 Do Q BT / T1_0 1 Тс 8 0 0 8 327.26794 25 тм (гостем 21 марта 2021 г.) Tj 0 0 1 рг -12.60901 0 Тд (www.aappublications.org/news)Tj 0 г -7.55398 0 Тд (Загружено с) Tj ET конечный поток эндобдж 143 0 объект > / Filter / FlateDecode / Height 388 / Length 137508 / Name / X / Subtype / Image / Type / XObject / Width 1775 >> stream H ֻ JA @ xE, | 7m ץ $ ku3L

    Макро- и микроструктурные изменения в мозгу космонавтов после длительного космического полета

    Abstract

    Длительный космический полет вызывает широко распространенные физиологические изменения, хотя его влияние на структуру мозга остается плохо изученным.В этой работе мы использовали диффузионную магнитно-резонансную томографию для исследования изменений состава белого вещества (WM), серого вещества (GM) и спинномозговой жидкости (CSF) в каждом вокселе до, вскоре после и через 7 месяцев после длительного космического полета. . Мы обнаружили увеличение WM в мозжечке после космического полета, что является первым четким доказательством сенсомоторной нейропластичности. На уровне интереса это увеличение продолжалось 7 месяцев после возвращения на Землю. Мы также наблюдаем широко распространенное перераспределение CSF с сопутствующими изменениями во фракциях вокселей соседних GM.Мы показываем, что эти изменения ГМ являются результатом морфологических изменений, а не чистой потери ткани, что оставалось неясным из предыдущих исследований. Наше исследование предоставляет доказательства вызванной космическим полетом нейропластичности для адаптации двигательных стратегий в космосе и доказательства механических изменений в мозге, вызванных сдвигом жидкости.

    ВВЕДЕНИЕ

    Космический полет не затрагивает человеческое тело, когда космический экипаж попадает в среду микрогравитации, повышенной радиации и социальной изоляции.Последствия микрогравитации включают перераспределение жидкости в организме, снижение использования мышц и костей и сенсорные нарушения ( 1 ). К счастью, человеческое тело способно приспосабливаться к новой среде и условиям, чтобы поддерживать физиологический гомеостаз и обеспечивать надлежащий поведенческий выход. В частности, мозг обладает огромной способностью к адаптации благодаря так называемой нейропластичности. Нейропластичность можно определить как адаптивные структурные и функциональные изменения, происходящие в мозге во время созревания, обучения, экологических проблем и патологии ( 2 ).Однако пока неизвестно, как мозг справляется с микрогравитацией.

    Хотя влияние космического полета на человеческое тело изучается в течение почти 60 лет, ученые только недавно сосредоточили свое внимание на его влиянии на человеческий мозг ( 3 ). В частности, использование методов нейровизуализации, таких как магнитно-резонансная томография (МРТ), впервые позволило выявить структурные и функциональные изменения мозга после космического полета. В мозгу космического экипажа наблюдались три типа структурных изменений.Во-первых, после космического полета было обнаружено уменьшение объема серого вещества (GM) в лобной и височной коре ( 4 , 5 ). Во-вторых, уменьшение объема белого вещества (WM) и фракционной анизотропии было обнаружено в нескольких крупных участках WM ( 4 , 6 ). В-третьих, изменения объема спинномозговой жидкости (CSF) включали расширение желудочков ( 7 9 ), а также перераспределение субарахноидального CSF, с меньшим количеством CSF в верхней части мозга и большим CSF в основании ( 4 , 6 ).Функциональные изменения мозга после длительного космического полета до сих пор были зарегистрированы в одном тематическом исследовании ( 10 ) и одном групповом исследовании с применением функциональной МРТ ( 11 ). Общие изменения, отмеченные в этих исследованиях функциональной визуализации, были изменения сенсомоторной и вестибулярной активности или связности. Несмотря на растущее количество свидетельств об изменениях в мозге, вызванных космическими полетами, данных о долгосрочных эффектах и ​​ходе выздоровления мало. В двух исследованиях были проведены измерения, полученные через 7 месяцев после космического полета, которые показывают некоторые оставшиеся структурные изменения GM, WM и CSF ( 4 , 7 ).

    Широко известно, что большинство ранее установленных структурных изменений головного мозга вызвано перераспределением жидкости организма в условиях микрогравитации, оказывая свое влияние на череп ( 4 7 ). Это понятие предполагает возможную связь с нейроофтальмологическими данными, которые составляют нейроокулярный синдром, связанный с космическим полетом (SANS). SANS характеризуется отеком диска зрительного нерва, уплощением задней части глазного яблока, хориоидальными складками и гиперметропическими сдвигами рефракции ( 12 ), которые имеют важные последствия для здоровья космических экипажей и их эффективности во время космических полетов.

    Большинство существующих структурных находок основаны на воксельной морфометрии (VBM) или объемном анализе обычных анатомических МРТ-сканирований. Важным ограничением этих методов является то, что они используют пространственную информацию и априорные значения для получения дискретных сегментов ткани, а не измерения непрерывных фракций нескольких типов тканей в каждом вокселе напрямую ( 13 ). В результате они чувствительны к макроскопическим объемным изменениям, а не к лежащим в основе микроскопическим изменениям микроструктуры ткани ( 14 ).Например, что касается уменьшения объема GM, наблюдаемого в двух предыдущих исследованиях VBM ( 4 , 5 ), остается неясным, можно ли их считать нейродегенеративными.

    В этой работе мы напрямую извлекаем долю нескольких тканей в каждом вокселе из серии изображений диффузной МРТ (дМРТ), используя технику, называемую сферической деконволюцией нескольких тканей ( 15 ). Этот метод основан на идее, что каждый тип ткани в головном мозге имеет отчетливое затухание сигнала dMRI в зависимости от увеличения силы диффузионного взвешивания.Следовательно, мы можем получить фракции вокселей (VF) тканей в каждом вокселе непосредственно из изображений dMRI, отражающих относительные строительные блоки в каждом вокселе, не полагаясь на пространственную информацию или априорные значения. Кроме того, VF можно модулировать путем умножения его значения на локальное изменение объема, наблюдаемое во время пространственной нормализации. Другими словами, модулированный VF (mVF) учитывает разницу в объеме между сканированиями мозга, чтобы исследовать изменения в чистом количестве каждого типа ткани. Здесь VF — это значение от 0 до 100%, а mVF может превышать 100%.Например, если два чистых вокселя WM (VF = 100%) объединятся в один воксель после пространственного выравнивания изображений MRI, этот воксель будет характеризоваться mVF, равным 200%.

    Используя этот подход, мы исследуем продольные изменения VF и mVF GM, WM и CSF по данным dMRI, полученным до (= предполетный), через 9 дней после (= послеполетный) и через 7 месяцев после (= последующего наблюдения) в течение длительного периода времени. -длительность космического полета. Масштабный коэффициент, используемый для модуляции значений VF, также оценивается по временным точкам, поскольку он обеспечивает меру изменения объема, независимо от конкретного типа ткани.Этот подход позволяет впервые исследовать изменения в нескольких типах тканей в одних и тех же вокселях, предоставляя подробную информацию о макро- и микроскопических изменениях в мозге, вызванных космическими полетами. Кроме того, данные dMRI, полученные через 7 месяцев после космического полета, позволяют нам оценить обратимость потенциальных ранних изменений после полета.

    РЕЗУЛЬТАТЫ

    Полный мозговой анализ изменений ткани головного мозга после космического полета

    Космический полет вызывает обратимые изменения в CSF, GM и WM VFs .Используя анализ на основе вокселей, мы оценили изменения VF CSF, GM и WM в течение предполетного, послеполетного и последующего наблюдения, используя двусторонние парные тесты t . Все результаты имеют статистический порог P <0,05 с поправкой на семейную ошибку (FWE).

    При сравнении после и перед полетом, VF CSF значительно увеличился с обеих сторон вокруг нижних отделов мозга, с наибольшим эффектом в желудочках, вдоль сильвиевых щелей, передних височных долей и орбитофронтальных долей (рис.1А). Значительное уменьшение было обнаружено вокруг верхней лобной и теменной областей с обеих сторон, например, в продольной борозде и (пара) центральных бороздках, с наибольшим эффектом ниже вершины (рис. 1А). В период после перелета и последующего наблюдения произошла обратная связь этих эффектов, т.е. значительное снижение ФЖ ЦСЖ в нижней части и увеличение в верхней части головного мозга (рис. 1В). Этот разворот произошел в большей области на верхней стороне по сравнению с нижней стороной. При сравнении последующего наблюдения с предполетным не было обнаружено никаких существенных различий, кроме нескольких изолированных вокселей в центральной борозде, которые показали остающееся снижение ФЖ ЦСЖ.

    Рис. 1 ФЖ ЦСЖ всего мозга изменяется от до и после полета и от после полета до последующего наблюдения.

