Анатомічна мінливість і морфометрична характеристика турецького сідла для тривимірного комп’ютерного моделювання

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство охорони здоров'я України

Харківський національний медичний університет

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук

14.03.01 - нормальна анатомія

АНАТОМІЧНА МІНЛИВІСТЬ І МОРФОМЕТРИЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА ТУРЕЦЬКОГО СІДЛА ДЛЯ ТРИВИМІРНОГО КОМП'ЮТЕРНОГО МОДЕЛЮВАННЯ

Виконала Землянський Ігор Леонідович

Харків - 2009

АНОТАЦІЯ

анатомічний турецький сідло череп

Землянський І.Л. Анатомічна мінливість і морфометрична характеристика турецького сідла для тривимірного комп'ютерного моделювання. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.03.01 - нормальна анатомія. - Харківський національний медичний університет МОЗ України. - Харків, 2009.

Дисертація присвячена уточненню типових проявів індивідуальної анатомічної мінливості і статевих особливостей форми і морфометричних показників турецького сідла для побудови його комп'ютерної моделі з урахуванням анатомічної мінливості нахилених відростків, сонної борозни і клиноподібної пазухи. Встановлено, що анатомічні і морфометричні характеристики турецького сідла знаходяться у прямій, але неоднакового ступеня залежності від форми черепа і статі. Формоутворюючі характеристики турецького сідла більше пов'язані з формою черепа, а морфометричні - зі статтю. У зв'язку з цим форма турецького сідла в брахі-, мезо- і доліхоцефалічних черепів з урахуванням статевої належності мала виражену індивідуалізацію основних параметрів: довжини передньозаднього і поперечного розмірів, глибини і об'єму гіпофізарної ямки, наявності і форми передніх, середніх і задніх нахилених відростків, форми і розмірів сонної борозни, а також клиноподібної пазухи. Передні і задні нахилені відростки на окремих препаратах були відсутні або були настільки малі, що не мали практичного значення. Середні відростки були рідкісним явищем для всіх виділених груп. Клиноподібна пазуха представлена двома неоднаковими за конфігурацією і розмірами порожнинами, розмежованими в сагітальній площині перегородкою. Виділено три найбільш типові форми клиноподібної пазухи: глибока і висока, середньої (або великої) глибини і середньої висоти і невеликої глибини і висоти. Перший тип був характерніший для брахіцефалів, другий - для мезоцефалів і третій - для доліхоцефалів. Рентгенометричні розміри турецького сідла відрізняються від розмірів, визначених на кісткових препаратах. Коефіцієнт проекційного збільшення при відстані джерела випромінювання до площини касети 700-750 мм становив 0,853±0,008 (при p<0,001).

Встановлено, що побудова комп'ютерної моделі турецького сідла в системі комп'ютерної програми 3Ds Max8 можлива при дотриманні таких умов. По-перше, необхідні виміри показників площинних координат точок зовнішньої поверхні турецького сідла і внутрішньої поверхні клиноподібної пазухи. По-друге, комп'ютерні моделі зовнішньої поверхні турецького сідла і внутрішньої поверхні клиноподібної пазухи будуються поза залежністю один від одного. По-третє, з'єднання побудованих поверхонь здійснюється шляхом поєднання осьових координат X і Y. Кількісні показники площинних координат точок в трьох вимірюваннях (X, Y і Z) на зовнішній поверхні турецького сідла і внутрішній поверхні клиноподібної пазухи були основою комп'ютерного моделювання. Визначено невідповідність співвідношення координат X, Y з координатою Z на зовнішній поверхні турецького сідла і внутрішній поверхні клиноподібної пазухи, яке було пов'язано з формою черепа і залежало від індивідуальної мінливості рельєфу цих поверхонь. Побудована комп'ютерна модель турецького сідла за допомогою комп'ютерної програми 3Ds Max8 формою, розмірами, конфігурацією клиноподібної пазухи, нахилених відростків і сонної борозни повністю співпадає зі своїм кістковим аналогом. Комп'ютерні моделі турецького сідла зі зрощеними нахиленими відростками, суміщеним внутрішньосинусовим відділом внутрішньої сонної артерії з сонною борозною, а також різними формами клиноподібної пазухи, можуть бути використані у практичній нейрохірургії, при розробці хірургічної тактики на етапі планування оперативного лікування.

Ключові слова: турецьке сідло, анатомія, комп'ютерне моделювання.

1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Однією з актуальних проблем практичної й теоретичної медицини є анатомічна мінливість турецького сідла (ТС), яка впливає на розвиток, діагностику і лікування патологічних процесів гіпофіза та параселярної ділянки (В. С. Сперанский, 1988; А. А. Виноградов, И. В. Андреева, О. А. Виноградов, 2003; S. Axelsson, K. Storhaug, I. Kjaer, 2004; S. W. Cook, Z. Smith, D. F. Kelly, 2004; B. Sade, G. Mohr, J. L. Vezina, 2004; S. Axelsson, 2005; J. Ruscalleda, 2005).

