Correlation analysis of T2-weighted images and Medical Research Council scale in corticosteroid-naive patients with Duchenne muscular dystrophy

Vasiliy M. Suslov; Суслов Василий Михайлович; Alexander V. Pozdnyakov; Поздняков Александр Владимирович; Dmitry O. Ivanov; Иванов Дмитрий Олегович; Dmitry I. Rudenko; Руденко Дмитрий Игоревич; Damir A. Malekov; Малеков Дамир Асиятович; Alexandra D. Suslova; Суслова Александра Дмитриевна; Daria I. Ulyanenko; Ульяненко Дарья Ильинична

doi:10.17816/PED8672-79

Корреляционный анализ Т2-взвешенных изображений и шкалы Medical Research Council у пациентов с мышечной дистрофией Дюшенна, не получавших глюкокортикостероидную терапию

Авторы: Суслов В.М.¹, Поздняков А.В.¹, Иванов Д.О.¹, Руденко Д.И.¹, Малеков Д.А.¹, Суслова А.Д.¹, Ульяненко Д.И.¹
Учреждения:
1. ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет» Минздрава России
Выпуск: Том 8, № 6 (2017)
Страницы: 72-79
Раздел: Статьи
URL: https://journals.eco-vector.com/pediatr/article/view/7879
DOI: https://doi.org/10.17816/PED8672-79
ID: 7879

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Полный текст
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

В связи с существующей необходимостью выбора объективных инструментальных методов оценки состояния скелетной мускулатуры у больных с мышечной дистрофией Дюшенна целью нашей работы являлась оценка корреляционных связей между мануальными методами оценки силы мышц и результатами магнитно-резонансной томографии (МРТ) скелетной мускулатуры нижних конечностей. Обследовано 15 пациентов с мышечной дистрофией Дюшенна, не получавших глюкокортикостероидную терапию. Пациенты были разделены на две группы: способные (средний возраст — 8,1 года) и неспособные (средний возраст — 12,7 года) самостоятельно передвигаться. Всем пациентам была оценена сила мышц нижних конечностей по шкале Medical Research Council (MRC) и проведена МРТ скелетных мышц тазового пояса, бедер и голеней. Были получены следующие результаты: пациенты, способные передвигаться, характеризовались высокой степенью корреляции данных шкалы MRC и результатов МРТ нижних конечностей при оценке мышц тазового пояса и бёдер и общего количества баллов (тазового пояса, бедер и голеней) и корреляцией средней степени при оценке мышц голеней. У пациентов, неспособных к передвижению, отмечалась лишь слабая взаимосвязь при оценке мышц тазового пояса и бедер, а также общего количества баллов нижних конечностей. Не было выявлено корреляции между MRC и результатами МРТ в мышцах голеней. Таким образом, МРТ позволяет достоверно оценить степень жировой инфильтрации при мышечной дистрофии Дюшенна и является методом выбора в диагностике и оценке тяжести данного заболевания.

Ключевые слова

мышечная дистрофия Дюшенна (МДД), магнитно-резонансная томография (МРТ)

Полный текст

Мышечная дистрофия Дюшенна (МДД) — тяжелое прогрессирующее Х-сцепленное заболевание, проявляющееся слабостью и атрофией мышц. Заболеваемость составляет 3,3 на 10 тыс. новорожденных мальчиков [5]. Заболевание вызывается мутациями и потерей функции в гене дистрофина (DMD), расположенного в Х-хромосоме (Xp.21) [9].

Мышечная дистрофия Дюшенна имеет характерную клиническую картину, наиболее часто выявляющуюся в возрасте 3–5 лет. Основными клиническими симптомами выступают медленное прогрессирующее течение заболевания, первичное поражение мышц тазового пояса и бедер, выражающееся утомляемостью, измененной миопатической «утиной» походкой, частыми падениями, затруднением при подъеме по лестнице и при попытках встать с пола [18].

Применение глюкокортикостероидной терапии замедляет прогрессирование мышечной слабости, при этом на более длительное время сохраняется способность к самостоятельному передвижению [17]. Тем не менее данный вид терапии дает многочисленные побочные эффекты и приводит к ухудшению качества жизни пациента [3].

Для МДД характерны изменения в ряде биохимических (повышение уровней креатинфосфокиназы, лактатдегидрогеназы, АЛТ и АСТ) и генетических маркеров [2].

