Способ диагностики необратимости восстановления тяжелых двигательных нарушений у больных с ишемическими инсультами полушарной локализации в хронической стадии

Изобретение относится к области медицины, а именно к методам диагностики и нейровизуализации у постинсультных больных. Проводят исследование кортикоспинального тракта (КСТ) головного мозга в режиме диффузно-тензорной магнитно-резонансной томографии (ДТ МРТ) и рассчитывают фракционную анизотропию (ФА). При этом индекс ФА определяют в области передних двух третей заднего бедра внутренней капсулы, основания ножки мозга, верхнего уровня основания варолиева моста. Индекс рассчитывают как отношение ФА на стороне поражения к ФА на здоровой стороне в процентах. При показателях фракционной анизотропии во внутренней капсуле ниже 50%, в ножке мозга ниже 42%, в варолиевом мосту ниже 63% диагностируют необратимость двигательных нарушений. Способ позволяет повысить достоверность диагностики необратимости восстановления тяжелых двигательных нарушений у больных с ишемическим инсультом полушарной локализации в хронической стадии, что достигается за счет получения количественных пороговых значений ФА. 1 ил., 4 табл., 2 пр.

 

Изобретение относится к медицине, а именно к диагностическим методам нейровизуализации у постинсультных больных.

Инсульт является ведущей причиной длительной инвалидизации: более чем у половины пациентов, перенесших инсульт, сохраняется двигательный дефект, требующий проведения реабилитационных мероприятий [Duncan PW. Goldstein LB. Matchar D. et al. Measurement of motor recovery after stroke: outcome assessment and sample size requirments. Stroke 1992; 23: 1084-1089]. К настоящему времени отсутствуют общепризнанные стандарты прогнозирования объема и темпов восстановления двигательных функций. Это значительно затрудняет выбор вида и продолжительности реабилитации и, как следствие, невозможности расчета экономических затрат на восстановление пациентов.

Восстановление нарушенных двигательных функций у больных происходит вследствие реорганизации мозговых нейрональных сетей в структурно и функционально неповрежденных областях головного мозга. Это возможно при условии, что нисходящие двигательные пути способны реализовывать новую двигательную программу [Gerloff С, Bushara К, Sailer A et al. Multimodal imaging of brain reorganization in motor areas of the contralesional hemisphere of well recovered patients after capsular stroke. Brain 2006; 129: 791-808. Ward N.S. Future perspectives in functional neuroimaging in stroke recovery. Eura medicophys 2007; 43: 285-94].

Основным путем, обеспечивающим движения, является кортикоспинальный тракт (КСТ). Знание его анатомической проекции позволяет с помощью стандартных режимов МРТ приблизительно оценивать его ишемическое поражение и вероятность развития двигательных расстройств.

При использовании различных методов количественной оценки постишемической деструкции тканей мозга (МРТ-волюмометрия инфаркта, МРТ-морфометрия ножки мозга, диффузионно-взвешенная МРТ) для характеристики двигательных расстройств и их восстановления были получены разнонаправленные результаты либо недостаточно убедительные закономерности [Baird AE, Lövblad КО, Dashe JF et al. Clinical correlations of diffusion and perfusion lesion volumes in acute ischemic stroke. Cerebrovasc Dis 2000; 10:441-448; Rossi ME, Jason E, Marchesotti S et al. Diffusion tensor imaging correlates with lesion volume in cerebral hemisphere infarctions. BMC Medical Imaging 2010; 10: 21-33; Yamada К, Ito H, Nakamura H et al. Stroke patients' evolving symptoms assessed by tractography. J Magn Reson Imaging 2004; 20: 923-9].

