Preview

Вопросы современной педиатрии

Расширенный поиск

Роль диффузионной тензорной магнитно-резонансной томографии и трактографии в диагностике структурных повреждений головного мозга у детей с церебральными параличами

https://doi.org/10.15690/vsp.v15i2.1531

Полный текст:

Аннотация

В течение последних десятилетий благодаря активному внедрению в клиническую практику и научные исследования методов нейровизуализации стала возможной прижизненная оценка структурно-функционального состояния нервной системы у детей всех возрастов, начиная с внутриутробного периода развития. Данные, полученные при нейровизуализационных исследованиях, существенно дополнили традиционные представления, основанные на применении классических морфологических методов. С помощью диффузионной тензорной магнитно-резонансной томографии и трактографии стали возможными проведение комплексных структурно-функциональных исследований, изучение основных этапов созревания головного мозга в динамике, а также сопоставление морфологических данных с особенностями психоречевого и двигательного развития ребенка и клинико-нейровизуализационные сравнения. В статье описаны современные возможности диагностики микроструктурных повреждений головного мозга с помощью диффузионной тензорной трактографии у детей с постгипоксическими состояниями и церебральными параличами. Показано, что выявленные изменения коррелируют с клинической картиной заболевания.

Об авторах

Ю. В. Ермолина
Научный центр здоровья детей, Москва, Российская Федерация
Россия

аспирант отделения восстановительного лечения детей с болезнями нервной системы НИИ педиатрии Научного центра здоровья детей, Адрес: 119991, Москва, Ломоносовский пр-т, д. 2, стр. 3, тел.: +7 (499) 134-02-76



Л. С. Намазова-Баранова
Научный центр здоровья детей, Москва, Российская Федерация Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова, Москва, Российская Федерация Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова, Москва, Российская Федерация
Россия


А. М. Мамедьяров
Научный центр здоровья детей, Москва, Российская Федерация
Россия


А. В. Аникин
Научный центр здоровья детей, Москва, Российская Федерация
Россия


О. И. Маслова
Научный центр здоровья детей, Москва, Российская Федерация
Россия


Список литературы

1. Акопян Т.А. Распространенность, медико-социальные аспекты и прогноз первичной инвалидности детей раннего возраста вследствие заболеваний нервной системы в крупном агропромышленном комплексе // Сибирский медицинский журнал. — 2008. — Т. 23. — № 1–2. — С. 52–54. [Akopyan TA. Prevalence, medical-social aspects and prognosis of primary disability of infantsresidents of large agricultural region due to nervous system diseases. Sibirskii meditsinskii zhurnal. 2008;23(1–2):52–54. (In Russ).]

2. Giampietri M, Bartalena L, Guzzetta A, Boldrini A, Ghirri P. New techniques in the study of the brain development in newborn. Front Hum Neurosci. 2015;20(8):1069. doi: 10.3389/fnhum. 2014.01069.

3. Бадалян Л.О., Журба Л.Т., Тимонина О.В. Детские церебральные параличи. — Киев; 1988. 322 с. [Badalyan LO, Zhurba LT, Timonina OV. Detskie tserebral’nye paralichi. Kiev; 1988. 322 p. (In Russ).]

4. Watson L, Blair E, Stanley F. Report of the Western Australian Cerebral Palsy Register to birth year 1999. Perth: Telethon Institute for Child Health Research; 2006. 201 p.

5. Yeargin-Allsopp M, Van Naarden Braun K, Doernberg NS, et al. Prevalence of cerebral palsy in 8 year old children in three areas of the United States in 2002: a multisite collaboration. Pediatrics. 2008;121(3):547–554. doi: 10.1542/peds.2007-1270.

6. Oskoui M, Coutinho F, Dykeman J, Jette N, et al. An update on the prevalence of cerebral palsy: a systematic review and meta-analysis. Dev Med Child Neurol. 2013;55(6):509–519. doi: 10.1111/dmcn.12080.

7. europeristat.com [Internet]. European Perinatal Health Report. Euro-Peristat project in collaboration with SCPE, EUROCAT& EURONEOSTAT. 2008 [cited 2015 Nov 13]. Available from: http:// www.europeristat.com.

8. Blair E. Epidemiology of the cerebral palsies. Orthoped Clin North America. 2010;41(4):441–455. doi: 10.1016/j.ocl.2010.06.004.

9. Газалиева А.М. Инвалидность и комплексная реабилитация детей с детским церебральным параличом: Автореф. дис…канд. мед. наук. — М.; 2008. 27 с. [Gazalieva AM. Invalidnost’ i kompleksnaya reabilitatsiya detei s detskim tserebral’nym paralichom. [dissertation abstract] Moscow; 2008. 27 p. (In Russ).]

