Индивидуально-типологические особенности строения желудочковой системы головного мозга человека

     Методы  исследования. Исследование выполнено с применением метода соматометрии, компьютерного соматотипирования по методике Р.Н.Дорохова (1984 – 1994), оригинальной методике МРТ-вентрикулометрии, МРТ-краниометрии и краниотипирования по методике Бунака В.В. (1922 г.), полученные данные обработаны с помощью методов многомерного статистического анализа.

1. Соматометрия включала в себя измерение массы тела с точностью до 100 граммов на медицинских весах и длины тела с помощью стандартного антропометра с точностью до 0,5 см.
2. Метрическое и компьютерное соматотипирование состояло в оценке габаритного уровня варьирования и производилось по длине и массе тела, которые переводятся раздельно в условные единицы, используя специальные таблицы. При этом все обследуемые были разделены по основным соматотипам на три группы: макросоматики (МаС), мезосоматики (МеС) и микросоматики (МиС).
3. МРТ – вентрикулометрия проводилось на изображениях головного мозга, полученных с помощью магнитно-резонансного томографа SIGNA INFINITI, 1,2 Те, /General Electrik/, установленного на кафедре рентгенологии с курсом лучевой диагностики ГОУ ДПО «Санкт-Петербургская медицинская академия последипломного образования Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации». Совместно с сотрудниками кафедры нами была разработана и применена новая методика анатомически-достоверной оценки формы и размеров боковых желудочков головного мозга человека. Методика основана на использовании трехмерной системы координат, нанесенной на изображения срезов головного мозга, выполненных по стандартному протоколу исследования. Аксиальная плоскость ориентирована параллельно межкомиссуральной линии, а две другие плоскости проводятся перпендикулярно ей. Пересекаясь, плоскости образуют три основные анатомические оси - сагиттальную (y),  фронтальную (x) и вертикальную (z), параллельно которым выполняются все измерения. Выбраны следующие параметры:  длина, измеряемая параллельно оси y; ширина, измеряется параллельно оси x; высота, измеряемая параллельно оси z.

     Для измерения габаритных размеров боковых  желудочков выбраны следующие параметры: длина, ширина и высота, а для оценки параметров отделов боковых желудочков предложено измерение параметров передних рогов, центральной части, задних рогов и нижних рогов. Их измерение выполнялось аналогичным образом. Длина центральной части желудочков, а так же высота и ширина заднего рога не оценивались в связи со сложностью выбора анатомических ориентиров.

     Измерения параметров третьего желудочка производились  аналогичным образом – по длине, высоте и ширине. Диаметр водопровода  мозга измерялся как наибольший вертикальный размер на срединном сагиттальном срезе среднего мозга.

     Для измерения параметров четвертого желудочка  система координат перенесена в  плоскость дна ромбовидной ямки и предложены следующие величины: длина - максимальное расстояние от нижнего края четверохолмия до срединной апертуры четвертого желудочка (Magandie) на срединном сагиттальном срезе; ширина - максимальное расстояние между латеральными карманами четвертого желудочка на фронтальных либо горизонтальных срезах продолговатого мозга; и высота - максимальное расстояние от крыши до дна четвертого желудочка по оси, перпендикулярной, плоскости дна желудочка на срединном сагиттальном срезе.

     Измерения производились с помощью электронной  линейки в программе «E-film», предназначенной для просмотра изображений в формате DCM получаемых при магнитно-резонансной томографии. Основным условием измерений являлось отсутствие каких либо морфологических изменений на магнитно-резонансных томограммах головного мозга и качество изображения. Срезы при исследовании проводились по стандартному протоколу. Измерения проводятся в режиме максимальной визуализации желудочковой системы. Метрическая единица измерения – миллиметр.

     Полученные  в результате измерений данные позволяют  получить комплексное представление о параметрах желудочковой системы на основании анализа серии изображений срезов выполненных по общепринятому, стандартному протоколу исследования магнитно-резонансной томографии головного мозга.

4. МРТ – краниометрия как метод прижизненного определения размеров черепа нами предложена для измерения продольного и поперечного диаметров черепа. При анализе срезов полученных в стандартной укладке с помощью компьютерной программы для работы с МРТ изображениями «E-film» производилось измерение максимальных  продольных и поперечных размеров черепа. При этом высокая точность измерения достигалась тем, что не учитывалась толщина наружного мягкотканого компонента изображения.

