Структурные особенности головного мозга глубоконедоношенных новорожденных при ультразвуковом исследовании

• Быкова Юлия Константиновна
• Ушакова Любовь Витальевна
• Филиппова Елена Александровна
• Сугак Анна Борисовна
• Ватолин Константин Владимирович
• Зубков Виктор Васильевич
• Суворов Иван Алексеевич
• Суворова Дженнета Юнусовна
• Дегтярев Дмитрий Николаевич

Резюме

Головной мозг недоношенного ребенка структурно и функционально отличается от мозга доношенных детей. Знание структурных особенностей головного мозга глубоконедоношенных детей важно как для врачей ультразвуковой диагностики, так и для неонатологов, поскольку оценка результатов ультразвукового исследования по критериям, разработанным для доношенных младенцев, может привести к неправильным выводам.

Цель исследования - анализ анатомических и ультразвуковых особенностей головного мозга глубоконедоношенных детей на основе собственных наблюдений и литературных данных. Собственные наблюдения были сделаны при ретроспективном анализе эхограмм головного мозга 223 недоношенных детей.

Результаты. Установлено, что при нейросонографии у глубоконедоношенных детей часто выявляются срединные субкаллезные полости, расширенные ликворные пространства, слабое развитие борозд и извилин, особенности строения белого и серого вещества полушарий. Особенности ультразвуковой картины мозга недоношенных обусловлены его незрелостью и выражены тем сильнее, чем меньше гестационный возраст ребенка.

Ключевые слова:ультразвуковая диагностика; головной мозг; глубоконедоношенные новорожденные

Головной мозг недоношенного ребенка структурно и функ­ционально отличается от мозга доношенного малыша [1-3]. Ультразвуковая (УЗ) картина мозга недоношенных имеет целый ряд особенностей, обусловленных его незрелостью, и чем меньше гестационный возраст ребенка, тем больше выражены эти особенности.

В 2012 г. в России были внедрены новые медицинские критерии живорождения (приказ Минздравсоцразвития России от 27.12.2011 № 1687н), разработанные в соответствии с рекомендациями Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), которые включают срок беременности ≥22 нед при массе тела при рождении ≥500 г (или >500 г при многоплодных родах) либо, в случае если масса тела неизвестна, длина тела ребенка ≥25 см. За эти 10 лет российские неонатологи научились выхаживать глубоконедоношенных детей с очень низкой и экстремально низкой массой тела, а специалисты УЗ-диагностики, сопровождающие все этапы выхаживания, стали исследовать и оценивать очень незрелый мозг таких детей. Мозг глубоконедоношенных новорожденных по сути является мозгом плода, в котором еще не полностью завершены такие процессы эмбриогенеза, как пролиферация, нейрональная миграция и организация, и присутствуют структуры, обычно редуцирующиеся к моменту рождения при доношенной беременности. В связи с этим УЗ-оценка головного мозга глубоконедоношенных детей по критериям, разработанным для доношенных младенцев, может привести к неправильными выводам. УЗ-картина мозга глубоконедоношенных детей требует дополнительного анализа и сопоставления с этапами эмбриогенеза.

Цель исследования - проанализировать анатомические и УЗ-особенности головного мозга недоношенных детей, родившихся на сроке гестации от 22 до 32 нед, на основе собственных наблюдений и данных литературы.

Материал и методы

Собственные наблюдения были сделаны при ретроспективном анализе эхограмм головного мозга 223 недоношенных детей [93 ребенка с гестационным возрастом (ГВ) при рождении 23-28 нед, 105 детей с ГВ 29-32 нед, 25 детей с ГВ 33-36 нед], рожденных и находящихся на выхаживании в отделениях реанимации и патологии новорожденных ФГБУ "НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова" Минздрава России. Ультразвуковые исследования (УЗИ) головного мозга проводили на УЗ-аппаратах Vivid q GE, Vivid iq GE, Siemens ACUSON S 2000, Voluson E 8 GE, Voluson S 8 GE микроконвексными датчиками с частотой 6-8 МГц и высокочастотными линейными датчиками с частотой 8-12 МГц. УЗИ головного мозга проводилось по стандартной методике через большой родничок в коронарных, сагиттальном и парасагиттальных сечениях, а также через дополнительные акустические окна: переднебоковой, заднебоковой и задний (малый) роднички.

