Пренатальная и постнатальная диагностика в определении тактики хирургического лечения детей с врождённой гидроцефалией (клинико-морфологическое исследование) - Автореферат
Оценка доминирующего клинического симптома врожденной гидроцефалии при различной тяжести заболевания. Исходы хирургического лечения детей с гидроцефалией в зависимости от нейрофизиологических, лучевых и морфологических характеристик заболевания.
Аннотация к работе
Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук ПРЕНАТАЛЬНАЯ И ПОСТНАТАЛЬНАЯ ДИАГНОСТИКА В ОПРЕДЕЛЕНИИ ТАКТИКИ ХИРУРГИЧЕСКОГО ЛЕЧЕНИЯ ДЕТЕЙ С ВРОЖДЕННОЙ ГИДРОЦЕФАЛИЕЙРабота выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кемеровская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию», Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Омская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» Научные консультанты: Заслуженный деятель науки РФ, Заслуженный врач РФ, доктор медицинских наук, профессор Доктор медицинских наук, профессор Официальные оппоненты: Доктор медицинских наук, профессор Защита состоится «15» февраля 2010 г. в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 208.065.01 при ГОУ ВПО «Омская государственная медицинская академия Росздрава» по адресу: 644043, г.Разнообразие клинической симптоматики при врожденной гидроцефалии является отражением структурных изменений в головном мозге, которые, безусловно, влияют на тяжесть заболевания и его прогноз (Бадалян Л.О., 1984, Цукер М.Б., 1986, Лебедев Б.В., 1991, Кузенкова Л.М., 2006, Ларькин В.И. и соавт., 2007). Кроме того, критерии, используемые для оценки тяжести врожденной гидроцефалии, к началу лечения в большинстве случаях основаны на клинических признаках заболевания, включающих неврологические расстройства, глазодвигательные нарушения, изменения на глазном дне, а также результатах УЗ и КТ исследований дополненных в некоторых случаях ЭЭГ исследованием. Очевидно, что разработка УЗ признаков в скрининговые сроки, может стать на сегодняшний день наиболее востребованным способом диагностики врожденной гидроцефалии в период внутриутробного развития, позволяющим улучшить результаты ее лечения в целом. Таким образом, появление информативных перинатальных критериев, характеризующих тяжесть заболевания и предполагающих динамику его последующего развития, приобретает особую актуальность в связи с неоднозначным прогнозом после хирургического лечения врожденной гидроцефалии. На основании отдаленных результатов хирургического лечения определить значение клинических и морфологических методов прогнозирования в оценке клинической и социальной адаптации детей с врожденной гидроцефалией.
Список литературы
По материалам диссертации опубликовано 23 научных работы. В том числе, в журналах, рекомендованных ВАК для публикаций материалов диссертации на соискание ученой степени доктора наук - 7. Получено 4 патента РФ на изобретения.
Объем и структура диссертации
Диссертация изложена на 194 страницах машинописного текста. Состоит из введения, аналитического обзора литературы, описания материалов и методов исследования, 4-х глав результатов собственных исследований и их обсуждения, заключения и выводов, практических рекомендаций.
Текст иллюстрирован 74 рисунками, содержит 3 графика, 15 таблиц.
Указатель литературы содержит 170 источников, в том числе 81 зарубежных автора.
Личный вклад автора в получение результатов научных исследований
Автором разработаны клинические и морфологические критерии оценки тяжести врожденной гидроцефалии в пренатальном и постнатальном периодах, влияющие на результаты хирургического лечения заболевания.
Изучены 1258 материалов УЗ исследований плода в скрининговые сроки и 198 детей с врожденной гидроцефалией в постнатальном периоде.
