Протонная магнитно-резонансная спектроскопия у детей с задержкой психоречевого развития, ассоциированной с фокальной височной эпилепсией

Полный текст

АКТУАЛЬНОСТЬ

Задержка психоречевого развития (ЗПРР) — это группа заболеваний, которая обусловлена различными причинами и включает в себя задержку психического и речевого развития. Нарушение формирования и развития основных психических функций у ребенка, таких как память, внимание, мышление, эмоционально-волевая сфера, навыков, задержки в интеллектуальном росте и нарушения познавательной деятельности относится к задержке психического развития. Задержка речевого развития — это более позднее овладение детьми устной речью, с последующими возможными проблемами в освоении навыков чтения и письма, что вызывает сложности в усвоении школьного материала и отражается на общей успеваемости ребенка. Одной из причин возникновения ЗПРР является эпилепсия, особое место среди форм которой занимает фокальная височная эпилепсия [2, 3].

В России в среднем около 5–10 % детей имеют проблемы с речью. В других странах этот показатель может достигать 30 % [5]. В настоящее время наблюдается рост интереса к ранней диагностике нарушения речевого развития у детей.

Большинство научных работ, как правило, посвящены выявлению классических форм эпилепсии. Однако в этих работах не проводилось сопоставление полученных данных с нарушением психоречевого развития. Диагностика пациентов опиралась только на выявление очага эпилептиформной активности. С развитием технологий молекулярной нейровизуализации, к которым относится метод протонной магнитно-резонансной спектроскопии (¹Н-МРС), появилась возможность определить место и роль ¹Н-МРС в клинической практике у пациентов этой группы.

Цель исследования — определить роль и место протонной магнитно-резонансной спектроскопии в клинической практике у детей с задержкой психоречевого развития, ассоциированной с височной эпилепсией.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследовано 37 детей в возрасте от 2 до 10 лет. Из них 15 детей в возрасте от 2 до 8 лет [средний возраст 4,6 года (SD 2,028); 8 мальчиков, 7 девочек] с диагнозом «Задержка психоречевого развития, структурная фокальная височная эпилепсия» вошли в первую группу сравнения. Вторую группу сравнения составили 12 детей в возрасте от 3 до 10 лет [средний возраст 5 лет (SD 2,065); 7 мальчиков, 5 девочек] без патологии центральной нервной системы ЦНС, проходящие ¹Н-МРС-обследование для исключения соматических заболеваний. Третью группу сравнения составили 10 детей в возрасте от 4 до 9 лет [средний возраст 6 лет (SD 1,699); 6 мальчиков, 4 девочек] со структурной фокальной височной эпилепсией, без задержки психоречевого развития.

Критерии включения: 1) пациенты, проходившие плановое обследование в частном неврологическом центре с жалобами на отсутствие речи и задержку сроков психического развития; 2) возраст до 10 лет; 3) пациенты, не имеющие противопоказаний к выполнению процедуры ¹Н-МРС, то есть внутривенному наркозу. Критерии невключения: 1) пациенты с грубыми органическими поражениями головного мозга, включая гидроцефалию, аномалии развития мозга, генетические синдромы (хромосомные, метаболические и др.) и пр.; 2) пациенты, находящиеся в неустойчивой ремиссии.

У всех пациентов была выполнена электроэнцефалография (ЭЭГ) с последующим определением типичного для эпилепсии паттерна. Для исключения органических поражений головного мозга использовали рутинную магнитную резонансную томографию (томограф фирмы Philips Ingenia 1.5 Тл) с применением стандартных протоколов исследования (T1-ВИ, Т2-ВИ, Flair-ВИ, DWI). Для определения концентрации нейрометаболитов в тканях головного мозга у пациентов использовали мультивоксельную ¹Н-МРС (методом PRESS) в префронтальной коре, области постцентральных извилин, височных долей, внутренней капсуле и гиппокампах с обеих сторон. При расчете соотношения концентрации основных метаболитов опирались на показатели N-ацетиласпартата (NAA) и креатина (Cr) с характерными для них химическими сдвигами на 2,0 и 3,0 ppm соответственно. Для анализа спектрограмм использовали программный пакет для ¹Н-МРС Philips IntelliSpace Portal. Статистическую обработку и анализ данных исследования осуществляли с помощью программ Microsoft Office Excel.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

У пациентов c ЗПРР, ассоциированной с фокальной височной эпилепсией, при рутинной магнитно-резонансной томографии были выявлены следующие изменения: у одного пациента обнаружены признаки дисмиелинизации в области островков височных долей, у восьмерых — расширение периваскулярных пространств, у шестерых — признаки незавершенной миелинизации, у троих — кисты прозрачной перегородки.