Завдяки науково-технічному прогресу в медицині нейрохірурги можуть все глибше проникати усередину черепа. Тому значно розширилися показання до оперативних втручань на гіпофізі (А. П. Ромоданов, 1992; S. W. Cook, Z. Smith, D. F. Kelly, 2004; A. Garg et al., 2004; Y. Murai et al., 2004). При цьому стрижневою ділянкою є ТС, яке має складну анатомічну організацію. Воно межує з важливими анатомічними утвореннями, об'єднаними в єдиний анатомічний комплекс - параселярну ділянку. Форма, розміри і співвідношення компонентів ТС в нормі надзвичайно варіабельні (В. С. Сперанский, 1988). При патологічних станах відбуваються непередбачувані зміни співвідношення розмірів і форми, а також зсуви не тільки компонентів ТС, а й анатомічних утворень параселярної ділянки. Внаслідок цього великого значення набуває вивчення анатомічної мінливості ТС у прикладному аспекті. Проте впровадження в діагностичну практику нових методів обстеження (комп'ютерної томографії, ядерно-магнітного резонансу, ультразвукового дослідження, ангіографії та ін.), негативно відбилося на морфологічних дослідженнях параселярної ділянки, зокрема ТС (B. Sade, G. Mohr, J. L. Vezina, 2004; K. Pinker et al., 2005). Тому актуальність теми дослідження продиктована недостатнім висвітленням у літературі анатомічної мінливості параселярної ділянки. Зокрема, це стосується анатомічних і морфометричних досліджень ТС і його компонентів. Крім того, актуальним є застосування комп'ютерної моделі ТС, яка відповідала б аналізованому об'єкту. Це пов'язано з оптимізацією наукових розробок (А. В. Казанцев, 2008).

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація є частиною науково-дослідної роботи Луганського національного університету імені Тараса Шевченка «Механізми адаптації до чинників навколишнього середовища» (номер державної реєстрації 0198U0026641).

Мета дослідження - встановлення анатомічної мінливості, рентгено- і морфометрії ТС для побудови тривимірної комп'ютерної моделі з виділенням анатомічних особливостей його компонентів.

Відповідно до мети дослідження були поставлені такі завдання:

1. Встановити анатомічну мінливість ТС і клиноподібної пазухи (КП) у брахі-, мезо- і доліхоцефалів.

2. Уточнити анатомічну мінливість компонентів ТС (нахилених відростків, сонної борозни, гіпофізарної ямки) й її зв'язок з формою черепа і статтю.

3. Визначити на рентгенограмах і анатомічних препаратах розміри ТС з обчисленням коефіцієнта проекційного збільшення (КПЗ).

4. Визначити кількісні показники площинних координат точок (ПКТ) на зовнішній поверхні ТС і внутрішній поверхні КП у трьох вимірюваннях і побудувати комп'ютерну модель ТС.

Об'єкт дослідження: анатомічна мінливість ТС і його компонентів.

Предмет дослідження: морфометрія ТС; визначення ПКТ на зовнішній поверхні ТС і внутрішній поверхні КП, їхній зв'язок з формою черепа і статтю; рентгеноанатомія ТС з визначенням КПЗ.

Методи дослідження: морфологічні (описові, порівняльні, морфометричні); рентгенографічні (описові, порівняльні, рентгенометричні); комп'ютерні (побудова комп'ютерної моделі ТС за допомогою програми 3Ds Max8).

Наукова новизна одержаних результатів. Уперше проведено комплексне вивчення анатомічної мінливості форми і розмірів ТС і його елементів у взаємозв'язку з формою черепа і статтю. Виявлено крайні форми і діапазон анатомічної мінливості конфігурації ТС і КП у людей з брахі-, мезо- і доліхоцефалічною формою черепа. Виділено рентгенометричні показники ТС з обчисленням передньозаднього, поперечного і глибинного розмірів ТС, які були зіставлені з морфометричними даними, що дало можливість обчислити КПЗ. Встановлено, що форма і довжина передніх, середніх і задніх нахилених відростків (аж до їх злиття між собою) пов'язані з формою черепа людини. У брахіцефалів нахилені відростки не з'єднуються між собою. У мезоцефалів нахилені відростки не формують цілісних арок, як це має місце у доліхоцефалів.

Встановлено, що конфігурація і співвідношення елементів ТС, а також КП знаходяться у прямій залежності від форми черепа, а морфометричні параметри більше залежать від статі людини.

Практичне значення одержаних результатів. У процесі дослідження встановлено морфометричні характеристики ТС (передньозадній, поперечний та глибинний розміри) та його компонентів. Це дозволило відтворити рівень кількісних показників для трьох груп черепів - брахі-, мезо- і доліхоцефалів. Визначено співвідношення КП з гіпофізарною ямкою, що може бути використано при плануванні хірургічного доступу до гіпофіза. Обчислено КПЗ для перерахування рентгенометричних показників. Встановлено кількісні показники ПКТ в трьох площинах і побудовано комп'ютерну модель ТС у співвідношенні з анатомічною мінливістю.

Результати дослідження можуть бути використані у науково-дослідній роботі, практичній медицині та педагогічному процесі. Головні результати дослідження введені в навчальний процес на кафедрах анатомії, фізіології людини та тварин Луганського національного університету імені Тараса Шевченка, анатомії людини Луганського державного медичного університету і Дніпропетровської державної медичної академії.

Особистий внесок здобувача. Автор провів патентні дослідження і аналіз наукової інформації з досліджуваних в дисертації питань. Була самостійно обґрунтована актуальність, визначена мета дослідження і поставлені завдання. Розроблені та впроваджені методи дослідження, самостійно виконані морфометричні і рентгенометричні дослідження, оброблені й описані одержані результати, проведені статистичні дослідження, виконана морфометрична частина роботи для побудови комп'ютерної моделі ТС. Написані всі розділи дисертації й автореферату.

Апробація результатів досліджень. Матеріали дослідження доповідались на конференції молодих вчених Луганського державного медичного університету (Луганськ, 2005-2007), конференціях, присвячених Дню науки Луганського національного університету імені Тараса Шевченка (Луганськ, 2005-2008); IІІ-VI міжрегіональних наукових конференціях «Актуальні питання біології та медицини» (Луганськ, 2005-2008); на ІІ Міжнародній науково-практичній конференції «Освіта і наука без меж - 2006» (Дніпропетровськ, 2006); на ІІІ Міжнародній науково-практичній конференції «Актуальні проблеми сучасних наук: теорія та практика - 2006» (Дніпропетровськ, 2006).

