Спосіб оцінки морфометричнних параметрів вентрикулярної системи мозку людини в період зрілого віку за її тривимірним моделюванням

Реферат: UA 92421 U UA 92421 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Корисна модель належить до медицини, а саме до нейроанатомії, нейрохірургії, дитячої педіатрії, і може бути використана при магнітно-резонансній томографії для прижиттєвої морфометричної характеристики вентрикулярної системи мозку в період зрілого віку за її тривимірним моделюванням з врахуванням індивідуальної анатомічної і статевої мінливості. Відомо, що з віком змінюються не тільки розміри, положення і форма органів, але, очевидно, й розмах їх індивідуальних відмінностей, який може розширюватися, залишатись без змін або навіть звужуватись. Для прижиттєвого дослідження вентрикулярної системи головного мозку людини (яку раніше вважали недоступною або малодоступною для традиційних методів дослідження in vivo) все ширше використовують сучасні методи отримання зображень, що базуються на новітніх технологіях та відкривають широкі можливості для прижиттєвого дослідження різних систем і органів. Сьогодні для дослідження вентрикулярної системи головного мозку, як і центральної нервової системи в цілому, успішно застосовують комп'ютерну і магнітно-резонансну томографії. Дотепер не визначені комп'ютерно-томографічні показники окремих складових вентрикулярної системи головного мозку залежно від віку і статі людини. Недоліком аналога-способу є те, що не наведені дані магнітно-резонансної томографії про морфометричні параметри третього і четвертого шлуночків головного мозку та їх складових. Прототипом способу є дослідження В.В. Колесника (Колесник В.В. Морфометрична характеристика бічних шлуночків головного мозку людини в період зрілого віку / В.В. Колесник // Біомедична і біологічна антропологія. - 2012. - № 19. - С. 91-96), в якому проведено ретроспективне дослідження магнітно-резонансних томограм, дано комплексну прижиттєву морфометричну характеристику бічних шлуночків головного мозку людини початку І періоду (2122 роки) та кінця II періоду (55-60 років) зрілого віку. Побудована тривимірна комп'ютерна модель шлуночкової системи головного мозку цього ж вікового періоду, що дозволяє правильно оцінити топографоанатомічне співвідношення її складових. Недолік прототипу-способу полягає в тому, що не проведена магнітно-резонансна томографія і не дана комплексна прижиттєва морфометрична характеристика третього та четвертого шлуночків, довгастого мозку, черв'ячка мозочка, півкуль мозочка, водопроводу Сільвія та не виконана комп'ютерна 3-D реконструкція вентрикулярної системи головного мозку. В основу корисної моделі поставлена задача виконати магнітно-резонансну томографію і дати комплексну прижиттєву морфометричну характеристику вентрикулярної системи головного мозку людини в період зрілого віку; побудувати тривимірну комп'ютерну модель вентрикулярної системи головного мозку. Суть корисної моделі: на основі магнітно-резонансної томографії проведено морфометриче дослідження третього та четвертого шлуночків головного мозку людини періоду початку (21-22 роки) й кінця (55-60 років) зрілого віку. Ознаки корисної моделі: бічні шлуночки, тривимірна комп'ютерна модель, довжина і ширина центральної частини правого та лівого бічних шлуночків, довжина і висота третього та четвертого шлуночків, довжина водопроводу Сільвія, довжина та висота моста, висота довгастого мозку на рівні верхньої та нижньої меж, довжина та висота черв'яка мозочка, довжина та ширина півкуль мозочка. Спільними ознаками прототипу та способу, що заявляється є бічні шлуночки, тривимірна комп'ютерна модель. Відмінність способу від прототипу представлено в табл. 1. Таблиця 1 Порівняння способу та прототипу за ознаками Ознаки бічні шлуночки тривимірна комп'ютерна модель довжина та ширина центральної частини бічних шлуночків довжина та висота третього шлуночка довжина та висота четвертого шлуночка довжина водопроводу Сільвія довжина та висота моста довжина та висота черв'яка мозочка довжина та ширина півкуль мозочка Корисна модель досліджуються моделюється Прототип