Скорость роста мозолистого тела и червя мозжечка головного мозга у недоношенных новорожденных

• Боброва Анна Михайловна
• Быкова Юлия Константиновна
• Иванец Юлия Николаевна
• Рюмина Ирина Ивановна
• Филиппова Елена Александровна
• Сугак Анна Борисовна
• Зубков Виктор Васильевич

Резюме

Цель - определить взаимосвязь динамики роста мозолистого тела (МТ) и червя мозжечка (ЧМ) с особенностями раннего психомоторного развития у недоношенных новорожденных с гестационным возрастом 32 нед и менее.

Материал и методы. Оценивали психомоторное развитие и проводили ультразвуковое исследование (УЗИ) головного мозга с измерением размеров ЧМ и МТ недоношенным младенцам (n=51), рожденным в сроке от 23 до 32 нед гестации. В зависимости от неврологического исхода дети были разделены на 2 группы: с благоприятным клиническим исходом, без значимых структурных изменений головного мозга по данным УЗИ и с неблагоприятным неврологическим исходом и/или с ультразвуковыми признаками внутрижелудочкового кровоизлияния 2-й или 3-й степени, перивентрикулярной лейкомаляции, перивентрикулярного венозного инфаркта, постгеморрагической нормотензивной вентрикулодилатации.

Результаты. Установлено, что у детей обеих групп длина МТ, высота и толщина ЧМ коррелировали с постконцептуальным возрастом и массой тела на момент исследования. Получены достоверные различия темпов роста длины МТ между группами, при этом абсолютные показатели значимо отличались не только по длине, но и по толщине МТ при достижении возраста, эквивалентного доношенности.

Заключение. При перинатальном гипоксическом поражении центральной нервной системы (ЦНС) отмечается замедление темпов роста МТ у недоношенных детей. Скорость роста МТ можно использовать как объективный показатель при оценке раннего развития ЦНС у недоношенных детей.

Ключевые слова: мозолистое тело; новорожденный; недоношенный ребенок; ультразвуковое исследование; развитие головного мозга

Развитие головного мозга недоношенного ребенка и риск неблагоприятных неврологических исходов в значительной степени зависят и от гестационного возраста (ГВ), и от множества сопутствующих состояний, таких как ретинопатия недоношенных, бронхолегочная дисплазия, открытый артериальный проток, некротизирующий энтероколит, сепсис и др. [1-3]. Своевременная диагностика и прогноз ранних и поздних неврологических исходов играют важную роль для определения тактики выхаживания недоношенного ребенка и начала ранних профилактических мер [4]. Определение роста головного мозга имеет важное значение в общей оценке постнатального физического и психомоторного развития недоношенного ребенка, прогнозирования отдаленных исходов и необходимости реабилитационных вмешательств. Помимо клинической оценки и динамического измерения окружности головы, объективных методов, отражающих рост и развитие головного мозга недоношенного новорожденного, немного.

Использование магнитно-резонансной томографии (МРТ) головного мозга дает достаточно исчерпывающие сведения о структурных особенностях и повреждениях головного мозга, но использование этого метода в рутинной практике ограничено из-за необходимости транспортировки ребенка, применения седации у новорожденных и высокой стоимости [5, 6].

В неонатальной практике широко используется ультразвуковое исследование (УЗИ) головного мозга, которое является доступным, удобным, неинвазивным и безопасным методом нейровизуализации. Рутинное УЗИ позволяет оценить состояние паренхимы и ликворной системы головного мозга у детей раннего возраста, но не дает представления о темпах роста мозга. Для оценки созревания мозга необходимы дополнительные объективные критерии, в их качестве некоторые авторы предлагали использовать скорость роста мозолистого тела (МТ) и червя мозжечка (ЧМ) [7-10]. Было высказано предположение, что увеличение размеров МТ и ЧМ отражает рост и развитие головного мозга, а замедление темпов роста этих структур может быть признаком нарушений психомоторного развития у недоношенных детей [9]. В литературе недостаточно данных о нормальной скорости постнатального роста структур головного мозга, в том числе МТ и ЧМ. Применение разных методов визуализации и способов измерения этих структур затрудняет сравнение результатов между исследованиями [11-13].