Мануальная пятибалльная оценка силы скелетных мышц по шкале Медицинского научно-исследовательского совета Великобритании (Medical Research Council (MRC)) представляет собой широко распространенный метод при обследовании пациентов с неврологической патологией, в том числе с нервно-мышечными заболеваниями [4]. Вместе с тем клинические методы оценки функционального состояния мышечной системы в большей степени субъективные. Конечные результаты этих исследований зависят от возраста, наличия поведенческих и когнитивных расстройств, приверженности и мотивации испытуемого к обследованию и других факторов [1], а также от опыта и субъективного мнения экзаменатора [15].

В связи с этим существует необходимость в объективных инструментальных методах оценки состояния мышечной системы у больных с нервно-мышечными заболеваниями, в том числе при МДД. Одним из наиболее эффективных и безопасных методов оценки является магнитно-резонансная томография (МРТ) [6]. Данный метод оценки состояния скелетных мышц обладает высокой чувствительностью к тканям и способен давать наиболее достоверную оценку степени замещения скелетных мышц жировой и фиброзной тканью, а также выявлять воспалительный компонент, сопровождающий эти изменения [14].

В связи с вышеизложенным, целью нашей работы было сопоставление данных мультипараметрической МРТ с результатами шкалы MRC у детей с МДД, не получавших глюкокортикостероидную терапию.

Материалы и методы

Исследование проводилось на базе Санкт-Петербургского государственного педиатрического медицинского университета. Обследованы 15 мальчиков с генетически подтвержденной мышечной дистрофией Дюшенна в возрасте от 5,11 до 16,1 года (средний возраст — 9,9 года).

Все пациенты были разделены на две группы в зависимости от функциональных возможностей. Первая группа (с сохранной способностью к самостоятельному передвижению) состояла из 9 пациентов в возрасте от 5,11 до 11,5 года (средний возраст — 8,1 года). Вторая группа (без возможности к самостоятельному передвижению) состояла из 6 пациентов в возрасте от 11,4 до 16,1 года (средний возраст — 12,7 года).

Мануальную оценку силы скелетных мышц проводили с использованием шкалы MRC. В проксимальных отделах нижних конечностей осуществляли мануальную оценку силы разгибания, сгибания, отведения и приведения в тазобедренном суставе, а также силы сгибания и разгибания в коленном суставе. В дистальных отделах нижних конечностей оценивали силу сгибания и разгибания стопы и пальцев ног.

В дальнейшем был проведен расчет общей силы мышц тазового пояса и бедер, голеней, а также подсчитано общее количество баллов для нижних конечностей (все исследуемые мышцы тазового пояса, бедер и голеней). Индекс MRC вычисляли по формуле [16]

Также всем пациентам была выполнена МРТ скелетных мышц. Исследование проводилось на магнитно-резонансном томографе Philips Ingenia 1.5T с использованием наружной нательной катушки и протокола T2 (TE = 40 мс, TR = 3500 мс, flip angle = 90°, slice thickness = 10 мм, slice gap = 15 мм). Полученные данные оценены по полуколичественной четырехбалльной шкале Mercuri [12]. В дальнейшем была рассчитана сумма баллов для мышц тазового пояса и бедер, голеней, а также сумма баллов всех исследуемых мышц нижних конечностей.

В процессе исследования оценивались мышцы тазового пояса (mm. gluteus maximus, medius, minimus), бедер (m. adductor longus, m. adductor brevis, m. adductor magnus, m. quadriceps, m. biceps femoris, m. semitendinosus, m. semimembranosus) и голеней (m. gastrocnemius, m. soleus, m. peroneus, m. tibialis anterior, m. tibialis posterior, m. extensor digitorum longus, m. flexor digitorum longus).

Для суммы баллов по шкале Mercuri и индекса MRC для мышц тазового пояса, бедер и голеней и общего количества баллов для нижних конечностей были рассчитаны средние значения и выполнен корреляционный анализ по методу Спирмена с оценкой силы корреляционных связей по шкале Чеддока. Статистический анализ проводился при помощи программы Microsoft Excel 2007.

Результаты

Мануальная оценка силы мышц по шкале MRC

В группе пациентов, способных к самостоятельному передвижению, наблюдалась наибольшая сохранность силы мышц, сгибающих ногу в коленном суставе (средний балл — 4,9). Также отмечалась практически полная сохранность мышц — разгибателей голени (средний балл — 4,8). В приводящих мышцах бедра средний балл составлял 3,3. Наименьшая сила мышц наблюдалась при разгибании (средний балл — 2,7) и сгибании (средний балл — 3,1) в тазобедренном суставе, а также при отведении бедер (средний балл — 3,0).

