Структурные изменения головного мозга при гипоксически-ишемическом поражении центральной нервной системы у новорожденных разного гестационного возраста. Сопоставление эхографической картины с данными морфологических исследований

• Быкова Юлия Константиновна
• Филиппова Елена Александровна
• Ватолин Константин Владимирович
• Ушакова Любовь Витальевна
• Амирханова Дженнета Юнусовна

РезюмеУльтразвуковой метод исследования позволяет выявить структурные изменения головного мозга у новорожденных при перинатальном гипоксически-ишемическом поражении центральной нервной системы. Анализ ультразвуковых и патоморфологических данных свидетельствует о том, что характер ишемического поражения головного мозга зависит не только от тяжести перинатальной гипоксии, но и от степени зрелости ребенка. У доношенных новорожденных перинатальная ишемия приводит к возникновению избирательного нейронального некроза, субкортикальной и мультикистозной энцефаломаляции, к инфарктам мозга. Тяжелая перинатальная гипоксия у недоношенных 34-37 нед гестации может привести к развитию перивентрикулярной лейкомаляции. В связи с выхаживанием глубоконедоношенных детей с экстремально низкой массой тела при ультразвуковом исследовании стали чаще выявляться такие формы ишемического поражения мозга, как диффузная лейкомаляция и перивентрикулярный геморрагический инфаркт, которые надо дифференцировать от перивентрикулярной лейкомаляции.

Ключевые слова:новорожденные, ишемическое поражение мозга, ультразвуковая диагностика

Ультразвуковой метод исследования головного мозга на ранних этапах внедрения применялся в основном с целью диагностики периинтравентрикулярных крово­излияний и их осложнений. Широкое использование нейросонографии в неонатологии позволило накопить бога­тый практический материал не только по геморрагическим, но и по ишемическим поражениям головного мозга у детей [1-5]. Трактовка структурных изменений головного мозга, выявляемых при ультразвуковом исследовании (УЗИ), обя­зательно должна опираться на знание патоморфологии. Согласно морфологической классификации (Власюк В.В., 2014) перинатальные гипоксически-ишемические пораже­ния головного мозга делятся на следующие [6].

1. Поражения серого вещества (избирательный нейрональный некроз, очаговый и диффузный некроз, статус марморатус).

2. Поражения белого вещества:

• ■ неполный некроз (отечно-геморрагическая лейкоэнцефалопатия, телэнцефальный глиоз);
• ■ полный некроз [субкортикальная лейкомаляция (СЛ), перивентрикулярная лейкомаляция (ПВЛ), диф­фузная лейкомаляция (ДФЛ), перивентрикулярный геморрагический инфаркт (ПГИ)].

3. Смешанные поражения:

■ инфаркты (в том числе парасагиттальные мозговые повреждения);

■ мультикистозная энцефаломаляция (МЭ).

Наиболее известная форма гипоксически-ишемического поражения головного мозга - перивентрикулярная лейкомаляция [1, 3, 4, 6-8]. Широкое распространение термина "перивентрикулярная лейкомаляция" нередко ве­дет к ее гипердиагностике, так как зачастую любые кисты в белом веществе называют ПВЛ. Необходимо помнить, что кисты в белом веществе могут быть связаны с МЭ или с ДФЛ либо возникать в результате перенесенных кровоизлияний и внутриутробных энцефалитов [6].

ПВЛ - это специфическая нозологическая форма, кото­рая характеризуется возникновением мелких очагов коагуляционного (сухого) некроза в перивентрикулярных зонах больших полушарий. Очаги некроза при ПВЛ в большинстве случаев располагаются в симметричных отделах полушарий на расстоянии 3-6 мм от эпендимы боковых желудочков [6, 8, 9]. При ПВЛ поражаются восходящие, нисходящие, комиссуральные и ассоциированные пути головного мозга, что в дальнейшем приводит к развитию спастического пареза конечностей (в большей степени нижних) и нарушению зрительных функций [6, 7, 11]. ПВЛ чаще развивается у поздних недоношенных, т.е. у детей, родившихся на сроке гестации 34-37 нед, как правило, с массой тела 2001-2500 г. Возникает ПВЛ интранатально и постнатально, антенатальное развитие ПВЛ встречается казуистически редко. Развивает­ся ПВЛ в результате гипоперфузии в пограничной зоне ар­териального кровообращения в перивентрикулярном белом веществе, которая возникает при падении системного ар­териального давления (апноэ, шок, асфиксия, заболевания и пороки сердца, заболевания легких, сепсис, искусственная вентиляция легких) [6, 10]. Фактически ПВЛ - это неболь­шие инфаркты перивентрикулярных зон белого вещества головного мозга.