Цель исследования - определить взаимосвязь динамики роста МТ и ЧМ с особенностями раннего психомоторного развития у недоношенных новорожденных с ГВ 32 нед и менее.

Материал и методы

Проспективное пилотное клиническое исследование было выполнено в период с января 2022 г. по июль 2023 г. в ФГБУ "НМИЦ АГП им.В.И. Кулакова" Минздрава России. В исследование были включены 50 недоношенных детей, рожденных в сроке от 23 до 32 нед гестации. Всем новорожденным было проведено клинико-лабораторное и инструментальное обследование, включающее в себя УЗИ головного мозга. Неврологический статус детей оценивался по приросту психомоторных навыков с учетом различных линий развития и их соответствия скорректированному возрасту. Оценку проводили не только во время нахождения ребенка в стационаре, но и после выписки в возрасте до 1 года.

1-ю группу составили дети (n=29) без патологической неврологической симптоматики, без значимых структурных изменений головного мозга по данным УЗИ, с психоневрологическим развитием, соответствующим скорректированному возрасту. Во 2-ю группу вошли дети (n=21) с неврологической патологией (судороги, задержка темпов психомоторного развития, синдром двигательных нарушений) и с ультразвуковыми признаками поражения головного мозга (внутрижелудочковое кровоизлияние 2, 3-й степени, перивентрикулярная лейкомаляция, перивентрикулярный венозный инфаркт, постгеморрагическая нормотензивная вентрикулодилатация). В исследование не вошли дети с множественными врожденными пороками развития, критическими врожденными пороками сердца и отечной формой гемолитической болезни.

УЗИ головного мозга проводили на аппаратах Vivid q GE, Voluson E8 GE, Voluson S8 GE, PhilipsCX50 микроконвексными датчиками с частотой 6-8 МГц и высокочастотными линейными датчиками с частотой 8-12 МГц. УЗИ головного мозга проводили по стандартной методике через большой родничок в коронарных, сагиттальном и парасагиттальных сечениях, а также через дополнительные акустические окна (переднебоковой, заднебоковой и задний малый роднички). Помимо плановых УЗИ головного мозга, выполняемых по стандартной методике, дополнительно проводили измерение длины и толщины МТ и ЧМ через большой родничок в сагиттальном (срединном) сечении. Первая оценка исследуемых структур проводилась не позднее 10-х суток жизни, в дальнейшем - 1 раз в неделю до достижения детьми постконцептуального возраста 38-41 нед. Всего проведено 306 УЗИ головного мозга с оценкой МТ и ЧМ (157 - в 1-й группе, 149 - во 2-й группе). Длину МТ измеряли от передней точки колена до задней точки валика. Толщину МТ измеряли в сагиттальном сечении в средней части ствола. Высоту ЧМ измеряли как расстояние от верхнего до нижнего его края. Толщину ЧМ измеряли от основания IV желудочка до соединения листка и бугорка червя в сагиттальном сечении. Скорость роста МТ и ЧМ (миллиметры в день) рассчитывали путем деления разницы в длине на количество дней между измерениями.

Статистическая обработка данных выполнена с помощью Microsoft Excel программы StatTech v. 3.1.10 (разработчик - ООО "Статтех", Россия) и пaкета IBM SPSS Statistics version 23 (США). Проверку нормальности распределения оценивали с помощью критерия Шапиро-Уилка. Во всех группах отмечалось распределение, отличное от нормального, для выявления статистической значимости различий использовался непараметрический U-критерий Манна-Уитни для сравнения двух групп. Результаты представлены как медиана (Ме) и интерквартильный размах 25-й‑75-й процентили (Q1-Q3). Для оценки корреляционных взаимосвязей использовали коэффициент корреляции Спирмана, теснота связи определялась по шкале Чеддока. Статистически значимые различия считались при р<0,05.