Группа пациентов, неспособных к самостоятельному передвижению, продемонстрировала наибольшую силу при сгибании ноги в коленном суставе (средний балл — 3,7). В остальных группах мышц тазового пояса и бедер наблюдалось снижение силы мышц: при разгибании ноги в коленном суставе средний балл составлял 1,5, при приведении бедер и сгибании в тазобедренном суставе средние баллы составляли 0,3. Данная группа продемонстрировала невозможность отведения бедер и разгибания в тазобедренном суставе (средний балл — 0,0). Результаты представлены на рисунке 1.

Рис. 1. Результаты оценки по шкале MRC мышц тазового пояса и бедер (средний балл)

При мануальной оценке силы мышц голеней в группе пациентов, способных передвигаться, была отмечена слабость мышц — разгибателей стопы и пальцев ног (средний балл — 4,8). В остальных мышцах не было выявлено отклонений от нормы (средний балл — 5,0).

У пациентов, неспособных передвигаться, наибольшая сила мышц была отмечена в мышцах, сгибающих пальцы ног (средний балл — 3,8). В мышцах-синергистах, сгибающих стопу, средний бал составлял 3,5. При оценке силы разгибания пальцев стопы средний балл также был равен 3,5. Наименьшие показатели силы мышцы наблюдались в мышцах — разгибателях стопы (средний балл — 3,0). Результаты представлены на рисунке 2.

Рис. 2. Результаты оценки по шкале MRC мышц голеней (средний балл)

Средние значения индекса шкалы MRC для группы с сохранной способностью к передвижению составляли: 77,8 % для мышц тазового пояса и бедер, 98,7 % для мышц голеней и 85,9 % для общего количества баллов нижних конечностей. Для группы пациентов без способности к передвижению средние показатели силы мышц тазового пояса и бедер были 20 %, голеней — 65,5 %, а общее количество баллов для нижних конечностей было равно 45,4 % (рис. 3).

Рис. 3. Средние значения индекса MRC (%)

Магнитно-резонансная томография

При анализе скелетных мышц по шкале Mercuri в группе пациентов, способных к самостоятельному передвижению, наибольшая степень жировой дегенерации в тазовой и бедренной областях была выявлена в m. adductor magnus (средний балл — 3,6), а также в mm. gluteus maximus, medius и minimus (средний балл — 3,1). Наименьшие изменения наблюдались в m. gracilis (средний балл — 1,0), mm. adductores longus и brevis (средний балл — 1,2), m. semitendinosus (средний балл — 1,6), а также в m. sartorius (средний балл — 1,6). Остальные мышцы характеризовались следующей степенью жировой инфильтрации (средний балл): m. vastus medialis — 2,4; mm. semimembranosus и vastus lateralis — 2,3; m. biceps femoris — 2,2; mm. rectus femoris и vastus intermedius — 2,1.

Группа пациентов, неспособных передвигаться, характеризовалась наибольшим поражением mm. gluteus maximus, medius и minimus (средний балл — 4,0), mm. adductor magnus и biceps femoris (средний балл — 3,8). Отмечалась относительная сохранность m. gracilis (средний балл — 1,6), m. semitendinosus (средний балл — 2,5) и m. sartorius (средний балл — 2,6). В других мышцах тазового пояса и бедер наблюдались следующие изменения (средний балл): m. semimembranosus — 3,7; m. vastus medialis — 3,5; mm. adductor brevis — 3,5 и adductorlongus — 3,3; mm. vastus intermedius и rectus femoris — 3,3; m. vastus lateralis — 3,2. Результаты представлены на рисунке 4.

Рис. 4. Результаты оценки по шкале Mercuri мышц тазового пояса и бедер (средний балл)

При оценке мышц голеней в группе детей с сохранной способностью к передвижению были отмечены наибольшие изменения в mm. peroneus (средний балл — 2,2), gastrocnemius и soleus (средний балл — 1,7), а также относительная сохранность m. tibialis anterior (средний балл — 0,6). В остальных мышцах голени патологических изменений выявлено не было.

Группа детей без способности к передвижению также характеризовалась наибольшим поражением mm. peroneus (средний балл — 3,7), soleus (средний балл — 3,6) и gastrocnemius (средний балл — 3,3). В остальных мышцах голеней наблюдались следующие изменения (средний балл): m. tibialis anterior — 2,3; m. extensor digitorum long. и tibialis posterior — 1,3 и m. flexor digitorum long. — 0,8. Подробные данные представлены на рисунке 5.

Рис. 5. Результаты оценки мышц голеней по шкале Mercuri (средний балл)

Средние значения суммы баллов по шкале Mercuri для группы детей с сохранной способностью к передвижению составляли: 31,8 балла для мышц тазового пояса и бедер; 6,1 балла для мышц голеней и 37,9 балла для нижних конечностей (тазовый пояс, бедра и голени). Для группы пациентов без способности к передвижению средние значения для мышц тазового пояса и бедер составляли 49,9 балла, голеней — 16,4 балла, а суммарно для нижних конечностей — 66,3 балла (рис. 6).