В своем развитии ПВЛ проходит 3 стадии: 1) некроз; 2) резорбция; 3) формирование глиозного рубца или кисты.

Очаги ПВЛ у одного и того же ребенка могут находиться на разных стадиях развития, так как к существующим оча­гам присоединяются новые, если не устранена причина ПВЛ [6, 8].

Изменения структуры головного мозга при ПВЛ, выявляе­мые при УЗИ, зависят от сроков его проведения [1-4].

На протяжении первых 3 нед жизни отмечается вы­раженное повышение эхогенности перивентрикулярных зон - ранняя, докистозная стадия ПВЛ. Эхогенность перивентрикулярных зон при ПВЛ сопоставима с плотностью сосудистых сплетений. Процесс, как правило, двусторонний и симметричный. В случаях асимметричности поражения сторон следует думать о возможности ПГИ и вторичного па­ренхиматозного кровоизлияния.

При проведении дифференциальной диагностики ПВЛ необходимо помнить, что повышение эхогенности в перивентрикулярной зоне может быть не только начальной стадией ПВЛ, но и проявлением отечно-геморрагической лейкоэнцефалопатии, телэнцефального глиоза, отека и эн­цефалита [1-3, 6].

Отечно-геморрагическая лейкоэнцефалопатия отме­чается у недоношенных детей в 1-е сутки после рождения, является морфологическим эквивалентом минимальных по­вреждений белого вещества, соответствует I степени гипоксически-ишемического поражения центральной нервной системы (ЦНС). В отличие от ПВЛ, при отечно-геморраги­ческой лейкопатии перивентрикулярные зоны однородные и менее эхогенные, чем сосудистые сплетения желудочков. Отечно-геморрагическая лейкоэнцефалопатии обратима, эхогенность перивентрикулярных областей в процессе дина­мического наблюдения за ребенком уменьшается и полностью нормализуется к 1-2 мес жизни. При неблагоприятном течении перинатального периода отечно-геморрагическая лейкоэнцефалопатия может перейти в более тяжелые фор­мы поражения белого вещества головного мозга [1, 3, 6, 8, 9].

Наиболее затруднительна при УЗИ дифференциальная диагностика телэнцефального глиоза и ПВЛ в докистозной стадии, так при этих двух формах патологии мозга отмеча­ются зоны повышенной эхоплотности в перивентрикулярной области (рис. 1). При телэнцефальном глиозе отсутствуют очаги некроза, следовательно, на более позднем этапе кисты формироваться не будут, но могут сформироваться вентрикуломегалия и атрофические изменения в мозолистом теле и коре мозга [6, 8].

Таким образом, выявление при нейросонографии повы­шенной эхогенности в перивентрикулярной области не счи­тается патогномоничным признаком перивентрикулярной лейкомаляции. Ультразвуковое заключение о развитии ПВЛ можно сделать только при выявлении типично расположен­ных кист в перивентрикулярном белом веществе.

Небольшие перивентрикулярные кисты появляются в по­граничных зонах кровообращения после 20-го дня жизни - в стадию кистозной дегенерации [1-3]. Количество кист в процессе динамического наблюдения может нарастать (рис. 2-4).

По мнению патоморфологов, ПВЛ следует дифференци­ровать от ДФЛ, речь о которой пойдет дальше. Кисты при ПВЛ надо отличать от псевдокист (рис. 5).

Псевдокисты - кистозные образования головного мозга, располагающиеся под эпендимой боковых желудочков в об­ласти латеральных углов передних рогов и тел боковых же­лудочков и в области каудоталамических борозд [4, 6]. Стен­ка псевдокисты состоит из тонкого слоя глиальных клеток, вокруг нее определяется скопление клеток герминативного матрикса. Видимо, поэтому в иностранной литературе по ультразвуковой диагностике псевдокисты называют "герминолизисом" (Р. Govaert, 2010). Наличие псевдокист свиде­тельствует о повреждении субэпендимального матрикса под действием различных антенатальных факторов. Часто их ассоциируют с внутриутробными инфекциями, в отдельных случаях псевдокисты оказываются следствием субэпендимальных кровоизлияний.

На 4-5-м месяце жизни лейкомаляционные кисты начи­нают спадаться и перестают определяться при УЗИ - "не­мая", поздняя стадия ПВЛ. Мелкие одиночные кисты диаметром 2-3 мм спадаются с образованием небольших участков глиоза. Множественные перивентрикулярные ки­сты - с развитием атрофических изменений паренхимы моз­га и с расширением боковых желудочков, межполушарной щели и субарахноидального пространства [1-3].

