Диагностика гипогликемии у детей по КТ, МРТ головного мозга
а) Определение:
• Выраженная гипогликемия:
о Уровень глюкозы в плазме < 30-35 мг/дл в первые 24 часа жизни
о < 40-45 мг/дл (после 24-х часов)
б) Визуализация:
1. Общие характеристики гипогликемии у детей:
• Лучший диагностический критерий:
о Двустороннее повышение интенсивности сигнала от ткани затылочных/ теменных областей на ДВИ у новорожденных с судорожным синдромом
• Локализация:
о Затылочные > теменные > лобные > височные доли
о ± вовлечение базальных ганглиев, таламуса, ствола мозга о Часто наблюдается поражение белого вещества, у недоношенных возможно преимущественное вовлечение его перивентрикулярных отделов
о У новорожденных с гипоксически-ишемическим поражением повреждение мозговой ткани зон водораздела может усугублять даже менее выраженная гипогликемия
(а) КТ с контрастированием, аксиальный срез: у ребенка, родившегося три дня назад с тяжелой гипогликемией определяется снижение плотности задних отделов полушарий головного мозга с вовлечением затылочных, теменных (не показаны) и задних отделов височных долей с потерей дифференцировки между серым и белым веществом.
(б) МРТ, проведенная у того же пациента одним днем позже, Т2-ВИ, аксиальный срез: отмечается усиление интенсивности сигнала от коры и субкортикального белого вещества В затылочных, теменных (не показаны) и задних отделов височных долей. Обратите внимание на утрату дифференцировки между серым и белым веществом.
2. КТ признаки гипогликемии у детей:
• Бесконтрастная КТ:
о Снижение плотности с потерей границы между белым и серым веществом в острую и подострую стадии
о Кальцификация коры в хроническую стадию
3. МРТ признаки гипогликемии у детей:
• Т1-ВИ:
о Повышение интенсивности сигнала от коры и глубоких ядер в подострую стадию
о ± гиперинтенсивные очаги в белом веществе
• Т2-ВИ:
о Повышение интенсивности сигнала от серого и белого вещества с потерей границы между ними в острую стадию
о Повышение интенсивности сигнала от серого и белого вещества с ее вариабельным снижением от коры в подострую стадию
о В хроническую стадию: потеря объема ± глиоз, со степенью выраженности от незначительной до кистозной энцефаломаляции
• ДВИ:
о В острой стадии высокий уровень сигнала на ДВИ соответствует низким значениям ИКД
о Нормализация сигнала на ДВИ происходит через одну неделю
о ДВИ- наиболее чувствительный метод в идентификации поражения мозговой ткани теменно-затылочных областей
• МР-спектроскопия:
о Уровень пика NAA от нормального до низкого о ± лактат
4. УЗИ признаки гипогликемии у детей:
• В-режим:
о Повышенная эхогенность
5. Рекомендации по визуализации:
• Лучший инструмент визуализации:
о МРТ с получением ДВИ
• Советы по протоколу исследования:
о Более высокие значения b-фактора (b= 1000-1500 с/мм2) позволяют повысить заметность зон снижения диффузии
(а) МРТ, Т2-ВИ, аксиальный срез: у пятидневного новорожденного с гипогликемией определяется повышение интенсивности сигнала от белого вещества коры и белого вещества теменных долей с потерей дифференцировки между серым и белым веществом. Обратите внимание, что гиперинтенсивный сигнал, вероятно отражающий интерстициальный отек, также определяется и в области валика мозолистого тела.
(б) МРТ, карта ИКД, аксиальный срез: у этого же младенца наблюдается ограничение диффузии в коре и белом веществе теменных долей, а также в задних отделах мозолистого тела.
в) Дифференциальная диагностика гипогликемии у детей:
1. Гипоксически-ишемическое поражение у доношенных:
• Гипогликемия и гипоксически-ишемическое поражение (ГИП) часто сочетаются и усиливают степень повреждения головного мозга
• ГИП вызывает гипогликемию
• При частичном ГИП в сочетании с гипогликемией картина на ДВИ может быть неотличима оттаковой при частичном ГИП с преимущественным вовлечением задних отделов головного мозга в условиях нормогликемии
2. Гипоксически-ишемическое поражение ЦНС у недоношенных:
• Гипогликемия усиливает перивентрикулярную лейкомаляцию
3. MELAS:
• MELAS-митохондриальная энцефалопатия с лактоацидозом и инсультоподобными эпизодами
• Предполагайте данный синдром при значительном повышении лактата или при отсутствии гипогликемии в анамнезе
4. Эпилептический статус:
• Судороги- типичная ответная реакция на повреждение головного мозга у новорожденных:
о Патологические изменения на ДВИ у новорожденных с наибольшей вероятностью являются причиной, а не следствием судорог
• Возможно возникновение порочного круга, если повреждение головного мозга усугубляется судорогами
5. Венозный инфаркт:
• Часто сопровождается кровоизлиянием и отеком; для исключения венозного инфаркта используйте МР-венографию
6. Острая гипертензивная энцефалопатия (СЗОЭ):
• Повышение интенсивности сигнала на T2-BH/FLAIR от коры и субкортикального белого вещества преимущественно в бассейне задней циркуляции
• Часто: повышение ИКД, пожилой возраст
(а) МРТ, Т2-ВИ, аксиальный срез: у этого же пациента на седьмой день жизни отмечается динамика гипогликемического повреждения в виде повышения интенсивности сигнала от белого вещества задних отделов больших полушарий, включая задние бедра внутренних капсул и подушки таламусов. Кроме того, визуализируется фрагментарное повышения и снижение интенсивности сигнала от вышележащей коры.
