Scientific journal

Научное обозрение. Медицинские науки

ISSN 2500-0780

ПИ №ФС77-57452

Глиальные опухоли, или глиомы, происходят из клеток мозга, и они составляют 60 % из общего числа опухолей головного мозга [1, 2]. Глиальные опухоли имеют высокую степень малигнизации и рецидива, метастазирования в пределах центральной нервной системы [2–5]. Из числа глиальных опухолей головного мозга глиабластома имеет высокую степень злокачественности и по злокачественности не уступает другим анапластическим глиальным опухолям, в том числе анапластической эпендимоме Grade III [6, 7]. Выживаемость больных со злокачественными глиальными опухолями головного мозга, если их не оперировать, составляет в среднем до 3 месяцев, от 6 месяцев до 1 года после операции с последующей лучевой и химиотерапией. При глиальных опухолях создается обширная зона перифокального отека, в том числе при эпендимоме, что объясняется бурным инфильтративным ростом, распадом центральной части опухоли и высоким выделением токсических веществ в результате жизнедеятельности опухоли. В зоне перифокального отека в разной степени происходит разрушение ткани мозга в зависимости от расстояния опухолевого узла. В приграничной зоне опухолевого узла наблюдаются некроз и апоптоз ткани, в дальнейшем отмечаются сложные в разной степени необратимости изменения ткани мозга. Наблюдаются изменения в клетках мозга, межклеточном пространстве, аксонах и дендритах, сосудах мозга, водно-электролитного баланса в межклеточном пространстве, окислительно-обменных процессов в клетках. Патологические изменения приводят к нарушению барьерных функций клеток мозга и инфильтративному росту клеток опухоли в зоне перифокального отека [8]. Появление опухолевых клеток в зоне перифокального отека на расстоянии от опухолевого узла дает высокий шанс рецидива опухоли в кратчайшие сроки после операции. Эти данные нам указывают на адекватное оперативное вмешательство при удалении опухолевого узла и части перитуморозной зоны. Из-за отсутствия четких границ и контура между опухолевым узлом глиальной опухоли головного мозга и перифокальным отеком создаются трудности при удалении опухоли. При гистологическом исследовании зоны перифокального отека обнаруживаются опухолевые клетки на расстоянии от опухолевого узла [5, 8, 9]. В связи с чем нейрохирурги всегда задавались вопросом, на какой глубине перифокального отека можно проводить оперативное вмешательство, не нарушая функциональных зон мозга. С другой стороны, зона перифокального отека служит буфером или барьерной зоной между агрессией опухолевых клеток и здоровой тканью мозга, выполняя элиминационную функцию. В связи с чем в этой зоне появляются фагальные клетки и множественные сосудистые конволюты.

Целью нашей работы явилось изучение особенностей патогенеза перитуморозного отека при эпендимомах для выбора объема операции, проведения адекватной гидратационной терапии на до- и послеоперационном периодах.

Материалы и методы исследования

В клинике нейрохирургии Национального госпиталя Министерства здравоохранения Кыргызской Республики в период с 2015 г. по 2021 г. получили стационарное лечение 210 больных в отделении детской нейрохирургии с диагнозом: эпендимома головного мозга. Всем больным произведено оперативное вмешательство по удалению опухоли. При гистологическом исследовании верифицированы виды эпендимомы: субэпендимома Grade I (n = 45), миксопапиллярная эпендимома Grade I (n = 37), эпендимома смешанная Grade II (n = 70), анапластическая эпендимома Grade III (58 больных). Возраст больных составил от 16 лет до 65 лет. Эпендимома наблюдалась преимущественно у женщин, субтенториальная локализация в молодом возрасте. Больным кроме стандартных общеклинических анализов проведена нейровизуализация с помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ) головного мозга на аппарате Philips ingenia 1.5T, применено контрастное вещество «омнискан» 15 мл (режимы T1 AX, T2 AX, FLAIR COR, T2 SAG, FLAIR AX, DWI). Над зоной перифокального отека и здоровыми участками мозга проведены исследования структур тканей мозга, микроциркуляция сосудов коры головного мозга над здоровой и пораженной зонами с помощью транскраниального доплерографического исследования транскраниальным допплерографом Rimed, Digi-Lite ТМ (датчик 2 МГц) и интраоперационной доплерографии аппаратом SonoScape S6pro (линейный датчик 7,5 МГц, рабочая поверхность датчиков от 0,7 до 5,0 см). Гистоморфологические исследования проводились бинокулярными микроскопами «МИКМЕД-1» и «МБИ-1» в лаборатории кафедры патологической анатомии Кыргызской государственной медицинской академии им. И.К. Ахунбаева. На гистологическое исследование взята ткань зоны перифокального отека, легко отмывающаяся под струей жидкости физиологического раствора, на расстоянии от опухоли 1,0 см, и фиксировалась в 10 % нейтральном и кислом формалине, фиксаторе Буэна. Срезы подготавливались толщиной 7–8 мкм стандартными методами, окрашивались общеизвестными методами: клетки по Ортегу и Александровской, нейрофибриллы по Бильшовскому, структуры нервных клеток по Нисселю, миелин и липиды по Лизону, РНК клетки по Браше. Содержание воды в тканях определялось методом высушивания [10].

