Состояние сосудов сетчатки, световой чувствительности зрительной системы и их связь со структурными изменениями в головном мозге у пациентов с артериальной гипертензией

Abstract

The objective of the study was to measure morphological parameters of the retina vessels, thresholds of light sensitivity, brain volumes (total and ventricle) and to estimate the character of associations between them and changes of the volume of brain structures. Material and methods: The cohort of the study consisted of 27 patients, who underwent neuroophthalmological examination and brain Magnetic resonance imaging (MRI) for the early diagnosis of the brain vessels pathology. Mean age of the patients was 49,1±13,7 years. They were 5 men and 22 women. 17 patients with the diagnosis of arterial hypertension were included into the first group. The second group consisted of 10 patients without arterial hypertension but with the following diagnoses: migraine, osteochondrosis, connective tissue diseases, hypotension. For each patient the mean levels of light sensitivity thresholds of the visual system and their deviations were calculated based on the results of static computer perimetry («Humphrey» perimeter). From the digital photos of retina vessels their mean caliber, surface area and the number of vessels were found («ARIA» software). Total brain volume and brain ventricle volume were measured by brain MRI with the software «3D-Slicer». Results: Thresholds of light sensitivity and their deviation were higher (р<0,05) in patients with arterial hypertension, than in patients from the comparison group. The relative vessel area (arterial, arterial and venous) and the number of vessels (arterial, arterial and venous) in patients with arterial hypertension were lower than in patients from the comparison group (р<0,05). The total and corrected brain ventricle volume and the width of the 3rd ventricle in patients with arterial hypertension were larger than in patients from the comparison group. The inverse correlation between ventricle volume and total and corrected volume of brain and hemispheres was found (r from –0,37 till –0,54, p<0,05). The reverse correlation was also found between morphological parameters of the retina vessels (relative area, number of arterial vessels) and the volume of brain ventricles (r from –0,28 till –0,47, p<0,05). The larger volume of brain ventricles was associated with the diminished relative area of vessels, especially in the subgroup of patients with arterial hypertension. The enlarged ventricles indicate the processes of brain atrophy, that can be found in patients with arterial hypertension, as well as decreased area of vessels, caused by their remodeling. The larger volume of ventricles was also associated with the decreased light sensitivity of the visual system. Taking into account the fact that more than 30 areas in the brain are responsible for the vision, the processes of brain atrophy could lead to the decrease in this parameter. Conclusion: The results of the study show the connection between deviation of functional parameter of light sensitivity thresholds and increased brain ventricles volume in patients with arterial hypertension. Decrease in light sensitivity of the visual system and morphological changes of retina vessels in arterial hypertension were supposed to reflect the initial structural and functional changes in central nervous system, caused by decrease in the number and area of brain vessels.

Цель: Измерение морфометрических параметров сосудов сетчатки, порогов световой чувствительности, объемов желудочков и вещества мозга и поиск связи между ними и объемными изменениями структур головного мозга. Материалы и методы: Исследование выполнено у 27 пациентов, проходивших нейроофтальмологическое обследование и магнитно-резонансную томографию (МРТ) головного мозга c целью ранней диагностики патологии сосудов мозга. Средний возраст пациентов составил 49,1±13,7 лет, среди них было 22 женщины, 5 мужчин. В 1-ю группу были включены 17 пациентов с артериальной гипертензией (АГ) 1–2 степени, во 2-ю группу сравнения были включены пациенты без АГ, страдающие мигренью, вертеброгенной цервикалгией, системными заболеваниями соединительной ткани, артериальной гипотонией. Для каждого пациента по данным статической компьютерной периметрии, на периметре «Humphrey» были рассчитаны значения порогов световой чувствительности (ПСЧ) зрительной системы и их отклонения от нормальных величин; ПСЧ определены с помощью программы «ARIA» по цифровым фотографиям глазного дна диаметр, площадь, количество сосудов сетчатки; рассчитаны объемы вещества и желудочков головного мозга по МР-томограммам (1.5Т), обработанным в программе «3D-Slicer». Результаты: У пациентов с АГ выявлены более высокие ПСЧ и большее отклонение их величины от возрастной нормы, чем отклонение ПСЧ (р<0,05) у пациентов группы сравнения. Относительная площадь сосудов (венозных и венозных вместе с артериальными), а также количество сосудов (венозных и венозных вместе с артериальными) у пациентов с АГ были меньше, чем соответствующие значения у пациентов группы сравнения. Абсолютный и скорректированный объём желудочков, ширина 3-го желудочка были большими у пациентов с АГ, чем у пациентов группы сравнения. Обнаружена обратная корреляционная связь средней силы между объёмом желудочков и скорректированными объёмами вещества головного мозга и полушарий (r от –0,37 до –0,54, p<0,05), а также обратная корреляционная связь средней силы между морфологическими изменениями сосудов глазного дна (относительная площадь сосудов, количество артериальных сосудов) и изменениями объёма желудочков головного мозга (r от –0,28 до –0,47, p<0,05). Заключение: Полученные данные свидетельствуют о существовании связи между отклонением от возрастной нормы функционального показателя ПСЧ, состоянием сосудов сетчатки и увеличением объема желудочков головного мозга у пациентов с АГ. Высказано предположение, что снижение световой чувствительности зрительной системы и морфологические изменения сосудов сетчатки при АГ отражают начальные структурно-функциональные нарушения в центральной нервной системе, обусловленные уменьшением числа и площади сосудов головного мозга.