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріал і методи дослідження. Дослідження проведено на 30 паспортизованих черепах людини з колекції анатомічного музею кафедри анатомії, фізіології людини і тварин Луганського національного університету імені Тараса Шевченка і 20 черепах з анатомічної колекції кафедри оперативної хірургії з топографічною анатомією Кримського державного медичного університету ім. С.І. Георгієвського. Окрім цього вивчено 75 кісткових препаратів ТС, що взяті від трупів людей обох статей 24-83 років, і 200 рентгенограм (100 у прямій і 100 в бічній проекціях) черепа людей (віковий діапазон - 35-70 років) тих, що не мали прижиттєвої внутрішньочерепної патології. Весь вивчений матеріал розподіляли відповідно до форми черепа, статі і вікової періодизації онтогенезу людини, прийнятої на VII Всесоюзній конференції з проблем вікової морфології, фізіології і біохімії (Москва, 1965).

Всі дослідження були виконані з дотриманням біоетичних норм (протокол № 2 від 09.10.08). Всі препарати були марковані й внесені до реєстру анатомічного музею кафедри.

Черепи з індексом 74,9 і менше відносили до доліхоцефалів, черепи з індексом від 75,0 до 79,9 - до мезоцефалів, а з індексом 80,0 і більше - до брахіцефалів (В. С. Сперанский, 1988).

Розтин черепної коробки проводили уручну листовою пилою в горизонтальній площині, що проходить через glabella і opistocranion. З порожнини черепа витягували головний мозок з твердою мозковою оболонкою. Потім електричним приводом WS-115 SL з алмазним диском завтовшки 0,8 мм і діаметром 115 мм, що обертається зі швидкістю 13 200 об/хв, випилювали кістковий комплекс ТС. Анатомічні препарати маркували і зберігали в 5%-вому розчині формаліну. Після фіксації гіпофіз витягували, а кісткові препарати піддавали докладному анатомічному і морфометричному дослідженню.

Анатомічна частина дослідження полягала в описово-порівняльній характеристиці ТС і його елементів (нахилені відростки, гіпофізарна ямка, сонна борозна, КП).

Кожен кістковий комплекс піддавали докладному морфометричному дослідженню. Вимірювали передньозадній розмір ТС між найбільш виступаючою наперед частиною передньої стінки гіпофізарної ямки і найбільш виступаючою назад частиною задньої її стінки. Поперечний розмір ТС вимірювали між бічними поверхнями тіла клиноподібної кістки на рівні дна гіпофізарної ямки. Глибинний розмір гіпофізарної ямки ТС вимірювали між лінією, що сполучає місце переходу горизонтальної ділянки ТС з верхнім краєм спинки сідла, і дном гіпофізарної ямки. Об'єм ТС гіпофізарної ямки обчислювали за формулою

V = 4/3 раbс,

де р - 3,14; а - Ѕ передньозаднього розміру ТС; b - Ѕ глибинного і с - Ѕ поперечного.

Для морфометричних досліджень був використаний набір вимірювальних інструментів: штангенциркуль ШЦ I 0-150 ГОСТ 166-80; краніометр; кутомір ГОСТ 5378-66.

Для опису форми і визначення розмірів КП тіло клиноподібної кістки розпилювали в сагітальному напрямі через середину ТС. Вимірювали передньозадній і поперечний розміри та висоту КП. Обидві половини тіла клиноподібної кістки використовували для визначення ПКТ на поверхні ТС і внутрішніх стінках КП за допомогою спеціального пристрою для визначення ПКТ.

При комп'ютерному моделюванні ТС методом побудови стрічок по ПКТ (О. В. Бондаренко, А. А. Виноградов, И. В. Андреева, 2001, 2007) були апробовані такі комп'ютерні програми: Automated Computer Aided Drafting (AUTOCAD), AUTOCAD-AutoShade, AutoFlix, Light Wave Modeler 5.5 і 3Ds Max8. З апробованих програм для побудови об'ємної моделі ТС і сполучення її з комп'ютерною моделлю КП більше підійшла комп'ютерна програма 3Ds Max8.

На рентгенограмах визначали КПЗ. Для цього робили рентгенограми черепа у прямій і бічній проекціях в умовах рентгенкабінету 1-ї міської клінічної лікарні м. Луганська за допомогою стаціонарного комплексу рентгенодіагностики «Рентген-30» при силі струму 150 мА, напрузі від 48 до 57 кВ і експозиції 0,06-0,08 хв. При цьому умови експерименту прагнули максимально наблизити до таких при проведенні рентгенографії у хворих, а саме: фіксували голову на відстані 50 мм від площини касети. Джерело випромінювання умовно приймали за геометричну точку.

На рентгенограмах визначали глибину, передньозадній і поперечний розміри ТС за методикою Д. Г. Рохлина (1931).

Цифрові дані обробляли методами варіаційної статистики за допомогою комп'ютерної програми Microsoft Excel. Визначали: процентне співвідношення кількісного розподілу матеріалу; середню арифметичну вибірки (M); похибку середньої арифметичної вибірки (±m); вірогідність похибки (р<); коефіцієнт кореляції (R_xy); похибку коефіцієнта кореляції (±r).

Результати дослідження та їх обговорення. Проведено порівняльний аналіз анатомо-морфометричних характеристик ТС людини у взаємозв'язку з формою черепа і статевою належністю. Виявлено, що ступінь впливу форми черепа і статі на формоутворюючі характеристики і лінійні розміри ТС були не однаковими. Конфігурація ТС мала виражену анатомічну мінливість, яка знаходилася у прямій залежності від форми черепа. Морфометричні параметри ТС були більше пов'язані зі статевою належністю.