Клинический и морфологический материал набран на базе нейрохирургического отделения клиники детских хирургических болезней Кем ГМА с 1980 по 1992 гг. лично автором в качестве оперирующего хирурга с последующим анализом отдаленных результатов и особенностей адаптации детей в зависимости от тяжести заболевания и хирургической тактики до конца 2006 года. Автором обработан клинический материал по диагностике и хирургическому лечению детей с врожденной гидроцефалией в детском нейрохирургическом отделении клиники кафедры детской хирургии ОМГМА за период с 1994 по 2006 гг.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ лечение ребенок врожденный гидроцефалия
Материал и методы исследования
Работа выполнена в детском нейрохирургическом отделении клиники детских хирургических болезней КЕМГМА (заведующий кафедрой к.м.н. доцент С.М Гордеев), отделении ультразвуковой диагностики областного перинатального центра (зав. отделением А.П. Фокин) на базе ГДКБ № 5, г. Кемерово (главный врач В.М. Шелепанов), а также на базе клиники детских хирургических болезней ОМГМА (заведующий кафедрой, доктор медицинских наук профессор Л.А. Ситко). Нейроморфологическое исследование выполнено на базе ЦНИЛ КЕМГМА (заведующий ЦНИЛ, к.м.н. доцент С.Ф. Зинчук), кафедры судебной медицины ОМГМА (заведующий кафедрой, д.м.н. профессор В.П. Конев) и на базе лаборатории нейропатоморфологии РНХИ им. проф. Поленова А.Л., г. Санкт-Петербург (заведующий лабораторией, д.м.н. К.Г. Таюшев). Все исследования проводились с учетом Положения «Об юридических и этических принципах проведения медико-биологических исследований у человека» // Бюл. ВАК Минобразования России, № 3.- 2002.- С. 73-75.
Для решения поставленных задач все этапы исследования были распределены по следующим разделам: - к первому разделу отнесена оценка результатов пренатальных скрининговых и экспертных методов исследований плода на 12, 24 и 32 неделе внутриутробного развития, а также клинических проявлений гидроцефалии в постнатальном периоде с позиций оценки тяжести заболевания и показания к хирургическому лечению внутричерепной гипертензии (глава 3).
- ко второму разделу отнесена оценка доминирующих клинических признаков при различной тяжести врожденной гидроцефалии по результатам экспертных УЗ, КТ и ЭЭГ исследований (глава 3).
- в третьем разделе проведен анализ результатов нейроморфологических исследований тканей головного мозга, аутопсийного и операционного материала, позволяющих оценить тяжесть структурных изменений в коре головного мозга при средней и тяжелой степени врожденной гидроцефалии (глава 4).
- в четвертом разделе проведено сравнительное изучение исходов хирургического лечения врожденной гидроцефалии в зависимости от тяжести заболевания (глава 5).
- в пятом разделе рассмотрено значение клинических и нейроморфологических методов в оценке компенсаторных возможностей головного мозга и их влияние на непосредственные и отдаленные результаты хирургического лечения детей с врожденной гидроцефалией (глава 5).
Все дети с врожденной гидроцефалией по клиническим проявлениям заболевания были разделены на следующие группы: - группа с легкой степенью заболевания (89 случаев) включала детей с умеренными неврологическими расстройствами, проявляющимися легкой пирамидной недостаточностью, глазодвигательными расстройствами в виде мелкоразмашистого горизонтального нистагма, отсутствием изменений на глазном дне или начальными признаками застойных явлений. На ЭЭГ признаки раздражения коры. Индекс Эванса и ЛКИ в пределах 0,31-0,5 и 3,5-10 % соответственно.
- группа со средней степенью тяжести (86 случаев) характеризовалась усилением пирамидной недостаточности, появлением наряду с мелкоразмашистым, крупноразмашистого нистагма, а также застойных явлений и ангиопатии на глазном дне. На ЭЭГ признаки общемозговых изменений и синхронизация ритма. Индекс Эванса и ЛКИ в пределах 0,51- 0,7 и 10-30 % соответственно.
- группа с тяжелым течением заболевания (73 случая), в которую вошли случаи с грубыми неврологическими расстройствами, проявляющиеся спастическим пара - или тетрапарезом, глазодвигательными расстройствами в виде крупноразмашистого горизонтального или ротаторного нистагма, симптомами Грефе или Парино, а также признаками ангиопатии сетчатки, суб- или атрофии дисков зрительных нервов. На ЭЭГ признаки задержки электрогенеза основного ритма, снижение или отсутствие реакции коры на функциональные нагрузки. Значения индекс Эванса и ЛКИ > 0,75 и 30% соответственно.
Для улучшения ранней диагностики врожденной гидроцефалии и повышение эффективности хирургического лечения в постнатальном периоде, проводилось УЗ и МРТ исследование в скрининговые сроки.
Методы исследования
Для повышения эффективности диагностики врожденной гидроцефалии в пренатальном периоде проводилось УЗ и МРТ исследование в скрининговые сроки. Исследование проводилось на основании нормативных и методических рекомендаций основанных на приказе Министерства здравоохранения Российской федерации № 457 от 28.12.2000 г. «О совершенствовании пренатальной диагностики в профилактике наследственных и врожденных заболеваний у детей». Для УЗ исследований использовался аппарат «ELSCINT-300» с датчиками 5 МГЦ и 7 МГЦ для трансабдоминального и трансвагинального сканирования.