ПВЛ следует отличать от ДФЛ, которая в последнее время стала встречаться чаще в связи с выхаживанием глубоконе­доношенных детей.

Диффузная лейкомаляция развивается у глубоконедо­ношенных детей и детей с экстремально низкой массой тела, характеризуется развитием распространенных крупноочаго­вых ишемических инфарктов [2, 6]. В отличие от ПВЛ при ДФЛ очаги поражения представлены не коагуляционным, а колликвационным некрозом, выходящим за границу перивентрикулярной зоны и захватывающим центральные и суб­кортикальные отделы больших полушарий (рис. 6). У недо­ношенных детей со сроком гестации <32 нед зоны смежного кровообращения между вентрикулопетальными и вентрикулофугальными артериями еще не сформированы, вентрикулопетальные ветви недостаточно развиты, поэтому при ише­мии мозга белое вещество страдает тотально и подвергается диффузному поражению [6, 10]. Перивентрикулярные зоны, конечно, страдают в большей степени, но процесс затрагивает и центральные отделы белого вещества. Соответственно, не­врологические последствия ДФЛ будут более тяжелыми, чем при ПВЛ [6, 7, 11].

Ультразвуковая картина при ДФЛ, как и при ПВЛ, зависит от сроков проведения исследования и имеет ту же стадий­ность. На ранней стадии (докистозной) выявляется выра­женное диффузное повышение эхогенности вещества мозга, выходящее за пределы перивентрикулярной зоны. В стадию кистозной дегенерации в разных отделах белого вещества выявляются кисты, нередко множественные и сливные. На поздней стадии ДФЛ отмечаются атрофические измене­ния головного мозга с расширением и деформацией боко­вых желудочков, с расширением наружных ликворных про­странств [2, 4, 6].

Перивентрикулярный геморрагический инфаркт -это геморрагическое размягчение перивентрикулярных и центральных зон белого вещества вокруг боковых желу­дочков головного мозга. Он может быть одно- и двусторон­ним, может сочетаться с субэпендимальными, внутрижелудочковыми и внутримозговыми кровоизлияниями и с ПВЛ [2, 4, 6, 8]. Односторонние ПГИ чаще всего являются ослож­нением субэпендимального кровоизлияния. ПГИ встречает­ся преимущественно у недоношенных детей, родившихся на сроке гестации 24-35 нед. ПГИ возникает в результате на­рушения оттока крови в системе внутренних мозговых вен. Причиной нарушения венозного оттока могут быть патоло­гия легких, сердечная недостаточность, сдавление головки плода во время родов, патология вен и синусов, внутрисосудистая коагуляция крови. Морфологически ПГИ представля­ет собой обширный участок распадающейся ткани с гемато­мами [6, 8]. УЗИ выявляет неоднородный очаг повышенной эхогенности с одной или с двух сторон, распространяющий­ся на периферические отделы мозга [2, 4, 5] (рис. 7).

Субкортикальная лейкомаляция встречается редко, на­блюдается преимущественно у доношенных новорожденных, представляет собой очаги размягчения полушарий мозга (т.е. колликвационный некроз) в субкортикальных зонах смежного кровообращения между ветвями передней, сред­ней и задней мозговых артерий [6, 8].

При УЗИ на ранней стадии определяются признаки отека головного мозга в виде снижения дифференцировки мозго­вых структур, сглаженности борозд и извилин, "задавлен­ности" боковых желудочков (рис. 8). Допплерография вы­являет признаки гиперперфузии головного мозга: скорость кровотока в артериях основания мозга повышается, показа­тели периферического сопротивления значительно снижа­ются [1-4].

По мере разрешения отека в субкортикальных отделах конвекситальной поверхности полушарий выявляются очаги повышенной эхогенности с нечеткими контурами (рис. 9). В дальнейшем, через 2-3 нед в участках повышенной эхогенности формируются зоны разряжения с последующим кистообразованием [1-5].

Субкортикальную лейкомаляцию необходимо диффе­ренцировать от парасагиттальных мозговых повреждений и энцефалитических размягчений мозга (при герпетическом энцефалите).

Парасагиттальные мозговые повреждения (инфаркты водораздела) характеризуются поражением коры и подле­жащего белого вещества в верхнемедиальных отделах по­верхности полушарий. Данный процесс может быть изолиро­ванным или комбинироваться с диффузными проявлениями тяжелого гипоксическиишемического поражения [1-4, 6].

