Развитие высокоинформативных методов визуализации развивающегося внутриутробно ребенка, таких как трехмерное (3D), четырехмерное (4D) УЗИ и МРТ плода, позволяет изучать анатомию и топографию внутренних органов, а также диагностировать некоторые аномалии развития [3]. Известно, что деформации позвоночника выявляются очень рано, особенно, например, врожденные сколиозы или дефект дужек позвонков (spinabifida), последняя чаще всего сопровождается спинномозговой грыжей [2,5]. Также, в литературе имеются сведения о проведении некоторых операций по коррекции данного порока развития с помощью эндоскопического доступа еще на внутриутробном этапе [4]. Кроме того, выхаживание глубоко недоношенных новорожденных начинается с 22 недель развития массой более 500 грамм [1]. Грудной отдел позвоночника и соответствующая часть спинного мозга в промежуточном периоде онтогенеза до конца не изучены.
Целью исследования стало получение новых данных по анатомии позвоночника и спинного мозга в грудном отделе у плодов 16–22 недель развития.
Материалом исследования послужили торсы 40 плодов обоего пола 16–22 недель развития, полученные в результате прерывания беременности по социальным показаниям у здоровых женщин с соблюдением всех юридических и деонтологических норм, принятых в Российской Федерации.
Методами исследования явились макромикроскопическое препарирование, ряд дополнительных сведений был получен при использовании гистотопографического метода и метода распилов по Н.И. Пирогову. На изготовленных препаратах проводили изучение описательной и количественной анатомии грудного отдела позвоночника и соответствующего отдела спинного мозга. Все полученные количественные данные подвергали вариационно-статистической обработке с вычислением их средней величины (X), ошибки средней (Sx), среднеквадратического отклонения (α), минимальных и максимальных значений, темпа прироста (Тпр). При проведении статистических расчетов использовалась программа «Microsoft Excel».
Результаты полученных данных и их обсуждение. В ходе настоящего исследования было выявлено, что в рассматриваемом периоде онтогенеза отчетливо определяется позвоночник со всеми его структурами. После удаления частей тела позвонка и остистых отростков отчетливо визуализируется спинной мозг.
Для более детального изучения анатомии грудных позвонков они были исследованы на горизонтальных срезах по Н.И. Пирогову. При выполнении данного раздела рассматривали три группы срезов в соответствии с их скелетотопическими уровнями: ThI-III, ThIV-VII, ThVIII-XI. Подобное деление на группы обусловлено различием топографии внутренних органов грудной полости на данных скелетотопических уровнях.
При изучении горизонтальных распилов грудного отдела позвоночника определяются: тело, дуга, поперечные отростки позвонка, позвоночное отверстие, представленные на рисунке 1.
Рис. 1. Грудной позвонок у плодов 16–22 недель развития
Фото горизонтального среза по Н.И. Пирогову, уровень ThIV, вид сверху.
Случай № 56, срок развития – 18–19 недель, пол – мужской.1 – дуга позвонка, 2 – спинной мозг, 3 – очаг окостенения, 4 – тело позвонка,5 – межоболочечные пространства, 6 – щель между дугой и телом позвонка.
Обращает на себя внимание тот факт, что на данном сроке развития дуга позвонка с телом еще не сращены и между ними есть небольшая щель (рис. 1). На 16–17 неделях развития расстояние между телом позвонка и дугой на уровне ThI-III справа составило 1,61±0,14 мм, слева – 1,45±0,20 мм; на уровне ThIV-VII справа достигло 1,43±0,17 мм, слева – 1,26±0,11 мм; на уровне ThVIII-XII справа было равно 1,60±0,14 мм, слева – 1,64±0,19 мм, соответственно. Вначале изученного возрастного периода данный показатель справа в абсолютных значениях был чуть больше, чем слева (p≥0,05). К 22 неделе развития средние значения расстояния между телом позвонка и его дугой постепенно увеличиваются и достигают следующих значений: на уровне ThI-III (справа и слева) 1,86±0,17 мм и 1,99±0,19 мм; на уровне ThVI-VII 1,68±0,17 мм и 1,76±0,21 мм; на уровне ThVIII-XII 1,60±0,11мм и 1,65±0,16 мм соответственно. К концу изученного возрастного периода касательно билатеральных показателей отмечается иная тенденция: слева абсолютные значения больше, чем справа (p≥0,05).
При изучении расстояния между остистым отростком и передней поверхностью тела позвонка на горизонтальных распилах по Н.И. Пирогову, значения которого представлены в таблице 1, было отмечено, что данный показатель с увеличением возраста плода постепенно нарастает на всем протяжении изученного возрастного периода к 22 неделе. В то же время в пределах каждой возрастной группы плодов этот показатель постепенно уменьшается в дистальном направлении относительно уровня позвоночника. Подобная закономерность была отмечена во всех четырех изученных группах плодов. Наибольшие размеры позвонка во всех группах плодов были отмечены на уровне ThI-III. Анализ данного показателя позволяет говорить о том, что в 16–22 недели развития переднезадний размер позвонков в пределах грудного отдела позвоночника изменяется неравномерно.