    CSF VF увеличивается и уменьшается от до и после полета, показано в ( A ). Увеличение и уменьшение ФЖ ЦСЖ между послеполетом и последующим наблюдением показано в ( B ). Скорректированы результаты парных тестов t при пороге значимости P <0,05 FWE. Фоновые изображения - это усредненные изображения всех предметов в пространстве шаблона для конкретного предмета.Наложенные результаты являются двоичными на трехмерном (3D) объемном рендеринге и масштабируются нестандартным размером эффекта (то есть разницей между двумя временными точками) на осевых срезах. А, передний; P, задний; L, слева; Р, верно.

    GM VF значительно увеличился между до и после полета в верхней лобной и теменной областях с обеих сторон, с наибольшим эффектом ниже темени (рис. 1A). Было большое совпадение между областями, показывающими увеличение GM, и уменьшение CSF VF.Некоторые области лобной WM также подверглись значительному увеличению VF GM-подобной ткани (т. Е. GM VF увеличился в анатомических областях WM). GM VF значительно уменьшился с двух сторон вдоль границ сильвиевой щели и желудочков, а также в височных полюсах, которые перекрывались с подмножеством областей, показывающих увеличение CSF VF (рис. 2A). От послеполетного до последующего наблюдения GM VF значительно снизился в верхней части мозга, что указывает на изменение пред- и послеполетного эффекта.Однако мы также наблюдали более широко распространенное снижение GM VF в головном мозге, например, в задних височных долях (рис. 2B). Мы не обнаружили значительного увеличения GM VF от послеполетного до последующего наблюдения, а также не наблюдали каких-либо существенных различий между предполетным и последующим наблюдением.

    Рис. 2 ФЖ ГМ всего мозга изменяется от до и после полета и от после полета до последующего наблюдения.

    GM VF увеличивается и уменьшается от до и после полета, показано в ( A ). Увеличение и уменьшение GM VF между после полета и последующим наблюдением показано в ( B ).Скорректированы результаты парных тестов t при пороге значимости P <0,05 FWE. Фоновые изображения - это усредненные изображения всех предметов в пространстве шаблона для конкретного предмета. Наложенные результаты являются двоичными на трехмерном объемном рендере и масштабируются нестандартным размером эффекта (то есть разницей между двумя временными точками) на осевых срезах. А, передний; P, задний; L, слева; Р, верно.

    WM VF значительно увеличился от до и после полета на небольших участках вокруг пре- и постцентральных извилин, а также в WM мозжечка.С другой стороны, снижение было обнаружено в нескольких вокселях височной и затылочной долей. При сравнении последующего наблюдения с послеполетным наблюдением WM VF значительно увеличился в височной доле и уменьшился в пре- и постцентральных извилинах, подчеркивая обратный эффект (рис. S1). Никаких существенных различий между предполетным и последующим наблюдением обнаружено не было.

    Космический полет вызывает обратимые изменения в модулированных CSF, GM и WM VF . При оценке VF не учитываются потенциальные локальные различия в объеме между субъектами и временными точками.Для этого информация о VF в каждом вокселе масштабируется по изменению локального объема, чтобы получить mVF, которые отражают чистое количество каждого типа ткани. Изменения в mVF были статистически протестированы с использованием двусторонних парных тестов t со статистическим порогом P <0,05 FWE-исправлено.

    Мы обнаружили большое совпадение между областями, показывающими значительные изменения CSF VF и mVF (рис. S2). Однако, в то время как ФЖ ЦСЖ показала существенное уменьшение только небольшой части центральной борозды при сравнении последующего наблюдения с предполетным обследованием, для этого сравнения mVF также оставалось повышенным в боковом и третьем желудочках.

    GM mVF значительно увеличился от до- и после перелета в правой боковой височной доле, базальных ганглиях и верхних лобных извилинах, с наибольшим эффектом, обнаруженным в правой передней височной доле (рис. 3A). Небольшая часть твердой мозговой оболочки, включая falx cerebri, показала значительно сниженный GM mVF, что является результатом GM-подобных диффузионных свойств этой структуры (рис. 3A). При сравнении наблюдения после полета мы снова наблюдали обратный эффект в тех же областях, что и для сравнения до и после полета.В частности, mVF GM-подобной ткани значительно увеличился в твердой мозговой оболочке, тогда как он значительно снизился в правой височной доле (RTL), а также во фронтальной и теменной областях с обеих сторон, с наибольшим эффектом в передней височной доле ( Рис. 3Б). Существенных различий в GM mVF между предполетным и последующим наблюдением не наблюдалось.

    Рис. 3. Изменения mVF GM всего мозга от до и после полета и от периода после полета до последующего наблюдения.

    GM mVF увеличивается и уменьшается от до и после полета, показано в ( A ).Увеличение и уменьшение GM mVF между полетом и последующим наблюдением показано в ( B ). Скорректированы результаты парных тестов t при пороге значимости P <0,05 FWE. Фоновые изображения - это усредненные изображения всех предметов в тематическом шаблоне. Наложенные результаты являются двоичными на трехмерном объемном рендере и масштабируются нестандартизированным размером эффекта (то есть разницей между двумя временными точками) на корональных срезах. А, передний; P, задний; L, слева; Р, верно.

    Мы обнаружили значительное увеличение WM mVF в мозжечке и верхней ножке мозжечка, в WM вокруг желудочков, во внутренней капсуле и в прецентральной извилине, с наибольшим эффектом, наблюдаемым в мозжечке (рис. 4A). Увеличение WM mVF в мозжечке и прецентральной извилине было более обширным, чем увеличение WM в этих областях. С другой стороны, не было обнаружено значительного снижения WM mVF между до- и послеполетным периодом. При сравнении наблюдения после полета, WM mVF значительно увеличился в нескольких изолированных вокселях в стволе головного мозга, в то время как он значительно уменьшился в небольших областях вокруг пре- и постцентральных извилин, а также в мозжечке, подчеркивая обратное развитие пре- и постцентральных извилин. к послеполетным изменениям (рис.4Б). Никаких существенных различий WM mVF между предполетным и последующим наблюдением обнаружено не было.

    Рис. 4 WM mVF всего мозга изменяется от до и после полета и от после полета до последующего наблюдения.

    WM mVF увеличивается и уменьшается от до и после полета, показано в ( A ). WM mVF увеличивается и уменьшается между периодом после полета и последующим наблюдением, как показано в ( B ). Скорректированы результаты парных тестов t при пороге значимости P <0,05 FWE.Фоновые изображения - это усредненные изображения всех предметов в пространстве шаблона для конкретного предмета. Наложенные результаты являются двоичными на трехмерной объемной визуализации и масштабируются нестандартным размером эффекта (то есть разницей между двумя временными точками) на сагиттальных срезах. А, передний; P, задний; L, слева; Р, верно.

    Космический полет вызывает локальные изменения объема головного мозга . Коэффициент масштабирования, используемый для модуляции оценок VF, обеспечивает меру локального изменения объема каждого воксела в головном мозге, независимо от конкретного типа ткани.Таким образом, его использовали для оценки расширения и сокращения вокселов в мозге между предполетным, послеполетным и последующим наблюдением с использованием двусторонних парных тестов t с пороговым значением P <0,05 с поправкой на FWE. Мы обнаружили широко распространенное увеличение объема между пред- и послеполетным периодом в желудочках, в височной, нижней лобной и островковой коре, а также в WM мозжечка, внутренней капсуле и в WM, окружающем желудочки (рис. S3). Наибольшее увеличение было обнаружено в передней островке и желудочках.С другой стороны, значительное уменьшение объема было обнаружено в верхней части мозга и вдоль тенториума мозжечка при сравнении сканирований после и перед полетом, с наибольшим эффектом ниже вершины (рис. S3). В этих же областях были обнаружены значительные изменения в противоположном направлении при сравнении последующего наблюдения с послеполетным, хотя только часть нижней стороны была обращена вспять. Между предполетным и последующим наблюдением оставшийся объем желудочков увеличился. Эти результаты в значительной степени перекрываются с изменениями CSF VF и mVF, а также с несколькими областями, показывающими увеличение GM и WM mVF.

    Изменения тканей мозга после космического полета не связаны со старением . Мы сравнили различия между МРТ до и после полета у космонавтов с различиями между двумя МРТ, полученными с аналогичным интервалом времени в контрольной группе. Мы использовали двусторонний непараметрический тест t для проверки статистических различий между космонавтами и контрольной группой (в отношении их различий во времени). Не было значительной разницы в возрасте на момент первого сканирования между группой космонавтов и контрольной группой [двусторонний точный критерий Манна-Уитни U , U = 56.0, n (космонавт) = 13, n (контроль) = 13, P = 0,153] ни во временном интервале между предполетным и послеполетным сканированием группы космонавтов и двумя сеансами сканирования контрольной группа [двусторонний точный критерий Манна-Уитни U , U = 63,5, n (космонавт) = 13, n (контроль) = 13, P = 0,292].