При УЗИ обнаруживаются двусторонние парасагиттально расположенные симметричные участки повышенной эхогенности, которые являются зонами некроза коры и субкор­тикального белого вещества в пограничных зонах между ветвями передних, средних и задних мозговых артерий с последующим расширением межполушарной щели в об­ласти поражения [1-4]. Расширение может иметь локализо­ванный характер или захватывать большой объем межполушарной щели (рис. 10).

Парасагиттальные мозговые повреждения - одна из форм инфарктов головного мозга. Инфаркт головного мозга -смешанное поражение, захватывающее и белое и серое ве­щество. Выделяют инфаркты полушарий, мозжечка, базальных ганглиев, зрительных бугров и ствола мозга [6, 8].

Развитие инфарктов связано с нарушением мозгово­го кровообращения. Инфаркты полушарий развиваются в результате окклюзии основных ветвей мозговых артерий, чаще всего средней мозговой (ишемические инсульты), или при тромбозе синусов и поверхностных вен мозга (геморра­гические инсульты) [4, 6, 8, 12]. Встречаются, как правило, у доношенных и у поздних недоношенных детей (>36 нед гестации), локализуются в корково-подкорковых отделах.

При УЗИ ишемические инсульты в полушариях становят­ся видны на 3-4-е сутки после возникновения их клинических проявлений в виде зон повышенной эхогенности без четких контуров. В течение 4-6 дней после развития ишемического ин­сульта ультразвуковая допплерография выявляет расширенные сосуды и признаки гиперперфузии в зоне инфаркта (рис. 11-13).

Венозные геморрагические инфаркты в кортикально-субкортикальных отделах полушарий мозга и в области базальных ганглиев, возникают при тромбозе верхнего сагит­тального и прямого синусов. Синус-тромбоз может развиться у новорожденных на фоне тяжелой травмы и асфиксии в ро­дах, дегидратации, генерализованной инфекции, длительной легочной гипертензии, а также при врожденных протромботических нарушениях. Кроме этого, следует отметить, что высокая частота появления синус-тромбоза и, как следствие, развития геморрагического инфаркта мозга возникает у но­ворожденных при катетеризации подключичных и внутрен­них яремных вен [12].

У детей с геморрагическим инсультом УЗИ помимо неодно­родного гиперэхогенного очага в веществе мозга может выя­вить тромбоз верхнего сагиттального синуса и допплерографические признаки нарушения венозного оттока [3, 12] (рис. 14).

Впоследствии в зоне инфаркта могут сформироваться кистозные полости, МЭ, гидроцефалия, атрофия участков мозга (рис. 15). Небольшие очаги ишемических инфарктов полушарий в отдаленном периоде могут сравняться по эхо-генности с неповрежденной тканью мозга, без видимых при УЗИ остаточных изменений.

Ишемические инфаркты базальных ганглиев и зритель­ных бугров с одинаковой частотой встречаются у доношен­ных и недоношенных новорожденных, развиваются, как правило, после острой асфиксии. Эхография выявляет зоны повышенной эхогенности в зрительных буграх. Процесс ча­сто двусторонний и симметричный. В отдаленные сроки, после ишемических поражений таламусов, в них определяются участки кальцификации или кистозные образования [1-4] (рис. 16).

Мультикистозная энцефаломаляция характеризуется на­личием множественных кист в коре, белом веществе и в под­корковых образованиях мозга. Кисты возникают в результате многоочаговых некрозов мозговой ткани в перинатальном пе­риоде. Различают постинфекционную и постгипоксическую МЭ. При постгипоксической МЭ в коре и в подлежащем белом веществе образуются поля мелких кист. Поражение мозга, как правило, билатеральное и равномерное [6, 8].

При УЗИ на ранней стадии определяются признаки оте­ка головного мозга (снижение дифференцировки мозговых структур, сглаженность борозд и извилин, "задавленность" боковых желудочков, признаки гиперперфузии головно­го мозга). После разрешения отека мозга на протяжении 2-3 нед отмечаются изменения паренхимы мозга в виде снижения дифференцировки и диффузного повышения эхогенности паренхимы головного мозга и базальных ган­глиев (рис. 17). Во второй половине неонатального периода формируются множественные кисты. В последующем одни мелкие кисты спадаются, другие увеличиваются. Желудочки мозга, межполушарная щель и субарахноидальное простран­ство расширяются, развивается заместительная гидроцефа­лия. Дегенерирующая кора и подлежащее белое вещество с мелкими кистами тонким слоем окружают расширенные бо­ковые желудочки [1-3, 6, 8] (рис. 18).