Результаты

При УЗИ головного мозга глубоконедоношенных детей часто выявляются срединные субкаллезные полости, расширенные ликворные пространства, слабое развитие борозд и извилин, особенности строения белого и серого вещества полушарий.

Наиболее заметны при нейросонографии у недоношенных детей срединные жидкостные субкаллезные полости, являющиеся нормальными структурами плода. К ним относят полость прозрачной перегородки (ППП), полость Верге и заднюю субкаллезную полость [2-8]. ППП и полость Верге сверху ограничены мозолистым телом, содержат ликвор, но не сообщаются ни с желудочками мозга, ни с субарахноидальным пространством. Эти полости увеличивают площадь соприкос­новения ликвора с мозгом и тем самым улучшают питание и развитие мозга. ППП располагается между медиальными стенками передних рогов боковых желудочков (рис. 1). Максимальные размеры ППП имеет на 26-29-й неделе развития, затем ее размеры постепенно уменьшаются. На поздних сроках беременности или в раннем неонатальном периоде мембраны, образующие ППП, срастаются с образованием прозрачной перегородки.

Полость Верге (средняя субкаллезная полость) располагается между телами боковых желудочков и является продолжением ППП (рис. 2). Полость Верге обычно сообщается с ППП, но может присутствовать и как отдельная полость. Полость Верге хорошо заметна на ранних сроках развития, после 28-й недели она постепенно начинает запустевать [5-8].

Кроме ППП и полости Верге, у глубоконедоношенных детей нередко видна еще одна жидкостная структура, расположенная срединно под валиком мозолистого тела. Эта структура не что иное как задняя субкаллезная полость (cavum veli interpositi), которая формируется из листков сосудистой мембраны, образующей крышу III желудочка. Задняя субкаллезная полость представляет собой щель между листками сосудистой мембраны, располагается между антральными отделами боковых желудочков и имеет вид треугольника (рис. 3). Задняя субкаллезная полость обычно постепенно запустевает, но иногда остается открытой и образует цистерну или кисту промежуточного паруса (при больших размерах) [5-8].

При УЗИ головного мозга недоношенных детей обращает на себя внимание слабое развитие борозд и извилин на поверх­ности полушарий, которое свидетельствует о незавершенной нейрональной организации. Сроки формирования и степень развития борозд и извилин напрямую связаны с уровнем организации коры и, соответственно, с ГВ ребенка при его нормальном развитии. Конечно, необходимо учитывать, что морфологическое формирование борозд и извилин, а также время их визуализации при УЗИ не совпадает, разница по времени составляет от 2 до 7 нед [2-4, 7-14].

До 23-й недели головной мозг недоношенных имеет гладкую поверхность, и только в области латеральной борозды определяется углубление. У детей, родившихся на 24-26-й неделе, при УЗИ хорошо видна только теменно-затылочная борозда. Поясная борозда в этот период только начинает закладываться, латеральная щель широкая, П-образная. На 27-30-й неделе развития формируются первичные борозды. На этом этапе поясная борозда еще не полностью развита, латеральная щель открыта, борозды и извилины рейлева островка еще не сформированы. У недоношенных, рожденных к 31-32-й неделе обычно развиты все первичные борозды. В этот период происходит смыкание латеральной щели и закрытие рейлева островка, появляются единичные длинные борозды островка. На 34-й неделе начинают формироваться короткие борозды островка и вторичные борозды на поверхности полушарий. К 38-й неделе обычно уже хорошо развиты вторичные и третичные борозды и извилины [2-4, 7-14].