досліджуються моделюється визначені не визначені визначені визначені визначена визначені визначені визначені не визначені не визначені не визначена не визначені не визначені не визначені 45 1 UA 92421 U 5 10 15 20 25 30 35 Визначення термінів, які використовуються при описі корисної моделі: тривимірна комп'ютерна модель, бічні шлуночки, третій шлуночок, четвертий шлуночок, водопровід Сільвія, міст, черв'як мозочка, півкулі мозочка, довгастий мозок. Теоретичні передумови здійснення способу, що заявляється. Актуальним є визначення прижиттєвих морфометричних характеристик для вентрикулярної системи головного мозку людини на початку та в кінці періоду зрілого віку людини. Відповідно до класифікації періодів онтогенезу людини, ухваленої на VII Всесоюзній конференції з проблем вікової морфології, фізіології та біохімії АМН СРСР (Москва, 1965), зрілий вік включає два періоди: зрілий вік, І період (21-35 років жінки і 22-35 років чоловіки); зрілий вік, II період (35-55 років жінки і 36-60 років чоловіки). Вважаємо, що отримані шляхом прижиттєвого дослідження з використанням методу МРТ морфометричні показники, які можуть прийматися як еквівалент анатомічної "норми" під час оцінки виразності тих чи інших патологічних змін. Спосіб здійснюють наступним чином. Дослідження проведено з використанням багаторічного архіву магнітно-резонансних томограм відділення МРТ шведсько-української клініки "Angelholm" (м. Чернівці). Томографію проводили в стандартних анатомічних площинах (фронтальній, сагітальній, аксіальній) на магнітно-резонансному томографі Pre-Owned Siemens Impact 1,0 Т Expert Mobile MRT (виробництво "Sun Microsystems", USA, Monarch Medical) з магнітною індукцією 1,0 Тл. Досліджено 80 томограм: 20 жінок і 20 чоловіків початку І періоду зрілого віку та 20 жінок і 20 чоловіків кінця II періоду зрілого віку. Заміри здійснювали у групі МРТ-грам без явних патологічних змін головного мозку (кіст, аневризм, пухлин, тощо). Для створення комп'ютерних моделей використовували програмне забезпечення Photoshop CS2 (підготовка фотографій), Amira 5,0 (створення та вирівнювання контурів), 3 ds Мах 8,0 (кінцева обробка й візуалізація). Приклад 1. Досліджено та статистично опрацьовано 18 морфометричних параметрів замірів бічних, III і IV шлуночків головного мозку, довгастого мозку та мозочка. Аналіз даних свідчить про те, що близько половини морфометричних показників від початку І періоду зрілого віку та до кінця II періоду зрілого віку (від 21-22 до 55-60 років) змінюється. Так висота головного мозку жінок віком 55 років була на 8 % меншою за аналогічний показник у жінок віком 21 рік, тому і значення висотно-поздовжнього показника мозку переважало у жінок початку І періоду зрілого віку на 7,1 %. Порівняння морфометричних показників чоловіків віком 22 років та чоловіків віком 60 років виявило переважання: довжини лівої лобової частки - на 3,5 %; довжини правої і лівої скроневих часток - на 10 % і на 5,2 % відповідно. У жінок наприкінці періоду зрілого віку (55 років) теж відмічено зменшення довжини правої та лівої скроневих часток на 5,4 % і 8,8 % відповідно. Приклад 2. Морфометричні показники вентрикулярної системи та ділянок головного мозку жінок і чоловіків в період зрілого віку подано в табл. 2. Таблиця 2 Морфометричні показники вентрикулярної системи та ділянок головного мозку жінок і чоловіків зрілого віку (М±m) № п\п 1. 2. 3. 4. 5. Морфометричний показник Довжина Пр. центральної частини бічного Лів. шлуночка, мм Ширина Пр. центральної частини бічного Лів. шлуночка, мм Довжина III шлуночка, мм Висота шлуночка, III мм Довжина водопроводу Сільвія, мм Статистичні показники в указані вікові періоди Початок 1-го періоду, зрілий вік Кінець II-го періоду, зрілий вік Жінки, 21 р. Чоловіки, 22 р. Жінки, 55 р. Чоловіки, 60 р. (n=20) (n=20) (n=20) (n=20) 42,4±0,9 39,4±1,2* 42,7±0,6 46,4±1,1 41,4±1,3 38,9±0,9* 42,5±0,6 46,7±0,7 11,2±0,4 10,8±0,5 12,1±0,4 15,0±2,1 11,1±0,3 11,3±0,5 12,3±0,4 15,8±2,0 28,6±0,5 32,7±0,7 32,1±0,7 32,0±0,7 21,9±0,1* 24,9±0,5* 17,9±0,3 17,5±0,4 13,8±0,3* 14,4±0,4* 12,9±0,3 12,1±0,5 2 UA 92421 U 