Крайне затруднительна ультразвуковая диагностика изолированных ишемических поражений серого вещества мозга. При избирательном нейрональном некрозе структур­ные изменения происходят на микроскопическом уровне и, следовательно, не доступны ультразвуковой оценке. Статус марморатус характеризуется сморщиванием и глиозом под­корковых ядер мозга с уменьшением в них количества ней­ронов, которые происходят на протяжении 8-9 мес жизни ребенка. Иными словами, при диагнозе "статус марморатус" изменения тоже происходят на тканевом уровне, следова­тельно, ультразвуковая диагностика его весьма сомнитель­на. Очаговый и диффузный некроз серого вещества может затрагивать кору полушарий и мозжечка, зрительные бугры, мост и продолговатый мозг. С большой долей осторожности предполагать некроз серого вещества зрительных бугров можно при диффузном повышении эхогенности зрительных бугров [2, 4, 6, 8] (рис. 19).

Подводя итог, следует подчеркнуть, что характер ишемического поражения головного мозга зависит от тяжести перинатальной гипоксии и от степени зрелости ребенка [3, 6, 8, 9, 11]. Во-первых, это обусловлено, тем, что мозг доношенных детей более чувствителен к повреждающе­му действию гипоксии, так как в зрелых нейронах проис­ходит аэробный гликолиз. У недоношенных детей в ней­ронах преобладает анаэробный гликолиз, что делает кору менее чувствительной к недостатку кислорода [6, 11]. Во-вторых, существуют значительные различия в структу­ре сосудистой системы мозга и механизмах, регулирующих кровоснабжение, у детей разного гестационного возрас­та [3, 6, 10]. Именно поэтому у доношенных новорожден­ных страдают преимущественно кора головного мозга и субкортикальное белое вещество на месте водораздела бассейнов передней, средней и задней мозговых артерий. Среди различных форм перинатального гипоксически-ишемического поражения мозга у доношенных детей преобла­дают избирательный нейрональный некроз, субкортикаль­ная и МЭ, инфаркты мозга. У незрелых детей кора более устойчива к гипоксии, а уязвимым оказывается глубокое белое вещество. Вот почему тяжелая перинатальная гипоксия у недоношенных может привести к развитию ПВЛ, ДФЛ и ПГИ.

ЛИТЕРАТУРА

1. Ватолин К.В. Ультразвуковая диагностика заболеваний голов­ного мозга у детей. М., Видар, 2000.

2. Ватолин К.В. Ультразвуковая диагностика перинатальных гипоксических поражений головного мозга у детей : автореф. дис. ... д-ра мед. наук. М., 2006.

3. Пыков М.И., Ватолин К.В., Быкова Ю.К., Милованова О.А. Детская ультразвуковая диагностика : учебник / под ред. М.И. Пыкова. Т. 3. Не­врология. Сосуды головы и шеи. М. : Видар-М, 2015.

4. Govaert P., De Vries L. An Atlas of Neonatal Brain Sonography. London : МасКeith Press, 2010. 419 p.

5. van WezeL-MeijLer G. NeonanaL CraniaL ULtrasonography. BerLin, HeideLberg : Springer-VerLag, 2007.

6. Власюк В.В. Патология головного мозга у новорожденных и детей раннего возраста. М. : Логосфера, 2014. 272 с.

7. Воронов И.А., Воронова Е.Д. Нейросонографическое опре­деление перивентрикулярной лейкомаляции как фактора ран­него прогрнозирования развития детского церебрального пара­лича // Ультразвуковая и функциональная диагностика. 2001. № 1. С. 49-52.

8. Ивановский Т.Е., Леонова Л.В. Патологическая анатомия бо­лезней плода и ребенка. М. : Медицина, 1989. Т. 1. C. 127-159.

9. Никулин М.Ю. Корреляция данных нейросонографии и ау­топсии у детей первого месяца жизни с перивентрикулярной ишемией головного мозга // Терапия, неврология, педиатрия. 1999. Т. 1. С. 276-282.

10. Жукова Т.П. Нарушение кровоснабжения мозга во время и после внутриутробной асфиксии (экспериментальные данные) // Ги­поксия плода и новорожденного / под ред. М.Я. Студеникина, Н.М. Халлмана М., 1984. С. 157-176.

11. Барашнев Ю.И. Перинатальная неврология. М. : Триада-Х, 2001.

12. Быкова Ю.К., Ватолин К.В., Филиппова Е.А., Ушакова Л.В. Уль­тразвуковые признаки нарушения венозного оттока из полости черепа у детей // Ультразвуковая и функциональная диагностика. 2015. № 4. Тезисы VII Съезда Российской ассоциации специалистов ультразву­ковой диагностики в медицине (10-13 ноября 2015 г., Москва). Ч. 1. C. 30-31.

Материалы данного сайта распространяются на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License («Атрибуция - Всемирная»)