На сегодняшний день, согласно приказу Министерства Здравоохранения РФ от 28 декабря 2000 г. № 457 «О совершенствовании пренатальной диагностики в профилактике наследственных и врожденных заболеваний у детей» [7], обследование беременных женщин включает обязательное трехкратное скрининговое ультразвуковое исследование: в срок 10–14 недель беременности, когда главным образом оценивается толщина воротникового пространства плода; в 20–24 недели ультразвуковое исследование осуществляется для выявления пороков развития и эхографических маркеров хромосомных болезней; ультразвуковое исследование в 32–34 недели проводится в целях выявления пороков развития с поздним их проявлением, а также в целях функциональной оценки состояния плода. Тем не менее, тимус, являясь центральным органом лимфоидной системы, не входит в стандартные протоколы ультразвукового скринингового обследования беременных, несмотря на то, что появляется все больше работ, указывающих на необходимость включения этого органа в перечень анатомических структур необходимых для обязательного осмотра [6, 9]. В данных публикациях указывается, что возможности современных ультразвуковых сканеров позволяют уверенно определить размеры, внешнюю форму, характер структуры тимуса. Однако положение тимуса относительно частей скелета плода, взаимоотношения с окружающими органами грудной полости, крупными сосудами, изменения этих показателей в процессе пренатального онтогенеза, как правило, ускользают от внимания исследователей, но, несомненно, могут играть весомую роль в уточнении параметров развития этого органа и плода в целом.
Практически не разработаны вопросы прижизненной индивидуальной анатомической изменчивости тимуса, половые и возрастные особенности в пренатальном периоде развития человека. Анализ литературы показывает, что исследователи обращали внимание лишь на некоторые характеристики тимуса: периметр тимуса, поперечный диаметр. Вопросы количественной оценки топографии тимуса при ультразвуковом сканировании требуют дальнейшей детальной разработки. Также нуждаются в уточнении вопросы региональных нормативов оценки размеров тимуса. Перспективы использования данных ультразвукового исследования по становлению топографии и анатомии тимуса важны и могут использоваться в медицинской практике для антенатальной профилактики заболеваний плода, разработки способов пренатальной и постнатальной коррекции дефектов развития лимфоидной системы, способствовать развитию фетальной медицины.
Цель исследования
Цель исследования – определить особенности количественной топографии и анатомии тимуса при ультразвуковом исследовании и проследить динамику изменения этих показателей на этапах II и III скрининговых обследований.
Материалы и методы.
Настоящее исследование выполнено на основе изучения и анализа ультразвукового исследования тимуса и близкорасположенных структур у 200 плодов беременных женщин в возрасте от 18 до 39 лет в сроки 20, 21, 22, 23 и 30, 31, 32 и 33 недели беременности. Исследование проводилось на базе отделения лучевых методов диагностики государственного бюджетного учреждения здравоохранения «Оренбургский клинический перинатальный центр» (заведующая отделением – Денисенко Н.В., главный врач – к.м.н. Грудкин А. А.), анализ и обработка материала проведена на кафедре анатомии человека Оренбургского государственного медицинского университета (заведующий кафедрой – з.р.в.ш. РФ, д.м.н., профессор Л.М. Железнов). При включении в исследование соблюдались следующие критерии отбора: одноплодная физиологически протекающая беременность; отсутствие у беременной соматической патологии; отсутствие в анамнезе осложнений беременности; соответствие антропометрических показателей плода акушерско-гинекологическому анамнезу; отсутствие пороков развития у плода при скрининговых ультразвуковых исследованиях.
Все беременные женщины состояли на учете в женской консультации ГБУЗ «ОКПЦ» и проходили плановые ультразвуковые исследования. Все пациентки были осмотрены дважды: в сроке 20–24 недели беременности (II ультразвуковое скрининговое обследование беременных) и 30–34 недели беременности (III ультразвуковое скрининговое обследование беременных). Измерения были проведены на сохраненных в архиве ультразвукового сканера фотографиях и видеофрагментах. На тему исследования получено положительное решение ЛЭК ГБОУ ВПО ОрГМУ Министерства здравоохранения РФ № 140 от 30 апреля 2016 г. Зная точный гестационный срок, все беременные женщин были записаны на третье скрининговое исследование через 10 недель под прежними номерами протоколов.
Объем исследования включал в себя: мультипараметрическое ультразвуковое сканирование тимуса и близко расположенных структур на аппарате AccuvixXQ (Medison, Южная Корея) конвексным 3,5 МГц датчиком C 2-6IC/50/72 (в режимах серой шкалы, цветового и энергетического допплеровского картирования с использованием программы ультразвуковых гистограмм). Для стандартизации полученных результатов все исследования выполнены в режиме «ОB» (акушерское исследование), предустановленном заводскими настройками ультразвукового сканера.
Преимущественно для морфометрии тимуса был выбран срез через три сосуда. На данном срезе были измерены ширина и толщина тимуса. Кратчайшие расстояния от передней и задней поверхности тимуса до центра позвонка, от тимуса до легочной артерии, восходящей аорты и верхней полой вены. Проведены измерения диаметров верхней полой вены, аорты, легочного ствола. Расстояние от этих сосудов до тимуса. На этом же срезе измерен периметр (как сумма сторон) и площадь среза тимуса, а также периметр и площадь грудной клетки плода.
Для описания топографии исследованы: кратчайшие расстояния от передней и задней поверхности тимуса до центра позвонка, от тимуса до легочной артерии, восходящей аорты и верхней полой вены, диаметры верхней полой вены, легочной артерии, их удаление от центра позвонка.
Объем тимуса определен поформуле (1) [2]:
Объем тимуса = А х В х С х 0,5 (1),
где А – длина тимуса, В – ширина, С – переднезадний размер, 0,5 – коэффициент пересчета.
Масса органа определена по формуле (2):
М = А х В х С х 0,7 (2),
где М – масса органа; А, В, С – линейные параметры вилочковой железы; 0,7 – коэффициент для определения массы органа [4].
Масса плода определялась по формуле, заложенной в настройках ультразвукового сканера – EFWHadlock 2.
Так же анализу подвергнуты соотношение массы тимуса к массе плода, площадь и длина окружности вилочковой железы к соответствующему параметру грудной клетки плода. При продольном сканировании грудной клетки в сечении на уровне восходящей части дуги аорты проводились измерения высоты тимуса. Определялись возможность оценки формы тимуса, подсчет количества долей. В исследуемые сроки беременности получены цифровые показатели эхогенности тимуса, печени и легких с помощью функция «гистограмма».
Все полученные морфометрические данные были подвергнуты вариационно-статистической обработке в среде Windows-XP с использованием пакета прикладных программ «MicrosoftWordExcel 2010» и «Статистика 6.0». Количественные данные, полученные в результате исследования, анализировались с применением параметрических методов статистики согласно рекомендациям. Первоначальный анализ выборок позволил установить, что они принадлежат к совокупности с нормальным распределением, в связи с этим в дальнейшем в них вычисляли их среднюю величину (X), стандартную ошибку средней (Sx), среднеквадратическое отклонение (σ), минимальное (min) и максимальное (max). При изучении диапазона анатомической нормы за среднюю величину признака принимали диапазон значений в пределах Х± σ; значения в пределах ±2 σ считали отклоняющимися от средней величины; показатели за пределами 2 σ – резко отклоняющимися от средней величины. Достоверность полученных различий между величинами групп в связи с нормальным распределением выборки определяли при помощи вычисления вероятности ошибки по распределению Стьюдента (р). В качестве минимально допустимого использовали уровень значимости р<0,05. В тех случаях, когда при сравнении групп выявлена недостоверная разница, в соответствующих таблицах нет ссылки на верность, в таблицах, где разница между сравниваемыми группами верна, есть ссылка на примечание с показателем достоверности.
Для оценки динамики развития рассчитывали показатели возрастной морфологии: абсолютный прирост (АП) [1], а также интенсивность прироста показателей (ИР) [8].
Абсолютный прирост (АП) определяли, как разность между абсолютными значениями показателя в данный и предыдущий периоды по формуле 3:
АП = Д2 – Д1 (3),
где Д2 – абсолютное значение показателя в данный период; Д1 – абсолютное значение показателя предыдущего периода.
Интенсивность роста (ИР) показателей фетометрии определяли по формуле 4:
ИР = (Д2– Д1) /0,5 (Д1 + Д2) × 100 % (4),
определяя, на какую величину (в процентах) от средней величины изменялась изучаемая величина (Д) за интересующий отрезок времени (в данном случае – две недели). ИР – интенсивность прироста; Д2 – значение показателя в данный промежуток времени; Д1 – показатель предыдущего периода.
Полученные результаты и их обсуждение
В перинатальной ультразвуковой диагностике общепринятым [11] является исследование тимуса на эхографическом срезе на уровне «трех сосудов» (восходящей аорты, верхней полой вены и легочного ствола). Однако мы обратили внимание, что при визуализации тимуса на данном уровне при изменении наклона датчика топографоанатомическая картина среза меняется. В связи с этим нами было выделено шесть вариантов топографии среза на уровне «трех сосудов» в зависимости от угла наклона датчика ультразвукового сканера:1) срез на «уровне трех сосудов»; 2) срез бифуркации легочного ствола; 3) срез «левая легочная артерия» 4) срез «артериальный проток и правая легочная артерия; 5) срез «артериальный проток»; 6) срез «правая легочная артерия», что позволяет детально оценить синтопию тимуса и магистральных сосудов. Полученные сведения позволяют оптимизировать изучение прижизненной топографии тимуса, расширяют её возможности и дополняют существующую методическую базу ультразвукового исследования плода и его внутренних органов. Нами установлено, что наиболее интенсивно в высоту тимус растет в 20–21 недели (интенсивность роста – 21,75 %) и 31–32 недели (13,25 %), в толщину – в 20–21 недели (14,8 %) и в 32–33 недели (9,16 %) , и ширину – в 20–21 недели (11,59 %) и 30–31 недели беременности (13,47 %). За промежуток между вторым и третьим скрининговыми обследованиями размеры тимуса увеличивались более, чем в 1,5 раза (высота тимуса на 0,85 см, толщина – на 0,76 см, а ширина – на 1,72 см).
Сопоставление полученных результатов по увеличению размерных характеристик тимуса позволяет выделить в отдельный срок период в 20–21 недели, когда размеры тимуса резко увеличиваются. Это совпадает с выделенным нами ранее «критическим периодом развития плода [3].
Периметр эхографического среза тимуса наиболее интенсивно рос в 20–21 недели (14,08 %) и в 32–33 недели (13,27 %), а площадь эхографического среза тимуса, как и другие показатели, наиболее интенсивно росла с 20 по 21 неделю (30,67 %). За межскрининговый период значение площади возрастало практически в 2 раза (на 1,99 см2). Периодами интенсивного увеличения объема тимуса в пренатальном онтогенезе являются сроки 20–21 недели (интенсивность роста 44,25 %) и 32–33 недели (20,21 %), что коррелирует с полученными сведениями по размерным характеристикам тимуса.
На этапе второго скрининга индекс соотношения площади тимуса к площади среза грудной клетки наиболее интенсивно растет в срок 20–21 недели, но в абсолютных значениях это весьма незначительно и индекс практически не изменяется в пределах 0,045–0,05. На этапе третьего скринига интенсивность роста показателя принимает отрицательное значение (особенно в срок 31–32 недели «-23,47» %) и в абсолютных значениях он уменьшается от 0,076 до 0,062. Это согласуется с особенностями роста грудной клетки плодов в промежуточном плодном периоде онтогенеза [10].
Кратчайшее расстояние от передней поверхности тимуса до центра тела позвонка исследованного уровня наиболее активно увеличивается в 21–22 (интенсивность роста 9,40 %) , 22–23 (8,59 %) и особенно в 30–31 недели (26,6 %). В срок 32–33 недели интенсивность роста носила отрицательный характер (-13,28 %). Кратчайшее расстояние от задней поверхности тимуса до центра тела позвонка исследованного уровня наиболее активно увеличивается в 21–22 (интенсивность роста 12,5 %) , 22–23 (8,84 %) и особенно в 30–31 недели (31,83 %). В срок 32–33 недели интенсивность роста носила отрицательный характер (-18,79 %). В промежуток между скринингами показатель имел отрицательный прирост (в отличие от расстояния до передней поверхности тимуса). Кратчайшее расстояние от центра легочного ствола до центра тела позвонка активно возрастает в 22–23 недели (9,09 %) и особенно в 30–31 недели (26,33 %), а в 32–33 недели показатель имеет отрицательный рост (-36,69 %). Кратчайшее расстояние от центра аорты до центра тела позвонка активно возрастает в 22–23 недели (9,2 %) и особенно в 30–31 недели (34,46 %), а в 32–33 недели показатель имеет отрицательный рост (-34,41 %). Интенсивность прироста этого расстояния в срок 24–30 недель была отрицательной и составила «-2,4» %. Кратчайшее расстояние от центра верхней полой веныдо центра тела позвонка изученного уровня активно росла в 22–
23 недели (10,74 %), в 30–31 недели (21,07 %) и имела отрицательный прирост в 32–33 недели (-30,37 %).
Для магистральных сосудов, окружающих тимус (легочный ствол, восходящая аорта, верхняя полая вена) в срок 20–33 недели наблюдаются общие закономерности изменения расстояний от центра сосуда до центра позвонка. В 22–23 недели происходит умеренный рост значения, в 30–31 недели значительное ускорение роста и в 32–33 недели существенный отрицательный прирост. Данные изменения можно связывать с процессами перестройки топографии сердца в целом в пренатальном онтогенезе.
Кратчайшее расстояние между тимусом и легочным стволом на этапе второго скрининга (20–23 недели) практически не изменяется, на протяжении межскринингового периода (24–30 недель) уменьшается, в 30–31 недели интенсивно растет (35,9 %). Кратчайшее расстояние между тимусом и центром аорты незначительно растет в срок 20–23 недели имеет отрицательный рост в межскрининговый промежуток (24–30 недель – «-5,7 %») и активно увеличивается в 30–31 недели (20 %) и 32–33 недели (16,67 %). Расстояние между тимусом и центром верхней полой вены в изученный период изменяется крайне незначительно (9,5 % при абсолютном приросте всего 0,02 см в срок 24–30 недель).
Для магистральных сосудов, окружающих тимус, закономерен (для восходящей аорты и легочного ствола) незначительно рост расстояния между ними в срок 20–23 недели, отрицательный рост дистанции в межскрининговый промежуток (24–30 недели) и активное увеличение в 30–31 недели. Расстояние между тимусом и верхней полой веной остается достаточно стабильным в изученные сроки.
Диаметр легочного ствола активно увеличивается в сроки 20–21 недели (11,76 %), 24–30 недели (39,2 %) и 32–33 недели (19,18 %), диаметр аорты активно увеличивается в сроки 20–21 недели (11,32 %), 21–22 недели (13,33 %), 24–30 недели (44,7 %) и практически не изменяется на этапе третьего скринингового обследования, диаметр верхней полой вены равномерно увеличивается в сроки 20–23 недели (интенсивность роста в 20–21 недели 10 %, в 22 неделю – 9,09 % и в 23 неделю – 8,33 %), в 24–30 недели (30,5 %) и практически не изменяется на этапе третьего скринингового обследования. Таким образом, на этапе второго скринингового обследования наблюдается интенсивный рост диаметра легочного ствола (20–21 недели на 11,76 %), аорты (20–21 недели – 11,32 %, 21–22 недели – 13,33 %), верхней полой вены (интенсивность роста в 20–21 недели 10 %, в 22 неделю – 9,09 % и в 23 неделю – 8,33 %), интенсивной рост диаметров сохраняется на протяжении межскринингового периода (24–30 недель) для всех сосудов (легочный ствол 39,2 %; восходящая аорта – 44,7 %, верхняя полая вена – 30,5 %). На этапе третьего скринингового обследования активно растет диаметр легочного ствола в 32–33 недели (19,18 %), а диаметры восходящей аорты и верхней полой вены практически не изменяются.
При внутритимическом расположении левой плечеголовной вены она имеет несколько большую длину и диаметр в изученные сроки наблюдения. Однако эти изменения не выражены и позволяют рассматривать данный вариант топографии как вариант нормы, а не анатомической аномалии.
Заключение
Таким образом, полученные нами комплексные результаты по количественным параметрам ультразвуковой анатомии и топографии тимуса обладают научной новизной, имеют прикладное и теоретическое значение и могут быть рекомендованы к практическому использованию для мониторинга развития плода.