10. Chan G, Miller F. Assessment and treatment of children with cerebral palsy. Orthop Clin North Am. 2014;45(3):313–325. doi: 10.1016/j.ocl.2014.03.003.

11. Beckung E, Hagberg G, Uldall P, Cans C. Probability of walking in children with cerebral palsy in Europe. Surveillance of Cerebral Palsy in Europe. Pediatrics. 2008;121(1):187–192. doi: 10.1542/peds.2007-0068.

12. Casey BJ, Tottenham N, Liston C, Durston S. Imaging the developing brain: what have we learned about cognitive development? Trends Cogn Sci. 2005;9(3):104–110. doi: 10.1016/ j.tics.2005.01.011.

13. Lenroot RK, Giedd JN. Brain development in children and adolescents: insights from anatomical magnetic resonance imaging. Neurosci Biobehav Rev. 2006;30(6):718–729. doi: 10.1016/j. neubiorev.2006.06.001.

14. Houston SM, Herting MM, Sowell ER. The neurobiology of childhood structural brain development: conception through adulthood. Curr Top Behav Neurosci. 2014;16:3–17. doi: 10.1007/7854_2013_265.

15. Benini R, Dagenais L, Shevell MI. Normal imaging in patients with cerebral palsy: what does it tell us? J Pediatr. 2013;162(2): 369–374. doi: 10.1016/j.jpeds.2012.07.044.

16. Welker KM, Patton A. Assessment of normal myelination with magnetic resonance imaging. Semin Neurol. 2012;32(1):15–28. doi: 10.1055/s-0032-1306382.

17. Spader HS, Ellermeier A, O'Muircheartaigh J, et al. Advan ces in myelin imaging with potential clinical application to pediatric imaging. Neurosurg Focus. 2013;34(4):E9. doi: 10.3171/2013.1. focus12426.

18. Van der Knaap MS, Valk J. MR imaging of the various stages of the normal myelination during the first year of life. Neuroradiology. 1990;31(6):459–470. doi: 10.1007/bf00340123.

19. Barkovich AJ. Concepts of myelin and myelination in neuroradiology. AJNR Am J Neuroradiol. 2000;21(6):1099–1109.

20. Guleria S, Kelly TG. Myelin, myelination, and corresponding magnetic resonance imaging changes. Radiol Clin North Am. 2014;52(2):227–239. doi: 10.1016/j.rcl.2013.11.009.

21. Mukherjee P, McKinstry RC. Diffusion tensor imaging and tractography of human brain development. Neuroimaging Clin N Am. 2006;16(1):19–43. doi: 10.1016/j.nic.2005.11.004.

22. Huppi PS, Dubois J. Diffusion tensor imaging of brain development. Semin Fetal Neonatal Med. 2006;11(6):489–497. doi: 10.1016/j.siny.2006.07.006.

23. Rollins NK. Clinical applications of diffusion tensor imaging and tractography in children. Pediatr Radiol. 2007;37(8):769–780. doi: 10.1007/s00247-007-0524-z.

24. Fan GG, Yu B, Quan SM, et al. Potential of diffusion tensor MRI in the assessment of periventricular leukomalacia. Clin Radiol. 2006; 61(4):358–364. doi: 10.1016/j.crad.2006.01.001.

25. Qiu A, Mori S, Miller MI. Diffusion tensor imaging for understanding brain development in early life. Annu Rev Psychol. 2015;66(1): 853–876. doi: 10.1146/annurev-psych-010814-015340.

26. Zanin E, Ranjeva JP, Confort-Gouny S, et al. White matter maturation of normal human fetal brain. An in vivo diffusion tensor tractography study. Brain Behav. 2011;1(2):95–108. doi: 10.1002/brb3.17.

27. Uda S, Matsui M, Tanaka C, et al. Normal development of human brain white matter from infancy to early adulthood: a diffusion tensor imaging study. Dev Neurosci. 2015;37(2):182–194. doi: 10.1159/000373885.

28. Arnfield E, Guzzetta A, Boyd R. Relationship between brain structure on magnetic resonance imaging and motor outcomes in children with cerebral palsy: a systematic review. Res Dev Disabil. 2013;34(7):2234–2250. doi: 10.1016/j.ridd.2013.03.031.

29. Staudt M. Imaging cerebral palsy. Hand Clin Neurol. 2013; 111:177–181. doi: 10.1016/B978-0-444-52891-9.00017-8.

30. Ashwal S, Russman BS, Blasco PA, et al. Practice parameter: diagnostic assessment of the child with cerebral palsy: report of the Quality Standards Subcommittee of the American Academy of Neurology and the Practice Committee of the Child Neurology Society. Neurology. 2004;62(6):851–863. doi: 10.1212/01. wnl.0000117981.35364.1b.

