MACROSCOPIC CHARACTERISTICS OF CHILDREN'S THYMUS ACCORDING TO CT-IMAGES DATA ACCORDING TO AGE AND GENDER


Cite item

Abstract

The research purpose was to analyze images of computed tomography of the chest to study the size of the normal thymus in children and adolescents and to identify differences taking into account age and gender characteristics. Materials and methods: CT images of chest organs of 100 patients aged 3 to 18 years, performed on the basis of the Regional Clinical Tuberculosis Dispensary Public Health Institution of the Kursk Region Health Committee using the RadiAnt DICOM Viewer program, were retrospectively studied. For morphometry, we proposed a thymic-thoracic index. Results and discussion: the obtained dimensional characteristics of the thymus have differences in comparison with published data. In particular, at the age of 11-18 years, in women, the size of the gland is smaller than in the younger age group (3-10 years), while, according to the literature, the maximum size of the thymus is in the puberty period. Conclusions: the morphometric differences in the dimensional characteristics of the thymus revealed in this study indicate the need to study this organ in sexual and age aspects, with a view to their further use in the clinic.

Full Text

С учетом роли тимуса для организма человека вопросы своевременной диагностики его патологии не теряют актуальности и в настоящее время [1, 3, 4]. При этом проблема постановки правильного диагноза и, как следствие, назначение адекватного лечения возникает даже у опытных специалистов - рентгенологов, онкологов и торакальных хирургов [8, 9]. Наиболее вероятной причиной этого является гетероморфизм относительно формы и контура органа, изменение которых может привести к гипердиагностике и тимэктомии абсолютно нормального органа. Наиболее популярный в настоящее время метод обследования - ультразвуковая диагностика (УЗИ), согласно медицинским стандартам, используется только в детском возрасте (до 10 лет) [4, 5, 7]. В подростковом и зрелом возрасте его применение ограничено в связи с высокой долей вероятности ошибки в дифференцировке тимуса и жировой клетчатки переднего средостения. Использование метода магнитно-резонансной томографии (МРТ) также не является совершенным и по данным зарубежных исследователей ошибочные тимэктомии были следствием именно МРТ-диагностики [8, 10]. Наиболее оптимальным методом, по мнению большинства клиницистов, является компьютерная томография (КТ) [2, 6, 7, 8, 9, 10]. При анализе работ, оценивающих показатели неизмененного тимуса, обращает на себя внимание отсутствие четких данных о максимальном и минимальном поперечном и переднезаднем размерах здорового органа с учетом возраста и пола. Много работ посвящено проблеме роста заболеваемости тимуса у детей, по результатам диспансеризации определены наиболее критические возрасты: до двух лет, препубертат-ный и пубертатный периоды [1, 3, 5]. ЦЕЛЬ РАБОТЫ Изучить, используя результаты КТ-исследо-ваний, размеры нормального тимуса у детей и подростков и выявить различия по полу и возрасту. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ Материалом исследования явились КТ-изо-бражения органов грудной клетки 100 пациентов в возрасте от 3 до 18 лет, выполненные на аппарате КТР (компьютерный томограф рентгенологический) «Электрон» производства г. Санкт-Петербург на базе ОБУЗ «Областной клинический противотуберкулезный диспансер» комитета здравоохранения Курской области. Ретроспективное исследование, проведенное на КТ-изображениях органов грудной клетки не учитывало данных, полученных от пациентов с выявленными патологическими состояниями органов грудной клетки и (или) имевшими данные о заболеваниях, которые могли повлиять на состояние тимуса (эндокринные нарушения, лимфома, миастения, инфекционные заболевания). Для анализа КТ-изображений и проведения измерений была использована программа RadiAnt DICOM Viewer (Medixant, Польша). Для проведения морфометрических исследований в данной работе использовали предложенный нами тимико-торакальный индекс (ТТИ), который представляет собой частное, полученное от деления максимального поперечного размера органа на поперечный размер грудной клетки, измеренный по внутреннему краю ребер на этом же уровне. ТТИ = ПРТmax / ПРГК, где ТТИ - тимико-торакальный индекс; ПРТтах -максимальный поперечный размер тимуса; ПРГК -поперечный размер грудной клетки. Статистическую обработку полученных данных проводили с применением методик описательной и вариационной статистики - расчета медианы и 25 и 75 процентилей (Ме [25;75]). В качестве программной среды использовали AnalystSoftlnc., BioStat - программу статистического анализа, версия 6. В связи с малой выборкой (n < 30) в группах для определения достоверности отличий средних величин применяли непараметрический U-критерий Манна - Уитни, p - достигнутый уровень значимости. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез в данном исследовании принимали равным или меньшим 0,05 - допустимое для медико-биологических исследований значений p. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Все полученные КТ-изображения органов грудной клетки были разделены на группы с учетом половых и возрастных особенностей (табл.) Распределение КТ-изображений по полу и возрасту Возраст Мужской пол, n Женский пол, n 3-10 лет 25 25 11-18 лет 25 25 Всего 50 50 Средний возраст в младшей возрастной группе мальчиков составил (6,30 ± 1,88) года, девочек (7,50 ± 2,08) года, в старшей возрастной группе (14,50 ± 1,82) и (14,80 ± 1,52) года соответственно. На исследуемых КТ-изображениях тимус визуализировался в переднем средостении, прилегая к сердцу и крупным сосудам, без четкой идентификации границ между правой и левой долями. Передний контур железы соприкасался с грудиной и передней стенкой грудной клетки. Боковые контуры тимуса варьировали: были прямыми, вогнутыми или выпуклыми (рис. 1А). Далее было проведено измерение поперечного (ширина) и передне-заднего размеров железы на аксиальном срезе с максимальными размерами органа, способ замера представлен на рис. 1 Б. С увеличением возраста у девочек изменяется поперечный размер тимуса: снижаются показатели медианы, 25 и 75 процентилей, уменьшается вариативность данных. При этом имеет место асимметрия в пределах блока с преобладанием размеров меньше медианы: в младшей группе Ме = 3,66, в старшей группе Ме = 3,42 (рис. 2). А Б Рис. 1. А - КТ-изображения органов грудной клетки. Стрелка указывает на тимус. Б - схема, отражающая способ проведения замеров тимуса У представителей мужского пола с увеличением возраста повышаются показатели медианы, 25 и 75 процентилей поперечного размера, более выражена вариативность. У мальчиков до 10 лет в пределах межквартильного размаха и в «усах» распределение симметрично (Ме = 3,52), в старшем возрасте преобладают широкие размеры железы (>Ме = 3,615), с большой вариацией и асимметрией в пределах 1,5 межквартильного размаха (рис. 2). В гендерном аспекте, в младшей возрастной группе основные изучаемые показатели расположены в одном диапазоне значений. У девочек отмечается более высокая вариативность в пределах «усов», а у мальчиков обнаружены выбросы (2 человека) за пределы 1,5 межквартильного размаха выше нормы. В группе 1118 лет у представителей мужского пола вариативность и значения медианы, 25 и 75 процентилей выше, чем у девушек того же возраста (рис. 2). Рис. 2. Результаты замеров поперечного размера тимуса Показатели передне-заднего размера (медиана, 25 и 75 процентили) вилочковой железы у девочек уменьшаются в старшей возрастной группе, распределение данных в пределах блока симметрично, менее выражена вариативность. У девочек до 10 лет преобладают размеры больше медианы (Ме = 3,115) (рис. 3). У мальчиков в младшем возрасте определяется высокая вариативность в пределах межквартильного размаха и в «усах», распределение асимметрично с преобладанием цифровых данных передне-заднего размера больше медианы (Ме = 2,955). В группе мужского пола 11-18 лет в пределах блока превалируют показатели меньше медианы (Ме = 3,245) (рис. 3). По половому признаку в младшем возрасте вариативность показателей переднезаднего размера в блоке и в «усах» выше у мальчиков, при этом медиана меньше, чем у девочек, в группе которых определяется один выброс за пределы 1,5 межквартильного размаха выше нормы. В старшей группе медиана, 25 и 75 процен-тили передне-заднего размера больше у представителей мужского пола, в этой же группе отмечаются два выброса за пределы графика распределения ниже нормы. Более выраженная вариативность передне-заднего размера тимуса в сравнении с поперечным можно анатомически объяснить прилегающими сзади сосудами и изменяющимся с возрастом размером сердца. При этом статистически значимых отличий в поперечном и в передне-заднем размерах органа между мальчиками и девочками одного возраста выявлено не было. Полученные данные представлены ниже на графике распределения box-plot (рис. 3). “девочки (3-10 лет) «г девочки (11-1S лет) « мальчики (3-10 лет) «а мальчики (11-18 лет) Рис. 3. Результаты замеров передне-заднего размеров тимуса Таким образом, полученные нами данные имеют некоторые отличия в сравнении с литературными, в частности, у девочек в возрасте 11-18 лет оба размера железы меньше, чем в младшей возрастной группе (3-10 лет). При этом согласно данным отечественной литературы максимальный размер тимус имеет в пубертатный период, с последующим постепенным уменьшением с возрастом [7]. Результаты расчета тимико-торакального индекса (ТТИ) представлены ниже на графике распределения box-plot (рис. 4). п девочки (3-10 лет) и девочки (11-13 лет) и мальчики (3-10 лет) а мальчики (11-18 лет) Рис. 4. Результаты просчета тимико-торакального индекса Полученные данные свидетельствуют, что вариативность показателей индекса выше в группах младшего возраста обоих полов, преобладание значений больше медианы определяется у мальчиков (Ме = 0,16), меньше медианы у девочек (Ме = 0,18). С возрастом ТТИ в обеих группах статистически достоверно снижался (р = 0,0001), что соответствует возрастным нормам в рентгенологии. При этом вариативность данных была выше у представительниц женского пола. В свою очередь, это свидетельствует о том, что в изученный возрастной период активного роста организма тимус практически не меняется в размере. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Таким образом, были изучены поперечный и передне-задний размеры тимуса у детей обоих полов от 3 до 18 лет. Достоверных отличий по полу и возрасту выявить не удалось, что не соответствует данным научной литературы. При анализе ТТИ видно, что в период активного роста нашего организма в целом размеры тимуса не изменяются. В результате исследования найдены разногласия с данными отечественных и зарубежных ученых, что требует продолжения изучения органа, как в половом, так и возрастном аспектах.
×