Рис. 6. Средние значения суммы баллов по шкале Mercuri

Взаимосвязь между мануальной оценкой и визуализацией скелетных мышц

В группе пациентов, способных к самостоятельному передвижению, была выявлена высокая взаимосвязь между индексом MRC и суммой баллов по шкале Mercuri в мышцах тазового пояса и бедер (r = –0,7), а также в сумме для нижних конечностей (r = –0,8). Для голеней установлена средняя сила корреляции между шкалами (r = –0,5).

Группа пациентов без способности к передвижению характеризовалась лишь слабой силой взаимосвязи при оценке мышц тазового пояса и бедер, а также общего количества баллов (r = –0,4). Не было выявлено корреляции между индексом MRC и суммой баллов по шкале Mercuri в мышцах голеней (r = –0,1).

Обсуждение

Полученные данные нашли свое подтверждение в работе Kim, Laor et al. [8], выполнивших количественную оценку скелетных мышц тазового пояса и бедер у детей с МДД с применением протокола Т2-картирования, где наивысшая степень жирозамещения выявлена в m. gluteus maximus.

В работе K. Polavarapu, M. Manjunath, V. Preethish-Kumar et al. [13] были обследованы дети от 4 до 15 лет (7,8 ± 2,8 года). По результатам визуализации скелетных мышц тазового пояса и бедер с дальнейшей оценкой по шкале Mercuri установлена тяжелая жировая дегенерация mm. gluteus medius и minimus, а также m. adductor magnus, что совпадает с результатами нашего исследования. Также наблюдалась наибольшая сохранность mm. sartorius, gracilis и semimembranosus, в то время как, по данным нашего исследования, наименьшая степень поражения мышц бедер отмечалась в mm. sartorius, gracilis и semitendinosus.

В работе K. Polavarapu, M. Manjunath, V. Preethish-Kumar et al. наблюдалась сильная обратная корреляция между результатами шкалы MRC и данными МРТ скелетных мышц, что совпадает с нашими результатами, полученными при обследовании группы пациентов, способных к передвижению. Однако в нашей работе у пациентов, не способных передвигаться, не было установлено корреляции при оценке мышц голеней (r = –0,1), а мышцы тазового пояса и бедер, а также общее количество баллов для нижних конечностей характеризовались лишь средней силой корреляции (r = –0,4). Это, вероятно, может быть объяснено трудностями при мануальной оценке силы мышц у пациентов старшего возраста в связи с прогрессирующими контрактурами коленных суставов [7].

Также полученные визуализационные данные о сохранности мышц бедер расходятся со сведениями G.C. Liu, Y.J. Jong et al. [10]. Результаты МРТ говорят об относительной сохранности m. gracilis, sartorius, semitendinous и semimembranous. Тем не менее по шкале Mercuri средние изменения m. semimembranous в нашей работе оценивались в 3,7 балла в группе пациентов, неспособных передвигаться, что соответствует тяжелой жировой инфильтрации. У пациентов с сохранной способностью к передвижению паттерны поражения характеризовались относительной сохранностью лишь mm. sartorius, gracilis и semitendinosus.

Результаты полуколичественной оценки мышц голеней соответствовали исследованию Torriani, Townsend et al. [11]. По данным работы при применении режима Т1w наибольшая степень жирозамещения представлена в mm. gastrocnemius, soleus и peroneus, в то время как m. tibialis posterior, tibialis anterior, extensor digitorum и flexor digitorum характеризовались меньшей степенью поражения или относительной сохранностью.

Выводы

Сопоставление данных МРТ со шкалой Medical Research Council позволяет выявить у пациентов, способных самостоятельно передвигаться, сильную обратную корреляцию при оценке общего количества баллов скелетных мышц нижних конечностей и отдельной оценке мышц тазового пояса и бедер. Степень жировой дегенерации и сила мышц голеней характеризовались обратной корреляцией средней силы.

В группе пациентов, неспособных передвигаться, была выявлена обратная корреляция слабой силы при оценке мышц тазового пояса и бедер, а также общего количества баллов для нижних конечностей. Не было установлено значимой корреляции в мышцах голеней.

Магнитно-резонансная томография позволяет достоверно оценить степень жировой инфильтрации при мышечной дистрофии Дюшенна и является методом выбора в диагностике и оценке тяжести данного заболевания.