Таблица 1
Средние (X±Sx) значения расстояния между остистым отростком и передней поверхностью тела грудного позвонка на уровнях ThI-III, ThIV-VII, ThVIII-XII у плодов человека 16–22 недель развития
|
Возраст/ Уровень |
16–17 недель |
18–19 недель |
20–21 недели |
22 недели |
|
ThI-III |
10,73±0,85 |
12,94±0,83 |
12,90±0,75 |
14,47±0,81 |
|
ThIV-VII |
10,27±0,63 |
10,81±0,51 |
12,42±0,96 |
13,95±0,73 |
|
ThVIII-XII |
10,30±0,50 |
10,23±0,40 |
11,45±0,50 |
13,83±0,50 |
При более детальном изучении морфометрических характеристик грудного отдела позвоночника рассматривали следующие параметры: переднезадний и поперечный размеры тел позвонков и позвоночного канала.
Таблица 2
Переднезадний и поперечный размеры тел позвонков и позвоночного канала у плодов 16–17 недель и 22 недель развития (X±Sx, мм)
|
Срок развития |
16–17 недель |
22 недели |
||||
|
Уровень |
ThI-III |
ThIV-VII |
ThVIII-XII |
ThI-III |
ThIV-VII |
ThVIII-XII |
|
Переднезадний размер тела позвонка |
4,67±0,32 |
4,64±0,42 |
4,51±0,25 |
5,54±0,31 |
5,42±0,26 |
5,81±0,26 |
|
Поперечный размер тела позвонка |
6,98±0,41 |
5,50±0,32 |
6,37±0,23 |
8,21±0,65 |
7,25±0,31 |
8,71±0,51 |
|
Переднезадний размер позвоночного канал |
4,37±0,33 |
3,97±0,24 |
3,98±0,26 |
6,17±0,38 |
5,67±0,29 |
5,58±0,21 |
|
Поперечный размер позвоночного канала |
5,37±0,42 |
4,72±0,28 |
4,64±0,34 |
7,58±0,55 |
6,44±0,39 |
6,29±0,33 |
Анализируя результаты, приведенные в таблице 2, можно отметить, что переднезадний размер тела позвонка уменьшается в дистальном направлении в 16–17 недель развития, тогда как на 22-й постепенно уменьшается к уровню ThI-III, а затем снова увеличивается. Аналогичная тенденция сохраняется и у поперечного размера тела позвонка: с уровня ThI-III показатели снижаются к ThIV-VII, а затем снова нарастают. Причем данная тенденция с увеличением срока развития сохраняется. Переднезадний и поперечный размеры позвоночного канала уменьшаются в дистальном направлении в начале и в конце изученного возрастного периода.
Кроме того, при изучении тел позвонков было отмечено наличие хорошо выраженных очагов окостенения, которые занимают практически все тело позвонка. В 16–17 недель развития данный показатель на уровне ThI-III составляет 1,86×1,78 мм, ThIV-VII – 2,22×2,50 мм, ThVIII-XII – 2,50×2,90 мм. На 22 неделе на уровне ThI-III он был равен 2,93×3,99 мм, ThIV-VII – 3,07×3,85 мм, ThVIII-XII – 3,77×4,38 мм соответственно. Необходимо отметить, что рост размеров ядер окостенения увеличивается в дистальном направлении относительно грудного отдела позвоночного столба, максимальное значение данного параметра наблюдается на уровне ThVIII-XII, как на 16, так и на 22 неделях развития. Поперечный размер ядра окостенения тела позвонка превышает переднезадний, данная закономерность сохраняется с увеличением срока развития.
На распилах по Н.И. Пирогову в рассматриваемом периоде онтогенеза спинной мозг располагается в позвоночном канале и окружен своими оболочками, как видно на рис. 2.
Рис.2. Cпинной мозг в позвоночном канале плода
Фото горизонтального срезаторса плода по Н.И. Пирогову, уровень ThI, случай № 9, срок развития – 16–17 недель, пол – женский. 1 – дуга позвонка, 2 – тело позвонка, 3 – спинной мозг.
В ходе исследования была выполнена морфометрия переднезаднего и поперечного размеров спинного мозга на трех скелетотопических уровнях: ThI-III, ThIV-VII, ThVIII-XII. Результаты полученных данных представлены в диаграмме.
Диаграмма. Динамика изменений переднезаднего и поперечного размеров спинного мозга в начале и в конце изученного периода у плодов человека
Данные, представленные в диаграмме, показывают, что средние значения переднезаднего размера спинного мозга постепенно нарастают к концу изученного возрастного периода. Данная тенденция наблюдалась во всех исследуемых возрастных группах. Необходимо отметить, что для поперечного размера спинного мозга характерно аналогичное нарастание значений в 16–22 недели развития. Поперечный размер спинного мозга превалировал над переднезадним, что характерно для всего изученного периода.
Изучение положения спинного мозга в позвоночном канале выявило, что наиболее часто, в 70 % наблюдений, спинной мозг занимает центральное переднее положение и прилежит к задней поверхности тела позвонка, в оставшихся случаях спинной мозг смещен к остистому отростку, либо располагается в центре позвоночного канала. При наиболее часто встречающемся варианте между его задней поверхностью и задней стенкой позвоночного канала отчетливо определяется щелевидное пространство.
Заключение. Новые данные, полученные в ходе настоящего исследования, расширяют представления морфологов о пренатальной анатомии костных и нервных структур человека и могут быть полезны неонатологам и в фетальной хирургии.