    Результаты непарных тестов t на основе вокселей были в значительной степени сопоставимы с результатами парного теста t на космонавтах, что свидетельствует о том, что текущие наблюдения вызваны космическим полетом, а не старением (рис.S4 и S5). В целом, для непарных тестов t было обнаружено меньше значимых вокселов по сравнению с парными тестами t . В отличие от парных тестов t , непарные тесты t не выявили ни значительного снижения GM mVF в твердой мозговой оболочке, ни значительного увеличения базальных ганглиев. Кроме того, не было обнаружено значительных различий WM VF, и WM mVF был значительно увеличен только в мозжечке.

    Анализ на основе области интереса

    Впоследствии мы суммировали свойства тканей в областях интереса (ROI), чтобы выделить несколько значимых количественных изменений, которые происходят в результате космического полета.В следующих разделах медиана различий между моментами времени представлена ​​в абсолютных единицах для общего GM, WM и CSF, а также для параметров ткани каждой области интереса, которые выражаются в процентах (например, 50% — 40%). % = 10%). С другой стороны, желудочковые изменения и изменения объема ROI сообщаются как относительные изменения. Все медианные значения сопровождаются средним абсолютным отклонением (MAD) как мерой разброса. Обобщенные значения в пределах каждой области интереса для каждой временной точки в группе космонавтов и для каждого протестированного типа ткани можно найти в таблице S1.

    Абсолютные изменения GM, WM и CSF mVF для всего мозга . Сначала мы оценили среднее значение mVF GM, WM и CSF для всего мозга и их изменения по временным точкам (рис. S6). GM mVF у космонавтов увеличился на 0,6% (MAD = 0,6%) от предполетного до послеполетного и на 0,2% (MAD = 0,3%) от предполетного до последующего наблюдения. WM mVF всего мозга у космонавтов увеличился на 0,1% (MAD = 0,9%) между до и после полета и увеличился на 0,5% (MAD = 0,6%) между предполетным и последующим наблюдением.Наконец, mVF ЦСЖ увеличился на 0,1% (MAD = 0,3%) между предполетным и послеполетным периодом и на 0,3% (MAD = 0,3%) между предполетным и последующим наблюдением. Линейные смешанные модели были применены к группе космонавтов, включая все три точки времени, которые показали значительное влияние времени на общую GM ( P = 0,022). Апостериорные тесты выявили значительную разницу между послеполетным и последующим наблюдением за GM mVF всего мозга ( P = 0,036). Не наблюдалось значительного влияния времени на WM всего мозга ( P = 0.433) или ЦСЖ ( P = 0,132) мВФ. Мы также наблюдали значительный эффект взаимодействия группы и времени для CSF mVF, где изменение до и после полета у космонавтов значительно отличалось от изменений между двумя контрольными измерениями [двусторонний точный тест Манна-Уитни U , U = 44, n (космонавты) = 13, n (контроль) = 13, P = 0,039]. Для GM или WM mVF значительного эффекта взаимодействия не наблюдалось.

    Относительные изменения ЦСЖ желудочков mVF .Затем рассчитывали среднее значение mVF в спинномозговой жидкости в боковых, третьем и четвертом желудочковых отделах и оценивали на предмет относительных изменений во времени. Эти результаты показывают увеличение латерального желудочка после полета на 12,5% (MAD = 7,9%) по сравнению с предполетным, которое оставалось увеличенным при последующем наблюдении по сравнению с предполетным на 6,2% (MAD = 2,7%). Третий желудочек показал увеличение на 10,6% (MAD = 3,0%) после полета по сравнению с предполетным и оставшиеся 5,0% (MAD = 1,7%) при последующем наблюдении по сравнению с предварительным полетом. Четвертый желудочек после полета уменьшился по сравнению с предполетным на 1.4% (MAD = 4,3%), тогда как при последующем наблюдении он был увеличен на 1,6% (MAD = 3,5%) по сравнению с предполетным. Линейные смешанные модели были применены к группе космонавтов, включая все три временные точки, которые выявили значительное влияние времени на изменение спинномозговой жидкости в латеральном ( P <0,001) и третьем ( P <0,001) желудочковых отделах, но не в четвертый желудочек ( P = 0,155). Последующее тестирование выявило значительное увеличение между до- и послеполетным периодом (боковой и третий желудочек: P <0.001), между предполетным и последующим наблюдением (боковой желудочек: P = 0,015; третий желудочек: P = 0,003), а также между послеполетным и последующим наблюдением только для третьего желудочка ( P = 0,004) . Мы также обнаружили значительный эффект взаимодействия группы и времени, при котором разница до и после полета у космонавтов значительно отличалась от контрольной для бокового и третьего желудочков [двусторонний точный критерий Манна-Уитни U , n (космонавты) = 13, n (контроль) = 13; боковой желудочек: U = 11, P <0.001; третий желудочек: U = 3, P <0,001].

    Постфактум анализ окупаемости инвестиций . Вторая цель этого подхода состояла в том, чтобы сравнить изменения в разложении различных тканей в пределах шести областей интереса на основе результатов анализа на основе вокселей до и после полета. Во-первых, две области интереса были определены как перекрывающиеся воксели, показывающие противоположные значимые эффекты космического полета на ФЖ GM и CSF (сравните рис. 1 и 2), одна в верхней лобной и теменной областях («верхний интерфейс CSF») и одна в височной области. , островная и желудочковая области («нижний интерфейс спинномозговой жидкости»).Другой ROI был определен как воксели, показывающие значительное увеличение GM mVF в RTL (фиг. 3A). Были выбраны три другие области интереса из-за их потенциального влияния на двигательную функцию. Две из этих областей интереса были определены как воксели, показывающие значительное увеличение WM mVF на уровне вокселей, один в мозжечке, а другой в пре- и постцентральных извилинах (рис. 4A). Наконец, ROI был определен в базальных ганглиях, состоящих из вокселей, показывающих увеличение GM mVF (рис. 3A). Для последних четырех областей интереса, в частности, CSF VF и mVF были тщательно изучены, чтобы оценить, повлияли ли эффекты сдвига жидкости на наблюдаемые результаты.Результаты первых трех областей интереса показаны на рис. 5, а результаты областей интереса двигателя показаны на рис. 6.

    Рис. 5 Связь между изменениями GM и CSF через анализ на основе ROI.

    области интереса представлены как бинаризованные изображения, наложенные на трехмерные объемные рендеры ( слева, ). Рядом с каждым изображением ROI прямоугольные диаграммы показывают различия в VF ткани и mVF ткани между и соотношением объемов (i) двух измерений добровольцев из контрольной группы (VOL), (ii) после полета (после) и перед полетом (до) у космонавтов (COS), и (iii) наблюдение (fol) и предполетный полет у космонавтов.Центральная линия прямоугольной диаграммы указывает медианное значение, нижний и верхний края прямоугольника обозначают 25-й и 75-й процентили соответственно, а усы простираются до самых крайних точек данных, исключая выбросы.

    Рис. 6. Изменения GM и WM в двигательных областях мозга с помощью анализа на основе ROI.

    области интереса представлены как бинаризованные изображения, наложенные на трехмерные объемные рендеры ( слева, ). Рядом с каждым изображением ROI прямоугольные диаграммы показывают различия в VF ткани и mVF ткани между и соотношением объемов (i) двух измерений добровольцев из контрольной группы (VOL), (ii) после полета (после) и перед полетом (до) у космонавтов (COS), и (iii) наблюдение (fol) и предполетный полет у космонавтов.Центральная линия прямоугольной диаграммы указывает медианное значение, нижний и верхний края прямоугольника обозначают 25-й и 75-й процентили соответственно, а усы простираются до самых крайних точек данных, исключая выбросы.

    В верхнем интерфейсе CSF VF CSF уменьшился на 6,9% (MAD = 2,1%), а mVF CSF на 7,3% (MAD = 2,0%), в то время как GM VF увеличился на 5,0% (MAD = 1,1%) и GM mVF на 1,2% (MAD = 0,4%) между до и после полета. Объем в этом регионе снизился на 5,2% (MAD = 1.1%) послеполетный по сравнению с предполетным. Когда последующее наблюдение сравнивалось с предполетным, ФЖ СМЖ снизилась на 0,6% (MAD = 1,0%), а mVF СМЖ на 0,3% (MAD = 1,6%), в то время как GM VF увеличилась на 0,4% (MAD = 0,8%). %) и GM mVF на 1,1% (MAD = 1,0%). Для этого сравнения объем был уменьшен на 1,0% (MAD = 1,7%). Эти результаты подчеркивают противоположные изменения в GM и CSF VF, вызванные чистым уменьшением CSF в этой области. Наши данные при наблюдении указывают на нормализацию к исходному уровню.