Всем детям проводилось клиническое обследование, включающее исследование неврологического статуса, осмотр глазного дна, КТ и МРТ исследование, которое выполнено на КТ-установке СТ-9000 НР фирмы «General Electric», в том числе МРТ исследование во время беременности. ЭЭГ- исследование проведено на аппаратно-программном комплексе «Мицар-ЭЭГ», г. Санкт-Петербург, 2002.
Патоморфологические методы исследования
Морфологическое сопоставление проведено при изучении операционного и аутопсийного материала 63-х случаев врожденной гидроцефалии с исследованием на светооптическом и ультраструктурном уровне (исследования проведены на базе нейрохирургичекого института им.Поленова А.Л., ЦНИЛ КЕМГМА и кафедры судебной медицины ОМГМА).
Материал, в зависимости от целей исследования фиксировался в 10 % либо 8 % нейтральном формалине. Использовались парафиновые и целлоидиновые срезы. Все препараты были окрашены гематоксилином-эозином. Нейроморфологические методы по Нисслю и Эйнарсону были применены в большинстве случаях исследования операционного материала. Отдельные срезы в зависимости от целей исследования окрашивали по Марки и Науту для выявления структуры отростков нервных и глиальных клеток. При необходимости использовался метод электронной микроскопии: материал погружался в 1% раствор четырехокиси осмия, приготовленный на фосфатном буфере с РН - 7,3; заливка в аралдит; срезы контрастировались уранилацетатом свинца по Рейнольдсу; ультратом - LKB-III; электронный микроскоп - ЭВМ 100-Е.
Морфометрические методы
Для объективизации морфологического исследования операционного материала использовалось изучение мерного признака - объема ядер III слоя коры полушарий мозга. Измерялись величины двух взаимно-перпендикулярных диаметров каждого ядра (наибольшего и наименьшего размера ядра нейрона), определяя его объем по формуле V = , где «а» - наибольший размер ядра, а «b» - наименьший размер ядра, « » - постоянная величина, равная 3,14. Затем вычислялось среднее арифметическое объема ядер.
Статистическая обработка материала
Статистическая обработка полученных данных осуществлялась на персональном компьютере с использованием функциональных возможностей Excel (лицензия № 021-051-420 SU), а также пакета прикладных программ «Statistica» - 6.0. Весь цифровой материал обработан с использованием показателей базовой статистики с расчетом средней величины и ошибки средней (M±m), а также среднего квадратичного отклонения - , характеризующие меру изменчивости средней арифметической величины. Для оценки достоверности различий средних значений внутри и между сравниваемыми выборками использовали критерий t - Стъюдента. При всех методах сравнения достоверными считались различия при P < 0,05.
Количественная оценка больных с различными клиническими признаками заболевания, в основе которых лежат патонейроморфологические изменения, для наглядности представлена в виде таблиц и графиков. Определение корреляционной зависимости между статистическими величинами и группами проводилось с помощью линейного коэффициента корреляции - r , с использованием программы Mathcad 2001 i Professional (серийный номер RT105112UP0073).
РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Значение пренатальных и ранних постнатальных скрининговых и экспертных диагностических критериев в оценке тяжести врожденной гидроцефалии, определении тактики ведения беременности и необходимости раннего хирургического лечения
Результаты пренатальных исследований основаны на изучении 1258 случаев скринингового исследования плода, при которых беременность протекала на фоне гипоксии, за период 2003-2006 гг. Исследование проведено на аппарате «Elscint-300» при трансабдоминальном и трансвагинальном сканировании датчиками 5 МГЦ и 7 МГЦ, а также в 3-х случаях, где УЗ диагностика не позволяла получить достоверную информацию, проведено МРТ исследование. В 263-х случаях выявлены отдельные составляющие симптомокомплекса при нарушении развитие ЦНС и лишь в 36 случаях определялись все составляющие УЗ признаков, входящих в характерный симптомокомплекс при развитии гидроцефалии. Симптомокомплекс, указывающий на развитие гидроцефалии, включал: вентрикуломегалию, которая превышала нормативное значение ширины бокового желудочка на 2-3 мм (М.В. Медведев, 2002); двигательную активность плода (ДАП) - количество эпизодов движений туловищем одновременно с конечностями за 30 минут наблюдения, принимая за норму 3 и более эпизодов; оценку мышечного тонуса плода (МТП) - способность в процессе движения разгибать конечность и позвоночник с последующим возвращением в исходное положение за 30 минут наблюдения, а также выявление атоничной брюшной стенки и наличия эхопозитивных включений в околоплодных водах, косвенно указывающих на внутриутробное инфицирование. Выбор такого симптомокомплекса не случаен, так как в его основе лежат функциональные и структурные изменения, связанные с аномальным развитием корковых структур, а, следовательно, и пирамидной системы. Указанные нарушения, приводят к снижению влияния пирамидной системы на сегментарный аппарат спинного мозга, что в свою очередь приводит к появлению описанного выше симптомокомплекса.
Проведенные нами исследования показали, что развитие гидроцефалии происходило на фоне неблагоприятных условий, чаще всего связанных с инфекционным фактором. Характерно, что во всех 36 случаях все составляющие симптомокомплекса соответствовали гидроцефалии на определенной стадии развития. Лишь в 4-х случаях, гидроцефалия, обусловленная пороком развития, была в стадии манифистации. В 3-х случаях причиной гидроцефалии была мальформация Арнольда - Киари, которая в одном случае сочеталась со спинномозговой грыжей, подтвержденной МРТ исследованием, а в другом случае кистой Денди - Уокера.
Выявленные пренатальные признаки не указывают на их абсолютную связь с гидроцефалией, так как развитие гидроцефалии отмечены лишь в 2,8 % случаях от общего числа обследуемых случаев. Тем не менее, выявление симптомокомплекса может стать важной составляющей, позволяющей заподозрить формирование порока на ранних стадиях внутриутробного развития и установить причины развития гидроцефалии.
Результаты исследований свидетельствуют о целесообразности использования экспертных методов (МРТ и УЗ-аппаратов экспертного класса в условиях перинатального центра) в уточнении результатов скриннинговых методов пренатальной диагностики.
Исследованиями, проведенными в этой группе больных, установлено, что основной фактор этих нарушений был инфекционный. Перечень инфекционных факторов отражен в таблице № 1.
Таблица 1
Виды инфицирования матери в период внутриутробного развития
Вид возбудителя Колво случаев Вентрикуло мегалия Гидроцефалия
Вирус Эпштейн - Барра 15 15 -
Вирус простого герпеса 9 9 -
Хламидийная инфекция 7 7 -
Цитомегаловирусная инфекция 5 - 5
Итого: 36 31 5
Из представленных 36 случаев не удалось после диагностики и лечения предупредить манифистацию гидроцефалии в 5 случаях, при которых выявлена цитомегаловирусная инфекция. В 4-х случаях, гидроцефалия была обусловлена мальформацией Арнольда - Киари и Денди - Уокера. В 3-х случаях, беременность закончилась прерыванием, а в 2-х случаях, беременность сохранена в связи с возможной коррекцией порока в постнатальном периоде. В остальных, 31-м случае, всем женщинам, проведено этиотропное лечение инфекционного фактора в амбулаторных и стационарных условиях (согласно соответствующим протоколам), результатом которого было исчезновение вышеописанного симптомокомплекса.
Таким образом, диагностика врожденной гидроцефалии в период внутриутробного развития становится важной составляющей, входящей в комплекс диагностических и лечебных мероприятий, позволяющих предотвратить манифистацию заболевания в 86 % случаев, а в 13,8 % случаев прервать беременность, где врожденная гидроцефалия была обусловлена грубым пороком развития головного мозга.
Значение доминирующих клинических симптомов врожденной гидроцефалии при различной тяжести заболевания в сопоставлении с данными УЗ, КТ и ЭЭГ исследований
Изучены 198 больных с различной степенью расширения боковых желудочков большого мозга до и после хирургического лечения. Исследование основывалось на комплексном подходе в оценке тяжести патологического процесса. Оно включало клинические, специальные и нейроморфологические методы. Исключением из этого правила стали 39 больных (19,6 %) с легкой степенью заболевания (индекс Эванса 0,31-0,5, ЛКИ = 3,5-10 %), где нейроморфологическое исследование не проводилось в связи с умеренной неврологической симптоматикой относительной сохранностью толщины мозговой мантии с показателями ликворного давления не имеющих тенденции к нарастанию. Для определения степени расширения боковых желудочков использован планиметрический метод с оценкой индекса Эванса, показывающего отношение расстояния между наиболее удаленными, симметричными точками соответствующих отделов желудочковой системы к максимальному внутреннему диаметру черепа, а также ликворокраниальный индекс (ЛКИ), показывающий соотношение объема ткани мозга и ликворных пространств. Последний показатель оказался наиболее информативным у больных с крайними степенями расширения боковых желудочков, когда дать объективную оценку сохранившемуся объему ткани мозга по классическим методам оценки не представлялось возможным.