При порівняльному аналізі розмірів глибини ТС встановлено, що велика глибина ТС була у доліхоцефалів, а менша - у брахіцефалів. У жінок цей показник був більший, ніж у чоловіків. При порівнянні передньозаднього розміру ТС черепів брахі-, мезо- і доліхоцефалічної форми встановлено, що у доліхоцефалів цей розмір був довший, ніж у мезоцефалів, а у останніх довше, ніж у брахіцефалів. Окрім того, у жінок він був коротший, ніж у чоловіків. Поперечний розмір ТС був довший у брахіцефалів як чоловіків, так і жінок, але в жіночій групі він був коротший, ніж в чоловічій. Проте у жінок-мезоцефалів цей розмір був коротший, ніж в інших групах.

В залежності від глибини ТС були виділені гіпофізарні ямки невеликої (до 8,5 мм), середньої (від 8,6 до 9,9 мм) і великої (більше 10 мм) глибини. У групі чоловіків-брахіцефалів ТС, що мали невелику глибину гіпофізарної ямки, було 57,7 %, з середньою - 19,2 % і з великою - 23,1 %. У жіночій групі цей показник дорівнював 41,7; 58,3 і 0 % відповідно. У доліхоцефалів-чоловіків практично всі кісткові препарати ТС мали гіпофізарні ямки середньої глибини, а кісткові препарати ТС жінок - гіпофізарні ямки великої глибини. У мезоцефалів-чоловіків кісткових препаратів ТС з невеликою глибиною гіпофізарної ямки було 16,7 %, з середньою - 71,4 %. У жінок-мезоцефалів переважали гіпофізарні ямки з великою глибиною (71,4 %). З середньою глибиною було 28,6 %.

Гіпофізарна ямка великої глибини була практично повністю заповнена гіпофізом. За наявності гіпофізарної ямки невеликої або середньої глибини гіпофіз виступав за її межі вправо і вліво.

В ході дослідження встановлено, що передні і задні нахилені відростки на окремих препаратах були відсутні або були настільки малі, що не мали практичного значення. Встановлено, що в групі брахіцефалів передні нахилені відростки були відсутні у 14 % препаратів, а задні - у 34 % (у чоловіків - у 12 і 43 %, а у жінок - у 17 і 29 %). У групі доліхоцефалів не виявлена відсутність передніх нахилених відростків, а задні були відсутні у 25 % препаратів (у чоловіків - у 33 % препаратів, а у жінок - у 17 %). У групі мезоцефалів передні нахилені відростки не виявлені у 29 % препаратів. У чоловіків вони були відсутні у 14 % препаратів, а у жінок - у 17 %. Задні нахилені відростки в групі мезоцефалів були відсутні у 58 % препаратів (у чоловіків - у 29 % препаратів, у жінок - у 33 %). Середні нахилені відростки були рідкісним явищем для всіх виділених груп. Проте в групі доліхоцефалів вони зустрічалися частіше (у 33 % препаратів).

Відмічено різноманітність форми і розміру нахилених відростків. Так, в групах брахіцефалів і мезоцефалів при гіпофізарній ямці невеликої або середньої глибини, як правило, добре були розвинені передні нахилені відростки, а середні й задні були відсутні або трохи виражені.

При зіставленні розмірів передніх нахилених відростків у чоловіків у залежності від форми черепа було встановлено, що ширина передніх нахилених відростків мала найбільший показник у брахіцефалів, а найменший - у доліхоцефалів. У групі мезоцефалів цей показник займав середнє положення. У доліхоцефалів передні нахилені відростки були довші, ніж у брахі- і мезоцефалів, причому у брахіцефалів цей параметр був менший, ніж у мезоцефалів. Товщина у основи передніх нахилених відростків була більша в групі брахіцефалів. У групі доліхоцефалів цей показник був менший, ніж у мезоцефалів. У жіночій групі ми встановили ту саму тенденцію, що і в чоловічій: ширина і товщина передніх нахилених відростків у брахіцефалів була більшою, ніж в інших групах, а довжина - меншою. У доліхоцефалів довжина передніх нахилених відростків була найбільшою. Показники у мезоцефалів займали середнє положення. Було встановлено, що ширина передніх нахилених відростків не залежала від їх довжини. Проте товщина цих відростків безпосередньо була пов'язана з їх довжиною.

При зіставленні розмірів задніх нахилених відростків у чоловіків у залежності від форми черепа було встановлено, що ширина задніх нахилених відростків була найбільшою у брахіцефалів, а найменшою - у доліхоцефалів. У групі мезоцефалів цей показник займав середнє положення. Аналогічну тенденцію ми спостерігали при аналізі показників ширини передніх нахилених відростків. У доліхоцефалів задні нахилені відростки були довші, ніж у брахі- і мезоцефалів, причому у брахіцефалів цей параметр був менший, ніж у мезоцефалів. Товщина у основи задніх нахилених відростків була більшою в групі мезоцефалів. У брахіцефалів цей показник був менший, ніж у доліхоцефалів. Розміри передніх нахилених відростків у взаємозв'язку з формою черепа мали діаметрально протилежні показники в групі брахі- і доліхоцефалів-чоловіків. У жіночій групі ми встановили ту саму тенденцію, що і в чоловічій: ширина задніх нахилених відростків була більшою у брахіцефалів, а у доліхоцефалів - меншою, ніж у мезоцефалів. У доліхоцефалів довжина і товщина задніх нахилених відростків були найбільшими. Показники у мезоцефалів займали середнє положення. На відміну від передніх нахилених відростків ширина і товщина задніх нахилених відростків знаходилися у прямій залежності від їх довжини.