Результаты

Дети, составившие 1-ю и 2-ю группы, были сопоставимы по массе тела при рождении, ГВ, способу родоразрешения и оценке по шкале Апгар на 1-й и 5-й минутах жизни (табл. 1).

По данным первичного УЗИ не было обнаружено достоверных различий размеров МТ и ЧМ между двумя группами (табл. 2). При исследовании в динамике были выявлены существенные различия абсолютных значений длины, толщины и скорости роста длины МТ у детей 1-й и 2-й групп (табл. 3 и 4). В 1-й группе скорость роста длины МТ составляла 0,11-0,16 мм/день (в среднем 0,14 мм/день), а во 2-й группе (у детей со структурными изменениями головного мозга и неблагоприятным неврологическим исходом) размеры и темпы роста МТ были значительно ниже, от -0,04 до 0,07 мм/день (в среднем 0,01 мм/день) (см. табл. 4). По мере увеличения постконцептуального возраста у детей с тяжелыми кистозными формами гипоксически-ишемического поражения центральной нервной системы (ЦНС) отмечено уменьшение размеров МТ, а у детей с выраженной постгеморрагической вентрикуломегалией был выявлен чрезмерный рост длины МТ. Темпы роста ЧМ в исследуемых группах не различались.

Установлено, что у детей обеих групп длина МТ, высота и толщина ЧМ коррелировали с постконцептульным возрастом и массой тела на момент исследования (рис. 1). Помимо этого, в 1-й группе детей выявлена сильная значимая связь длины МТ с высотой ЧМ (r=0,82, p<0,001) и толщиной ЧМ (r=0,67, p<0,001), во 2-й группе эта связь была слабее (r=0,53, p<0,001; r=0,61, p<0,001). Значимых корреляционных связей между толщиной МТ и другими показателями нами не обнаружено.

Клиническое наблюдение 1

Ребенок В. (1-я группа), ГВ 27 нед, масса тела при рождении 980 г, оценка по шкале Апгар 7/8 баллов.

Клинический диагноз: крайняя незрелость. Врожденная пневмония. Легочное кровотечение. Апноэ недоношенных. Инфекция мочевыводящих путей. Приобретенная цитомегаловирусная инфекция, субклиническая форма. Анемия недоношенных. Микоз кишечника. Дискинезия желудочно-кишечного тракта. Ретинопатия недоношенных, II стадия, активная фаза. Экстремально низкая масса тела при рождении. Недоношенность 27 нед. Неврологический статус ребенка в течение всего периода наблюдения в стационаре соответствовал скорректированному возрасту. При УЗИ головного мозга не установлено грубых структурных изменений в паренхиме мозга, ликворная система не расширена. Скорость роста длины МТ, по данным УЗИ, составила 0,15 мм/день, скорость роста ЧМ - 0,08 мм/день (рис. 2).

При неврологическом осмотре, проведенном в возрасте 8 мес, патологии со стороны нервной системы не выявлено, психомоторное развитие соответствовало скорректированному возрасту.

Клиническое наблюдение 2

Ребенок Ш. (2-я группа), ГВ 31 нед, масса тела при рождении 780 г, оценка по шкале Апгар 5/7 баллов, наблюдался с диагнозом: врожденная пневмония. Инфекционно-токсический шок. Диссеминированное внутрисосудистое свертывание (кровоточивость из мест инъекций, легочное и желудочное кровотечение). Бронхолегочная дисплазия, тяжелое течение. Инвазивный микоз. Перивентрикулярная лейкомаляция. Внутрижелудочковое кровоизлияние 2-й степени с двух сторон. Анемия недоношенных. Неонатальный холестаз. Ретинопатия недоношенных, II стадия. Приобретенная цитомегаловирусная инфекция, симптоматическая форма. Транзиторный гиперинсулинизм. Гипербилирубинемия недоношенных. Синдром мекониевой пробки. Гипоспадия, головчатая форма. Гидроцеле двустороннее. Острый ринит. Недоношенность 31 нед. Малый размер плода к сроку гестации. Остеопения недоношенных. Экстремально низкая масса тела. Персистирующая гипогликемия неэндокринного генеза.