Несмотря на известную закономерность формирования борозд и извилин, при УЗИ точно определить ГВ ребенка по степени их дифференцировки, конечно, нельзя. Известно, что темпы формирования борозд могут отставать на 2-3 нед при многоплодной беременности [7]. Рисунок борозд и извилин при УЗИ может быть смазан и недостаточно выражен на фоне диффузных изменений паренхимы мозга при внутриутробном страдании. После рождения темпы дальнейшего формирования борозд и извилин у глубоконедоношенных детей зависят от их общего состояния и выраженности перинатального поражения центральной нервной системы (ЦНС) и часто не соответствуют постконцептуальному возрасту.

Ликворные пространства головного мозга глубоконедоношенных часто выглядят более широкими по сравнению с доношенными детьми. Относительное расширение ликворных пространств у глубоконедоношенных детей объясняется дефицитом объема мозгового вещества на фоне незавершенной нейрональной и глиальной пролиферации. Из исследований в пренатальной УЗ-диагностике хорошо известно, что наиболее широкие боковые желудочки и субарахноидальные пространства наблюдаются у плодов в период между 20 и 25-й неделями развития. Этот факт закономерен и называется "физиологическая, или нормальная, гидроцефалия плода" [2, 7, 8, 15]. У недоношенных новорожденных, родившихся на 25-26-й неделе, наружные и внутренние ликворные пространства тоже выглядят наиболее широкими.

Субарахноидальное пространство имеет наибольшие размеры у недоношенных, родившихся до 26-й недели развития, с увеличением ГВ ширина субарахноидальных пространств становится меньше.

Наиболее заметное скопление ликвора у глубоконедоношенных детей часто выявляется в средней черепной ямке кпереди от височных долей. Ширина субарахноидального пространства в височной области у таких детей больше, чем в других его отделах и в цистернах основания мозга.

Расширение ликворных пространств задней черепной ямки у недоношенных проявляется глубокой большой цистерной мозга (до 10 мм) и наличием полоски ликвора под полушариями мозжечка. У доношенных и поздних недоношенных новорожденных глубина большой цистерны мозга обычно не превышает 3-8 мм, а субарахноидальные пространства вокруг полушарий мозжечка щелевидные [16].

Расширение субарахноидального пространства по конвекситальной поверхности мозга у недоношенных наиболее выражено в теменно-затылочной области (рис. 4), в отличие от доношенных детей, у которых патологические субарахноидальные скопления локализуются преимущественно в лобных отделах. Расширение подоболочечных пространств в задних отделах у глубоконедоношенных детей часто сочетается с расширением заднего рога боковых желудочков и объясняется более поздним развитием мозгового вещества затылочных долей [7]. При неосложненном течении постнатального периода относительная ширина субарахноидальных пространств у недоношенных постепенно уменьшается.

Из-за дефицита объема мозгового вещества у глубоконедоношенных боковые желудочки тоже выглядят широкими, особенно их задние рога и антральная часть в парасагиттальном сечении. Наиболее широкими боковые желудочки выглядят у недоношенных, родившихся до 25-26-й недели гестации. Начиная с 25-й недели происходит интенсивный рост паренхимы мозга, который приводит к постепенному уменьшению относительных размеров боковых желудочков, и к 34-36-й неделе они становятся узкими.

Следовательно, у недоношенных детей со сроком гестации <34 нед нед глубокие задние рога и высокая антральная часть боковых желудочков в парасагиттальном сечении чаще всего являются просто признаком незрелости, по сути проявлением "нормальной, физиологической гидроцефалии плода". При физиологическом расширении задних отделов боковых желудочков они будут глубокими только в парасагиттальном сечении, а в коронарном сечении через область желудочковых треугольников их поперечный просвет останется узким (рис. 5).