У групах мезо- і доліхоцефалів були виділені кісткові препарати ТС, у яких було повне або часткове з'єднання передніх і задніх нахилених відростків з середніми відростками. У цих випадках утворювалися своєрідні кісткові арки, які обмежували один (при неповному з'єднанні) або два (при повному з'єднанні) отвори. Встановлено, що для мезоцефалів більше характерне неповне і одностороннє з'єднання нахилених відростків, а для доліхоцефалів - повне і двостороннє. У групі мезоцефалів з'єднання (повне і неповне) було у 15 % кісткових препаратів, а у доліхоцефалів - у 25 %. При неповному з'єднанні формувався передній або задній отвір. У передній отвір проходила внутрішня сонна артерія, а в задній вставлявся бічний відділ передньої головної частини аденогіпофіза. При такій формі ТС транстемпоральний доступ до гіпофіза буде ускладнений. Окрім того, зростання пухлини, напевно, більшою мірою відбуватиметься у передньоверхньому напрямі, а на перший план виступатиме симптоматика, пов'язана зі зсувом перехреста зорового нерва або тиском на нього. Про таку патологію пишуть S. Kovacevic et al. (2001), R. J. Weil (2001) та інші дослідники. Мабуть, причиною швидко прогресуючого порушення зору при селярній патології, наприклад при кісті ТС, яку описав R. J. Weil (2001), може бути форма ТС зі зрощеними з обох боків нахиленими відростками.

Особливий інтерес представляє анатомія внутрішньосинусової ділянки внутрішньої сонної артерії і його відношення до гіпофіза. Цей інтерес пояснюється даними досліджень О. А. Виноградова (2008), який встановив, що внутрішньосинусова ділянка внутрішньої сонної артерії формує пульсовий тиск у печеристих синусах, який є основою позитивного впливу на циркуляцію крові в головній передній частині аденогіпофіза й її відтоку у параселярні венозні колектори.

Виявлено, що конфігурація сонної борозни й її розміри варіювали у великих межах. При вивченні топографії сонної борозни були виділені висхідна і горизонтальна її частини. Встановлено, що конфігурація і розміри сонної борозни залежали від форми черепа і статі, але різною мірою. Форма сонної борозни і морфометричні показники (ширина, довжина і глибина) більшою мірою залежали від форми черепа, а кут нахилу висхідної її частини до горизонтальної більшою мірою залежав від статі.

Горизонтальна частина сонної борозни мала гладку поверхню. Межа її верхнього краю була нечітко виражена у зв'язку з накладенням нижнього латерального відділу гіпофізарної ямки. Висхідна частина сонної борозни мала шорстку поверхню. В більшості випадків краї висхідної частини сонної борозни мали плавний перехід на бічну поверхню ТС. Така форма висхідної частини сонної борозни була типова для брахіцефалів. Для мезо- і доліхоцефалів типовим була наявність кісткових виростів по краях цієї частини борозни. При такій формі борозни її краї були добре виражені і підносилися над бічною поверхнею ТС. Нерідко вони з'єднувалися кістковими трабекулами, які частково перекривали висхідну частину сонної борозни. В окремих випадках краї висхідної частини сонної борозни були виражені настільки, що близько підходили один до одного, формуючи напівзакритий кістковий канал. При злитті країв висхідної частини сонної борозни формувався кістковий канал. Така форма сонної борозни була типова для доліхоцефалів.

При зіставленні розмірів сонної борозни у чоловіків у залежності від форми черепа було встановлено, що ширина сонної борозни була найбільшою у доліхоцефалів, а найменшою - у брахіцефалів. У групі мезоцефалів цей показник займав середнє положення. У брахі- і мезоцефалів висхідна частина сонної борозни була довша, ніж у доліхоцефалів, причому у брахіцефалів цей параметр був менший, ніж у мезоцефалів. Довжина горизонтальної частини сонної борозни у доліхоцефалів була більша, ніж у брахіцефалів. У мезоцефалів довжина горизонтальної частини сонної борозни також була більшою, ніж у брахіцефалів. Глибина сонної борозни була більша в групі доліхоцефалів. У брахіцефалів цей показник був менший, ніж у мезоцефалів. У жіночій групі ми встановили ту саму тенденцію, що і в чоловічій: ширина сонної борозни була більшою у доліхоцефалів, а у брахіцефалів - меншою, ніж у мезоцефалів. У брахіцефалів довжина висхідної частини сонної борозни була найбільшою, а у доліхоцефалів - найменшою. Показники у мезоцефалів займали середнє положення.

Виявилось, що висхідна і горизонтальна частини сонної борозни з'єднувалися одна з одною під кутом, величина якого була різною і мала виражену залежність від форми черепа і статі - у чоловіків він був більший, ніж у жінок.

Для вивчення анатомічної мінливості КП кісткові препарати ТС в сагітальній площині були розпиляні на дві рівні половини. Встановлено, що в сагітальній площині КП розділена перегородкою на дві нерівнозначні порожнини. Нерівнозначність розмірів порожнин пов'язана, з одного боку, зі зсувом перегородки КП від середньої лінії вправо або вліво (закономірності у напрямі зсуву перегородки ми не встановили), з іншого - з різною конфігурацією бічних відділів КП. Було виділено три найбільш типові форми КП: глибока і висока, середньої (або великої) глибини і середньої висоти і невеликої глибини і висоти. Перший тип був більш характерний для брахіцефалів, другий - для мезоцефалів і третій - для доліхоцефалів. Морфометричні параметри КП більше залежали від статі, а конфігурація - від форми черепа.

На рентгенограмах черепа у прямій і бічній проекціях визначали формоутворюючі параметри ТС. Виявилось, що на рентгенограмах черепа у прямій і бічній проекціях визначити межі ТС є нескладним завданням. Існують постійні рентгенографічні орієнтири. На рентгенограмах черепа в бічній проекції постійним орієнтиром виявлялася характерна форма ТС. На рентгенограмах черепа у прямій проекції бічні межі ТС були визначені по тінях латеральних стін периметра КП.