    В нижнем интерфейсе CSF значение CSF VF увеличилось на 7.6% (MAD = 1,1%) и mVF CSF на 9,4% (MAD = 2,2%), в то время как GM VF снизился на 7,5% (MAD = 1,5%), а GM mVF на 4,6% (MAD = 1,1%) между пре- и послеполетный. Мы также обнаружили увеличение объема на 5,7% (MAD = 2,1%). При сравнении последующего наблюдения с предполетным наблюдением, ФЖ ЦСЖ увеличилась на 3,6% (MAD = 0,7%), а mVF CSF — на 4,8% (MAD = 0,8%), в то время как GM VF снизилась на 2,8% (MAD = 1,6%) и GM. mVF снизился на 1,3% (MAD = 1,0%). Объем этой области был увеличен на 2,5% (MAD = 0,9%) при последующем наблюдении по сравнению с предполетным.Эти данные указывают на увеличение объема, вызванное CSF, с сопутствующим уменьшением фракции GM. Наши последующие данные указывают на частичную нормализацию этих изменений после перелета с некоторой степенью увеличения объема на основе CSF.

    WM mVF мозжечка увеличился на 6,5% (MAD = 0,8%), WM VF на 3,4% (MAD = 0,7%), а объем на 3,7% (MAD = 0,7%) от до и после полета. WM mVF остался увеличенным на 3,5% (MAD = 0,9%), WM VF на 1,9% (MAD = 1,3%), а объем на 1,8% (MAD = 1.4%) при сравнении последующего наблюдения с предполетным. Изменения CSF VF и mVF в этой ROI были пренебрежимо низкими. Эти результаты указывают на увеличение чистого количества ткани WM в мозжечке после полета, во фракции WM, занимающей вокселы в этой области, а также на общее увеличение объема, в то время как никаких доказательств изменений жидкости в этой области не было обнаружено.

    В пре- и постцентральных извилинах мы обнаружили, что WM mVF увеличился на 6,3% (MAD = 2,0%), а WM VF увеличился на 4,4% (MAD = 1.5%) от предполетной до послеконной. И WM mVF, и WM VF оставались увеличенными при сравнении последующего наблюдения с предполетным на 2,5% (MAD = 0,7%) и 3,1% (MAD = 0,6%), соответственно. В этом регионе после полета наблюдалось увеличение объема на 1,5% (MAD = 1,4%) по сравнению с предполетным периодом и на 0,6% (MAD = 0,4%) по сравнению с предполетным периодом. Изменения CSF VF и mVF в этой ROI были пренебрежимо низкими. Подобно мозжечку, пре- и постцентральные извилины демонстрировали послеполетное увеличение количества WM и доли WM, занимающей вокселы этой области, в то время как вклад изменений жидкости в этой области не был очевиден.

    В базальных ганглиях GM mVF был увеличен на 5,1% (MAD = 1,6%), а GM VF — на 3,1% (MAD = 1,5%) от до и после полета. Между предполетным и последующим наблюдением GM mVF увеличился на 1,0% (MAD = 0,5%), а GM VF — на 0,1% (MAD = 0,6%). Объем после полета увеличился на 5,9% (MAD = 1,7%) по сравнению с предполетным и остался увеличенным на 1,7% (MAD = 1,1%) при последующем наблюдении по сравнению с предполетным. Изменения CSF, mVF и VF в этой области были пренебрежимо низкими. Эти данные указывают на чистое увеличение ГМ-ткани, увеличение занимающей фракции ГМ в вокселях базальных ганглиев и общее увеличение объема, в то время как никакого эффекта изменения жидкости не было очевидно.

    GM mVF RTL увеличился на 6,3% (MAD = 0,9%), а mVF CSF на 2,3% (MAD = 0,9%) от до и после полета. Кроме того, GM и CSF VF были увеличены от до и после полета на 3,9% (MAD = 0,9%) и 2,0% (MAD = 0,7%), соответственно, а объем RTL увеличился на 3,8% (MAD = 1,4%). послеполетный относительно предполетного. Сравнение последующего наблюдения с предполетным показателем показало увеличение GM mVF на 0,7% (1,0%), CSF mVF на 0,3% (MAD = 0,4%), GM VF на 1,0% (MAD = 0,7%) и CSF VF. на 0.2% (MAD = 0,3%). Объем RTL был уменьшен на 0,5% (MAD = 0,8%) между предполетным и последующим наблюдением. Эти результаты подчеркивают увеличение объема RTL после полета с соответствующим увеличением количества CSF, которое частично сохраняется до момента последующего наблюдения. Изменения между двумя временными точками контрольной группы для каждой области интереса имели медианные значения, приближающиеся к 0%. Это открытие указывает на отсутствие отрицательного влияния старения.

    Изменения остроты зрения у космонавтов и корреляция с изменениями тканей головного мозга

    Мы проанализировали показатели остроты зрения космонавтов до и после полета и выполнили корреляционный анализ на основе вокселей между изменениями остроты зрения до и после полета и изменениями mVF ЦСЖ.Мы также выполнили корреляционный анализ на основе ROI между изменениями остроты зрения и изменениями mVF CSF в областях ROI верхнего и нижнего интерфейса CSF, а также в боковом и третьем желудочковых отделах. Острота зрения после полета значительно снизилась по сравнению с предварительным полетом для обоих правых глаз [ P = 0,016; среднее изменение (MAD) = -0,1 (0,1)] и левый глаз [ P = 0,014; медианное изменение (MAD) = -0,5 (0,2)].

    На уровне вокселей мы обнаружили значимую отрицательную корреляцию между относительным изменением mVF в спинномозговой жидкости в боковом желудочке и изменением остроты зрения левого глаза до и после полета.На уровне области интереса изменения остроты зрения от до и после полета в левом глазу также значимо и отрицательно коррелировали с относительным изменением mVF ЦСЖ всего бокового желудочка до и после полета (тау Кендалла b = -0,474; P = 0,032). Эти результаты означают, что большее увеличение объема желудочков было связано с большим снижением остроты зрения после полета (рис. S6). Никаких существенных изменений между изменениями остроты зрения и изменениями в любой другой исследуемой области интереса не наблюдалось.

    ОБСУЖДЕНИЕ

    Перераспределение CSF и морфологические изменения GM

    В этом исследовании мы исследовали изменения тканевых VF, mVF и объемные изменения в головном мозге после длительного космического полета как на уровне вокселей, так и суммированные по вокселям в Рентабельность инвестиций, определяемая постфактум. Кроме того, обратимость таких эффектов была оценена путем последующего наблюдения через 7 месяцев после возвращения из космоса. При исследовании изменений ткани спинномозговой жидкости во временных точках мы обнаружили почти полное перекрытие между вокселями, показывающими изменение VF, и вокселями, показывающими изменение mVF, которые почти исключительно располагались на границах раздела между тканью и CSF.Следовательно, наши результаты указывают на чистые изменения в объеме CSF, которые приводят к изменениям в VF на этих интерфейсах. При сравнении послеполетных и предполетных измерений объем спинномозговой жидкости увеличился вокруг нижней части мозга, например, в сильвиевой щели, в то время как он уменьшился вдоль верхней выпуклости мозга. Эти результаты в значительной степени соответствуют результатам предыдущих исследований с использованием VBM ( 4 ) и анализа свободной воды dMRI ( 6 ). Эти результаты указывают на вызванное микрогравитацией смещение мозга вверх внутри черепа, что согласуется с качественными наблюдениями Робертса и его коллег ( 8 ).Наши результаты также указывают на смещение мозжечка вверх, поскольку объем спинномозговой жидкости вдоль тенториума мозжечка был уменьшен после космического полета, в соответствии с сужением надвермической цистерны, о которой сообщалось у некоторых астронавтов в предыдущем исследовании ( 8 ). Похоже, что не только мозг в целом, но и мозжечок независимо смещается вверх в ответ на микрогравитацию. Кроме того, наши результаты показывают увеличение объема спинномозговой жидкости на границе бокового и третьего желудочков, что соответствует установленному увеличению желудочков после космического полета ( 4 , 7 9 ).