Результаты оценки тяжести заболевания с использованием индекса Эванса и ЛКИ представлены в таблице № 2.
Таблица 2
Оценка тяжести гидроцефалии по индексу Эванса и ЛКИ
Степень тяжести гидроцефалии Индекс Эванса ЛКИ
Легкая 0,31-0,5 3,5-10% средняя 0,51-0,74 10-30% тяжелая > 0,75 >30%
Как видно из таблицы, с нарастанием расширения полостной системы боковых желудочков мозга, увеличиваются значения индекса Эванса и ЛКИ.
Для изучения неврологических расстройств, при различной степени расширения боковых желудочков большого мозга, проанализированы наиболее часто встречающиеся патологические симптомы, указывающие на тяжесть заболевания. Соответственно этому принципу из обширного перечня симптомов выделены наиболее характерные в двигательной сфере, глазодвигательные нарушения и изменения на глазном дне.
В основе такого выбора лежит не только принцип соответствия клинических проявлений и структурных изменений в полушариях большого мозга, но и в зрительном анализаторе. Так поражение пирамидной системы, проявлялось в тяжелых случаях спастическими парезами и параличами, а в случаях, когда гидроцефалия сочеталась со спинномозговой грыжей, нижними пара- и гемиплегиями. При вовлечении в патологический процесс срединно-стволовых структур отмечалось снижение мышечного тонуса, реже мозжечковая атаксия. Вследствие поражения отводящего и глазодвигательного нерва у больных с тяжелым течением гидроцефалии часто выявлялось сходящееся, реже расходящееся косоглазие, во многих случаях отмечен горизонтальный и ротаторный нистагм, застойные соски зрительных нервов или их атрофия (первичная или вторичная).
Все выше перечисленные признаки вошли в диагностический комплекс оценки тяжести патологического процесса.
Важным диагностическим признаком, в оценке патологического тяжести процесса, оказался симптом Грефе и Парино. Симптом Грефе оценивался по отставанию верхнего века при взгляде вниз, а симптом Парино по нарушению содружественных движений глазных яблок вверх и их конвергенцию. Его появление указывало на поражение крыши среднего мозга на уровне верхних холмиков четверохолмия. Эти симптомы существенно дополняли другие признаки, используемые в комплексной оценке тяжести заболевания.
Классификация больных по неврологическим проявлениям взята за основу базовых критериев при оценке тяжести заболевания.
Неврологические расстройства при различной степени тяжести врожденной гидроцефалии представлены в таблице № 3.
Таблица 3
Неврологические расстройства при различной тяжести врожденной гидроцефалии
Неврологические расстройства Количество больных при различной тяжести гидроцефалии Всего: (n=198)
Легкая степень (n =39) Средняя степень (n=86) Тяжелая степень (n =73) абсолютное число % абсолютное число % абсолютное число % абсолютное число %
Из таблицы видно, что в большинстве случаях, тяжесть гидроцефалии, основанная на оценке полостной системы желудочков и ликворных пространств, отражала истинную картину заболевания, тем не менее, в случаях, где степень расширения боковых желудочков не соответствовала тяжести клинических проявлений, возникала необходимость дополнительной оценки патологического процесса.
Дополнением к ней может стать исследование биоэлектрической активности коры большого мозга, которая изучена у 46 больных с различной степенью тяжести врожденной гидроцефалии. Для более объективной оценки биоэлектрической активности были взяты больные в возрасте от 3-х месяцев до 1 года. Изучался возрастной ритм, амплитуда, частота и реакция на функциональные нагрузки. Оценка результатов исследования проводилась с учетом возрастных особенностей ЭЭГ.
Результатами исследования установлено, что специфических признаков гидроцефалии определить не удалось, в тоже время, следует отметить, что наиболее часто снижение функциональной активности коры наблюдалось при тяжелой степени врожденной гидроцефалии, однако в 15,2 % случаев, эти признаки прослеживались при легкой и средней степени.
Использованный для оценки тяжести заболевания широкий спектр совокупных клинических признаков, включающих двигательные нарушения, глазодвигательные расстройства, изменения на глазном дне, КТ и ЭЭГ исследования в 18,3 % при легкой степени, в 37,2 % при средней и в 72 % случаях при тяжелой степени врожденной гидроцефалии, прямой зависимости между тяжестью клинических проявлений заболевания и объемом ликворных пространств не установлено.
Таким образом, полученные результаты подтверждают наше мнение о том, что, несмотря, на важность клинического компонента в оценке тяжести заболевания, на практике, в наиболее тяжелых и прогностически сомнительных случаях, возникает потребность в нейроморфологической оценке структурных изменений коры головного мозга, в том числе нейронов, их органелл, сосудов и синаптических структур.
Диагностические и прогностические критерии тяжести врожденной гидроцефалии по результатам нейроморфологических исследований на световом и ультраструктурном уровне
Для сопоставления клинических проявлений заболевания с нейроморфологическими признаками был исследован операционный материал у 63-х больных со средней и тяжелой степенью врожденной гидроцефалии. Участок коры большого мозга, полученный в качестве попутного материала во время оперативного вмешательства, соответствовал полю 40, согласно технике оперативного вмешательства. Интероперационный забор материала проводился с помощью специального устройства (Воробьев А.М. Устройство для биопсии мозга / А.М. Воробьев, В.С. Старых, М.А. Воробьев //Бюллетень изобретения. Полезные модели. Федеральное государственное учреждение. Федеральный институт промышленной собственности. - Москва, 2008.- № 2.- С. 570).
Целесообразность использования этого устройства заключалась в том, что в отличие от получения попутного гистологического материала во время общепринятых шунтирующих или дренирующих вмешательств снижался фактор механического повреждения ткани мозга при формирования канала во время операционного доступа, кроме того, одновременно, мы получали необходимый объем материала для морфологического исследования с максимальной сохранностью.
Участок коры, в котором проводилось дренирование ликворных полостей одновременно со взятием попутного материала для морфологического исследования, соответствовал полю 40 (по Бродману). Использование взаимодополняюших методов нейроморфологического исследования позволило получить необходимое представление о состоянии структуры нервных и глиальных клеток, провести качественную и количественную оценку основной функциональной единицы ЦНС-нейрона, изучить структуру нервных волокон, их осевой части и миелиновой оболочки, а также получить представление о перестройке в синаптических окончаниях и сосудистом русле коры.
При средней тяжести гидроцефалии у всех 35 больных архитектоника коры полушарий мозга соответствовал возрастным параметрам. Слои коры мозга дифференцировались между собой. Сосуды мозга находились в несколько расширенных Робен - Вирховских пространствах. У отдельных больных в этих пространствах наблюдались единичные эритроциты. Структура сосудов коры оставалась сохранной, однако некоторые из них были извиты и по периферии их наблюдались волокнистые структуры с неправильным переплетением.
Глиальные клетки на уровне II-III слоя коры подвергались пролиферации в основном за счет микро- и астроглиальных элементов.
В нейронах преимущественно III и в меньшем случае в IV слое коры наблюдался хроматолиз. В ядрах нейронов содержались одно или два ядрышка. Отростки нейронов выглядели не прокрашенными.
С целью объективизации визуальных данных были проведены измерения объема ядер 3-го слоя коры полушарий. Средние объемы ядер нейронов колебались в пределах от 346,6 мкм до 723,2 мкм при V = 485,59 мкм . (Воробьев А.М. Способ прогнозирования исхода врожденной гидроцефалии / В.С. Старых, С.М. Гордеев, Е.Р. Гинзбург // Бюллетень изобретения. Полезные модели. Федеральное государственное учреждение. Федеральный институт промышленной собственности. - Москва, 2007.- № 32.- С. 791).
В 7 случаях было проведено ультраструктурное исследование операционного материала. При ультраструктурном исследовании установлено, что большинство нейронов содержит ядро и цитоплазму средней электронной плотности. В ядре, имеющим округлую форму, хроматин распределен равномерно, с некоторым сгущением около ядерной мембраны. Ядрышко чаще всего располагалось эксцентрично. Цитоплазматические органоиды в большей части были не измененные. В митохондриях наблюдалась деструкции крист. Цитоплазматический матрикс был осветлен. Каналы эндоплазматической сети были несколько расширены, а в отдельных клетках наблюдались вакуоли. Наружная цитоплазматическая мембрана нейронов выглядела сохранной.
Исходя из того, что изменения в нервных клетках на светооптическом уровне были минимальны, и это получило свое подтверждение на ультраструктурном уровне, мы полагаем, что объем ядер нейронов определяемый морфометрическим методом, может служить показателем дальнейших изменений структуры поля 40 при прогрессировании гидроцефалии.
Для установления корреляционной зависимости между объемом ядер при средней и тяжелой степени заболевания использовался метод корреляционного анализа. Расчеты проводились в среде «Mathcad 2001i Professional». Основной мерой связи в корреляционном анализе использовался линейный коэффициент корреляции. С помощью парного линейного коэффициента корреляции измерялась теснота связи между двумя признаками. Линейный коэффициент корреляции рассчитывался по формуле:
где xi и yi - значения признаков х и у соответственно для i-ro объекта, i=1; n- число объектов; и - средние арифметические значения признаков х и у соответственно. В связи с использованием для расчета коэффициента корреляции автоматизированной системы, нами использованы встроенные инструменты (функции). Для выявления признака взаимосвязи тяжести заболевания и объемов ядер использована 5 бальная оценка тяжести. Тяжелой степени заболевания соответствует баллы от 3-х до 5 (150-270 мкм ), а средней от 1 до 2 баллов (270-700 мкм ). Линейный коэффициент корреляции при этом мог изменяться в пределах от -1 до 1. Равенство коэффициента нулю свидетельствовало об отсутствии линейной связи. Равенство коэффициента - 1 или 1 показывало наличие функциональной связи. Знак « » указывал на связь прямую (увеличение или уменьшение одного признака сопровождается аналогичным изменением другого признака), знак «-» указывал на обратную связь, т.е. увеличение или уменьшение одного признака сопровождается противоположным по направлению изменением другого признака. При изучении корреляционной зависимости между объемом ядра при средней тяжести использованы больные с клиническими проявлениями соответствующие средней тяжести заболевания.
Полученная зависимость отражена на рис. 1.
Рис. 1. Графическое изображение зависимости объема ядра при средней тяжести гидроцефалии
Результаты расчетов показывают наличие корреляционной зависимости при = - 0,922, имеющую обратную связь.
Для нейроморфологического исследования при тяжелой степени врожденной гидроцефалии использованы больные с клиническими проявлениями соответствующие тяжелому течению заболевания.
Операционный материал у больных с тяжелой степенью врожденной гидроцефалии был изучен у 28 больных. Уже визуально, морфологическая картина участков коры резко отличалась от предыдущей.
Прежде всего, в части случаев, слои коры не дифференцировались, при этом сложность дифференцировки касалась III-IV либо II-III слоев. Число клеток в единице площади отличались от обычных величин. Наиболее часто встречались клетки микроглии. Помимо участков уплотнения клеточных элементов во II-III слоях наблюдались поля выпадения клеток. По периферии этих зон в нейронах наблюдались признаки лизиса, пикноза или клетки - тени.
При исследовании на ультраструктурном уровне, большинство нейронов характеризовались интенсивной осмофилией ядра и цитоплазмы. В цитоплазматическом матриксе с высокой электронной плотностью, выделялись многочисленные гранулы. Цитоплазма многих нервных клеток была пронизана электроннопрозрачными каналами. Обращали на себя внимание осмофильные нейроны, которые имели неровные контуры за счет резких изгибов наружной плазматической мембраны, и, вероятно, соответствовали видимым в световом микроскопе, сморщенным, темным нервным клеткам. В отдельных случаях изменения заходили настолько глубоко, что это приводило к гибели некоторых нервных клеток. Нейроны, которые соответствовали клеткам со средней электронной плотностью, встречались реже. В значительной части синапсов происходила агглютинация синаптических пузырьков и набухание пресинаптической терминали. Состояние астроцитов характеризовалось появлением в них крупных электронно-прозрачных вакуолей, что служило признаком далеко зашедшего клеточного изменения.
Необычное состояние миелиновых волокон в этой группе больных, проявлялось сморщивание миелиновой оболочки и ее расслоением. Это подтверждалось результатами, полученными при исследовании нервных волокон на светооптическом уровне по методу Марки.
При окраске препаратов методами Марки и Наута, между нервными клетками, выявлены пучки волокон находящиеся в состоянии распада на отдельные фрагменты. Процесс демиелинизации наблюдался в единичных волокнах и в белом веществе, преимущественно по периферии эпендимы центральной части бокового желудочка. У некоторых больных, особенно с тяжелым течением заболевания, переаксональный демиелинизирующий процесс имел более широкое распространение и охватывал не только белое вещество, но и кору.
Другим, важным исследованием, подтверждающим глубину структурных изменений при тяжелой степени врожденной гидроцефалии, стала количественная и качественная оценка основной функциональной единицы ЦНС-нейрона. Как и при средней степени тяжести проведена морфометрия ядер нейрона в 28 случаях, где клинические проявления заболевания соответствовали критериям, характерных для тяжелого проявления заболевания.