Практично на всіх рентгенограмах черепа були добре видимі межі КП. Встановлено, що у брахіцефалів переважала КП глибокої форми, коли задня її стінка практично формувалася скатом. Аналогічна форма КП зустрічалася у мезо- і доліхоцефалів, але значно рідше. За наявності КП середньої глибини її задня стінка була у проекції межі передньої і середньої третини гіпофізарної ямки. При невеликій глибині задня стінка КП не доходила до передньої стінки гіпофізарної ямки.

Було встановлено, що у брахіцефалів глибока і висока КП зустрічалася у 81,8 % випадків, КП середньої глибини і висоти - в 9,1 % випадків, невеликої глибини і висоти - так само в 9,1 % випадків. У мезоцефалів глибока і висока КП зустрічалася рідше, ніж у брахіцефалів (у 57,1 % випадків), а середньої глибини і висоти - частіше (у 14,3 % випадків). КП невеликої глибини і висоти у мезоцефалів спостерігалося значно частіше, ніж у брахіцефалів (у 28,6 % випадків). У групі доліхоцефалів глибока і висока КП зустрічалася рідше, ніж у брахі- і мезоцефалів (у 50 % випадків), КП середньої глибини і висоти - частіше, ніж у брахі- і мезоцефалів (у 33,3 % випадків), КП невеликої глибини - частіше, ніж у брахіцефалів, але рідше, ніж у мезоцефалів (у 16,7 % випадків).

При порівнянні форми КП на рентгенограмах черепа чоловіків з рентгенограмами черепа жінок явних статевих ознак, які б впливали на форму КП, не було виявлено. Проте лінійні розміри на рентгенограмах жіночих черепів були менші.

Рентгенометричні розміри ТС відрізнялися від визначених на кісткових препаратах. Встановлена невідповідність у показниках об'єму гіпофізарної ямки з виявленими тенденціями у співвідношенні лінійних розмірів, визначених на рентгенограмах і кісткових препаратах. Це продиктувало необхідність у визначенні КПЗ рентгенограм. На рентгенограмах черепа КПЗ при відстані до площини касети 750 мм дорівнював 0,839-0,860 (0,857±0,009 при p<0,001), а при відстані 700 мм - 0,841-0,870 (0,852±0,008 при p<0,001). Усереднене значення КПЗ для рентгенограм черепа у прямій і бічній проекціях при відстані від джерела випромінювання до площини касети 700-750 мм становило 0,853±0,008 (при p<0,001).

З метою побудови комп'ютерної тривимірної моделі ТС на його зовнішній поверхні і внутрішній поверхні КП були визначені ПКТ по осі X і Y з кроком 2 мм. Координату Z визначали шляхом вимірювання відстані від фіксованої горизонтальної площини до кістки у проекції вибраної координатної точки по осі X і Y. Тривимірна система координат дозволила роздільно виділити ПКТ для лівої і правої половин ТС. Обчислені координати точок (X, Y) ТС при зв'язку їх з третьою віссю (Z) дозволили забезпечити контроль розподілу ПКТ. Встановлено, що співвідношення координат X, Y з координатою Z на зовнішній поверхні ТС у певних ПКТ було неоднакове і залежало від форми черепа. Це пов'язано з тим, що співвідношення цифрових показників цих точок залежало від індивідуальної мінливості рельєфу зовнішньої поверхні ТС. При цьому величина черепного індексу відігравала важливу роль в кожній виділеній групі. Так, в групі мезоцефалів співвідношення сторін площини побудови було пов'язане зі зсувом показника черепного індексу убік доліхо- або брахіцефалічної межі. Виявилось, що зміна величини координати Z залежала від зсуву черепного індексу до брахі- або доліхоцефалічної межі. При цьому більше виявлялися ознаки відповідних груп. Тому в роботі ми подали модель ТС мезоцефалічного черепа з середнім значенням черепного індексу.

Цифрові дані ПКТ на зовнішній поверхні ТС і внутрішній поверхні КП стали основою для побудови «попередньої» моделі ТС, яка була основною і вміщувала всі ознаки, характерні для цього анатомічного об'єкта.

У зв'язку з тим що ПКТ на зовнішній поверхні ТС визначали з кроком 2 мм, координатна сітка проекційної площини побудови також була виконана з кроком 2 мм по осі X і Y. Для типізації побудови «гумової» комп'ютерної моделі ТС показники ПКТ на зовнішній поверхні ТС мезоцефалів були оцінені як вихідні. Тому виявлені у брахі- і доліхоцефалів цифрові показники ПКТ зовнішньої поверхні ТС були зіставлені з вихідними. Результати дослідження показали, що коливання показників знаходилися в допустимих межах. Різниця показника у передньозадньому напрямі коливалася в межах (0,31±0,01) мм (при p<0,05).

Після побудови зовнішньої поверхні ТС визначали ПТК на правій і лівій половинах внутрішньої поверхні КП. Після побудови комп'ютерної моделі внутрішньої поверхні КП її суміщали з комп'ютерною моделлю зовнішньої поверхні ТС і створювали попередню комп'ютерну модель ТС.

Були побудовані КП з різною формою, що може дати можливість нейрохірургові розробляти хірургічний доступ до гіпофіза та інших утворень параселярної ділянки вже на етапі планування оперативного лікування. При КП невеликої глибини і висоти підійти до гіпофізарної ямки заважає кістковий масив, який ускладнюватиме транссфеноїдальний доступ до гіпофіза і робитиме оперативне втручання більш травматичним. Найбільш оптимальна форма КП для такого доступу - глибока і висока, яка відкриває добрий підхід до гіпофіза. Проте така форма КП має особливості, які можуть призвести до серйозних ускладнень. Зокрема, це стосується товщини стінок КП, яка при такій формі в окремих місцях стоншується настільки, що може бути легко зруйнована під час операції. Окрім того, у проекції переходу висхідного відділу сонної борозни в горизонтальний кісткова тканина може бути відсутньою, і нижньомедіальна стінка внутрішньої сонної артерії виходить у просвіт КП. У цих випадках при операції на гіпофізі можливо поранення внутрішньої сонної артерії, на яке при транссфеноїдальному доступі до пухлини гіпофіза вказують S. V. Gadhinglajkar et al. (2003).