Результаты исследования и их обсуждение

По данным нашего исследования, зона перифокального отека при эпендимоме по гистоморфологическим, водно-электролитным и сосудистым изменениям не сильно отличается от других глиом головного мозга. Проведено исследование зоны перифокального отека у больных с различными видами и степенью злокачественности эпендимом, анализ рецидива опухоли в послеоперационном периоде. Рекомендовано консультирование у онкорадиолога и химиотерапевта с целью получения радио- и химиотерапии. Оперировано по поводу субэпендимомы Grade I – 21,4±2,8 случаев на 100 пациентов (n = 45), миксопапиллярной эпендимомы Grade I – 17,6±2,6 случаев (n = 37), р ˃ 0,05, эпендимомы смешанной Grade II – 33,3±3,2 случаев (n = 70), р < 0,001, и анапластической эпендимомы Grade III – 27,6±3,0 случаев (n = 58), р ˃ 0,05. При субэпендимоме Grade I (12,8±2,3 и 8,6±1,9, р ˃ 0,05) и эпендимоме смешанной Grade II (21,4±2,8 и 11,9±2,2, р < 0,01) чаще операции проведены у пациентов женского пола, чем мужского пола. Обратная ситуация выявлена при миксопапиллярной эпендимоме Grade I (9,5±2,0 и 8,1±1,8, р˃0,05). С одинаковой частотой проведены операции у пациентов обоих полов по поводу анапластической эпендимомы Grade III, по 13,8±2,3 случаев соответственно.

Эпендимома происходит из клеток эпендимы желудочков мозга, в связи с чем, опухоль в основном расположена в глубинных отделах мозга, в полости желудочках мозга и паравентрикулярной локализации. По локализации эпендимомы были супратенториальной локализации в 77,1±2,8 случаях (n = 162) и суптенториальной локализации – 22,8±2,8 случаях (n = 48), p < 0,001. Из них в боковых и около боковых желудочков – 65,2 %, в полости третьего желудочка – 11,9 % и в полости четвёртого желудочка и около него – 22,9 % (табл. 2).

Таблица 1

Частота проведенных операций по видам эпендимом головного мозга по полу

Примечание: n – число наблюдений, P±m – интенсивный показатель и ошибка репрезентативности, * – р < 0,05, ** – р < 0,01.

Таблица 2

Удельный вес расположения эпендимом в головном мозге

Примечание: n – число наблюдений, % – удельный вес.

ПРБЖ – передний рог бокового желудочка, ЦОБЖ – центральный отдел бокового желудочка, ЗРБЖ – задний рог бокового желудочка, НРБЖ – нижний рог бокового желудочка.

Удельный вес эпендимом, расположенных в полости переднего рога боковых желудочков мозга и прорастающих в вещества мозга около передних рогов желудочки мозга составил – 16,7 %, центрального отдела боковых желудочков мозга и прорастающие в вещества мозга около центральной части боковых желудочков мозга – 17,1 %, полости заднего рога боковых желудочков мозга и прорастающие в вещества мозга около задних рогов желудочки мозга – 12,4 %, полости нижнего рога боковых желудочков мозга и прорастающие в вещество мозга около нижних рогов желудочки мозга – 19,0 %. Преимущественное расположение опухоли в правом или левом полушарии мозга особо не наблюдается. По гистологическим данным также не наблюдается особых преимуществ, кроме анапластической эпендимомы, когда в области четвёртого желудочка из 48 больных у 18 больных диагносцирована анапластическая эпендимома Grade III.