(б) МРТ, Т1-ВИ, аксиальный срез: у того же пациента на седьмой день жизни отмечается динамика изменений: снижение интенсивности сигнала от белого вещества и подушек таламусов, его повышение от вышележащей коры и задних бедер внутренних капсул.
г) Патология:
1. Общие сведения гипогликемии у детей:
• Этиология:
о Неадекватные потребностям клеток доступность/запасы энергетических субстратов (кислорода, глюкозы, лактата): задержка внутриутробного развития (ЗВУР), преэклампсия, гипогликемия у матери, длительное голодание, недоношенность о ↑ утилизации глюкозы: гипоксия, стресс
о Гиперинсулинемия:
- Неконтролируемый сахарный диабет у матери
- Семейная гиперинсулинемическая гипогликемия 1 или 2 типа (СГГ1 - или СГГ2)
о Синдром Беквита-Видемана (СБВ):
- Наследственное заболевание, проявляющееся макросомией, макроглоссией, спланхномегалией, омфалоцеле, эмбриональными опухолями и аномалиями развития почек
- СБВ-ассоциированная легкая и преходящая гипогликемия
о Другие эндокринные нарушения: пангипопитуитаризм, гипотиреоз, надпочечниковая недостаточность
о Другие: полицитемия, врожденные пороки сердца
о Считается, что возбуждающие аминокислоты (глутамат) и окислительный стресс играют центральную роль в гибели нейронов
• Метаболизм глюкозы:
о Глюкоза - основной источник энергии для головного мозга
о Потребность головного мозга в глюкозе является основным фактором, определяющим ее производство в печени
о Новорожденные имеют непропорционально высокий уровень продукции глюкозы по отношению к размерам тела вследствие непропорционально большого размера головного мозга о Незрелый головной мозг более устойчив к гипогликемии, чем головной мозг взрослого:
- Более низкая абсолютная потребность в глюкозе
- Более высокие возможности увеличения мозгового кровотока
- Использование других веществ в качестве энергетического субстрата (лактат)
- Устойчивостьклетоксердца новорожденного к гипогликемии
• Гипогликемия усиливает степень гипоксического повреждения
2. Стадирование и классификация гипогликемии у детей:
• Клинические группы:
о Транзиторная (адаптивная) гипогликемия:
- Раннее начало; легкая кратковременная гипогликемия
- Быстрый ответ на лечение
- Сахарный диабет у матери, эритробластоз, затруднения в адаптации к внеутробному существованию
о Вторичная гипогликемия:
- Начало первого дня жизни; легкая кратковременная гипогликемия
- Быстрый ответ на лечение
- Наличие ассоциированных нарушений со стороны ЦНС (ГИП, внутричерепное кровоизлияние, сепсис)
о Классическая транзиторная гипогликемия:
- Конец первого дня жизни; степень от умеренной до тяжелой, часто длительная гипогликемия
- Необходимо большое количество глюкозы
- ЗВУВ, ↓ субстрата/глюконеогенеза
о Тяжелая возвратная гипогликемия:
- Срок манифестации вариабелен; тяжелая, длительная гипогликемия
- Может быть некупируемой
- У большинства пациентов первичное нарушение обмена глюкозы:
Например, СБВ, СГГ1 или СГГ2/персистирующая гиперинсулинемическая гипогликемия новорожденных (ПГГН)/незидиобластоз, гиперплазия β-клеток, эндокринная недостаточность различных видов, врожденные нарушения обмена веществ
3. Макроскопические и хирургические особенности:
• Бледный, отечный головной мозг; стушеванность границы между серым и белым веществом
4. Микроскопия:
• Распространенное повреждение коры больших полушарий, гиппокампа, базальных ганглиев, таламуса, ствола головного мозга, спинного мозга
• В патологический процесс вовлекаются верхние слои коры, в отличие от гипоксически-ишемического поражения, для которого характерно вовлечение средних и глубоких слоев
• Селективное вовлечение мозговой ткани зон водораздела отсутствует
• Выраженная дегенерация глиальных клеток
• Повреждение перивентрикулярного белого вещества может быть достаточно выражено
(а) МРТ, ДВИ, аксиальный срез: у этого же пациента с гипогликемическим повреждением на седьмой день жизни наблюдается повышение интенсивности сигнала от белого вещества задних отделов больших полушарий и вышележащей коры. На данной стадии имеет место псевдо нормализация диффузии, поэтому повышение интенсивности сигнала, наиболее вероятно, является эффектом 72-просвечивания.