При УЗИ головного мозга на 5-е сутки жизни было выявлено внутрижелудочковое кровоизлияние (ВЖК) 2-й степени. На 22-е сутки жизни на УЗИ обнаружено формирование множественных лейкомаляционных кист в перивентрикулярном белом веществе. Скорость роста длины МТ в первые дни жизни составляла 0,05 мм/день, а начиная с 28-х суток стала отрицательной (-0,25 мм/день). За все время наблюдения средняя скорость роста МТ составила -0,08 мм/день, скорость роста ЧМ -0,26 мм/день (рис. 3).

При наблюдении в катамнезе у ребенка отмечалась задержка психомоторного развития. В возрасте 1 год 5 мес жизни ребенку был выставлен диагноз: детский церебральный паралич, спастическая диплегия. Задержка психомоторного и предречевого развития. Сходящееся косоглазие OS>OD. Риск формирования структурной формы эпилепсии (субклиническая эпилептиформная активность на электроэнцефалограмме).

Клиническое наблюдение 3

Ребенок Т. (исключен из 2-й группы в связи с окклюзией на уровне водопровода), ГВ 32 нед, масса тела при рождении 1850 г, оценка по шкале Апгар 5/7 баллов, наблюдался с диагнозом: врожденная пневмония. Врожденный сепсис, вызванный Е. coli. Перинатальное гипоксически-геморрагическое поражение ЦНС: церебральная ишемия 2-й степени, ВЖК 2-й степени с двух сторон, постгеморрагическая окклюзионная гидроцефалия. Синдром двигательных нарушений, мышечной дистонии с задержкой формирования безусловной рефлекторной деятельности. Кисты сосудистых сплетений справа. Гипертрофия миокарда левого желудочка. Легочная гипертензия. Фето-фетальный трансфузионный синдром, состояние после лазерной коагуляции (реципиент). Среднетяжелая асфиксия при рождении. Острый катаральный средний отит двусторонний. Ретинопатия недоношенных, II стадия. Анемия недоношенных. Недоношенность 32 нед.

УЗИ головного мозга, выполненное на 7-е сутки жизни, выявило двустороннее ВЖК 2-й степени, постгеморрагическая гидроцефалия сформировалась к 19-м суткам (рис. 4). Скорость роста длины МТ за время наблюдения составила 0,22 мм/день - почти вдвое больше средней скорости роста МТ у недоношенных новорожденных, полученной на основании нашего исследования и по данным литературы. Чрезмерное увеличение длины МТ можно объяснить его растяжением на фоне формирования постгеморрагической гидроцефалии. Средняя скорость роста ЧМ за время наблюдения составила 0,08 мм/день.

Обсуждение

По данным разных авторов, скорость роста МТ в период внутриутробного развития составляет 0,20-0,27 мм/день [14-16]. В нашем исследовании скорость роста длины МТ у недоношенных детей в неонатальном периоде была ниже этих значений, причем у детей с поражением ЦНС этот показатель был меньше в 3 раза.

В ходе исследования мы выявили снижение темпов роста длины МТ у недоношенных детей с клинически значимым перинатальным поражением головного мозга. В наиболее тяжелых случаях гипоксического поражения (у детей с обширной перивентрикулярной лейкомаляцией) размеры МТ уменьшались как в длину, так и в толщину, т. е. развивалась так называемая каллезная атрофия [17]. Данные результаты закономерны, так как МТ является самым крупным трактом белого вещества, соединяющим два полушария, его размеры отражают количество аксонов и степень миелинизации мозга [18]. Таким образом, наше исследование наглядно продемонстрировало, что атрофические и дегенеративные процессы белого вещества полушарий у недоношенных влияют на размеры и на темпы роста МТ.

Имеющиеся в современной литературе данные также подтверждают, что снижение скорости роста МТ связано с неблагоприятными неврологическими исходами у детей после 2 лет [9, 19, 20]. При оценке темпов роста МТ необходимо сопоставлять их со структурными изменениями головного мозга, выявляемыми при УЗИ, так как при некоторых патологических состояниях размеры МТ могут, наоборот, чрезмерно увеличиваться, как продемонстрировано в клиническом наблюдении 3. Патологическое увеличение МТ может произойти при его растяжении на фоне быстро прогрессирующей гидроцефалии, отеке МТ на фоне общего отека головного мозга и т. д.