About the authors

M. S Gomon

FSBEI HE «Kursk State Medical University» of Public Health Ministry of the Russian Federation

L. A Mantulina

FSBEI HE «Kursk State Medical University» of Public Health Ministry of the Russian Federation

M. A Zatolokina

FSBEI HE «Kursk State Medical University» of Public Health Ministry of the Russian Federation

Email: marika1212@mail.ru

V. A Lipatov

FSBEI HE «Kursk State Medical University» of Public Health Ministry of the Russian Federation

References

  1. Абаева Т.С. Особенности структуры макро-и микроскопической анатомии вилочковой железы у грудных детей и у людей пожилого возраста // Вестник науки и образования. - 2016. - № 12 (24). - С. 104-109.
  2. Ветшев П.С., Кондрашин С.А., Абдалова О.В. и др. Роль компьютерной томографии и сцинтиграфии в диагностике состояния вилочковой железы у больных генерализованной миастенией // Вестник Национального медико-хирургического Центра им. Н.И. Пирогова. - 2009. - T. 4, № 1. - С. 14-19.
  3. Воропаева Я.В., Кузьменко Л.Г. Распространенность болезней вилочковой железы у детей в Российской Федерации // Российский вестник перинатологии и педиатрии. - 2012. - № 2. - С. 99-103.
  4. Капитонова М.Ю., Краюшкин А.И., Федорова О.В. и др. Акцидентальная инволюция тимуса при действии нейрогенных и психогенных стрессоров // Фундаментальные исследования. - 2005. - № 6. - С. 46-47.
  5. Сомова Е.И., Красилова Е.В., Проскурова К.В. Синдром увеличенной вилочковой железы у детей разных возрастных групп // Электронный сборник научных трудов «Здоровье и образование в XXI веке». - 2011. - Т. 13, № 3. - С. 111.
  6. Стабредов А.В., Асфандияров Р.И., Краюшкин А.И. и др. Инволюционные изменения морфометрических параметров почечной лоханки и больших почечных чашек человека (по данным мультиспирального компьютернотомографического исследования) // Вестник Волгоградского государственного медицинского университета. - 2012. - № 2 (42). - С. 75-79.
  7. Юдин А.Л., Проскурина М.Ф., Фархат Ф. и др. Морфометрия вилочковой железы по результатам компьютерно-томографического и ультразвукового исследования переднего средостения // Медицинская визуализация. - 2007. - № 1. - С. 59-68.
  8. Ackman J.B., Kovacina B., Carter B.W., et al. Sex difference in normal thymic appearance in adults 20-30 years of age // Radiology. - 2013. - Vol. 268, no. 1. -P. 245-253.
  9. Araki T., Sholl L.M., Gerbaudo V.H., et al. Thymic measurements in pathologically proven normal thymus and thymic hyperplasia: Intra- and interobserver variability // Academic Radiology. - 2014. - Vol. 21, no. 6. - P. 733-742.
  10. Nishino M., Ashiku S.K., Kocher O.N., et al. The Thymus: A Comprehensive Review // RadioGraphics. - 2006. - Vol. 26, no. 2. - P. 335-348.

Copyright (c) 2020 Gomon M.S., Mantulina L.A., Zatolokina M.A., Lipatov V.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 79562 от 27.11.2020 г.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies