Результаты исследования ликвора имеют большое значение для своевременной диагностики вида поражения центральной нервной системы. Анализ ликвора в динамике позволяет оценивать эффективность лечения воспалительных заболеваний, опухолей центральной нервной системы, инсультов и других патологических процессов, а также прогнозировать развитие осложнений в течение заболевания [3,4,5,6,7,8,9].
Биофизический подход к изучению биологических жидкостей, частным случаем которого является термоимпедансометрия, позволяет получить новую информацию о свойствах ликвора, состоянии белковых молекул в норме и при патологии, помочь в диагностике и определении прогноза исхода заболевания [1,2]
Цель исследования: выработка на базе метода термоимпедансметрии ликвора диагностических и прогностических критериев, определяющих степень поражения головного мозга, проницаемость гематоэнцефалического барьера, течение, прогноз и исход при опухолях головного и спинного мозга.
Материалы и методы исследования
Термоимпедансметрия ликвора была проведена в 27 наблюдениях (15 женщин и 12 мужчин) с опухолями головного и спинного мозга. Средний возраст пациентов, у которых производилась термоимпедансометрия ликвора, составлял 46,75 ±9,32 лет, в 24 (88 %) наблюдениях была опухоль головного мозга и в 3 (12 %) – спинного мозга.
В 7 (25,9 %) наблюдениях выявлены глиальные опухоли, в 6 (22,2 %) наблюдений – менингиомы, в 4 (14,8 %) – аденомы гипофиза, в 3 (11,1 %) – вестибулярные шванномы, по 1 наблюдению (3,7 %) – дермоидная киста, остеома, хондрома, эпиндимома, невринома корешка L4,1, цилиндриома, полипоз. В 26(95 %) наблюдениях было проведено оперативное вмешательство – удаление опухоли. Курсы лучевой терапии были в 4 наблюдениях и в 3 - химиотерапия.
Проводился неврологический осмотр всех пациентов с оценкой состояния по шкале Карновского и по шкале ком Глазго, МРТ и компьютерная томография головного мозга, биопсия опухоли, общий анализ состава ликвора (белковый состав, цитоз, концентрация эритроцитов).
Все наблюдения были разделены на 2 подгруппы, различающиеся по степени злокачественности опухоли. В первую подгруппу вошли 17 наблюдений, у которых были выявлены опухоли низкой степени злокачественности, согласно классификации, G1,2. Преобладали пациенты с аденомами гипофиза, фибриллярными менингиомами, вестибулярными шванномами. Во вторую подгруппу- 11 наблюдений (у одного пациента исследование ликвора проводилось дважды) с высокой степенью злокачественности, G3,4. В этой подгруппе чаще были пациенты с глиальными опухолями (глиобластомы).
Исследование термоимпедансометрии ликвора производилось с помощью установки для измерения температурной зависимости электрического импеданса кюветы с исследуемой жидкостью (Патент РФ № 2002103476/28(003348, 2003).
На регистрирующем устройстве фиксировался ход температурной зависимости разности фаз в виде графической кривой.
Статистическая обработка выполнялась в предположении, что параметры термоимпедансометрических кривых ликвора и биохимические параметры ликвора представляют собой зависимые случайные величины, причем связь между ними определяется линейным уравнением регрессии. Угловой коэффициент уравнения регрессии представляет собой коэффициент корреляции. Осуществлялся анализ термоимпедансометрической кривой с разложением ее на гауссианы, после чего выполнялся статистический корреляционный анализ между параметрами особенностей термоимпедансометрической кривой и численными характеристиками белкового состава ликвора, его цитоза, концентрации эритроцитов и значениями оценки состояния пациента по шкале Карновского.
Результаты исследования и их обсуждение
В результате обработки полученных данных термоимпедансметрии были выявлены общие особенности кривых, характерные для опухолей головного и спинного мозга.
Характер неврологических нарушений и течение заболевания зависят, как известно, от локализации опухоли, ее размеров, близости к ликворопроводящим путям и степени злокачественности.
В неврологическом статусе обследованной нами группы преобладали наблюдения с рефлекторной пирамидной симптоматикой (48 %), гипертензионным синдромом (44 %), мозжечковыми нарушениями (29 %) и нарушениями чувствительности (25 %)
Полученные нами достоверные показатели коэффициентов корреляции между параметрами термоимпедансометрической кривой и общим белком, количеством эритроцитов, а также с цитозом связаны, по нашему мнению, с патологическими изменениями вторичной и, возможно, третичной структур белковых молекул, входящих в состав клеточных элементов, а также эритроцитов ликвора.
При проведении статистического анализа в первой подгруппе наблюдений были получены следующие коэффициенты корреляции между показателями термоимпедансометрической кривой и параметрами белкового состава, цитоза и оценкой состояния пациента по шкале Карновского. (табл. 1,2)
Таблица 1
Коэффициенты корреляции в первой подгруппе с опухолями низкой степени злокачественности (n=17)
|
Пара метры кривой |
t2 |
Δt2 |
t3 |
Δt3 |
Ht2/Ht3 |
t3–t2 |
S |
t2/Δt2 |
Размах ΔH |
t фп |
Выр. Δy/ΔH |
|
Белок ликвора |
0,01 |
–0,03 |
–0,19 |
0,15 |
0,20 |
–0,24 |
0,12 |
–0,25 |
0,47 |
–0,41 |
0,23 |
|
Цитоз ликвора |
–0,26 |
0,38 |
–0,31 |
–0,11 |
–0,03 |
–0,09 |
–0,13 |
–0,33 |
–0,41 |
0,03 |
0,48 |
|
Шкала Карновского |
0,10 |
0,11 |
0,22 |
0,09 |
0,01 |
0,05 |
–0,01 |
–0,18 |
0,24 |
0,23 |
0,21 |
В группе наблюдений c опухолями низкой степени злокачественности количество белка и цитоз в ликворе были умеренно повышенными, а оценка по шкале Карновского находилась в интервале 90-70 баллов.
Наибольшие коэффициенты корреляции были получены между «размахом» кривой (отражающим абсолютное значение коэффициента поляризуемости ликвора), общим белком и цитозом. Достоверный коэффициент корреляции наблюдался также между температурой фазового перехода и общим белком ликвора. Кривые термоимпедансметрии носили, в основном, типичный немонотонный характер с четко выраженными температурными областям фазовых переходов. Температура фазового перехода находилась в интервале от 70 до 90оС.
Таблица 2
Коэффициенты корреляции во второй подгруппе с опухолями высокой степени злокачественности (n=11)
|
Пара метры кривой |
t2 |
Δt2 |
t3 |
Δt3 |
Ht2/Ht3 |
t3-t2 |
S |
t2/Δt2 |
Размах ΔH |
t фп |
Выр. Δy/ΔH |
|
Белок ликвора |
0,05 |
–0,41 |
–0,06 |
0,13 |
–0,36 |
–0,10 |
–0,24 |
0,95 |
0,86 |
–0,37 |
–0,35 |
|
Цитоз ликвора |
–0,20 |
–0,31 |
–0,08 |
0,54 |
–0,45 |
0,29 |
–0,25 |
0,60 |
0,78 |
–0,35 |
–0,33 |
|
Шкала Карновского |
0,06 |
0,07 |
0,02 |
–0,15 |
–0,12 |
–0,3 |
–0,31 |
–0,18 |
–0,45 |
0,45 |
–0,09 |
В рамках предлагаемой гипотезы о связи между параметрами термоимпедансометрии и патологией ликвора разумно предположить, что возникновение высоких достоверных коэффициентов корреляции в подгруппе наблюдений с опухолями высокой степени злокачественности связано с наличием в ликворе высокомолекулярных опухолевых белков, концентрация которых увеличивается при нарушении проницаемости гематоэнцефалического барьера (ГЭБ), а также при наличии воспалительных белковых фракций.
На последующем этапе работы был проведен сравнительный анализ между подгруппами наблюдений с низкой и высокой степенью злокачественности опухолей.
Таблица 3
Результы оценки состояния больных, ликворологических показателей и данных термоимпедансметрии при опухолях разной степени злокачественности
|
Средние показатели |
Низкая степень злокачественности n=18 |
Высокая степень злокачественности n=10 |
|
Оценка по шкале Карновского (баллов) |
81,1± 10,8 |
67,7±22,1 |
|
ТФ, °С |
71,8±10°С |
67±9,5°С |
|
Количество общего белка в ликворе г/л |
0,78 г/л |
1,14 г/л |
|
Цитоз |
24 106/л. |
643 106/л |
Примечание. ТФ – температура фазового перехода
Данная таблица показывает, что подгруппа с опухолями высокой степени злокачественности закономерно соответствует меньшей численной оценке по шкале Карновского, чем подгруппа с опухолями низкой степени злокачественности, уменьшается температура фазового перехода, а показатели общего белка и цитоза увеличиваются. На рисунке представлена графическая кривая термоимпедансометрии ликвора при гигантской гормонально-активной аденоме гипофиза с прорастанием ее в боковые желудочки.
Кривая термоимпедансометрии пациента Л. с гигантской аденомой гипофиза, история болезни №2890-2012
Из данного примера видно, что почти монотонный по сравнению с типичным вид кривой термоимпедансометрии у пациента с гигантской аденомой гипофиза, низкая температура фазового перехода характерны для тяжелого поражения головного мозга, вызванного опухолевым процессом и степенью тяжести оперативного вмешательства.
У пациентов с высокой степени злокачественности наблюдались более высокие значения концентрации белка и цитоза в ликворе и была зафиксирована низкая оценка общего состояния пациента по шкале Карновского. Коэффициенты корреляции между показателями кривой были выше, чем в группе с низкой степенью злокачественности. Термоимпедансметрические кривые ликвора носили пологий характер с нечетко выраженным фазовым переходом. Температура фазового перехода имела низкое значение и находилась в интервале от 75 до 60оС и коррелировала с увеличением количества общего белка в ликворе и тяжестью состояния пациента, что являлось прогностически неблагоприятным фактором.
Заключение
Установлено, что по виду термоимпедансометрической кривой, наличию на ней выраженной области фазового перехода, а также по численным значениям параметров этого перехода, можно косвенно судить о концентрации белка в ликворе. Причем чем тяжелее состояние пациента и чем более выражен неврологический дефицит, тем ниже показатель температуры фазового перехода и оказывается менее благоприятным прогноз исхода заболевания. Кроме того, нами установлено, по форме и параметрам кривой можно делать выводы о структуре и термической устойчивости белковых глобул, то есть об изменении их конформации при повышении температуры.
С увеличением количества белка увеличиваются и коэффициенты корреляции. Показано, что каждому изменению состояния белков ликвора при термическом воздействии соответствуют различные особенности термоимпедансометрической кривой, параметры которых коррелируют со степенью выраженности патологических состояний, диагностируемых неврологическими и биохимическими методами. Наивысшие коэффициенты корреляции имеют место между концентрацией белковых молекул в ликворе и его термоимпедансометрическими характеристиками. Высокая достоверность (доверительная вероятность) коэффициентов корреляции свидетельствует о широких диагностических возможностях предлагаемой методики.
Таким образом, такие параметры термоимпедансометрической кривой, как ее форма, температура фазового перехода, выраженность области перехода и характеристики слагающих кривую параметров являются диагностическими и прогностическим критериями и позволяют определить степень поражения головного мозга, проницаемость ГЭБ, течение и прогноз исхода заболевания при опухолях головного и спинного мозга.