На рис. 1 представлены результаты изменения концентрации основных метаболитов характерных для пациентов с ЗПРР, ассоциированной с фокальной височной эпилепсией.

 

Рис. 1. Слева: протонная магнитно-резонансная спектроскопия головного мозга пациента с задержкой психоречевого развития, ассоциированной с фокальной височной эпилепсией. Область исследования: полюсы височных долей. Отмечается латерализация патологии в правой височной доле в виде снижения концентрации N-ацетиласпартата (А). Показатели метаболитов в левой височной доле в пределах нормальных величин (B). Справа: на электроэнцефалограмме выявлена эпилептиформная активность в височной области справа (стрелки), без генерализации

Fig. 1. Left: ¹H-MRC of the brain of a patient with mental and speech development delay associated with focal temporal lobe epilepsy. Field of study: poles of the temporal lobes. There is a lateralization of pathology in the right temporal lobe in the form of a decrease in the concentration of N-acetylaspartate (A). The indicators of metabolites in the left temporal lobe are within normal values (B). Right: this patient’s EEG revealed epileptiform activity in the temporal region on the right (arrows), without generalization

 

У двух пациентов с ЗПРР, ассоциированной с височной эпилепсией, у которых обнаружился пик липидов на стороне поражения, выявлены следующие изменения основных метаболитов (рис. 2).

 

Рис. 2. Протонная магнитно-резонансная спектроскопия головного мозга пациента с задержкой психоречевого развития, ассоциированной с фокальной височной эпилепсией. Область исследования: центральные и постцентральные извилины с обеих сторон. Отмечается латерализация патологии в правых лобной и теменной долях со снижением концентрации N-ацетиласпартата (A, B). Визуализируются пики липидов (стрелки). В левых отделах головного мозга данных изменений не наблюдается (C, D). С двух сторон прослеживается увеличение концентрации холина

Fig. 2. ¹H-MRC of the brain of a patient with mental and speech development delay associated with focal temporal lobe epilepsy. Research area: central and postcentral gyri on both sides. There is a lateralization of pathology in the right frontal and parietal lobes with a decrease in the concentration of N-acetylaspartate (A, B). Lipid peaks are visualized (arrows). In the left parts of the brain, these changes are not observed (C, D). There is also an increase in the concentration of choline on both sides

 

Данные соотношения концентраций метаболитов, полученные с помощью программы PRESS, у детей с диагнозом «Задержка психоречевого развития, структурная фокальная височная эпилепсия» из первой группы сравнения и детей без патологии центральной нервной системы из второй группы сравнения представлены в табл. 1.

 

Таблица 1 / Table 1

Средние значения соотношения метаболитов у пациентов из первой и второй групп сравнения / Average values of the ratio of metabolites in patients from the first and second comparison groups

Область головного мозга / Brain area	Первая группа / First group NАА/Cr (SD)	Вторая группа / Second group NАА/Cr (SD)	Первая группа / First group Cho/NАА (SD)	Вторая группа / Second group Cho/NАА (SD)	Первая группа / First group Cho/Cr (SD)	Вторая группа / Second group Cho/Cr (SD)
Префронтальная кора (справа) / Prefrontal cortex (right)	1,56 (0,732)	2 (0,162), p = 0,183	1,08 (0,442)	0,84 (0,231), p = 0,152	1,33 (0,42)	0,96 (0,166), p = 0,01
Префронтальная кора (слева) / Prefrontal cortex (left)	1,69 (0,755)	2,12 (0,181), p = 0,167	1,14 (0,553)	0,8 (0,229), p = 0,2	1,38 (0,477)	1 (0,172), p = 0,037
Постцентральная извилина (справа) / Postcentral gyrus (right)	1,59 (0,699)	2,09 (0,183), p = 0,041	1,16 (0,594)	0,77 (0,226), p = 0,236	1,46 (0,356)	0,92 (0,175), p = 0,021
Постцентральная извилина (слева) / Postcentral gyrus (left)	1,62 (0,676)	1,98 (0,181), p = 0,217	1,11 (0,545)	0,9 (0,267), p = 0,323	1,25 (0,375)	0,88 (0,165), p = 0,01
Височная доля (справа) / Temporal lobe (right)	1,52 (0,463)	1,99 (0,223), p = 0,05	1,06 (0,404)	0,85 (0,197), p = 0,152	1,14 (0,394)	0,95 (0,299), p = 0,347
Височная доля (слева) / Temporal lobe (left)	1,67 (0,474)	1,89 (0,205), p = 0,09	1,12 (0,457)	0,9 (0,241), p = 0,256	1,36 (0,517)	1,06 (0,222), p = 0,126
Гиппокамп (справа) / Hippocampus (right)	1,47 (0,516)	1,95 (0,214), p = 0,01	1,03 (0,361)	0,78 (0,18), p = 0,126	1,08 (0,247)	0,98 (0,186), p = 0,277
Гиппокамп (слева) / Hippocampus (left)	1,69 (0,58)	2,17 (0,23), p = 0,032	1,2 (0,520)	0,89 (0,246), p = 0,152	1,26 (0,394)	0,99 (0,19), p = 0,067
Внутренняя капсула (справа) / Internal capsule (right)	1,59 (0,46)	2,06 (0,226), p = 0,05	0,95 (0,39)	0,79 (0,183), p = 0,456	1,28 (0,236)	1,02 (0,191), p = 0,09
Внутренняя капсула (слева) / Internal capsule (left)	1,58 (0,334)	1,92 (0,176), р = 0,03	0,99 (0,339)	0,75 (0,219), p = 0,075	1,34 (0,279)	0,97 (0,175), р = 0,01