Наступним етапом побудови комп'ютерної кінцевої моделі ТС було моделювання мінливості нахилених відростків, виявленої при морфологічних дослідженнях. Нахилені відростки можуть бути зрощеними повністю з утворенням арок, які з двох боків обмежують гіпофізарну ямку. При такій формі ТС транстемпоральний доступ до гіпофіза буде ускладнений. Окрім того, зростання пухлини, напевно, більшою мірою відбуватиметься вгору і наперед, що є причиною швидко прогресуючого порушення зору при селярній патології, наприклад при кісті ТС, яку описав R. J. Weil (2001). Наявність комп'ютерної моделі з різною формою нахилених відростків дозволить нейрохірургові віртуально відтворити описану патологію і прослідкувати шляхи її розповсюдження.

Комп'ютерні моделі ТС, суміщені з внутрішньою сонною артерією, дали можливість визначити часткове або повне перекриття внутрішньою сонною артерією гіпофізарної ямки, що впливає на відтік крові від головної передньої частини аденогіпофіза (О. А. Виноградов, 2000-2008). Крім того, встановлено, що при зрощених нахилених відростках може розвинутися порушення перфузії внутрішньої сонної артерії внаслідок обтурації її в артеріальному вікні при остеохондрозі передніх нахилених і середніх відростків. Порушення перфузії внутрішньої сонної артерії може призвести до гіпоплазії гіпофіза з появою «порожнього ТС», на що вказують Y. Inamo і K. Harada (2003).

Результати дослідження дозволили встановити, що побудова комп'ютерної моделі ТС в системі комп'ютерної програми 3Ds Max8 можлива при дотриманні таких умов. По-перше, необхідні виміри показників ПКТ зовнішньої поверхні ТС і внутрішньої поверхні КП. По-друге, комп'ютерні моделі зовнішньої поверхні ТС і внутрішньої поверхні КП будуються поза залежністю один від одного. По-третє, з'єднання побудованих поверхонь здійснюється шляхом поєднання осьових координат X і Y.

У процесі дослідження були встановлені морфометричні характеристики ТС (передньозадній, поперечний розміри і глибина) і його компонентів. Це дозволило визначити кількісні показники для трьох груп черепів - брахі-, мезо- і доліхоцефалів. Визначено співвідношення КП з гіпофізарною ямкою, що може бути використано при плануванні хірургічного доступу до гіпофіза. Обчислений КПЗ для перерахунку рентгенометричних показників. Одержані результати можуть бути використані у педагогічному процесі, науково-дослідній і практичній роботі.

ВИСНОВКИ

Дисертація присвячена уточненню типових проявів індивідуальної анатомічної мінливості і статевих особливостей форми і морфометричних показників турецького сідла для побудови його комп'ютерної моделі з урахуванням анатомічної мінливості нахилених відростків, сонної борозни і клиноподібної пазухи. Встановлено, що конфігурація турецького сідла і його компонентів більше пов'язана з формою черепа, а їх морфометричні характеристики -зі статевою належністю. Побудована комп'ютерна модель турецького сідла за своїми параметрами була ідентична кістковому аналогу. Це дозволило виконати комп'ютерні моделі турецького сідла з вираженим діапазоном індивідуальної мінливості форми і розмірів клиноподібної пазухи і нахилених відростків, а також сумістити внутрішньосинусовий відділ внутрішньої сонної артерії з сонною борозною.

1. Анатомічні і морфометричні характеристики турецького сідла знаходяться у прямій, але неоднакового ступеня залежності від форми черепа і статі. Формоутворюючі характеристики турецького сідла більше пов'язані з формою черепа, а морфометричні - зі статтю. У зв'язку з цим форма турецького сідла в брахі-, мезо- і доліхоцефалічних черепів з урахуванням статевої належності мала виражену індивідуалізацію основних параметрів: довжини передньозаднього і поперечного розмірів, глибини і об'єму гіпофізарної ямки, наявності і форми передніх, середніх і задніх нахилених відростків, форми і розмірів сонної борозни, а також клиноподібної пазухи.

2. Встановлено, що передні і задні нахилені відростки на окремих препаратах були відсутні або були настільки малі, що не мали практичного значення (у брахіцефалів передні нахилені відростки були відсутні у 14 % препаратів, а задні - у 34 %; у доліхоцефалів не виявлено відсутності передніх нахилених відростків, а задні - були відсутні у 25 % препаратів; у мезоцефалів передні нахилені відростки не виявлені у 29 % препаратів, а задні - у 58 % препаратів). Середні відростки були рідкісним явищем для всіх виділених груп, але у доліхоцефалів вони зустрічалися у 33 % препаратів.

3. Клиноподібна пазуха представлена двома неоднаковими за конфігурацією й розмірами порожнинами, розмежованими в сагітальній площині перегородкою. Виділено три найбільш типові форми клиноподібної пазухи: глибока і висока, середньої (або великої) глибини і середньої висоти і невеликої глибини і висоти. Перший тип був характерніший для брахіцефалів, другий - для мезоцефалів і третій - для доліхоцефалів.

4. Рентгенометричні розміри турецького сідла відрізняються від розмірів, визначених на кісткових препаратах. Коефіцієнт проекційного збільшення при відстані джерела випромінювання до площини касети 700-750 мм становив 0,853±0,008 (при p<0,001).