При патологическом расширении бокового желудочка у недоношенных детей происходит одновременное увеличение и глубины заднего рога, и ширины антральной части (рис. 6). Нормы поперечного просвета антральной части боковых желудочков для новорожденных на данный момент не определены, но для его оценки у глубоконедоношенных детей, вероятно, можно ориентироваться на нормы, разработанные для плодов II - начала III триместра, согласно которым антральная часть в среднем составляет 6-8 мм (не более 10 мм) [17].

Паренхима мозга у глубоконедоношенных детей имеет целый ряд особенностей, обусловленных незавершенным эмбриогенезом. При УЗИ с использованием высокочастотных линейных датчиков часто выявляются разнообразные участки повышенной эхогенности, которые считаются проявлением незрелости нормального мозга, но требуют дифференциальной диагностики с патологическими изменениями [18-21].

Базальные ганглии у недоношенных детей на эхограммах выглядят более эхогенными, так как серое вещество базальных ганглиев у них имеет более высокую клеточную и тканевую плотность по сравнению с незрелым белым веществом. Особенно заметна более высокая плотность хвостатого ядра и бледного шара [18, 20, 21] (рис. 7).

Повышение эхогенности базальных ганглиев и зрительных бугров у поздних недоношенных и доношенных новорожденных не является физиологичным, а указывает на гипоксически-ишемическое поражение ЦНС.

Дифференцировать физиологические изменения серого вещества базальных ганглиев у недоношенных надо с ишемическими и геморрагическими поражениями. Физиологическое повышение эхогенности незрелых базальных ядер всегда симметричное, умеренно выраженное, бледнеющее со временем.

В коронарных сечениях в лобных отделах у недоношенных детей часто выявляются эхогенные полоски вокруг передних рогов боковых желудочков и под ними. По мнению некоторых исследователей, так выглядит внутренняя капсула в незрелом мозге [19]. Другие исследователи считают, что эти линейные полоски в лобных отделах обусловлены незавершенной глиальной миграцией [18]. Незавершенной миграцией глиальных клеток объясняют наличие гомогенных симметричных зон повышенной эхогенности и гиперэхогенные точки в белом веществе лобных долей (рис. 8).

Гомогенные зоны повышенной эхогенности в белом веществе лобных долей, эхогенные точки и полоски вокруг перед­них рогов боковых желудочков являются физиологическими у глубоконедоношенных детей, но требуют дифференцировки с патологическими изменениями при поражении белого вещества [17-19]. Патологические изменения белого вещества, как правило, имеют более высокую плотность, менее гомогенные и часто асимметричные.

В коронарном сечении через антральную часть боковых желудочков у недоношенных нередко видны линейные эхогенные полоски, расположенные параллельно желудочковому треугольнику, которые соответствуют зрительной лучистости [18, 19] (рис. 9). Лобные зоны повышенной эхогенности и эхогенные полоски вдоль желудочковых треугольников выявляются только в коронарных плоскостях [18, 19]. В парасагиттальных срезах в белом веществе теменных долей флагообразные эхогенные участки, расположенные кверху и латеральнее боковых желудочков, выявляются не только у недоношенных, но и у родившихся в срок новорожденных. Эти зоны несколько повышенной эхогенности являются физио­логичными, если они симметричны, однородны и со временем становятся менее заметными.

При исследовании мозга глубоконедоношенных детей высокочастотными линейными датчиками в белом веществе полушарий часто выявляются тонкие эхогенные линии, веерообразно идущие от латерального края бокового желудочка. Эта радиальная исчерченность белого вещества выявляется и в коронарных, и в парасагиттальных плоскостях сканирования во всех отделах полушарий (рис. 10). По мнению некоторых исследователей, она образована медулярными венами [19], но, учитывая глубокую незрелость детей, у которых она выявляется, можно предположить, что она обусловлена наличием радиальных миграционных трактов и свидетельствует о незавершенной глиальной миграции.