Примечание. Для сопоставления использовали U-индекс Манна – Уитни. Выделенные значения коэффициента корреляции (p) статистически значимые (p < 0,5) для данных областей сравнения. Note. The Mann–Whitney U-index was used for comparison. The selected values of the correlation coefficient (p) are statistically significant (p < 0.5) for these comparison areas

 

У детей с ЗПРР, ассоциированной с височной эпилепсией, при сравнении с группой детей без патологии центральной нервной системы выявились следующие изменения в метаболизме: снижение соотношения концентраций NAA/Cr (p < 0,05) в постцентральной извилине справа, височной доле справа и гиппокампах и внутренней капсуле с обеих сторон за счет снижения концентрации N-ацетиласпартата; увеличение соотношения концентраций Cho/Cr (p < 0,05) в префронтальной коре, постцентральных извилинах и внутренней капсуле с обеих сторон за счет повышения концентрации холина. У двух пациентов обнаружились пики липидов на стороне поражения при сопоставлении с данными электроэнцефалограммы. Остальные изменения в соотношениях метаболитов оказались статистически не значимы (p > 0,05).

Данные соотношения концентраций метаболитов, полученные с помощью программы PRESS, у детей с диагнозом «Задержка психоречевого развития, структурная фокальная височная эпилепсия» из первой группы сравнения и детей со структурной фокальной височной эпилепсией без задержки психоречевого развития из третьей группы сравнения представлены в табл. 2.

 

Таблица 2 / Table 2

Средние значения соотношения метаболитов у пациентов из первой и третьей групп сравнения / The average values of the ratio of metabolites in patients from the first and third comparison groups

Область головного мозга / Brain area	Первая группа / First group NАА/Cr (SD)	Третья группа / Third group NАА/Cr (SD)	Первая группа / First group Cho/NАА (SD)	Третья группа / Third group Cho/NАА (SD)	Первая группа / First group Cho/Cr (SD)	Третья группа / Third group Cho/Cr (SD)
Префронтальная кора (справа) / Prefrontal cortex (right)	1,56 (0,732)	1,97 (0,226), p = 0,261	1,08 (0,442)	0,88 (0,193), p = 0,261	1,33 (0,42)	1,05 (0,362), p = 0,144
Префронтальная кора (слева) / Prefrontal cortex (left)	1,69 (0,755)	1,98 (0,269), p = 0,723	1,14 (0,553)	0,87 (0,34), p = 0,311	1,38 (0,477)	1,1 (0,349), p = 0,103
Постцентральная извилина (справа) / Postcentral gyrus (right)	1,59 (0,699)	1,9 (0,298), p = 0,311	1,16 (0,594)	0,88 (0,451), p = 0,285	1,46 (0,356)	0,97 (0,258), p = 0,167
Постцентральная извилина (слева) / Postcentral gyrus (left)	1,62 (0,676)	1,93 (0,386), p = 0,338	1,11 (0,545)	0,93 (0,565), p = 0,461	1,25 (0,375)	1,02 (0,319), p = 0,160
Височная доля (справа) / Temporal lobe (right)	1,52 (0,463)	1,58 (0,193), p = 0,261	1,06 (0,404)	0,85 (0,263), p = 0,238	1,14 (0,394)	0,94 (0,368), p = 0,129
Височная доля (слева) / Temporal lobe (left)	1,67 (0,474)	1,9 (0,141), p = 0,129	1,12 (0,457)	0,97 (0,471), p = 0,367	1,36 (0,517)	1,04 (0,442), p = 0,091
Гиппокамп (справа) / Hippocampus (right)	1,47 (0,516)	1,87 (0,182), p = 0,023	1,03 (0,361)	0,9 (0,368), p = 0,355	1,08 (0,247)	0,92 (0,147), p = 0,103
Гиппокамп (слева) / Hippocampus (left)	1,69 (0,58)	1,95 (0,299), p = 0,338	1,2 (0,520)	1,06 (0,492), p = 0,495	1,26 (0,394)	0,98 (0,244), p = 0,048
Внутренняя капсула (справа) / Internal capsule (right)	1,59 (0,46)	1,89 (0,338), p = 0,062	0,95 (0,39)	0,77 (0,235), p = 0,338	1,28 (0,236)	1,07 (0,176), p = 0,031
Внутренняя капсула (слева) / Internal capsule (left)	1,58 (0,334)	1,85 (0,302), p = 0,026	0,99 (0,339)	0,82 (0,181), p = 0,129	1,34 (0,279)	1,08 (0,257), p = 0,026