ЧМ, по мнению ряда авторов, тоже можно использовать для оценки роста головного мозга [21, 22]. Известно, что скорость роста мозжечка во второй половине внутриутробного развития и в первый год жизни выше, чем у полушарий головного мозга [23, 24]. В современной литературе есть сведения о взаимосвязи скорости роста ЧМ с неврологическим исходом, но эти результаты, как правило, получены на основании МРТ. Наше исследование продемонстрировало значимую корреляцию размеров ЧМ с постконцептульным возрастом и массой тела на момент исследования, скорость роста мозжечка у детей в группах с благоприятным и неблагоприятным неврологическим исходом достоверно не различалась. Это можно объяснить тем, что поражение полушарий мозга не всегда сопровождается изменениями в мозжечке.

Выводы

У недоношенных новорожденных установлена прямая взаимосвязь длины МТ, высоты, толщины ЧМ с постконцептульным возрастом, а также с массой тела на момент исследования.

У недоношенных детей с поражением головного мозга (ВЖК 2-й, 3-й степени, перивентрикулярная лейкомаляция, перивентрикулярный венозный инфаркт, постгеморрагическая нормотензивная вентрикулодилатация) отмечается замедление темпов роста МТ, что коррелирует с нарушениями в неврологическом статусе.

Скорость роста МТ можно использовать как объективный показатель при оценке раннего развития ЦНС у недоношенных детей.

Литература

1. Neumane S., Gondova A., Leprince Y., Hertz-Pannier L., Arichi T., Dubois J. Early structural connectivity within the sensorimotor network: deviations related to prematurity and association to neurodevelopmental outcome // Front. Neurosci. 2022. Vol. 16. Article ID 932386.

2. Eichenwald E.C., Stark A.R. Management and outcomes of very low birth weight // N. Engl. J. Med. 2008. Vol. 358, N 16. P. 1700-1711.

3. Cha J.H., Lim J.S., Jang Y.H., Hwang J.K., Na J.Y., Lee J.M. et al. Altered microstructure of the splenium of corpus callosum is associated with neurodevelopmental impairment in preterm infants with necrotizing enterocolitis // Ital. J. Pediatr. 2022. Vol. 48, N 1. P. 6.

4. Rogers E.E., Hintz S.R. Early neurodevelopmental outcomes of extremely preterm infants // Semin. Perinatol. 2016. Vol. 40, N 8. P. 497-509.

5. Hwang M., Tierradentro-García L.O., Hussaini S.H., Cajigas-Loyola S.C., Kaplan S.L., Otero H.J. et al. Ultrasound imaging of preterm brain injury: fundamentals and updates // Pediatr. Radiol. 2022. Vol. 52, N 4. P. 817-836.

6. Epelman M., Daneman A., Chauvin N., Hirsch W. Head ultrasound and MR imaging in the evaluation of neonatal encephalopathy: competitive or complementary imaging studies? // Magn. Reson. Imaging Clin. N. Am. 2012. Vol. 20, N 1. P. 93-115.

7. Huang H.-C., Chou H.-C., Tsao P.-N., Chen C.-Y. et al. Linear growth of corpus callosum and cerebellar vermis in very-low-birth-weight preterm infants // J. Formos. Med. Assoc. 2020. Vol. 119, N 8. P. 1292-1298.

8. Klebermass-Schrehof K., Aumüller S., Goeral K., Vergesslich-Rothschild K., Fuiko R., Brandstetter S. et al. Biometry of the corpus callosum assessed by 3D ultrasound and its correlation to neurodevelopmental outcome in very low birth weight infants // J. Perinatol. 2017. Vol. 37, N 4. P. 448-453.

9. Wu P.M., Shih H.I., Yu W.H. et al. Corpus callosum and cerebellar vermis size in very preterm infants: relationship to long-term neurodevelopmental outcome // Pediatr. Neonatol. 2019. Vol. 60, N 2. P. 178-185.

10. Ruiz-González E., Lubián-López S.P., Jiménez Luque N., Segado-Arenas A., Lubián-Gutiérrez M., Almagro Y.M. et al. Relationship of early brain growth pattern measured by ultrasound with neurological outcome at two years of age in very low birth weight infants // Eur. J. Pediatr. 2023. Vol. 182, N 11. P. 5119-5129.

11. Han-Menz C., Whiteley G., Evans R., Razak A., Malhotra A. Systemic postnatal corticosteroids and magnetic resonance imaging measurements of corpus callosum and cerebellum of extremely preterm infants // J. Paediatr. Child Health. 2023. Vol. 59, N 2. P. 282-287.

12. Byrne H., Spencer A.P.C., Geary G., Jary S., Thoresen M., Cowan F.M. et al. Development of the corpus callosum and cognition after neonatal encephalopathy // Ann. Clin. Transl. Neurol. 2023. Vol. 10, N 1. P. 32-47.

13. Firouzabadi F.D., Ramezanpour S., Firouzabadi M.D., Yousem I.J., Puts N.A.J., Yousem D.M. Neuroimaging in attention-deficit/hyperactivity disorder: recent advances // AJR Am.J. Roentgenol. 2022. Vol. 218, N 2. P. 321-332.

14. Malinger G., Zakut H. The corpus callosum: normal fetal development as shown by transvaginal sonography // AJR Am.J. Roentgenol. 1993. Vol. 161, N 5. P. 1041-1043.

15. Achiron R., Achiron A. Development of the human fetal corpus callosum: a high-resolution, cross-sectional sonographic study // Ultrasound Obstet. Gynecol. 2001. Vol. 18, N 4. P. 343-347.

16. Cignini P., Padula F., Giorlandino M., Brutti P., Alfò M., Giannarelli D. et al. Reference charts for fetal corpus callosum length // J. Ultrasound Med. 2014. Vol. 33, N 6. P. 1065-1078.

17. Алиханов А.А. Фенотипы нарушений структуры мозолистого тела: данные нейровизуализации (лекция) // Русский журнал детской неврологии. 2010. Т. V, № 4. С. 17-28.

18. Синельников Р.Д., Синельников Я.Р., Синельников А.Я. Атлас анатомии человека. Москва, 2021. Т. 4. С. 33-34.

19. Pinto-Martin J.A., Whitaker A.H., Feldman J.F., Van Rossem R., Paneth N. Relation of cranial ultrasound abnormalities in low-birthweight infants to motor or cognitive performance at ages 2, 6, and 9 years // Dev. Med. Child Neurol. 1999. Vol. 41, N 12. P. 826-833.

20. Beunders V.A., Roelants J.A. et al. Early ultrasonic monitoring of brain growth and later neurodevelopmental outcome in very preterm infants // AJNR Am.J. Neuroradiol. 2022. Vol. 43, N 4. P. 639-644.

21. Iskusnykh I.Y., Chizhikov V.V. Cerebellar development after preterm birth // Front. Cell Dev. Biol. 2022. Vol. 10. Article ID 1068288.

22. Limperopoulos C., Bassan H., Gauvreau K., Robertson R.L. Jr, Sullivan N.R., Benson C.B. et al. Does cerebellar injury in premature infants contribute to the high prevalence of long-term cognitive, learning, and behavioral disability in survivors? // Pediatrics. 2007. Vol. 120, N 3. P. 584-593.

23. Buckner R.L. The cerebellum and cognitive function: 25 years of insight from anatomy and neuroimaging // Neuron. 2013. Vol. 80, N 3. P. 807-815.

24. Messerschmidt A., Fuiko R., Prayer D., Brugger P.C., Boltshauser E., Zoder G. et al. Disrupted cerebellar development in preterm infants is associated with impaired neurodevelopmental outcome // Eur. J. Pediatr. 2008. Vol. 167, N 10. P. 1141-1147.

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