     Условия измерений были схожими, при этом оценивались изображения головного  мозга, полученные на фронтальных и горизонтальных срезах, где выявляются наибольшие размеры наружных продольного и поперечного диаметров черепа в режиме максимальной визуализации костной ткани. Метрическая единица измерения – миллиметр.

     Измерялись  следующие параметры: наибольший наружный продольный диаметр черепа и наибольший наружный поперечный диаметр черепа.

5. Диагностика краниотипа производилась по методу Бунака В.В. (1922 г.). На основе длиннотно-широтного индекса, по краниотипу все обследованные были разделены на три группы: долихоцефалы, мезоцефалы и брахицефалы.
6. Методы математико-статистической обработки полученных результатов исследования: использовалось программное обеспечение класса электронных таблиц Microsoft Excel 7.0. Процедура многомерной статистики (факторный анализ и каноническая корреляция) полученных данных проводилась с использованием прикладных программ STATGRAPHICS plus for Windows.

     Результаты  собственных исследований и их обсуждение.

     В связи с тем, что оценочные таблицы в работах Дорохова Р.Н. (1980-1994) основаны на результатах соматотипирования взрослого населения Северо-Западного региона России, и явились основой создания алгоритма оценки соматических типов мужчин и женщин в изучаемом регионе, нами была выбрана из имеющихся в литературе схем конституциональной диагностики и соматотипирования высокоинформативная метрическая схема указанного автора. Расшифровка полученного в ходе исследования цифрового материала показала, что при распределении изученного контингента здоровых мужчин и женщин зрелого возраста по линии габаритного варьирования выделены основные типы телосложения.

     Установлено, что женщины мезосоматического  типа составляют 56%, микросоматического - типа - 24%, а макросоматического типа - 20% (рис. 13), а мужчины мезосоматического типа − 50%, микросоматического типа − 20%, макросоматического типа - 30%.

     В качестве метода прижизненной краниометрии проведено измерение продольного  и поперечного диаметров черепа по МРТ изображениям. По методике Бунака В.В. (1922) производилась диагностика краниотипа (форма строения черепа). На основании отношения длиннотно-широтного индекса выделили три краниотипа: долихоцефалы мезоцефалы и брахицефалы. Большая часть обследованных женщин это мезоцефалы 60%, брахицефалы - 46,6%, меньшая доля приходится на долихоцефалов − 13,8%. Среди обследованных мужчин большую часть составили мезоцефалы 46,6%, брахицефалы и долихоцефалов имеют равные доли− 26,6%.

     Данные  обзора литературы показали, что параметры желудочковой системы головного мозга человека значительно варьируют по своим абсолютным показателям (Бальтер С.А., Лукьянченко А.Б., 1986; Верещагин Н.В. с соавт., 1986, Коновалов А.Н. с соавт., 1991; Трофимова Т.Н., 1998; Беличенко О.И. с соавт., 1998; Bisese J.H. et al., 1985). Полученные нами данные так же показали, что размеры желудочков головного мозга человека обладают значительными индивидуально-типологическими отличиями у представителей всех краниотипов и соматотипов, как у мужчин, так и у женщин, причем, наиболее выражены они в параметрах боковых желудочков головного мозга человека, что обусловлено сложностью их строения.

     Параметры отделов боковых желудочков головного  мозга человека, в частности, имеют  существенные межполушарные различия, как у мужчин, так и у женщин. Было выявлено, что у женщин длина правого переднего рога и длина правого заднего рога существенно преобладает над длиной левого независимо от пола, а у мужчин имеется межполушарная асимметрия в показателях нижних рогов и высоты центральной части (справа она больше, чем слева), а у женщин подобной картины не наблюдается.

     Сравнительный анализ габаритных размеров боковых  желудочков головного мозга в  обследуемой группе явной межполушарной  ассиметрии не показал, в тоже время  при разделении обследованных обоего пола по трем основным соматотипам внутри групп выявлена достоверно-значимая межполушарная асимметрия. Кроме того, установлено, что габаритные размеры отделов боковых желудочков головного мозга человека имеют тесную корреляцию с его соматотипом (r_c = 0,32).