Примечание. Для сопоставления использовали U-индекс Манна – Уитни. Выделенные значения коэффициента корреляции (p) статистически значимые (p < 0,5) для данных областей сравнения. Note. The Mann–Whitney U-index was used for comparison. The selected values of the correlation coefficient (p) are statistically significant (p < 0.5) for these comparison areas

 

У детей с ЗПРР, ассоциированной с височной эпилепсией, при сравнении с третьей группой детей со структурной фокальной височной эпилепсией без задержки психоречевого развития определились следующие альтерации метаболизма в головном мозге: соотношения концентраций NAA/Cr (p < 0,05) в гиппокампе справа и во внутренней капсуле слева были снижены; соотношения концентраций Cho/Cr (p < 0,05) в гиппокампе слева и внутренней капсуле с обеих сторон, наоборот, повышены. Остальные изменения в соотношениях метаболитов оказались статистически незначимы (p > 0,05).

По данным ЭЭГ отмечался патологический паттерн, свойственный для фокальной височной эпилепсии. Данные показывают наличие корреляции между ¹Н-МРС и ЭЭГ.

ОБСУЖДЕНИЕ И ВЫВОДЫ

Как правило, в исследованиях, посвященных изучению эпилепсии, основное внимание уделяется только выявлению патологического очага эпилептиформной активности. Данные о взаимосвязи подобных проявлений с течением задержки психоречевого развития не представлены. При обсуждении материала пришлось учитывать вышеуказанные сложности.

У пациентов с ЗПРР, ассоциированной с фокальной височной эпилепсией, было отмечено снижение соотношений концентраций NAA/Cr за счет уменьшения концентрации N-ацетиласпартата в постцентральной извилине справа и правой височной доле, что, наиболее вероятно, указывает на нейрональную дисфункцию данных областей и латерализацию процесса.

В большинстве случаев у пациентов с эпилепсией, которым проводили ¹Н-МРС головного мозга, точно так же отмечалась латерализация показателей со снижением соотношения концентрации NAA/Cr на стороне поражения [12]. Подобные изменения были получены в исследовании 100 пациентов с височной эпилепсией. У пациентов наблюдалось снижение концентрации N-ацетиласпартата в определенном по данным ЭЭГ очаге по сравнению с контралатеральной стороной. Степень асимметрии коррелировала с уменьшением концентрации N-ацетиласпаратата и патологическим паттерном ЭЭГ [9, 10]. В другой работе определили, что снижение концентрации N-ацетиласпартата не только выявляется в ипсилатеральном гиппокампе, но и согласуется с данными позитронно-эмиссионной томографии совмещенной с компьютерной томографией, указывающими на вовлеченные в патологические процессы лимбические и подкорковые ядра [8].

В нашем случае у пациентов с ЗПРР, ассоциированной с фокальной височной эпилепсией, отмечались метаболические альтерации в гиппокампах, а также во внутренней капсуле с обеих сторон, где проходят основные проводящие пути головного мозга.

Так, с помощью ¹Н-МРС удалось латерализовать эпилептический очаг у 19 пациентов. Однако у 57,5 % пациентов из этой группы был выявлен мезиально-височный склероз [8].