    Предыдущие VBM-анализы изменений объема ГМ после космического полета выявили уменьшение в нижних лобных и височных долях с обеих сторон ( 4 , 5 ). Оба автора приписали эти результаты эффектам сдвига жидкости, что особенно поддержали Ван Омберген и его коллеги ( 4 ), поскольку они продемонстрировали увеличение объема спинномозговой жидкости в сочетании с уменьшением объема ГМ в тех же областях мозга. Однако оставалось неясным, являются ли эти объемные изменения GM просто результатом перераспределения жидкости или отражают чистые изменения ткани.В текущем исследовании мы также показываем противоположные изменения в GM и CSF, но мы дополнительно смогли выделить изменения в VF и mVF каждого типа ткани в одних и тех же вокселях. Следовательно, мы обнаружили, что в основном VF GM, а не mVF, изменялись вместе с изменениями CSF. В частности, в верхней части мозга в VF наблюдается увеличение GM, что может быть объяснено уменьшением объема CSF в этой области, что вызывает скопление GM-ткани вдоль поверхности раздела с бороздками. Это круговое скопление было отмечено и в предыдущих исследованиях ( 8 , 16 ).Точно так же увеличенный объем спинномозговой жидкости в сильвиевой щели и желудочках заставляет соседнюю ткань GM отодвигаться, что приводит к снижению оценок GM VF, не указывая на потерю ткани, поскольку mVF остается неизменным. В обоих случаях изменения ГМ VF обусловлены локальным объемом, а не чистыми тканевыми изменениями. Вместе эти данные убедительно указывают на морфологический эффект перераспределения жидкости на ГМ, особенно на границах раздела между тканью и ЦСЖ. Эти результаты дополнительно не дают никаких признаков потери ткани GM или WM в височных и лобных долях или вокруг желудочков, что оставалось возможным объяснением предыдущих результатов анализа VBM.Кроме того, не наблюдалось чистого уменьшения мозговой ткани после космического полета ни в одной другой области мозга, за исключением небольшого скопления, расположенного в твердой мозговой оболочке. Однако эта структура не включает ткань мозга, но имеет аналогичные диффузионные свойства. Это открытие указывает на изменение микроструктуры твердой мозговой оболочки, возможно, связанное со смещением мозга вверх. Таким образом, наши результаты, основанные на методологии dMRI, не показывают доказательств потери нервной ткани после космического полета.

    Одно примечательное наблюдение — увеличение GM mVF вдоль большей части RTL на границе с окружающей CSF.Принимая во внимание изменения различных типов тканей в RTL, мы обнаружили, что объем, GM и CSF VF и mVF увеличились в этой области. Увеличение CSF отражает расширение пространства CSF в этой области, как отмечалось ранее. Поскольку метрика, используемая для оценки изменения объема, не является специфической для какого-либо конкретного типа ткани, увеличение объема в этих вокселях может привести к наблюдаемому увеличению GM mVF, хотя, по сути, это может с большей вероятностью соответствовать расширению CSF. . Однако в этом случае мы ожидали, что GM VF уменьшится в ответ на расширение CSF, чего мы не наблюдали.Это больше соответствовало бы снижению ГМ VF, наблюдаемому вдоль расширенных желудочков. Одно из возможных объяснений состоит в том, что кортикальные слои GM в RTL становятся более компактными в результате расширения пространства CSF, что приводит к увеличению фракции GM с микроскопической точки зрения. Это может также объяснить ранее наблюдаемое уменьшение объема GM в RTL посредством анализа VBM с макроскопической точки зрения ( 4 , 5 ). В целом, морфологические изменения с большей вероятностью объясняют текущие и предыдущие изменения RTL.Подтверждающие выводы для этого утверждения заключаются в том, что эффекты локализуются на границах раздела ткани и спинномозговой жидкости, и что значимые воксели охватывают длинную непрерывную область вдоль нескольких функциональных областей RTL. Требуются дальнейшие исследования для изучения точных изменений, происходящих в этой области.

    Описанные выше изменения до и после полета в значительной степени отменяются через 7 месяцев после космического полета. Однако восстановление в нижней части мозга, включая желудочки, было в целом менее выраженным по сравнению с верхней частью мозга, поскольку некоторые различия между предполетным и последующим наблюдением оставались значительными.Это ожидаемый результат, поскольку наши ранее опубликованные данные при последующем наблюдении показали частично устойчивое расширение желудочков через 7 месяцев после возвращения на Землю ( 7 ). Предыдущий анализ VBM показал глобальное расширение CSF во всем субарахноидальном пространстве с сопутствующим уменьшением объема GM при последующем наблюдении ( 4 ), что предполагает неполное восстановление изменений, вызванных сдвигом жидкости, после полета. Наши текущие результаты, однако, не указывают на глобальное расширение CSF. Возможно, более высокое разрешение T1-взвешенных изображений, используемых в анализе VBM, позволяет обнаруживать более мелкие изменения по сравнению с модальностью dMRI.Следовательно, глобальное расширение CSF может происходить скорее в «большом» субарахноидальном пространстве CSF, что было бы трудно обнаружить с помощью наших данных dMRI, поскольку большинство вокселей в этих регионах также частично покрывают соседний GM.

    Нейропластичность моторных областей мозга

    Некоторые из наших результатов указывают на нейропластичность, возникающую в результате космического полета. В частности, увеличение WM mVF в мозжечке, частях кортикоспинального тракта и первичной моторной коры, а также увеличение GM mVF в базальных ганглиях свидетельствует о нейропластичности двигательной системы.Подтверждающие данные включают более очаговую локализацию этих изменений, в отличие от крупномасштабных кластеров, показывающих значительные изменения GM VF и CSF. Кроме того, в то время как эти изменения GM и CSF VF были обнаружены преимущественно на границе GM и CSF, увеличение WM и GM mVF в двигательных структурах наблюдается более глубоко в ткани мозга. Это очевидно из незначительных долей CSF в ROI, где GM и WM mVF увеличились. Кроме того, увеличение тканевого mVF отражает чистый прирост количества GM и WM ткани.Хотя лежащие в основе клеточные механизмы обнаруживаемых с помощью МРТ результатов трудно подтвердить, это увеличение, возможно, указывает на усиление упаковки аксонов, миелинизации и / или активации астроцитов. Эти процессы могут вносить вклад в обнаруживаемые МРТ сигналы в отличие от процессов нейропластичности на синаптическом уровне ( 17 ).

    Мозжечок участвует в управлении мелкой моторикой, а также в постуральном балансе и глазодвигательном контроле, для чего он получает вестибулярную и проприоцептивную информацию ( 18 ).Считается даже, что мозжечок играет роль в восприятии силы тяжести, поскольку он обеспечивает ощущение вертикальности ( 19 ). Базальные ганглии, с другой стороны, играют роль в инициации произвольных движений ( 20 ), а первичная моторная кора служит главным моторным центром. Эти сенсомоторные функции серьезно нарушаются в условиях микрогравитации, так как нарушение двигательных функций, постурального контроля и вестибулярных рефлексов часто регистрируется после космического полета ( 21 23 ).Более того, как мозжечок, так и базальные ганглии являются важными субстратами для обучения поведению, которое касается вызванных ошибками корректировок в моторном исполнении мозжечка ( 24 ) и неявного обучения моторной последовательности для базальных ганглиев ( 25 ). Структурные изменения мозжечка и базальных ганглиев, следовательно, могут отражать необходимые приспособления, подходящие для сенсомоторной обработки в невесомости. Более того, в недавней обзорной статье обсуждается существование прямых анатомических связей между мозжечком и базальными ганглиями, которые могут быть важны для сенсомоторной адаптации ( 26 ).

    По возвращении на Землю необходима реадаптация для надлежащего передвижения в земном состоянии 1G, которое длится от нескольких дней до недель, как показано в нескольких последующих исследованиях сенсомоторного контроля ( 21 23 ). Наш анализ всего мозга показывает, что нормализация к исходным уровням уже произошла через 7 месяцев на Земле, в то время как анализы с использованием ROI показывают некоторое остающееся увеличение тканевого mVF в этих сенсомоторных областях, таких как мозжечок.В этой области WM mVF частично нормализовался между периодом после полета и последующим наблюдением, но не полностью достигает базовых уровней. Предполагая, что увеличение mVF в тканях является специфическим для процессов двигательной адаптации в условиях микрогравитации, возможно, что они частично меняются со временем при возвращении в среду 1G, но также частично сохраняются как отражение долгосрочного обучения навыкам, что подтверждает наблюдение, что часто летающие люди работать лучше по возвращении, чем те, кто впервые летает.

    В нескольких исследованиях, в которых ранее были обнаружены признаки функциональной нейропластичности после космического полета, часто наблюдались изменения активности или связи с мозжечком и первичной моторной корой, хотя эти изменения еще не были отмечены в базальных ганглиях ( 10 , 11 ).Кроме того, в одном предыдущем исследовании использовалась дМРТ для изучения изменений в мозге в результате длительного космического полета, и они обнаружили снижение фракционной анизотропии в мозжечке, что авторы приписывают нарушению структурных связей WM ( 6 ). Однако известно, что фракционная анизотропия вводит в заблуждение в областях, содержащих пересекающиеся волокна ( 27 ). Наши наблюдения, с другой стороны, более четко демонстрируют, что произошел прирост ткани WM, что указывает на положительную нейропластичность, а не на нарушение.

    Клинические последствия

    Что касается клинической интерпретации текущих и предыдущих наблюдений, недавние гипотезы предполагают, что сдвиг мозга вверх может быть фактором, способствующим затрудненной резорбции спинномозговой жидкости из-за сжатия основного участка абсорбции спинномозговой жидкости в верхнем сагиттальном синусе. ( 7 , 8 ). Следовательно, неспособность CSF повторно войти в сосудистую систему может вызвать увеличение желудочков, действуя как буферный механизм для накопления CSF ( 7 ).Последующие данные показывают, что этот эффект сжатия уменьшается, поскольку чистое количество спинномозговой жидкости в верхней части мозга, по-видимому, восстанавливается. Однако сохраняющееся нарушение физиологии спинномозговой жидкости очевидно из стойкого увеличения желудочков и субарахноидального пространства ( 4 , 7 ), что, возможно, указывает на форму гистерезиса. Это вызывает вопросы о точном времени ослабления компрессионного эффекта и последующего восстановления нарушенного кровообращения в спинномозговой жидкости.

    Кроме того, развитие SANS, вероятно, вызвано изменениями циркуляции спинномозговой жидкости ( 12 ).Другие предложили теоретическую основу, которая скорее предполагает, что локальные механизмы вокруг орбиты с большей вероятностью объясняют возникновение SANS ( 28 ). Накопленная внутричерепная жидкость спинномозговой жидкости будет находиться в пространствах, допускающих некоторую степень податливости, например в желудочках. Если эти пространства максимально расширить, может произойти накопление спинномозговой жидкости в ретроорбитальном пространстве, что в конечном итоге приведет к появлению признаков SANS. Наши данные показали, что большее снижение остроты зрения у космонавтов после полета связано с большим расширением желудочков мозга.Возможное объяснение состоит в том, что у космонавтов с меньшим увеличением объема желудочков будет оставшаяся способность податливости до того, как накопление спинномозговой жидкости сможет вызвать эффекты, связанные с SANS. Напротив, Робертс и его коллеги ( 16 ) обнаружили, что астронавты с диагнозом SANS показали меньшее увеличение объема желудочков по сравнению с теми, у кого не развился SANS. Это может быть связано с общей ограниченной способностью космонавтов соответствовать требованиям SANS ( 29 , 30 ).Эти, казалось бы, противоречивые результаты подчеркивают необходимость перспективного рассмотрения связи между SANS и изменениями в тканях мозга и отделах CSF в более крупном наборе данных, поскольку они могут быть полезными биомаркерами для прогнозирования возникновения SANS. Кроме того, обратите внимание, что вся опубликованная литература по SANS касается астронавтов НАСА, в то время как было заявлено, что SANS не развивается у космонавтов Роскосмоса ( 31 ). В этой строке мы предполагаем, что различные схемы противодействия, существующие между популяциями космических экипажей, могут объяснить различия в окулярных эффектах, которые в конечном итоге приводят к SANS.

    В предыдущей работе сообщалось о влиянии космического полета на ткани GM и WM ( 4 , 5 ), хотя не было возможности предоставить четкую информацию о том, что вызвало наблюдаемые изменения. Понимание этих эффектов на GM и WM очень важно, учитывая функциональные и поведенческие последствия, которые могут возникнуть в результате изменений в нервной ткани. В этом исследовании dMRI мы не обнаружили чистого снижения количества GM или WM, что указывает на отсутствие нейродегенерации в результате длительного космического полета.Кроме того, наблюдаемое увеличение ФЖ в спинномозговой жидкости происходило вдоль кортикальных складок или желудочков, относящихся к фактическим отсекам спинномозговой жидкости. Применяемый метод мог также обнаруживать свободные подмены воды, локализованные в нервной ткани, которые могут относиться к интерстициальной жидкости и отражать повреждение ткани. Однако мы не наблюдали этих эффектов. Изменения, которые мы наблюдаем в тканях GM и WM, по-видимому, являются результатом морфологических эффектов, которые вряд ли повлияют на фактическую функцию мозга в соответствующей области мозга, или являются результатом нейропластичности, которая служит естественным процессом адаптации к новой среде. .

    Доказательства структурной нейропластичности, представленные в этой работе, вероятно, будут рассматриваться как необходимые изменения в мозге космонавтов, поскольку они адаптируют свои двигательные стратегии к условиям микрогравитации и повторно адаптируют их к условиям на Земле. Следовательно, мы предполагаем, что увеличение тканевого mVF, наблюдаемое в нашем исследовании, вряд ли окажет негативное клиническое влияние на самочувствие космонавтов, а скорее отражает положительную адаптацию. Чтобы подтвердить это предположение, сначала следует установить связь между этими микроструктурными изменениями и функциональными характеристиками, такими как локомоция.Кроме того, будущая работа должна также оценить, могут ли последовательные полеты в космос определять степень увеличения чистой мозговой ткани, поскольку, как известно, опытные летчики лучше адаптируются к микрогравитации и быстрее адаптируются, вернувшись на Землю, чем те, кто летает впервые.

    Ограничения

    Наше исследование имеет несколько ограничений, которые в основном присущи исследуемой выборке. Прежде всего, мы изучаем небольшой размер выборки из-за небольшого числа людей, участвующих в длительных космических полетах продолжительностью 6 месяцев, а также в эксперименте МРТ с дополнительными недостающими данными в момент наблюдения.Тем не менее, насколько нам известно, это исследование включает самую большую выборку для изучения структурных изменений мозга после космического полета в рамках предполагаемого дизайна исследования. Обратите внимание, что наши результаты чрезвычайно согласованы между космонавтами и выдерживают строгие множественные сравнительные поправки с использованием непараметрического статистического подхода. Во-вторых, наша выборка включает в себя как новичков, так и опытных летчиков. Следовательно, предполетные данные опытных летчиков могут отклоняться от фактического базового уровня, если сохраняются эффекты от предыдущих космических миссий.Вполне возможно, что космический полет влияет на пилотов-новичков сильнее, чем у опытных пилотов, и эту гипотезу следует проверить, когда будет собрано достаточно данных в обеих группах. В-третьих, по логистическим причинам мы можем получить данные МРТ после полета, в среднем, через 9 дней после возвращения космонавтов. Следовательно, вероятно, что некоторые или большинство измеренных эффектов занижены, что позволяет предположить, что более ранние сеансы сканирования могли выявить более распространенные и / или более выраженные эффекты космического полета на мозг.Наконец, одним ограничением, выходящим за рамки исследуемой популяции, является относительно низкое разрешение изображений dMRI. Хотя dMRI может предоставить более конкретную информацию о микро- и макроструктуре мозга по сравнению с T1-взвешенными изображениями, размер вокселей dMRI-изображений больше.

    Заключение

    Наше исследование выявляет нейронные корреляты структурной нейропластичности сенсомоторной системы у космонавтов после космического полета, наблюдая за чистым увеличением GM-ткани в базальных ганглиях и WM-ткани в мозжечке.Мы также подтвердили ранее наблюдаемые эффекты сдвига жидкости на CSF и GM-ткань, но дополнительно предоставили доказательства морфологической природы изменений GM-ткани, в то же время не обнаружив никаких доказательств потери ткани мозга. Через семь месяцев после космического полета большинство ранних послеполетных изменений восстановились до предполетных уровней, хотя увеличение желудочков сохранялось, а чистая ткань GM или WM оставалась увеличенной до некоторой степени в сенсомоторных областях мозга.

    МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

    Дизайн исследования

    Данные МРТ головного мозга 11 мужчин-космонавтов Роскосмоса, участвовавших в длительном космическом полете (в среднем 171 день), были проспективно получены с февраля 2014 г. по март 2019 г. в Национальном медицинском исследовательском центре. Реабилитационный центр Минздрава России в Москве, Россия.Все космонавты были просканированы перед запуском на Международную космическую станцию ​​(предполетная подготовка) и в среднем через 9 дней после возвращения (после полета), чтобы исследовать влияние космического полета на мозг. Восемь космонавтов прошли дополнительное сканирование в среднем через 239 дней после возвращения из космического полета (последующее наблюдение), чтобы оценить, вернулись ли первоначальные изменения после полета к исходным. Данные до и после полета двух субъектов были получены дважды для двух последовательных миссий со средним периодом 1104 дня (приблизительно 3 года) на Земле между полетами.Данные последующего наблюдения были получены для одного из этих двух субъектов, в результате чего было проведено 13 измерений до и после полета, а также 9 последующих измерений. Причины отсутствия данных в контрольные моменты времени заключались в добровольном решении прекратить эксперимент для трех космонавтов и отложенных последующих измерениях для одного космонавта. Кроме того, 13 контрольных субъектов, соответствующих возрасту, полу и образованию, были просканированы дважды с таким же интервалом времени, как и между сканированием до и после полета, чтобы оценить эффект старения.Все участники были правши, по оценке Эдинбургской инвентаризации рук ( 32 ). Обзор демографической информации можно найти в таблице S2.

