Введение к работе
Актуальность проблемы. На IX Конгрессе Международной Ассоциации Морфологов (Бухара, 14 - 17 мая 2008 г.) при анализе общего состояния морфологии в стране было отмечено, что до 95% анатомических исследований основано на данных микро- и ультрамикроскопической анатомии. На взгляд участников Конгресса, макроскопическая анатомия не исчерпала своих возможностей и не утратила в последние десятилетия исследовательских приоритетов. В резолюции Конгресса отмечено, что до сих очень мало изучены и требуют пересмотра морфологические показатели индивидуальных особенностей и вариантов строения органов в пределах постнатального онтогенеза, таким образом, одним из перспективных направлений современной анатомии является изучение индивидуальной анатомической изменчивости.
Характерные анатомические особенности органов с учётом их индивидуальной изменчивости, а также половых различий, изучены пока недостаточно. С этой точки зрения, не заслуженно мало изучена индивидуальная изменчивость головного мозга человека. Бурное развитие морфологии и физиологии нервной системы отвлекло внимание исследователей от вопросов общей количественной характеристики изменчивости мозга, а это привело к тому, что и по настоящее время в большинстве руководств и обзоров приводятся разноречивые и неоднородные данные о массе головного мозга и его размерах. Практически отсутствуют современные работы с применением классического метода анатомии – "описательно- измерительного", т. е. работы по индивидуальной изменчивости с привлечением морфометрических методов и применение методов вариационной статистики.
Недостаточно разработана проблема индивидуального развития головного мозга в постнатальном периоде онтогенеза. Процесс развития человеческого организма после рождения больше изучен лишь относительно периода детства (Маргорин Е.М., 1977) и мало относительно периодов зрелого и старческого возраста. В морфологии по вопросам роста и изменений массы и размеров головного мозга человека после рождения часто ещё приводятся устаревшие и малоубедительные данные, относящиеся ко второй половине ХIX века и началу ХХ века. Предстоит задача исследовать размеры головного мозга и черепа на всех стадиях постэмбрионального периода, включая период зрелости и старости. Раскрытие закономерностей развития и изменчивости мозга имеет огромное значение для понимания отклонений, с которыми встречается клиническая практика. На основе знаний индивидуальной анатомической изменчивости головного мозга человека разрабатываются оперативные доступы и приёмы, совершенствуются диагностические манипуляции, методика и техника обследования и лечения больных. Стало необходимостью в неврологии и нейрохирургии учитывать не только среднюю “общую” анатомическую норму, суженый или расширенный её диапазон, сколько весь спектр анатомической изменчивости мозга – половой, возрастной и межполушарной.
В последние годы хирургия, неврология и другие клинические специальности всё больше нуждаются в более точных сведениях об индивидуальной анатомической изменчивости живого человека, что ставит перед анатомией непростую, трудоёмкую задачу – пересмотреть многие морфометрические параметры органов человека, поскольку они были получены при изучении трупного материала. Новое направление в современной морфологии - анатомия живого человека - должна восполнить эту брешь и в течение определённого промежутка времени пересмотреть морфометрические показатели органов, поскольку эти параметры представляют интерес для практической медицины.
Одним из современных и наиболее перспективных методов анатомии живого человека является магнитно-резонанасная томография (МРТ). Применение метода МРТ позволяет получить прижизненную морфометрическую характеристику головного мозга и черепа, что может представить большой интерес в объективизации стереотаксических расчетов и методов визуализации мозга. В связи с вышеупомянутым была сформулирована цель работы: выявить основные закономерности морфогенеза головного мозга и черепа на всех этапах постнатального онтогенеза, установить морфометрические критерии исследуемых объектов для определенных возрастных групп и оценить возможности математического прогнозирования их основных параметров.
Задачи исследования:
-
Определить прижизненные размеры головного мозга и отдельных его структур на различных этапах постнатального онтогенеза.
-
Выявить основные этапы морфогенеза головного мозга.
-
Установить гендерновозрастные закономерности морфогенеза головного мозга
-
Определить линейные и объёмные размеры мозгового черепа на различных этапах постнатального онтогенеза, выявить частоту встречаемости различных форм черепов в каждой возрастной группе.
-
Выявить основные этапы морфогенеза черепа; определить гендерновозрастные особенности его развития.
-
Построить математические модели прогноза размеров головного мозга по известным размерам черепа.
Научная новизна: данная работа представляет собой решение новой научной проблемы современной нейроанатомии – прижизненная морфометрическая характеристика головного мозга на разных этапах постнатального онтогенеза c учетом половой и межполушарной изменчивости. Впервые с применением МР-томографии с достаточной степенью точности определены многие линейные и объёмные размеры головного мозга. Впервые определены морфометрические показатели возрастной и половой изменчивости мозга. Установлены новые данные в закономерностях роста головного мозга и черепа. Обнаружена корреляционная зависимость между размерами черепа, головного мозга и отдельных его структур, что позволило построить математическую модель прогноза размеров головного мозга по размерам черепа и прогноза размеров мозгового черепа по возрастным параметрам. Применение метода МР-томографии в нейроанатомическом исследовании продолжает и развивает методологические обоснования применения данного метода в современной анатомии.