В другом исследовании 30 пациентов с височной эпилепсией были обследованы с помощью ¹Н-МРС. С помощью индекса асимметрии ¹H-МРС удалось латерализовать процесс у 26 пациентов, из них 16 случаев были латерализованы справа и 10 случаев слева. У оставшихся 4 пациентов не удалось провести латерализацию [6].

При эпилептиформной активности, наиболее вероятно, происходят нарушения в нейромедиаторных системах с последующим истощением концентрации метаболитов. Это приводит к разрыву нейрональных связей не только в корковых центрах праксиса, гнозиса, но и в центрах речи, вызывая характерные для ЗПРР нарушения [1, 13].

Помимо снижения концентрации N-ацетиласпартата у обследованных пациентов с ЗПРР, ассоциированной с височной эпилепсией, отмечалось изменение соотношения концентраций Cho/Cr в префронтальной коре, области постцентральных извилин и внутренней капсуле с обеих сторон за счет увеличения концентрации холина, отвечающего функционированию лимбической и окололимбической системы, что, может быть, связано с нарушениями высших психических функций [4, 11]. У двух пациентов также обнаружились пики липидов на стороне поражения, что только подтверждает факт повреждения нейронов. Подобные изменения были выявлены у 46 пациентов с височной эпилепсией в гиппокампах при помощи ¹H-МРС, где отмечалось значительное повышение концентрации лактата, мио-инозитола, соотношения холина к креатину, глутамина и глутамата на стороне поражения [7].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Следует отметить, что при сравнении концентраций основных метаболитов у детей с ЗПРР, ассоциированной с фокальной височной эпилепсией, с другими группами пациентов, были выявлены значимые изменения метаболизма в головном мозге. Несмотря на это, утверждать, что снижение концентрации N-aцетиласпартата является патогномоничным для данной патологии не представляется возможным. N-aцетиласпартат позволяет только латерализовать очаг эпилептиформной активности в головном мозге, как и у пациентов с классической фокальной эпилепсией, что не является специфическим признаком ЗПРР, ассоциированной с фокальной височной эпилепсией. Повышение концентрации холина во внутренней капсуле с обеих сторон на фоне снижения концентрации N-ацетиласпаратата — отличительная характеристика для пациентов с ЗПРР, ассоциированная с фокальной височной эпилепсией. Это может быть связано с нарушениями высших психических функций за счет повреждения нейронов, отвечающих за лимбическую и окололимбическую системы. У двух пациентов также обнаружились пики липидов на стороне поражения, что только подтверждает факт повреждения нейронов.

Таким образом, ¹H-МРС с учетом выявленных метаболических изменений у пациентов с задержкой психоречевого развития, ассоциированной с височной эпилепсией, может быть применена как дополнительный метод дифференциальной диагностики с другими формами задержки психоречевого развития.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Вклад авторов. Все авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией).

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Источник финансирования. Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при проведении исследования.

Об авторах

Артур Михайлович Сергеев

Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: artur5ergeeff@yandex.ru

аспирант кафедры медицинской биофизики

Россия, Санкт-Петербург

Александр Владимирович Поздняков

Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет; Российский научный центр радиологии и хирургических технологий им. акад. А.М. Гранова

Email: pozdnyakovalex@yandex.ru

д-р мед. наук, профессор, заведующий отделением лучевой диагностики, заведующий кафедрой медицинской биофизики

Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Северин Вячеславович Гречаный

Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет

Email: svgrechany@mail.ru

д-р мед. наук, доцент, заведующий кафедрой психиатрии и наркологии

Россия, Санкт-Петербург

Элина Эльбековна Атаманова

Клиника «Доктрина»

Email: atelel@mail.ru

канд. мед. наук, врач-невролог, вертебролог

Россия, Санкт-Петербург

Ольга Федоровна Позднякова

Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет; Российский научный центр радиологии и хирургических технологий им. акад. А.М. Гранова; Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова

Email: radiology@mail.ru

канд. мед. наук, доцент кафедры медицинской биофизики, врач-рентгенолог отделения лучевой диагностики

Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Олег Вячеславович Шокин

Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет; Институт физиологии им. И.П. Павлова Российской академии наук

Email: radiology@mail.ru

старший преподаватель кафедры медицинской биофизики

Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Владимир Иванович Полищук

Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет

Email: radiology@mail.ru

старший преподаватель кафедры медицинской биофизики

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

Дополнительные файлы