    Исследование было одобрено Медицинским советом Европейского космического агентства, Комитетом биомедицинской этики Института биомедицинских проблем Российской академии наук и Многосторонним наблюдательным советом по исследованиям на людях. Все участники подписали форму информированного согласия.

    Сбор данных dMRI

    Данные были получены на системе МРТ GE Discovery MR750 3T, оснащенной 16-канальной катушкой на головке приемника, с использованием дважды перефокусированной импульсной градиентной последовательности спин-эхо-эхо-планарной визуализации.Была предписана оптимизированная схема получения дМРТ с несколькими оболочками, содержащая диффузионные веса b = 0, 700, 1200 и 2800 с / мм 2 , примененных в 8, 25, 45 и 75 направлениях, соответственно ( 15 ). Кроме того, три изображения b = 0 с / мм 2 были получены с обращенно-фазовым кодированием с целью исправления искажений, вызванных восприимчивостью ( 33 ). Другими параметрами визуализации были: время повторения / эхо 7800/100 мс, размер вокселя 2.4 мм × 2,4 мм × 2,4 мм, размер матрицы 100 × 100, 58 срезов и 1 возбуждение. Визуализация была ускорена в 2 раза с использованием метода кодирования пространственной чувствительности матричной катушки. Общее время сбора данных составило 21 мин 23 с.

    Кроме того, были получены структурные сканы, взвешенные по T 1 , с использованием трехмерной последовательности быстро испорченных градиентных эхо-сигналов для помощи в идентификации анатомических структур. Параметры изображения: время повторения / эхо-сигнала 8/3 мс, угол поворота 12 °, поле зрения 240 мм, размер вокселя 1 мм × 1 мм × 1 мм, размер матрицы 240 × 240, 180 срезов и 1 мм. возбуждение.

    Контроль качества

    Согласованность параметров визуализации на протяжении всего исследования обеспечивалась путем автоматического сравнения значений соответствующих атрибутов цифровых изображений и коммуникаций в медицине (DICOM) с их эталонными значениями. Правильная интерпретация информации о градиентной ориентации была обеспечена за счет принятия подхода Jeurissen et al. ( 35 ). Качество изображений dMRI оценивалось как автоматически ( 36 ), так и посредством визуального осмотра.Никакие наборы данных dMRI не были исключены из исследования из-за низкого качества.

    Предварительная обработка

    Чтобы улучшить качество необработанных изображений dMRI, в них были исправлены некоторые известные артефакты. Во-первых, изображения были уменьшены с использованием теории случайных матриц для увеличения отношения сигнал / шум ( 37 ). Во-вторых, артефакт звонка Гиббса подавлялся на основе локальных субвоксельных сдвигов, чтобы избежать паразитных колебаний вблизи резких границ ткани ( 38 ).Затем искажения, вызванные восприимчивостью, а также искажения, вызванные движением и вихревыми токами, были скорректированы с использованием комплексного подхода ( 39 ). Затем была исправлена ​​низкочастотная неоднородность интенсивности, также известная как поле смещения ( 40 ). Наконец, изображения dMRI были увеличены пространственно во всех трех измерениях с использованием кубической интерполяции b-сплайном до размера вокселя 1,3 мм 3 для повышения точности последующей пространственной нормализации.

    Моделирование на уровне вокселей

    Из предварительно обработанных изображений dMRI была получена полная функция плотности ориентации волокон WM и VF GM- и CSF-подобной ткани с использованием сферической деконволюции с ограничениями по нескольким тканям и усредненными по популяции функциями отклика ткани ( 15 ).Этот метод основан на идее, что каждый тип ткани в головном мозге имеет отчетливое затухание сигнала dMRI в зависимости от силы диффузионного взвешивания. Следовательно, VF, отражающие относительный вклад WM-, GM- и CSF-подобной ткани, можно отделить в каждом вокселе непосредственно от изображений dMRI, не полагаясь на пространственную информацию или априорные значения (рис. S7).

    Пространственная нормализация

    Для достижения пространственного соответствия между временными точками и участниками был сгенерирован объективный шаблон группы для конкретного исследования с использованием многоуровневой итеративной нелинейной регистрации и подхода усреднения.На первом уровне внутрисубъектное пространственное соответствие достигалось с помощью итеративной симметричной регистрации между временными точками. На втором уровне средние по времени всех субъектов прошли другую итеративную и симметричную процедуру регистрации, которая обеспечивает пространственное соответствие между субъектами ( 41 , 42 ). Наконец, карты тканей для CSF, GM и WM VF были нелинейно преобразованы в окончательный шаблон популяции за один шаг, чтобы избежать накопления ошибок интерполяции.Полная процедура нормализации проиллюстрирована на рис. S7.

    Образовавшаяся деформированная тканевая VF называется «немодулированной», поскольку она не учитывает потенциальные локальные различия в объеме между субъектами или временными точками ( 14 ). Однако, поскольку нелинейные деформации, используемые для пространственной нормализации, характеризуются локальным расширением и сокращением областей мозга, важно также изучить и принять во внимание эти объемные эффекты. Чтобы количественно оценить локальные объемные изменения, мы вычислили определитель матрицы Якоби (JDET), т.е.е., пространственная производная деформации в каждом вокселе окончательной нелинейной деформации. Кроме того, немодулированные карты VF были умножены на JDET для получения карт mVF.

    Статистический анализ

    Мы исследовали изменения видимой VF ткани, mVF ткани и объема в каждом вокселе в головном мозге между предполетным ( n = 13), послеполетным ( n = 13) и последующим наблюдением ( n = 9). Статистическое тестирование проводилось с использованием общей линейной модели (GLM) для сравнения временных точек в парном дизайне.Сравнение данных до и после полета было выполнено на полном наборе данных ( n = 13), в то время как сравнение данных последующего наблюдения с данными до и после полета было выполнено на подмножестве, где данные были доступны для всех трех временных точек. ( n = 9). Временные задержки между возвращением на Землю и сеансами послеполетного и последующего сканирования рассматривались как мешающие переменные. Кроме того, различия космонавтов до и после полета сравнивались с различиями в двух временных точках с аналогичным временным интервалом в подобранной контрольной группе.Аналогичным образом, GLM использовался для сравнения космонавтов и контрольной группы с использованием двухвыборочного непарного теста t различий во времени. Как для парных, так и для непарных тестов t , беспороговое кластерное улучшение (TFCE) было применено к полученным статистическим картам t ( 43 ). Окончательные значения P были получены посредством непараметрического тестирования перестановок (8192 перестановок) с поправкой FWE и порогом значимости P <0,05. Перед статистическим анализом на основе вокселей использовалось сглаживающее ядро ​​Гаусса с полной шириной на половине максимума, равной только 2.4 мм применяли для увеличения отношения сигнал / шум при сохранении специфичности анатомической локализации. То же ядро ​​сглаживания использовалось для сглаживания дисперсии во время непараметрического статистического анализа для увеличения статистической мощности при малых размерах выборки ( 44 ).

    Возможные различия между космонавтами и контрольной группой относительно возраста и временного интервала между сканированиями (между до- и послеполетным для космонавтов) были статистически проверены с использованием непараметрического двустороннего критерия Манна-Уитни U .Результаты считались статистически значимыми, если P <0,05.

    Анализ ROI

    Было определено несколько ROI для суммирования изменений тканей во времени. Во-первых, было получено среднее значение mVF GM, WM и CSF по всему мозгу с использованием маски мозга всех вокселей, присутствующих у всех субъектов. Затем мы использовали атлас нейроморфометрии (https://masi.vuse.vanderbilt.edu/workshop2012/index.php/Challenge_Details; www.oasis-brains.org/; и http://Neuromorphometrics.com/) для получения участков. третьего, четвертого и бокового желудочков, в которых рассчитывали и оценивали среднее значение mVF в спинномозговой жидкости во времени.Поскольку мы суммировали значения тканей в независимых областях интереса, мы выполнили дополнительные статистические тесты для исследования значимых эффектов в этих регионах. Линейные смешанные модели использовались для проверки влияния времени на параметры тканей всего мозга и желудочков космонавтов. Время считалось фиксированным эффектом, в то время как объект — случайным эффектом, с использованием модели случайного перехвата. Результаты были значимыми, если P <0,05, и если да, то апостериорный тест Тьюки использовался для исследования, между какой парой временных точек была значительная разница.Порог значимости был установлен на уровне P <0,05. Кроме того, для проверки различий между группами с помощью теста Манна-Уитни U была рассчитана разница между измерениями до и после полета у космонавтов и между двумя измерениями в контрольной группе. Порог значимости был установлен на уровне P <0,05.