Другой МРТ-методикой количественной оценки структуры проводящих путей, как непосредственно прилегающих к зоне ишемии, так и расположенных вдали от нее, является модификация ДВ-МРТ - диффузионно-тензорная МРТ (ДТ-МРТ). ДТ-МРТ в отличие от ДВ-МРТ определяет и направление (анизотропию) диффузии. Измеренные величины и направление движения молекул воды (три собственных значения и три вектора) в каждом объемном элементе изображения (векселе) лежат в основе построения карт диффузионного тензора. Три собственных значения диффузионного тензора (фракционная анизотропия - ФА) дают информацию о форме напряжения диффузии в векселе, отражая разницу между изотропной (ненаправленной) и линейной (направленной) диффузией. ФА варьирует между 0 и 1, где 0 - изотропная диффузия, 1 - направленная. Высокие показатели ФА соответствуют однонаправленной диффузии молекул воды, т.е. сохранным компактно расположенным пучкам белого вещества, идущим в одном направлении. Низкие показатели ФА характерны для волокон пораженных областей (локальное повреждение тканей и/или валлеровское перерождение) [Werring DJ, Toosy AT, Clark CA et al. Diffusion tensor imaging can detect and quantify corticospinal tract degeneration after stroke. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2000; 69 (2): 269-72]. Ранее при исследовании ДТ-МРТ больных с двигательными нарушениями в разные стадии ишемического инсульта сообщалось о ранней, прогрессирующей и хронической потере ФА [Thomalla G, Glauche V, Koch MA Diffusion tensor imaging detects early Wallerian degeneration of the pyramidal tract after ischemic stroke. Neuroimage 2004; 22: 1767-74; Thomalla G, Glauche V, Weiller C, Rother J. Time course of wallerian degeneration after ischaemic stroke revealed by diffusion tensor imaging. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2005; 76: 266-8; Werring DJ, Toosy AT, Clark CA et al. Diffusion tensor imaging can detect and quantify corticospinal tract degeneration after stroke. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2000; 69 (2): 269-72].

Исследование небольшой однородной группы пациентов с глубокими полушарными инфарктами показало большие различия в ФА между пораженным и здоровым полушарием у больных с плохим восстановлением двигательных функций [Nelles M, Gieseke J, Flacke S et al. Diffusion tensor pyramidal tractography in patients with anterior choroidal artery infarcts. AJNR Am J Neuroradiol 2008]. Однако во всех вышеперечисленных работах исследователи не использовали показатель ФА для количественной характеристики степени двигательных нарушений и определения его пороговых значений при необратимости двигательного дефицита. Данная работа использована авторами в качестве прототипа предлагаемого способа диагностики необратимости восстановления тяжелых двигательных нарушений.

Мы использовали данные установленных общих закономерностей зависимости ФА от восстановления для уточнения количественной взаимосвязи между потерей ФА в проекции КСТ и степенью двигательных нарушений при исследовании больных с полушарными инфарктами в хронической стадии ишемического инсульта (ИИ). Выбор данных сроков исследования определялся стабильностью ФА в этот постинсультный период, что обусловлено завершенностью процессов деструкции, приводящей к аксональной дегенерации и глиозу непосредственно в области инфаркта и валлеровскому перерождению удаленных участков белого вещества.

Техническим результатом изобретения является получение на основе ДТ-МРТ количественных пороговых значений ФА (индекс, %) при измерении в трех точках проекции КСТ (передние две трети заднего бедра внутренней капсулы, основание ножки мозга, верхний уровень основания моста), на основании чего диагностируется необратимость восстановления тяжелых двигательных нарушений и делается заключение о нецелесообразности дальнейшей классической реабилитации с целью увеличения объема движений.

Это достигается тем, что после проведения исследования в режиме диффузионно-тензорной МРТ (ДТ-МРТ) на МР-сканере Siemens Magnetom Avanto 1,5T по стандартному протоколу, включающему режим одиночной спин-эхо эхо-планарной пульсовой последовательности TR=3400 мс, ТЕ=102 мс, в 20 равномерно распределенных направлениях пробного движения b=1000 сек/мм2, FOV=230 мм, размер векселя 5.0×5.0×5.0 мм, были посчитаны диффузионные тензоры в каждом векселе (программное обеспечение приложения Neuro3D рабочей станции Leonardo Siemens). На основании собственных значений диффузионных тензоров построены ФА-карты и аксиальные карты цветного кодирования направленности волокон. У каждого больного вручную в соответствии с атласом МРТ белого вещества были выделены 3 области интереса, соответствующие компактному расположению КСТ, в обоих полушариях головного мозга: 1) передние две трети заднего бедра внутренней капсулы; 2) основание ножки мозга; 3) верхний уровень основания моста (Рис.). На указанном рисунке обозначены области исследования КСТ:

а) Схема анатомической проекции областей исследования КСТ. Первая зона интереса - передние две трети заднего бедра внутренней капсулы; вторая - основание ножки мозга; третья - верхний уровень основания варолиева моста.

б) Выделение областей исследования КСТ на аксиальных картах ФА.

У больных с полной деструкцией области интереса на пораженной стороне объем исследования определялся как зеркальное отражение такового на непораженной стороне. Для всех трех зон интереса было рассчитано нормализованное отношение (индекс):

, где

ФА сп - ФА на стороне поражения;

ФА зс - ФА на здоровой стороне.

Большее процентное значение отражало лучшую структурную целостность КСТ на стороне поражения.

В исследование было включено 19 пациентов, отобранных случайным образом (11 мужчин, 8 женщин, ср. возраст 38,9±6,2 года) с гемипарезом различной степени выраженности, перенесшие единственный ИИ полушарной локализации за 6-11 месяцев до обследования. Все больные проходили повторные курсы классической реабилитации, включающей лечебную физкультуру, массаж, физиотерапевтические процедуры, а при наличии выраженного, грубого пареза и плегии - роботизированную терапию. Двигательная функция оценивалась по шкале НИИ неврологии РАМН для спастического пареза (1996 год): отсутствие двигательных нарушений - 0 баллов; легкий парез (движения: объем - 75-100% от нормы; характер - снижение темпа) - 1 балл; умеренный парез (движения: объем - 50-75% от нормы; характер - неловкие) - 2 балла; выраженный парез (движения: объем - 25-50% от нормы; характер - глобальные) - 3 балла; грубый парез (движения: объем - 25% от нормы; характер - крайне ограниченные) - 4 балла; плегия (активных движений нет) - 5 баллов [Столярова Л.Г., Кадыков А.С., Ткачева Г.Р. Система оценок состояния двигательных функций у больных с постинсультными парезами. Журн. Невропатология и психиатрия 1982; 9: 15-18]. В зависимости от исхода восстановления двигательных функций больные были разделены на три группы: I группа - неблагоприятное восстановление, тяжелые двигательные нарушения (5 и 4 балла, n=10), II группа - умеренное восстановление (3 балла, n=5), III группа - благоприятное восстановление (2 и 1 балл, n=4).

Для статистической обработки применялась программа SPSS 16.0 для Windows. Уровень статистической значимости р<0,05. Уточнение взаимосвязи ФА (индекс, %) во всех трех исследуемых областях со степенью пареза в баллах проводилось с помощью корреляционного анализа Spearman. При сопоставлении значений ФА (индекс, %) между группами пациентов с различными исходами восстановления использовался Mann-Witney U тест. Пороговые значения ФА (индекс, %) с расчетом их чувствительности, специфичности и площади под кривой определялись для тяжелых двигательных нарушений (неблагоприятный исход восстановления) с помощью Receiver Operator Characteristic (ROC) анализа.

Клинические данные и полученные значения ФА (индекс, %) обследованных больных представлены в Таблице 1.