31. Krageloh-Mann I, Horber V. The role of magnetic resonance imaging in elucidating the pathogenesis of cerebral palsy: a systematic review. Dev Med Child Neurol. 2007;49(2):144–151. doi: 10.1111/j.1469-8749.2007.00144.x.

32. Whyte HE, Blaser S. Limitations of routine neuroimaging in predicting outcomes of preterm infants. Neuroradiology. 2013;55 Suppl 2:3–11. doi: 10.1007/s00234-013-1238-6.

33. Msall ME, Limperopoulos C, Park JJ. Neuroimaging and cerebral palsy in children. Minerva Pediatr. 2009;61(4):415–424.

34. de Vries LS, van Haastert IC, Benders MJ, Groenendaal F. Myth: cerebral palsy cannot be predicted by neonatal brain imaging. Semin Fetal Neonatal Med. 2011;16(5):279–287. doi: 10.1016/j. siny.2011.04.004.

35. Korzeniewski SJ, Birbeck G, DeLano MC, et al. A systematic review of neuroimaging for cerebral palsy. J Child Neurol. 2008;23(2):216–227. doi: 10.1177/0883073807307983.

36. Doria V, Arichi T, Edwards D.A. Magnetic resonance imaging of the preterm infant brain. Curr Pediatr Rev. 2014;10(1):48–55. doi: 10.2174/157339631001140408120821.

37. Krageloh-Mann I. Imaging of early brain injury and cortical plasticity. Experimental Neurology. 2004;190:84–90. doi: 10.1016/j.expneurol.2004.05.037.

38. Benders MJ, Kersbergen KJ, de Vries LS. Neuroimaging of white matter injury, intraventricular and cerebellar hemorrhage. Clin Perinatol. 2014;41(1):69–82. doi: 10.1016/j.clp.2013.09.005.

39. El-Dib M, Massaro AN, Bulas D, Aly H. Neuroimaging and neurodevelopmental outcome of premature infants. Am J Perinatol. 2010;27(10):803–818. doi: 10.1055/s-0030-1254550.

40. Panigrahy A, Wisnowski JL, Furtado A, et al. Neuroimaging biomarkers of preterm brain injury: toward developing the preterm connectome. Pediatr Radiol. 2012;42 Suppl 1(1):33–61. doi: 10.1007/s00247-011-2239-4.

41. Kwon SH, Vasung L, Ment LR, Huppi PS. The role of neuroimaging in predicting neurodevelopmental outcomes of preterm neonates. Clin Perinatol. 2014;41(1):257–283. doi: 10.1016/j. clp.2013.10.003.

42. Niwa T, de Vries LS, Benders MJ, et al. Punctate white matter lesions in infants: new insights using susceptibility-weighted imaging. Neuroradiology. 2011;53(9):669–679. doi: 10.1007/ s00234-011-0872-0.

43. Woodward LJ, Anderson PJ, Austin NC, et al. Neonatal MRI to predict neurodevelopmental outcomes in preterm infants. N Engl J Med. 2006;355(7):685–694. doi: 10.1056/nejmoa053792.

44. Munck P, Haataja L, Maunu J, et al. Cognitive outcome at 2 years of age in Finnish infants with very low birth weight born between 2001 and 2006. Acta Paediatr. 2010;99(3):359–366. doi: 10.1111/j.1651-2227.2009.01589.x.

45. Setanen S, Haataja L, Parkkola R, et al. Predictive value of neonatal brain MRI on the neurodevelopmental outcome of preterm infants by 5 years of age. Acta Paediatr. 2013;102(5):492–497. doi: 10.1111/apa.12191.

46. Jeon TY, Kim JH, Yoo SY, et al. Neurodevelopmental outcomes in preterm infants: comparison of infants with and without diffuse excessive high signal intensity on MR images at near-termequivalent age. Radiology. 2012;263(2):518–526. doi: 10.1148/ radiol.12111615.

47. de Bruine FT, van den Berg-Huysmans AA, Leijser LM, et al. Clinical implications of MR imaging findings in the white matter in very preterm infants: a 2 year follow up study. Radiology. 2011;261(3):899–906. doi: 10.1148/radiol.11110797.

48. Володин Н.Н., Медведев М.И., Дегтярёва М.Г., и др. Ранняя диагностика неблагоприятных последствий перинатальных гипоксически-ишемических поражений головного мозга у недоношенных детей и оптимизация их лечения // Педиатрия. Журнал им. Г.Н. Сперанского. — 2010. — Т.89. — №2. — С. 101–106. [Volodin NN, Medvedev MI, Degtyareva MG, et al. Rannyaya diagnostika neblagopriyatnykh posledstvii perinatal’nykh gipoksicheski-ishemicheskikh porazhenii golovnogo mozga u nedonoshennykh detei i optimizatsiya ikh lecheniya. Pediatriia. 2010;89(2):101–106. (In Russ).]