Практическая значимость исследования: полученные в результате исследования данные имеют практическую значимость в качестве показателей нормы различных структур головного мозга, что позволяет использовать данные в клинической диагностике (отделение магнитно-резонансной и компьютерной томографии). Разработанная математическая модель корреляции размеров черепа и возраста представляет интерес для антропологии и судебной медицины – в качестве морфометрического эквивалента краниологических методов идентификации личности. Полученные морфометрические показатели головного мозга и черепа, разработанная математическая модель прогноза размеров головного мозга представляют интерес для нейрохирургов – для объективизации стереотаксических расчётов и верификации данных, полученных другими, менее информативными методами. Выявленная индивидуальная анатомическая изменчивость головного мозга является предпосылкой для коррекции понятия «норма» в нейроанатомии, в неврологии и нейрохирургии. Полученные данные о возрастной изменчивости головного мозга представляют интерес для неонатологов, педиатров и специалистов в области геронтологии и гериатрии.
Основные положения, выносимые на защиту;
-
Головной мозг и череп развиваются неравномерно во времени и пространстве. Морфометрические параметры головного мозга и черепа специфичны для каждого определенного этапа постнатального онтогенеза. Вместе с тем существует широкий диапазон их индивидуальной анатомической изменчивости.
-
У головного мозга и черепа человека имеются общие закономерности морфогенеза, характеризующиеся сходной этапностью развития.
-
На всех этапах постнатального морфогенеза головного мозга и черепа отмечаются в большей или меньшей степени гендерновозрастные различия.
-
Прижизненные размеры головного мозга и его отдельных структур могут быть оценены с помощью метода МРТ на всех этапах постнатального онтогенеза.
-
Существует корреляционная зависимость основных размеров мозгового черепа и размеров полушарий большого мозга, отдельных структур головного мозга, что позволяет построить высокоинформативные математические модели.
Результаты внедрения. Полученные в работе результаты внедрены в учебный процесс кафедры нормальной анатомии человека Воронежской государственной медицинской академии им.Н.Н.Бурденко, кафедры нормальной анатомии Военно-медицинской академии им.С.М.Кирова, кафедры нормальной анатомии человека Санкт-Петербургского государственного медицинского университета им. акад. И.П.Павлова. Полученные в работе результаты нашли практическое применение в диагностической практике отделения магнитно-резонансной томографии Воронежской областной детской клинической больницы №1, отделения нейрохирургии Воронежской областной клинической больницы №1.
Апробация материалов диссертации. Положения работы доложены на следующих научных конференциях и съездах:
-
Всероссийская конференция «Механизмы синаптической передачи» (Москва, НИИ мозга РАМН, 7-8 октября 2004г.)
-
V Общероссийский съезд анатомов, гистологов и эмбриологов (Казань, 17-18 сентября 2004г.)
-
VII Конгресс Международной ассоциации морфологов (Казань, 16 сентября 2004г.)
-
Всероссийская научная конференция с международным участием «Структурно-функциональные и нейрохимические закономерности асимметрии и пластичности мозга». (Москва, НИИ мозга РАМН, 27-28 октября 2005г.)
-
VIII Конгресс Международной ассоциации морфологов (15-16 сентября 2006г.)
-
Всероссийская научная конференция с международным участием «Структурно-функциональные и нейрохимические закономерности асимметрии и пластичности мозга». (Москва, НИИ мозга РАМН, 26-27 октября 2006г.)
-
Всероссийская научная конференция с международным участием «Актуальные вопросы эволюционной, возрастной и экологической морфологии (Белгород, 17-18 октября 2006г.)
-
I Всероссийская конференция молодых ученых (Воронеж, 16-17 февраля 2007г.)
-
Всероссийская научная конференция с международным участием «Структурно-функциональные, нейрохимические и иммунохимические закономерности асимметрии и пластичности мозга». (Москва, НИИ мозга РАМН, 27-28 октября 2007г.).
-
IX Конгресс Международной ассоциации морфологов (Бухара, 14-17 мая 2008г.).
Публикации. По теме диссертации опубликованы 26 научных работ,
в том числе 10 – в ведущих рецензируемых журналах, входящих в перечень ВАК.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения и 6 глав: традиционных “Обзора литературы” и “Материалы и методы“, глава 3 представляет собой собственные данные, в главах 4-6 изложено обсуждение результатов работы и даны практические рекомендации, представлен список цитируемой литературы. Работа изложена на 359 страницах машинописного текста. В ней содержится 18 МРТ-изображений, 61 таблица, 42 диаграммы. Список цитируемой литературы содержит 364 источников (217-русскоязычных и 147 –иностранных).