    Шесть областей интереса были созданы на основе результатов на основе вокселей до и после полета у космонавтов для количественной оценки изменений VF и mVF различных типов тканей в одной и той же области.Медиана по вокселям была рассчитана в каждой области интереса и для каждого субъекта и временной точки, что было выполнено для очевидных GM, WM и CSF VF и mVF. Впоследствии была рассчитана медиана всех различий внутри субъектов между временными точками. Для объема было рассчитано медианное отношение JDET для двух временных точек, которое отображает коэффициент умножения, на который объем изменялся по временным точкам.

    Данные по остроте зрения

    Мы ретроспективно включили оценки остроты зрения всех космонавтов до и через 3 дня после космического полета как для левого, так и для правого глаза.Все тесты проводились утром. Испытуемым предъявляли столы Сивцева с помощью аппарата Ротта на расстоянии 5 м. 1 балл соответствует норме здорового населения, более высокие баллы соответствуют лучшей остроте зрения. Была рассчитана разница в оценке остроты зрения до и после полета, при этом отрицательные значения остроты зрения снизились после полета по сравнению с предполетным. Статистический анализ был выполнен для оценки остроты зрения правого и левого глаза отдельно с помощью двустороннего точного знакового рангового критерия Вилкоксона.Порог значимости был установлен на уровне P <0,05.

    Был проведен корреляционный анализ на основе вокселей между относительными различиями до и после полета в mVF CSF и различиями в остроте зрения до и после полета отдельно для обоих глаз. TFCE был применен к полученным статистическим картам с использованием непараметрической проверки перестановок с 8192 перестановками. Порог значимости был установлен на уровне P <0,05 после коррекции FWE на уровне кластера.

    Тест непараметрической корреляции тау Кендалла был проведен между различиями в остроте зрения до и после полета для обоих глаз по отдельности и разницей до и после полета в mVF в спинномозговой жидкости боковых желудочков, третьего желудочка, верхних и нижних областей интереса интерфейса спинномозговой жидкости.Порог значимости был установлен на уровне P <0,05.

    Благодарности: Статья посвящена И. Б. Козловской (1927–2020), которая решительно поддержала концепцию нейропластичности у космонавтов и посвятила свою жизнь космической физиологии и адаптации к невесомости. Финансирование: Работа выполнена при поддержке ESA Grant ISLRA 2009-1062, Российской академии наук (грант номер 63.1), Belgian Science Policy Prodex, Исследовательского фонда Фландрии (FWO Vlaanderen) (А.В.О. and B.J.), грант ARC06 / 11-340 на согласованные исследовательские мероприятия со стороны франкоязычного сообщества, грант Федерального министерства образования и исследований Германии 01 EO 0901 (для P.z.E.) и стипендия Zonta International Amelia Earhart Fellowship 2016-2017 (для A.V.O.). Б.Дж. — докторант FWO Vlaanderen; S.L. является директором по исследованиям в Fonds de la Recherche Scientifique. Вклад авторов: E.T., I.B.K, S.S., P.M.P., S.L., J.S., F.L.W. и B.J. внесли свой вклад в концепцию работы. СРЕДНИЙ.O., E.T., A.R., E.P., I.R., I.B.K., S.S., P.M.P., V.S., S.L., J.S., F.L.W. и B.J. внесли свой вклад в дизайн работы. A.V.O., A.R., L.L., I.N., E.P., I.R., I.B.K., O.M., S.D., V.S., V.P., F.L.W. и B.J. способствовали сбору данных. С.Дж. и B.J. способствовали анализу данных. S.J., A.V.O., E.P., P.z.E., F.L.W. и B.J. внесли свой вклад в интерпретацию данных. Б.Дж. участвовал в создании программного обеспечения. С.Дж. и Б.Дж. участвовали в составлении рукописи. A.V.O., E.P., P.z.E. и F.L.W. способствовал существенной переработке рукописи. Конкурирующие интересы: Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих интересов. Доступность данных и материалов: Все данные, необходимые для оценки выводов в статье, представлены в документе и / или дополнительных материалах. Дополнительные данные, относящиеся к этой статье, могут быть запрошены у авторов.

    • Copyright © 2020 Авторы, некоторые права защищены; эксклюзивный лицензиат Американской ассоциации содействия развитию науки. Нет претензий к оригинальным работам правительства США.Распространяется по некоммерческой лицензии Creative Commons Attribution 4.0 (CC BY-NC).

    Помощник радиолога: нормальные значения

  4. Деланж Ф., Бенкер Дж., Карон П. и др. Объем щитовидной железы и йод в моче у европейских школьников: стандартизация значений для оценки йодной недостаточности. Eur J Endocrinol 1997; 136: 180-7.

  5. Менкен К.Ю., Энгельхардт С., Ольбрихт Т.[Объем щитовидной железы и экскреция йода с мочой у детей 2-16 лет]. Dtsch Med Wochenschr 1992; 117: 1047-51.

  6. Перри Р.Дж., Холлман А.С., Вуд А.М. и др. УЗИ щитовидной железы у новорожденного: нормативные данные. Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed 2002; 87: F209-11.

  7. Сонди В., Гупта Г., Гупта П.К. и др.Установление номограмм и референтных диапазонов для внутричерепных размеров желудочков и вентрикуло-полушарного соотношения у новорожденных с помощью ультразвукового исследования. Acta Paediatr 2008; 97: 738-44.

  8. Лам У.В., Ай В.Х., Вонг В. и др. Ультрасонографическое измерение субарахноидального пространства у здоровых младенцев и детей. Pediatr Neurol 2001; 25: 380-4.

  9. Союпак С.К., Нарли Н., Япичиоглу Х. и др.Сонографические измерения размеров печени, селезенки и почек у здоровых доношенных и недоношенных новорожденных. Eur J Radiol 2002; 43: 73-8.

  10. Конус О.Л., Оздемир А., Аккая А. и др. Нормальные размеры печени, селезенки и почек у новорожденных, младенцев и детей: оценка с помощью сонографии. AJR Am J Roentgenol 1998; 171: 1693-8.

  11. Эрнанц-Шульман М., Амброзино М.М., Фриман П.С. и др.Общий желчный проток у детей: сонографические параметры. Радиология 1995; 195: 193-5.

  12. Patriquin HB, Perreault G, Grignon A и др. Нормальный диаметр воротной вены у детей. Педиатр Радиол 1990; 20: 451-3.

  13. Ho ML, Chen JY, Ling UP и др.Объем и сократимость желчного пузыря у доношенных и недоношенных новорожденных: нормальные значения и клиническое применение в ультразвуковом исследовании. Acta Paediatr 1998; 87: 799-804.

  14. Мегремис С.Д., Влачониколис И.Г., Цилимигаки AM. Длина селезенки в детстве с УЗИ: нормальные значения в зависимости от возраста, пола и соматометрических параметров. Радиология 2004; 231: 129-34.

  15. Сигел MJ, Мартин KW, Worthington JL. Нормальная и аномальная поджелудочная железа у детей: исследования США. Радиология 1987; 165: 15-8.

  16. Haber HP, Stern M. Ультрасонография кишечника у детей и молодых людей: толщина стенки кишечника зависит от возраста.J Ultrasound Med 2000; 19: 315-21.

  17. Виерсма Ф., Срамек А., Хольшер Х.С. УЗИ-особенности нормального аппендикса и окружающей его области у детей. Радиология 2005; 235: 1018-22.

  18. Кармазин Б., Вернер Е.А., Реджае Б. и др.Брыжеечные лимфатические узлы у детей: что нормально? Педиатр Радиол 2005; 35: 774-7.

  19. Розенбаум Д.М., Корнгольд Э., Тиле Р.Л. Сонографическая оценка длины почек у здоровых детей. AJR Am J Roentgenol 1984; 142: 467-9.

  20. Леунг В.Ю., Чу В.К., Йунг С.К. и др.Номограммы общего объема почек, объема мочевого пузыря и индекса толщины стенки мочевого пузыря у 3376 детей с нормальными мочевыводящими путями. Педиатр Радиол 2007; 37: 181-8.

  21. Роббен С.Г., Бостен М., Линманс Дж. И др. Значение утолщения стенки собирательной системы почек у детей: ультразвуковое исследование. Педиатр Радиол 1999; 29: 736-40.

  22. Kuijper EA, van Kooten J, Verbeke JI, et al. Объем яичек у мальчиков от 0 до 6 лет измерен ультразвуковым методом. Репродукция Человека 2008; 23: 792-6.

  23. Haber HP, Mayer EI.

alexxlab

E-mail : alexxlab@gmail.com

Submit A Comment

Must be fill required * marked fields.

:*
:*