(б) МРТ, Т2-ВИ, аксиальный срез: у того же пациента в возрасте один год выявляется хроническое повреждение в виде выраженного уменьшения объема мозговой ткани и глиоза с вовлечением коры и белого вещества задних отделов височных, теменных (не представлены) и затылочных долей.
д) Клиническая картина:
1. Проявления гипогликемии у детей:
• Наиболее характерные признаки/симптомы:
о Ступор, тремор, судороги, апноэ, повышенная нервная возбудимость, гипотония
о Может протекать бессимптомно
о Сочетание у новорожденного гипогликемии с ГИЭ может проявляться энцефалопатией
• Клинический профиль:
о Новорожденные малых и крупных размеров
2. Демография:
• Возраст:
о Обычно состояние проявляется в первые три дня жизни
• Пол:
о М>Ж
3. Течение и прогноз:
• Обмен глюкозы в головном мозге вероятнее всего определяется мозговым кровотоком, поэтому зависит от параметра CBF
• Пороговые значения гликемии, превышение которых приводит к развитию поражения, неизвестны, однако данный показатель является фактором, влияющим как на степень тяжести и продолжительность поражения, так и на развитие инсульта
• Уровень глюкозы < 45 мг/дл может иметь пагубные отдаленные последствия даже при отсутствии признаков поражения в неонатальном периоде
• Эпилепсия (возможны некупируемые судороги), задержка развития (включая моторное развитие), поведенческие и мнестические нарушения, гиперактивность и дефицит внимания, признаки аутизма, микроцефалия, корковая слепота
• Патологические изменения на ДВИ связаны с отсроченным развитием неврологического дефицита (низкие значения ИКД в затылочных областях связаны с развитием в отдаленные сроки корковой слепоты)
• Зоны повышения интенсивности сигнала на ДВИ и минимального уменьшения ИКД могут характеризоваться нормальным объемом мозговой ткани или его уменьшением при наблюдении в динамике
• Прогноз зависит от своевременного распознавания и лечения гипогликемии
• Долгосрочный прогноз коррелирует со степенью повреждения белого вещества по данным МРТ
4. Лечение гипогликемии у детей:
• Нет единого мнения о том, с какого уровня глюкозы крови необходимо начинать лечение; опирайтесь на уровень 40-45 мг/дл
• Для возврата уровня глюкозы к нормальным значениям необходима ее инфузия, даже в бессимптомных случаях
• Частое кормление, увеличение калорийности пищи, длительное питание через назогастральный зонд ± кукурузный крахмал, длительное в/в введение декстрозы, гидрокортизон, диазоксид, октреотид, глюкагон, блокаторы Са++ каналов, частичная панк-реатэктомия
5. Профилактика:
• Контроль у матери сахарного диабета, преэкламспии/эклампсии, питания, предотвращение перинатальной асфиксии и скорейшее начало ее лечения
• Выявление младенцев с высоким риском, контроль температуры, пероральное питание в первые часы жизни, проверка уровня сахара в крови по показаниям
е) Диагностическая памятка. Советы по отчетности:
• Не приравнивайте патологические изменения на ДВИ к инфарктам (распространенный некроз), поскольку острые изменения на ДВИ могут приводить только клегкой потере объема вещества головного мозга, особенно при отсутствии снижения ИКД
ж) Список литературы:
Bathla G et al: Neuroimaging in patients with abnormal blood glucose levels. AJNR Am J Neuroradiol. 35(5):833-40, 2014
Yoon HJ et al: Devastating metabolic brain disorders of newborns and young infants. Radiographics. 34(5):1257—72, 2014
Wong DS et al: Brain injury patterns in hypoglycemia in neonatal encephalopathy. AJNR Am J Neuroradiol. 34(7)4456-61, 2013
Tam EW et al: Hypoglycemia is associated with increased risk for brain injury and adverse neurodevelopmental outcome in neonates at risk for encephalopathy. J Pediatr. 161(1):88—93, 2012
Sinclair JC et al: Interventions for prevention of neonatal hyperglycemia in very low birth weight infants. Cochrane Database Syst Rev. (10): CD007615, 2011
Musson RE et al: Diffusion-weighted imaging and magnetic resonance spectroscopy findings in a case of neonatal hypoglycaemia. Dev Med Child Neurol. 51 (8):653-4, 2009
Burns CM et al: Patterns of cerebral injury and neurodevelopmental outcomes after symptomatic neonatal hypoglycemia. Pediatrics. 122(1):65—74, 2008
Kim SY et al: Neonatal hypoglycaemic encephalopathy: diffusion-weighted imaging and proton MR spectroscopy. Pediatr Radiol. 36(2)4 44-8, 2006
Barkovich AJ et al: Imaging patterns of neonatal hypoglycemia. AJNR Am J Neuroradiol. 19(3):523-8, 1998