Эпендимома – медленно растущая опухоль из эпендимиальных клеток (рис. 1), исходящая из эпендимоцитов стенки желудочков мозга и центрального канала спинного мозга. Макроскопически опухоль мягко-эластической консистенции, бледно-розового цвета, местами мелкие кисты и кровоизлияния. Микроскопически – мономорфные клетки с округлыми ядрами, с ложными и истинными розетками [8].

Эпендимома, как и другие глиомы, создает обширную зону перифокального отека, независимо от собственного размера опухолевого узла, в 1–2 раза превышающую размеры опухоли (рис. 2).

Злокачественные глиальные опухоли головного мозга благодаря быстрому и инфильтративному росту, высоким обменным процессам, оказывают механическое и токсическое воздействие на мозг и создают обширную зону перифокального отека. Данные МРТ исследования головного мозга и гистологического исследования ткани опухоли головного мозга показывают высокую степень выраженности зоны перифокального отека при злокачественных глиомах. Степень выраженности зоны перифокального отека выше при эпендимоме смешанной Grade II и анапластической эпендимоме Grade III, чем при субэпендимоме Grade I и миксопапиллярной эпендимоме Grade I. При эпендимоме наблюдается вазогенный и цитотоксический отек. Так, при субэпендимоме Grade I и миксопапиллярной эпендимоме Grade I преобладает вазогенный отек, а при эпендимоме смешанной Grade II и анапластической эпендимоме Grade III преобладает цитотоксический отек. Зона перифокального отека по степени выраженности разделена на зоны (табл. 3).

Рис. 1. Гистологическая картина эпендимомы

Рис. 2. Зона перифокального отёка анапластической эпендимомы Grade III

Таблица 3

Зоны по степени выраженности перифокального отека при эпендимоме

Степень выраженности составляет 1–2 балла чаще при субэпендимоме Grade I и миксопапиллярной эпендимоме Grade I, 2–3 балла при эпендимоме смешанной Grade II и анапластической эпендимоме Grade III, 4–5 баллов чаще наблюдаются при анапластической эпендимоме Grade III. Зона перифокального отека на МРТ картинах визуализируется по-разному в разных долях головного мозга, в виде клина в теменной доле, трилистника в височной доле, воронки лобно-затылочной доли головного мозга.

На МРТ определяется цитотоксический отек с плотностью 26–24 HU и вазогенный отёк с плотностью 22–18 HU. Вазогенный отёк преобладает над цитотоксическим отёком при злокачественных опухолях, который на МРТ изображениях проявляется в виде выраженной демиелинизации волокон белого вещества. В зоне перифокального отека увеличивается объем жидкости внутри- и внеклеточного пространства, повышается проницаемость клеточных мембран эндотелия капилляров, в клетках и межклеточном пространстве увеличивается жидкость, превышающая в 2–3 раза норму, нарушаются все виды осмоса воды и электролитов в клетках, а также равновесие вне- и внутриклеточного состава электролитов, сильно повреждаются клетки головного мозга с демиелинизацией аксон. Опухолевые клетки эпендимом, как и других глиальных опухолей, распространяются диффузной инфильтрацией перифокального отека до 2–3 см. При эпендимомах картина морфологического изменения зоны перифокального отека идентичная с другими глиальными опухолями. Мозговая ткань в зоне перифокального отека при механическом воздействии легко распадается, на расстоянии 1–1,5 см от опухоли легко отмывается под струей жидкости, белесовато-желтого, местами желто-зеленоватого цвета, консистенция дрябло-слизистая, зона малососудистая – артерии узкие, вены стазированы. Гистологическое исследование ткани зоны перифокального отёка при эпендимомах показало идентичность с зонами перифокального отека при глиобластомах, астроцитомах и олигодендроглиомах. Выраженное нарушение цитоархитектоники корковой зоны, истончение толщины коры, демиелинизация волокон, гиперплазия и десквамация сосудов коры головного мозга. Нейроны и нейроглии не дифференцировались, особенно в прилегающих к опухоли зонах перифокального отека, имелись форменные изменения глиальных клеток, в виде гиперплазии и гипертрофии астроцитов, вакуолизации цитоплазмы олигодендроцитов.