Перечисленные участки повышенной эхогенности в белом веществе являются физиологическими, характерными для УЗ-картины мозга недоношенных. Их выявление указывает на незрелость головного мозга, но требует дифференцировки с поражением белого вещества ишемической и геморрагической природы. Повышенная эхогенность белого вещества, скорее всего, носит физиологический характер, если не превышает плотность сосудистых сплетений, однородна, симметрична и снижается по мере взросления ребенка. Патологические изменения белого вещества более эхогенные, менее гомогенные и часто асимметричные [18, 19].

Еще одной важной структурной особенностью недоношенных детей является наличие герминативного матрикса [1-4, 15-19], но при УЗИ его нельзя отличить от других тканей мозга. Герминативный матрикс - это эмбриональная ткань с большой клеточной плотностью и большим количеством тонкостенных незрелых сосудов. Герминативный матрикс располагается под эпендимой боковых желудочков и является источником нейронов и глиальных клеток, которые начиная с 8-й недели развития мигрируют из него, формируя кору и базальные ганглии. Герминативный матрикс на ранних сроках внутриутробного развития выстилает всю стенку боковых и III желудочка, максимально он развит на 12-16-й неделе, а с 24-26-й недели на фоне продолжающейся нейрональной и глиальной миграции начинается его регрессия. К 32-34-й неделе герминативный матрикс сохраняется только в области головки хвостатого ядра и в каудоталамической борозде, а к 36-й неделе он полностью исчезает.

Герминативный матрикс у недоношенных детей является источником субэпендимальных и внутрижелудочковых кровоизлияний. Субэпендимальные кровоизлияния при УЗИ обычно выявляются в каудоталамической борозде, но у глубоконедоношенных детей могут произойти и на другом уровне. При нарушении процессов регрессии герминативного матрикса УЗИ может выявить в каудоталамической борозде и вдоль латерального края передних рогов боковых желудочков герминолизисные субэпендимальные псевдокисты.

Заключение

УЗИ головного мозга глубоконедоношенных детей выявляет такие структурные особенности, как срединные субкаллезные полости, широкие ликворные пространства, слабое развитие борозд и извилин, участки повышенной эхогенности в белом и сером веществе полушарий. Эти структурные особенности являются признаками структурной незрелости, а не патологией, но вовсе не исключают развитие патологических изменений в постнатальном периоде. Такие признаки структурной незрелости, как широкие ликворные пространства, эхогенные участки в белом и сером веществе полушарий, требуют внимательной динамической оценки и дифференциальной диагностики с перинатальным поражением ЦНС у недоношенных.

Литература

1. Пальчик А.Б., Федорова Л.А., Понятишин А.Е. Неврология недоношенных детей. Москва : Медпресс-информ, 2014. 376 с.

2. Власюк В.В., Патологи головного мозга у новорожденных и детей раннего возраста. Москва : Логосфера, 2014. 273 с.

3. Баландина И.А., Маслова О.А., Гаряев П.А., Рудин В.В. Особенности регионарной анатомии головы ребенка. Санкт-Петербург : Элби-СПб, 2009. 160 с.

4. Govaert P., De Vries L.S. An Atlas of Neonatal Brain Sonography. 2nd ed. London : Mac Keith Press, 2010. 419 p.

5. Эстетов М.А., Бекеладзе Г.М., Гусейнова Э.М. Ультразвуковая идентификация срединных кистозных структур мозга плода: полость Верге и полость промежуточного паруса // SonoAce Ultrasound. 2015. № 28. С. 30-37.

6. Трофимова Т.Н., Ананьева Н.И., Назинкина Ю.В., Карпенко А.К., Халиков А.Д. Нейрорадиология. Санкт-Петербург : СПбМАПО, 2009. 288 с.

7. Коростышевская А.М. Возможности магнитно-резонансной томографии в пренатальной диагностике патологии головного мозга и биометрии интракраниальных ликворных структур : автореф. дис. - д-ра мед. наук. Томск, 2010.