Таблица 1
Клинические данные и ФА (индекс, %) обследованных больных
больной возраст (лет) пол время после ИИ (мес) степень пареза (баллы) исход восстановления (группы) ФА (индекс, %)
внутр. капсула ножка мозга мост
1 42 м 10 5 I 44 28 58
2 37 ж 8,5 5 I 38 78 50
3 44 м 8 5 I 31 30 46
4 47 м 12 5 I 9 36 36
5 40 м 10 5 I 15 37 59
6 40 м 6 5 I 21 30 33
7 33 м 8,5 4 I 16 25 45
8 22 ж 12 4 I 65 41 63
9 40 м 6 4 I 56 39 46
10 37 ж 8 4 I 46 41 50
11 45 ж 6 3 II 68 69 54
12 45 м 6 3 II 58 88 67
13 40 ж 10,5 3 II 64 68 73
14 44 м 8 3 II 55 55 65
15 39 ж 6 3 II 62 69 63
16 37 ж 10,5 2 III 70 67 68
17 30 м 8 2 III 77 69 70
18 45 м 12 1 III 83 97 83
19 32 ж 6 1 III 98 96 101

Показателем надежности выбранного параметра ФА (индекс, %), отражающего структурную целостность КСТ для характеристики пороговых значений необратимости тяжелых двигательных нарушений, является выявленная его достоверная высокая отрицательная корреляционная зависимость со степенью пареза в баллах во внутренней капсуле (R=-0,89; p<0,0001), ножке мозга (R=-0,73; p<0,0001), варолиевом мосту (R=-0,82; p<0,0001) (корреляционный анализ Spearman) (Таблица 2).

Таблица 2
Взаимосвязь ФА (индекс, %) со степенью пареза (баллы) (корреляционный анализ Spearman)
ФА (индекс, %) парез (баллы)
R р
внутренняя капсула -0,89 0,0001
ножка мозга -0,73 0,0001
варолиев мост -0,82 0,0001

В соответствии с проведенным ROC анализом пороговые значения ФА (индекс, %) для тяжелых двигательных нарушений составили: во внутренней капсуле - 50% (чувствительность 90%, специфичность 80%, площадь под кривой 0,85, р=0,008), в ножке мозга - 42% (чувствительность 100%, специфичность 90%, площадь под кривой 0,93, р=0,001), варолиев мост - 63% (чувствительность 80%, специфичность 100%, площадь под кривой 0,92, р-0,001) (Таблица 3).

Таблица 3
Пороговые значения ФА (индекс, %) тяжелых двигательных нарушений (неблагоприятный исход восстановления движений) (Receiver Operator Characteristic анализ)
пороговое значение ФА(индекс, %) чувствительность (%) специфичность (%) площадь под кривой p
внутренняя капсула 50 90 80 0,85 0,008
ножка мозга 42 100 90 0,93 0,001
варолиев мост 63 80 100 0,92 0,001

Высокая диагностическая точность показателей позволяет использовать их в качестве критериев для выделения больных с тяжелыми двигательными нарушениями, чье дальнейшее двигательное восстановление резко ограничено и проведение реабилитации с целью увеличения объема движений неперспективно.

Примеры:

1. Пациент К., 44 лет, перенес нарушение мозгового кровообращения с развитием инфаркта в глубоких отделах правого полушария за 8 месяцев до исследования. В неврологическом статусе - левосторонняя гемиплегия (5 баллов).

2. Пациент Т., 30 лет, перенес нарушение мозгового кровообращения с развитием инфаркта в глубоких отделах правого полушария за 8,5 месяцев до исследования. В неврологическом статусе - умеренный левосторонний гемипарез (2 балла). Данные клинико-нейровизуализационного исследования приведены в (Таблице 4).

Таблица 4
Клинико-нейровизуализационные данные пациентов К. и Т.
Степень пареза (баллы) Объем инфаркта (мм3) ФА (индекс, %)
внутр. капсула ножка мозга мост
Пациент К. 5 31,8 31 30 46
Пациент Т. 2 37,1 77 69 70

Как видно из Таблицы 4, объемы инфарктов между больными существенно не различались. В то же время показатели ФА (индекс, %) у пациента К. с гемиплегией были значительно ниже пациента Т. с умеренным гемипарезом и установленных пороговых значений, характеризующих необратимость восстановления движений.