5. Встановлено, що побудова комп'ютерної моделі турецького сідла в системі комп'ютерної програми 3Ds Max8 можлива при дотриманні таких умов. По-перше, необхідні виміри показників площинних координат точок зовнішньої поверхні турецького сідла і внутрішній поверхні клиноподібної пазухи. По-друге, комп'ютерні моделі зовнішньої поверхні турецького сідла і внутрішньої поверхні клиноподібної пазухи будуються поза залежністю один від одного. По-третє, з'єднання побудованих поверхонь здійснюється шляхом поєднання осьових координат X і Y.

6. Кількісні показники площинних координат точок в трьох вимірюваннях (X, Y і Z) на зовнішній поверхні турецького сідла і внутрішній поверхні клиноподібної пазухи були основою комп'ютерного моделювання. Визначено невідповідність співвідношення координат X, Y з координатою Z на зовнішній поверхні турецького сідла і внутрішній поверхні клиноподібної пазухи, яке було пов'язано з формою черепа і залежало від індивідуальної мінливості рельєфу цих поверхонь.

7. Побудована комп'ютерна модель турецького сідла за допомогою комп'ютерної програми 3Ds Max8 формою, розмірами, конфігурацією клиноподібної пазухи, нахилених відростків і сонної борозни повністю співпадає зі своїм кістковим аналогом.

1. Комп'ютерні моделі турецького сідла зі зрощеними нахиленими відростками і різними формами клиноподібної пазухи можуть бути використані у педагогічному процесі, науково-дослідній роботі та практичній нейрохірургії, при розробці хірургічної тактики на етапі планування оперативного втручання.

2. Комп'ютерні моделі турецького сідла, суміщені з внутрішньосинусовим відділом внутрішньої сонної артерії, можуть бути використані у педагогічному процесі, науково-дослідній і практичній роботі.

3. Для визначення реальних розмірів анатомічних або патологічних внутрішньочерепних формувань на рентгенограмах запропонований коефіцієнт проекційного збільшення.

СПИСОК ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Землянский И.Л. Компьютерное моделирование турецкого седла / И.Л. Землянский, А. А. Виноградов // Український морфологічний альманах. - 2007. - Т. 5, № 3. - С. 27-30. (Здобувачем виконано дослідження площинних координат точок на поверхнях турецького сідла та проведено узагальнення даних з побудовою комп'ютерної моделі турецького сідла).

2. Землянский И.Л. Особенности рентгенометрических показателей линейных размеров черепа / И.Л. Землянский // Український медичний альманах. - 2008. - Т. 11, № 4. - С. 65-66.

3. Землянский И.Л. Анатомическая изменчивость sinus sphenoidalis / И.Л. Землянский, А. А. Виноградов // Український морфологічний альманах. - 2008. - Т. 6, № 4. - С. 11-13. (Здобувачем виконано морфометричні дослідження та проведено узагальнення даних).

4. Землянский И.Л. Морфометрические и рентгенометрические параметры турецкого седла / И.Л. Землянский, А. А. Виноградов // Український медичний альманах. - 2008. - Т. 11, № 5. - С. 66-68. (Здобувачем виконано морфометричні та рентгенометричні дослідження та проведено узагальнення даних).

5. Виноградов О. О. Гіпоталамічні зв'язки судинного русла передньої долі гіпофіза / О. О. Виноградов, О. А. Виноградов, І. Л. Землянський // Актуальні питання біології та медицини : ІІ міжрегіонарна науково-практична конференція - Луганськ : Альма-матер, 2004. - С. 21-22. (Здобувач брав участь у морфологічних дослідженнях).

6. Землянский И.Л. Рентгеноморфометрическое изучение турецкого седла клиновидной кости человека / И.Л. Землянский, А. А. Виноградов // Актуальні питання біології та медицини : ІІІ міжрегіональна науково-практична конференція. - Луганськ : Альма-матер, 2005. - С. 22-25. (Здобувачем виконано рентгеноморфометричні дослідження та проведено узагальнення даних).

7. Землянский И.Л. Рентгенометрические особенности турецкого седла / И.Л. Землянский // Актуальні питання біології та медицини : ІІІ міжрегіональна науково-практична конференція. - Луганськ : Альма-матер, 2005. - С. 20-22.

8. Андреева И. В. К методике рентгенокраниометрии / И. В. Андреева, А. А. Виноградов, И.Л. Землянский // Актуальні проблеми сучасних наук : теорія та практика - 2006 : Матеріали ІІІ Міжнародної науково-практичної конференції. - Дніпропетровськ : Наука і освіта, 2006. - Т. 5, Медицина. - С. 31-33. (Здобувач брав участь у дослідженні цифрових показників).

9. Особенности компьютерного моделирования анатомических объектов / И.Л. Землянский, И. В. Андреева, Е. Ф. Руденко, А. М. Гончаров // Образование и наука без границ - 2006 : Материалы ІІ Международной научно-практической конференции. - Днепропетровск : Наука и образование, 2006. - Т. 9. - С. 73-75. (Здобувачем виконано дослідження площинних координат точок та проведено узагальнення даних).

10. Землянский И.Л. Размеры турецкого седла и соотношение объемов гипофиза и турецкого седла при рентгеноанатомическом исследовании / И.Л. Землянский // Актуальні питання біології та медицини : ІV міжрегіональна науково-практична конференція. - Луганськ : Альма-матер, 2006. - С. 21-22.

11. Землянский И.Л. Анатомическая изменчивость sinus sphenoidalis / И.Л. Землянский // Актуальні питання біології та медицини : V міжрегіональна науково-практична конференція. - Луганськ : Альма-матер, 2007. - С. 32-35.

12. Землянский И.Л. Особенности компьютерного моделирования турецкого седла клиновидной кости / И.Л. Землянский, И. В. Андреева // Актуальні питання біології та медицини : VІ міжрегіональна науково-практична конференція. - Луганськ : Альма-матер, 2008. - С. 37-39. (Здобувачем виконано дослідження площинних координат точок на поверхнях турецького сідла та проведено узагальнення даних).

Размещено на Allbest.ru