8. Козлова О.И. Нейросонография плода во втором триместре беременности: автореф. дис. - д-ра мед. наук. Москва, 2021.

9. Чугунова Л.А., Нароган М.В., Гус А.И. Изучение коры головного мозга у глубоко недоношенных детей с помощью трехмерной нейро­сонографии // Ультразвуковая и функциональная диагностика. 2017. № 2. С. 10-22.

10. Чугунова Л.А., Нароган М.В, Рюмина И.И., Киртбая А.Р., Гус А.И. Возможности трехмерной нейросонографии в оценке постнатального формирования коры головного мозга у глубоко недоношенных детей // Акушерство и гинекология. 2017. № 7. С. 120-128. DOI: https://doi.org/10.18565/aig.2017.7.120-8

11. Pistorius L.R., Stoutenbeek P., Groenendaal F. et al. Grade and symmetry of normal fetal cortical development: a longitudinal two- and three-dimensional ultrasound study // Ultrasound Obstet. Gynecol. 2010. Vol. 36, N 6. P. 700-708. DOI: https://doi.org/10.1002/uog.7705

12. Chen X., Li Sh.L., Luo G.Y. et al. Ultrasonographic characteristics of cortical sulcus development in the human fetus between 18 and 41 weeks of gestation // Chin. Med. J. 2017. Vol. 130, N 8. P. 920-928. DOI: https://doi.org/10.4103/0366-6999.204114

13. Moeskops P., Benders M.J.N.L., Kersbergen K.J. et al. Development of cortical morphology evaluated with longitudinal MR brain images of preterm infants // PLoS One. 2015. Vol. 10, N 7. Article ID e0131552. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0131552

14. Klebermass-Schrehof K., Moerth S., Vergesslich-Rothschild K. et al. Regional cortical development in very low birth weight infants with normal neurodevelopmental outcome assessed by 3D-ultrasound // J. Perinatol. 2013. Vol. 33, N 7. P. 533-537. DOI: https://doi.org/10.1038/jp.2012.156

15. Kinoshita Y., Okudera T., Tsuru E., Yokota A. Volumetric analysis of the germinal matrix and lateral ventricles performed using MR images of postmortem fetuses // AJNR Am.J. Neuroradiol. 2001. Vol. 22, N 2. P. 382-388.

16. Пыков М.И., Ватолин К.В., Милованова О.А., Быкова Ю.К. Детская ультразвуковая диагностика: учебник. Т. 3. Неврология. Сосуды головы и шеи / под ред. М.И. Пыкова. Москва : Видар-М, 2015. 362 с.

17. Руководство ISUOG. Ультразвуковое исследование центральной нервной системы плода: руководство по выполнению "базисного исследования" и "нейросонографии" // Ультразвуковая и функциональная диагностика. 2014. № 6. С. 43-55.

18. Meijler G., de Veries L., Guleryuz H. Ультразвуковое исследование головы новорожденного // Ультразвуковая диагностика у детей : пер с англ. / Э. Бек, Р.Р. ван Рейн. Москва : МЕДпресс-информ, 2020. С. 48-149.

19. Agut T., Alarcon A., Cabañas F. et al. Preterm white matter injury: ultrasound diagnosis and classification // Pediatr. Res. 2020. Vol. 87, suppl. 1. P. 37-49. DOI: https://doi.org/10.1038/s41390-020-0781-1

20. Harvey S., Ryan S., Tarrant A., King M., Hayes B. Basal ganglia echogenicity in preterm infants: a case series // J. Neonatal Perinatal Med. 2021. Vol. 14, N 2. P. 287-291. DOI: https://doi.org/10.3233/NPM-190390

21. van Wezel-Meijler G., Leijser L.M., Wiggers-de Bruine F.T. et al. Diffuse hyperechogenicity of basal ganglia and thalami in preterm neonates: a physiologic finding? // Radiology. 2011. Vol. 258, N 3. P. 944-950. DOI: https://doi.org/10.1148/radiol.10101086

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