Заключение: двигательные нарушения у пациента К. необратимы. Проведение классической реабилитации с целью увеличения объема движений нецелесообразно.

Способ диагностики необратимости восстановления тяжелых двигательных нарушений у больных с ишемическими инсультами полушарной локализации в хронической стадии, включающий исследование кортикоспинального тракта (КСТ) головного мозга в режиме диффузно-тензорной магнитно-резонансной томографии (ДТ МРТ) и расчет фракционной анизотропии (ФА), отличающийся тем, что рассчитывают индекс ФА в области передних двух третей заднего бедра внутренней капсулы, основания ножки мозга, верхнего уровня основания варолиева моста по формуле:
,
где ФА сп - ФА на стороне поражения;
ФА зс - ФА на здоровой стороне,
и при показателях фракционной анизотропии во внутренней капсуле ниже 50%, в ножке мозга ниже 42%, в варолиевом мосту ниже 63% диагностируют необратимость двигательных нарушений.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к средствам для термотерапии ткани. .

Изобретение относится к медицине, неврологии и рентгенологии. .

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам визуализации. .

Изобретение относится к медицине, лучевой, радионуклидной диагностике в онкологии. .

Изобретение относится к медицине, лучевой диагностике и может быть использовано для выявления и оценки распространенности опухолей шейки матки с помощью магнитно-резонансной томографии с использованием интравагинального контрастирующего вязкого вещества (ИВКВВ).

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к комбинированным системам получения изображений. .

Изобретение относится к медицине, лучевой диагностике, и может быть использовано для выявления и оценки распространенности опухолей, находящихся в ампуле прямой кишки, методом магнитно-резонансной томографии.

Изобретение относится к ЯМР-спектроскопии и магнитно-резонансной томографии. .

Изобретение относится к медицине, а именно к рентгенологии, ортопедии нейрохирургии, неврологии

Изобретение относится к области медицины, в частности к отоневрологии

Изобретение относится к медицине, нейрохирургии, рентгендиагностике

Изобретение относится к области медицины, а именно к неонатологии

Изобретение относится к медицине, урологии, и может быть использовано для выявления стриктур и облитерации уретры, их локализации, протяженности, выраженности, а также патологических изменений окружающих тканей. Выполняют МРТ этой области, выбирая область сканирования в сагиттальной проекции толщиной 15-20 мм, так, чтобы она проходила через мочеиспускательный канал на всем протяжении от шейки мочевого пузыря до меатуса. Запускают динамическую гибридную спин-эхо и градиент-эхо импульсную последовательность с одномоментным введением в уретру 60 мл стерильного 0,9% раствора натрия хлорида со скоростью 0,1 мл/сек до поступления его в мочевой пузырь. Увеличивая скорость введения до 0,3 мл/сек, продолжают исследование до полного введения объема жидкости, получая серию срезов на одном анатомическом уровне. Затем выполняют трехмерную МР-уретрографию, повторяют динамическую гибридную спин-эхо и градиент-эхо импульсную последовательность при микционном выведении жидкости по уретре наружу. Способ обеспечивает точность определения локализации, протяженности, выраженности стриктур, облитерации уретры, эластических свойств окружающих тканей, распространенности фиброзных изменений, объема, характера планируемой операции, выбор оптимальной тактики лечения, оценку эффективности проведенного хирургического вмешательства. 1 ил., 1 пр.