Морфометрические показатели зоны перифокального отёка показывают снижение клеточности в 3–4 раза по сравнению с нормальными показателями клеточности белого вещества (345–365±10,8 кл/мм2 и 900–950±17,8 кл/мм2). Обнаружены множественные мелкие пустоты, располагающиеся диффузно или скоплениями, образуя пористую структуру, местами мелкие кистозные изменения, единичные петрификаты (табл. 4).

Вокруг эпендимом в мозговом веществе зона перифокального отёка распространяется до 3,0–4,0 см, в зоне перифокального отека наблюдаются резкие изменения количества воды, липидов, натрия и калия (табл. 5). На расстоянии от опухоли до 0,8–1,0 см содержание воды увеличено почти на +3,8±0,5, а на расстоянии до 1,5–2,0 см увеличено на +3,0±0,4, р ˃ 0,05. Повышение концентрации натрия на расстоянии до 0,8–1,0 см – 53,0±3,2, на 1,8–2,0 см – 37,0±2,5, р < 0,001.

Повышение калиевых показателей на расстоянии до 0,8–1,0 см составило 44,0±4,8, а на расстоянии 2,0 см – 40,9±4,1, р ˃ 0,05. Снижение липидов в белом веществе на расстоянии от опухоли 1,0 см до 0,50±0,07 г, на расстоянии 2,0 см – 0,74±0,09, p < 0,01. Данные показатели указывают на процесс демиелинизации и повреждение миелиновых волокон (в норме – 1,24±0,14). Такая картина наблюдалась на расстоянии от опухоли 1–2 см в белом веществе (0,50±0,07), а на расстоянии 2–3 см показатель – 0,75±0,09, р < 0,01, постепенная нормализация уровня липидов наблюдалась на расстоянии 3,5–4,0 см от расстояния опухоли в белом веществе головного мозга.

Таблица 4

Морфометрические показатели зоны перифокального отёка при эпендимоме

Таблица 5

Уровень воды, натрия, калия и липидов в зависимости от расстояния

Примечание: * – р ˃ 0,05, ** – р < 0,01, *** – р < 0,001.

В зоне перифокального отека на расстоянии от опухоли до 1,0–1,5 см имелся участок апоптоза в виде клеточной гибели, демиелинизации и деструкции нервных волокон.

Таким образом, выраженные морфогистологические и водно-электролитные изменения в клетках мозга и межклеточном пространстве, структурные изменения сосудов и нервных волокон в зоне перифокального отека наблюдаются при всех типах эпендимом, особенно при злокачественных эпендимомах. Все эти патологические изменения происходят из-за механического и токсического влияния опухоли на мозг. Для сохранения здоровых участков от агрессии опухоли зона перифокального отека выступает как буферная зона и объект «завтрашних проблем» для больного.

Выводы

1. Как и при других злокачественных глиомах, при эпендимомах создаётся обширная зона перифокального отека, превышающая в 1–2 раза размеры опухолевого узла, именно перифокальный отек является причиной клиники внутричерепной гипертензии и дислокационного синдрома.

2. Наши условные балловые деления зоны перифокального отека по макроскопическим и микроскопическим данным позволили оптимизировать хирургическое вмешательство и минимизировать послеоперационные осложнения при удалении опухоли и нежизнеспособных участков зоны перифокального отека.

3. При эпендимомах в зоне перифокального отека изменения количества жидкости, натрия, калия и липидов в клетках и межклеточном пространстве, демиелинизация и апоптоз, макроскопически множественные кисты и спонгиоз, петрификаты, ангиопатия менее выражены, чем при глиобластомах и анапластических астроцитомах.

4. Буферная функция зоны перифокального отека обеспечивает механическую защиту прилегающим здоровым участкам мозга и санацию от продуктов жизнедеятельности, распада клеток опухоли, защищая от токсического воздействия здоровые клетки мозга. Это осуществляется с помощью дренажной формы олигодендроглии и капиллярных конволют.

5. Удаление нежизнеспособных и апоптозных участков в зоне перифокального отека позволяет минимизировать послеоперационные осложнения.