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17 18. Довжина IV шлуночка, мм Висота шлуночка, IV мм Довжина моста, мм Висота моста, мм Довжина довгастого мозку, мм Висота довгастого мозку на рівні верхньої межі, мм Висота довгастого мозку на рівні нижньої межі, мм Довжина черв'яка мозочка, мм Висота черв'яка мозочка, мм Довжина півкуль Пр. мозочка, мм Лів. Ширина мозочка, мм Ширина півкуль Пр. мозочка, мм Лів. Висота півкуль Пр. мозочка, мм Лів. 44,4±0,7* 44,3±1,0* 38,2±0,6 37,8±1,2 11,2±0,3 11,8±0,4 11,2±0,5 11,5±0,5 26,5±0,4* 22,7±0,4 26,6±0,5 23,0±0,3 23,5±0,3 16,6±0,4 26,6±0,5 17,0±0,4 26,2±0,4 30,4±0,6 20,3±0,6 24,3±0,8 14,5±0,3 13,9±0,2 14,3±0,4 14,3±0,5 10,0±0,3 9,7±1,6 11,3±0,3 10,3±0,4 57,3±0,7 56,1±0,9 39,9±0,9 38,0±1,1 43,5±0,8 44,5±1,3 45,0±0,8 53,5±1,2 60,4±0,8 60,2±0,7 100,4±0,6 50,2±0,4 50,4±0,4 41,1±0,7 41,3±0,7 60,5±1,2 62,1±1,1 103,9±1,0 51,9±0,7 51,2±0,5 43,4±1,0 43,9±1,0 57,4±0,9 57,3±0,6 99,1±0,9 49,2±0,5 49,3±0,5 47,9±0,8 49,3±0,7 60,7±0,9 59,1±0,9 103,4±0,8 51,9±0,5 51,8±0,6 50,0±1,4 51,2±1,2 Примітка: (*) - морфометричні показники жінок і чоловіків вікової групи 21-22 роки, що достовірно відрізняються від аналогічних параметрів вікової групи 55-60 років; Пр. - права сторона, Лів. - ліва сторона. 5 10 15 20 25 Приклад 3. На кресленні наведена комп'ютерна 3-D реконструкція вентрикулярної системи головного мозку пацієнтки Ж. (55 років) за МРТ зрізами співвідносно з черепом. (А - вигляд зліва; Б - лівий передньо-боковий вигляд; В - вигляд справа); 1 - бічні шлуночки; 2-III шлуночок; 3-IV шлуночок. Згідно з дослідженням магнітно-резонансних томограм вентрикулярної системи головного мозку встановлено, що у чоловіків із збільшенням віку відбувається збільшення: довжини центральної частини лівого бічного шлуночка - на 16,7 %, ширини центральної частини лівого бічного шлуночка - на 28,5 %. У жінок з віком спостерігається збільшення ширини центральної частини лівого бічного шлуночка - на 9,8 %, довжини III шлуночка - на 10,9 %. Зменшення розмірів структур вентрикулярної системи у жінок та чоловіків: висоти III шлуночка на 18,3 % та 29,7 % відповідно, довжини водопроводу Сільвія - на 6,5 % та 15,9 % відповідно, довжини IV шлуночка - на 13 % та 14,7 % відповідно. У стовбурових структурах мозку з віком простежується тенденція до зменшення величин їх розмірів як у жінок, так і у чоловіків. Довжина моста жінок 55 років менша аналогічного показника жінок у віці 21 рік на 11,3 %. Висота моста як у жінок, так і чоловіків наприкінці періоду зрілого віку менша аналогічних показників на початку періоду зрілого віку на 26,9 % та 26,1 % відповідно. Довжина довгастого мозку жінок у вказані терміни відповідно зменшилась на 22,5 %, а у чоловіків - на 20,1 %. Технічний результат: шляхом проведення магнітно-резонансної томографії виконана тривимірна комп'ютерна модель вентрикулярної системи мозку людини, визначені довжина та ширина центральної частини бічних шлуночків, довжина і висота третього та четвертого шлуночків, довжина водопроводу Сільвія, довжина та висота моста, висота довгастого мозку на рівні верхньої і нижньої меж, довжина та висота черв'яка мозочка, довжина та ширина півкуль мозочка, що дозволить покращити діагностику захворювань шлуночків головного мозку та їх складових, які можуть прийматися як еквівалент анатомічної "норми". ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 Спосіб оцінки морфометричнних параметрів вентрикулярної системи мозку людини в період зрілого віку за її тривимірним моделюванням, що включає проведення ретроспективного дослідження магнітно-резонансних томограм бічних шлуночків головного мозку, який відрізняється тим, що виконана тривимірна комп'ютерна модель вентрикулярної системи мозку, визначені довжина та ширина центральної частини бічних шлуночків, довжина та висота 3 UA 92421 U третього і четвертого шлуночків, довжина водопроводу Сільвія, довжина та висота моста, висота довгастого мозку на рівні верхньої та нижньої меж, довжина та висота черв'яка мозочка, довжина та ширина півкуль мозочка, які приймають як еквівалент анатомічної "норми". Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4