49. Argyropoulou MI. Brain lesions in preterm infants: initial diagnosis and follow up. Pediatr Radiol. 2010;40(6):811–818. doi: 10.1007/s00247-010-1585-y.

50. Porter EJ, Counsell SJ, Edwards AD, et al. Tract based spatial statistics of magnetic resonance images to assess disease and treatment effects in perinatal asphyxial encephalopathy. Pediatr Res. 2010;68(3):205–209. doi: 10.1203/pdr.0b013e3181e9f1ba.

51. Min K, Yu SJ, Lee JH, et al. Reliability of fractional anisotropy measurement for children with cerebral palsy. Neuropediatrics. 2014;45(2):84–92. doi: 10.1055/s-0033-1357480.

52. Rose J, Mirmiran M, Butler EE, et al. Neonatal microstructural development of the internal capsule on diffusion tensor imaging correlates with severity of gait and motor deficits. Dev Med Child Neurol. 2007;49(10):745–750. doi: 10.1111/j.1469- 8749.2007.00745.x.

53. Lee JD, Park HJ, Park ES, et al. Motor pathway injury in patients with periventricular leucomalacia and spastic diplegia. Brain. 2011;134(4):1199–1210. doi: 10.1093/brain/awr021.

54. Faria AV, Zhang J, Oishi K, et al. Atlas-based analysis of neurodevelopment from infancy to adulthood using diffusion tensor imaging and applications for automated abnormality detection. Neuroimage. 2010;52(2):415–428. doi: 10.1016/ j.neuroimage.2010.04.238.

55. Koerte I, Pelavin P, Kirmess B, et al. Anisotropy of transcallosal motor fibres indicates functional impairment in children with periventricular leukomalacia. Dev Med Child Neurol. 2011; 53(2):179–186. doi: 10.1111/j.1469-8749.2010.03840.x.

56. Мамедьяров А.М., Намазова-Баранова Л.С., Ермолина Ю.В., и др. Возможности оценки моторных и сенсорных проводящих путей головного мозга с помощью диффузионно-тензорной трактографии у детей с детским церебральным параличом // Вестник РАМН. — 2014. — Т.69. — № 9–10. — С. 70–76. [Mamed'yarov AM, Namazova-Baranova LS, Ermolina YuV, et al. Assessment of motor and sensory pathways of the brain using diffusion-tensor tractography in children with cerebral palsy. Vestn Ross Akad Med Nauk. 2014;69(9–10):70–76. (In Russ).] doi: 10.15690/vramn.v69i9-10.1134.

57. Suzuki T, Kidokoro H, Kubota T, et al. The relationship between the severity of periventricular leukomalacia and the fractional anisotropy values of diffusion tensor imaging. No To Hattatsu. 2013;45(1):21–25.

58. Scheck SM, Boyd RN, Rose SE. New insights into the pathology of white matter tracts in cerebral palsy from diffusion magnetic resonance imaging: a systematic review. Dev Med Child Neurol. 2012;54(8):684–696. doi: 10.1111/j.1469-8749.2012.04332.x.

59. Hoon AH, Vasconcellos Faria A. Pathogenesis, neuroimaging and management in children with cerebral palsy born preterm. Dev Disabil Res Rev. 2010;16(4):302–312. doi: 10.1002/ddrr.127.

60. Miller SP, Vigneron DB, Henry RG, et al. Serial quantitative diffusion tensor MRI of the premature brain: development in newborns with and without injury. J Magn Reson Imaging. 2002; 16(6):621–632. doi: 10.1002/jmri.10205.

61. Murakami A, Morimoto M, Yamada K, et al. Fiber-tracking techniques can predict the degree of neurologic impairment for periventricular leukomalacia. Pediatrics. 2008;122(3):500–506. doi: 10.1542/peds.2007-2816.


Для цитирования:


Ермолина Ю.В., Намазова-Баранова Л.С., Мамедьяров А.М., Аникин А.В., Маслова О.И. Роль диффузионной тензорной магнитно-резонансной томографии и трактографии в диагностике структурных повреждений головного мозга у детей с церебральными параличами. Вопросы современной педиатрии. 2016;15(2):141-147. https://doi.org/10.15690/vsp.v15i2.1531

For citation:


Ermolina Y.V., Namazova-Baranova L.S., Mamedyarov A.M., Anikin A.V., Maslova O.I. The Role of Diffusion-Tensor Magnetic Resonance Imaging and Tractography in the Diagnosis of Structural Brain Disorders in Children with Cerebral Palsy. Current Pediatrics. 2016;15(2):141-147. (In Russ.) https://doi.org/10.15690/vsp.v15i2.1531

Просмотров: 280


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1682-5527 (Print)
ISSN 1682-5535 (Online)