Группа изобретений относится к медицине, диагностике, магнитно-резонансным (МР) способам определения степени активности опухоли с применением среды для визуализации, содержащей гиперполяризованный 13С-пируват. При этом детектируют сигнал 13С-пирувата и/или сигнал его 13C-содержащих метаболитов, выбранных из группы: аланин, лактат, бикарбоната. Используют эти сигналы и, возможно, суммарного углеродного сигнала для формирования метаболического профиля опухоли, который сравнивают с известным метаболическим профилем опухоли определенной степени активности, определяя ее степень активности исходя из сходств и различий между указанным метаболическим профилем опухоли и указанным известным метаболическим профилем. Вариантом способа является определение степени активности опухоли из стандартной кривой зависимости указанных сигналов от степени активности опухоли. Группа изобретений обеспечивает определение степени агрессивности, злокачественности опухоли в зависимости от степени дифференциации ее клеток, степени отличия клеток опухоли от клеток нормальной ткани, из которой они произошли. 4 н. и 5 з.п. ф-лы, 8 ил., 1 пр., 1 табл.
Изобретение относится к медицине, вертеброневрологии, ортопедии, неврологии, нейрохирургии, профпатологии и радиологии. Способ оценки состояния межпозвонковых дисков на основе анализа цифровых МРТ изображений проводят по диагностическому алгоритму, представляющему совокупность критериев оценки: среднего уровня яркости и среднеквадратичного отклонения яркости от среднего уровня, данных о высоте и ширине диска, угла наклона диска относительно вертикали, исследования геометрической формы диска, возможности анализа изолированного диска, группы дисков, относящихся к определенному отделу позвоночника. Способ обеспечивает повышение качества диагностики и обеспечения динамического контроля как у отдельного пациента, так и у группы пациентов, за счет установления совокупности четко определенных, обоснованных, прямых параметров состояния межпозвонкового диска, которые пригодны для точной автоматической диагностики.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к средствам для проведения магнитно-резонансной томографии. Магнитно-резонансная система, включающая систему магнитно-резонансной визуализации, содержит основной магнит, блок градиентных катушек, высокочастотный блок и монитор для анализа сигналов от электродов. Монитор включает печатную плату с площадками для пайки и соединитель, соединяющий отведения электродов с печатной платой и включающий электрические соединительные выводы, верхние лапки и нижние лапки. Также соединитель включает две защелкивающиеся скобы, сцепляющиеся с замками в печатной плате, предотвращая разделение соединителя и печатной платы и поворот соединителя вокруг вертикальной оси относительно печатной платы. Выступ одной из лапок входит в зацепление с вырезом в печатной плате и смещен в сторону между защелкивающимися скобами таким образом, чтобы защелкивающиеся скобы не могли зацепляться с замками для защелкивания, если выступ лапки не вошел в зацепление с вырезом. Вариант монитора включает монитор, использующийся в зонах с магнитными и ВЧ полями и содержащий электронные схемы для обработки ЭКГ сигналов. В способе контроля субъекта в магнитном поле используется магнитно-резонансная система, при этом проводят контроль физиологических параметров субъекта с помощью электродов, предотвращают вертикальное смещение, качание и поперечный поворот соединителя и передают информацию с электродов на монитор по отведениям. Использование изобретения обеспечивает более надежное и устойчивое соединение отведений электродов с печатной платой и предотвращение неправильного соединения соединителя с печатной платой. 6 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к медицине, а именно к нейрохирургии. Выполняют спиральную компьютерную и/или магнитно-резонансную томографию головного мозга. Определяют изменения на уровне вырезки мозжечкового намета во фронтальной проекции. При смещении крючка гиппокампа и парагиппокампальной извилины медиально под свободный край вырезки мозжечкового намета на 1-2 мм степень височно-тенториального ущемления ствола головного мозга считают умеренной, при вклинении обоих медиальных отделов височных долей на глубину 3-4 мм - выраженной, при вклинении медиальных отделов височных долей на глубину более 5 мм - значительной. Способ повышает достоверность диагностики степени височно-тенториального ущемления ствола головного мозга. 3 ил., 3 пр.

Изобретение относится к области медицины, а именно к методам диагностики и нейровизуализации у постинсультных больных

Наверх