     Длина боковых желудочков возрастает от микросоматического к макросоматическому типу телосложения у представителей обеих полов, а  высота – наоборот, от макросоматического к микросоматическому типу (P<0,05). Показатели ширины в этом смысле неоднозначны: у женщин остается практически неизменными у всех соматотипов, а у мужчин имеет такую же тенденцию, как и длина. Все показатели переднего рога у женщин увеличиваются от микросоматического типа к макросоматическому, а у мужчин такой зависимости не определяется. Достоверно-значимых различий в размерах центральной части не обнаружено у представителей всех соматотипов (P<0,05). Длина задних рогов у всех соматотипов обоего пола, так же имеет практически равные значения у всех обследованных, исключение составляет лишь задний рог правого полушария женщин микросоматического типа.

     Существенных  различий параметров третьего желудочка  и водопровода головного мозга  в зависимости от соматотипа не выявлено.

     В показателях четвертого желудочка  достоверно-значимых отличий параметров также не установлено, за исключением ширины желудочка у мужчин с макросоматическим типом телосложения.

     Габаритные  размеры боковых желудочков головного  мозга человека тесно коррелируют  с формой черепа. Длина боковых  желудочков пропорциональна длине черепа, а ширина – его ширине независимо от пола. Наибольшие показатели высоты боковых желудочков отмечены у женщин с мезоцефальной формой черепа, а мужчин – с брахицефальной формой. Обладатели долихоцефальной формы черепа отличаются наибольшими показателями ширины и высоты переднего рога, а обладатели мезоцефальной формы черепа – наибольшими показателями длины передних рогов, как среди мужчин, так и среди женщин (P<0,05). Максимальными размерами центральной части боковых желудочков головного мозга отличаются представители брахицефалов обоих полов, исключение составляют женщины долихоцефалы, выделяющиеся большими показателями ее ширины. Наибольшей длиной нижнего рога обладают брахицефалы, как среди мужчин, так и среди женщин, а наибольшей шириной – обладают долихоцефалы (P<0,05). Отличия по высоте нижнего рога среди представителей различных краниотипов не существенны. Длина заднего рога была наибольшей у представителей обоих полов, имеющих долихоцефальную форму черепа.

     Третий  желудочек по своей  длине находится в тесной корреляционной зависимости от длины черепа, а его высота - от ширины черепа, особенно эта зависимость, выражена у мужчин (r_c = 0,3). У водопровода мозга и четвертого желудочек тесной корреляции с краниотипом нет.

     В результате исследования были выявлены существенные гендерные различия в показателях размеров боковых желудочков головного мозга. Показатели высоты и ширины левого бокового желудочка у мужчин всех краниотипов больше, чем у женщин, при этом наибольшими значениями длины отличаются долихоцефалы, а ширины – брахицефалы. Показатели высоты левого бокового желудочка и длины заднего рога преобладают у женщин с мезосоматическим и микросоматическим типом телосложения. Наибольшие гендерные различия проявляются в показателях переднего рога, ширины центральной части, всех параметров нижнего рога, левого бокового желудочка (у мужчин больше, чем у женщин) (P<0,05).

     Наиболее  показательные гендерные различия с преобладанием у мужчин в габаритных размерах правого бокового желудочка выявлены в длине у МаС и МеС типа, ширине правого желудочка, ширине центрального отдела, длине, ширине и высоте нижнего рога у всех соматотипов, ширине переднего рога МиС типа, длине заднего рога у МаС и МеС типа. Женщины  имеют высокие показатели длины правого бокового желудочка у МиС типа, ширины и высоты переднего рога МаС и МеС типа и длины заднего рога МиС типа. Установлено, что параметры третьего и четвертого желудочков существенными гендерными различиями не обладают. А вот диаметр водопровода мозга у женщин стабильно больше на 1 мм, чем у мужчин (P<0,05).

     На  основе методов многомерного статистического  анализа (факторный анализ и каноническая корреляция) установлено, что подавляющее  большинство параметров желудочковой системы головного мозга человека связаны с краниотипом. Все параметры, характеризующие длину боковых желудочков и их отделов, находятся в тесной взаимосвязи с краниотипом человека, а показатели высоты и ширины соотносятся и с краниотипом и с соматотипом, причем по-разному в зависимости от пола.

     У женщин показатели ширины боковых желудочков соотносится с соматотипом, а у мужчин с краниотипом таким же образом с краниотипом и соматотипом коррелируют показатели высоты боковых желудочков (r_c = 0,4). Ширина и высота центральной части связана в равной степени и с краниотипом и с соматотипом. Закономерностей взаимосвязей показателей боковых желудочков и их отделов с краниотипом и соматотипом не прослеживается.