Средние значения объема ядер нейронов соответствовали 155,2 до 270 ммк , при V = 206,03 мкм , что количественно существенно отличалось от средней степени врожденной гидроцефалии в сторону уменьшения объема ядра.
Проведенное нами сопоставление средней и тяжелой степени врожденной гидроцефалии по результатам морфометрии ядер нейронов, подтверждает наше предположение. Результаты исследования отражены в таблице № 4.
Таблица 4
Средние объемы ядер при тяжелой и средней степени гидроцефалии
Тяжелая степень Средняя степень
Порядковый номер Средний объем ядра нейрона (мкм3) Порядковый номер Средний объем ядра нейрона (мкм3)
Всего: 28 V = 206.03 мкм Всего: 35 V = 445,59мкм t = 11.8162 при Р. < 0,001
Сравнивая абсолютные цифры, полученные в каждом из случаев исследования операционного материала совершенно очевидно, что в тяжелых случаях показатель объема ядра примерно в два ниже, чем в случаях средней тяжести. Наличие тенденции в сторону изменения оценки тяжести заболевания, основанных на клинических признаках, от средней степени тяжести к тяжелой, четко документируется уменьшением объема ядер нейронов. (Воробьев А.М. Способ диагностики тяжелой степени врожденной гидроцефалии / А.М. Воробьев, В.С. Старых, С.Ф. Зинчук, М.А. Воробьев // Бюллетень изобретения. Полезные модели. Федеральное государственное учреждение. Федеральный институт промышленной собственности.- Москва, 2008.- № 7.- С. 483). Это позволяет рассматривать данный показатель, как один их элементов прогноза.
Подтверждением этой тенденции является корреляционная зависимость между объемом ядра при тяжелой степени гидроцефалии, которая отражена на графике, представленном на рис. 2.
Значение коэффициента корреляции в пределах - 0,839 соответствует наличию обратной связи.
Полученные данные позволяют сделать вывод о том, что клинические проявления заболевания во многих случаях являются отражением структурных изменений в головном мозгу и могут стать достаточно информативным критерием подтверждения, тяжести врожденной гидроцефалии, что особенно важно при несоответствии размеров желудочков и клинических проявлений заболевания.
Проведенными выше исследованиями установлено, что клинические проявления при врожденной гидроцефалии во многом определяются выраженностью патоморфологических изменений в коре полушарий большого мозга и состоянием основной функциональной единицы ЦНС-нейрона,
Рис. 2. Графическое изображение зависимости объема ядра нейрона при тяжелой степени гидроцефалии
Результаты приведенного исследования подтверждает имеющиеся к настоящему времени доказательства об участии капилляров мозга, астроцитов и нейронов в обменных процессах между ликвором, межклеточной жидкостью и мозгом, и могут предполагать, что нарушение функции одного звена в общей системе ликворообращения, может стать основанием для повышения ликворного давления.
Учитывая врожденный характер изучаемого нами заболевания, не исключено, что одной из важной составляющей этого механизма при врожденной гидроцефалии может быть морфологическая незрелость нейрона, которая в свою очередь определяет его качественные характеристики, являющиеся основой для его неполноценной функции.
Исходы хирургического лечения детей с врожденной гидроцефалией и их социальная адаптация в зависимости от клинических, нейрофизиологических, лучевых и морфологических характеристик заболевания
С целью изучения непосредственных и отдаленных результатов хирургического лечения детей с врожденной гидроцефалией проведено исследование 198 случаев, из них в 53 случаях катамнез изучен от 2-х до 17 лет. Непосредственные результаты лечения врожденной гидроцефалии отражены в таблице № 5.
Таблица 5
Непосредственные результаты лечения врожденной гидроцефалии
Степень тяжести гидроцефалии Число больных Стабилизация % Отсутствие стабилизации %
Легкая 39 34 87,2 5 12,8
Средняя 86 68 79,0 18 21,0
Тяжелая 73 8 11,0 65 89,0
Всего: 198 110 55,5 88 44,5
Непосредственные результаты лечения подтверждают наши предположения о том, что снижение случаев стабилизации у больных с тяжелым течением заболевания, вероятно, определяется тяжестью структурных изменений в коре головного мозга. Изучение отдаленных результатов основных видов осложнений при средней и тяжелой степени после хирургического лечения проведено у 53-х больных, у которых выполнено комплексное клинико-морфологическое обследование в сроки от 2-х до 17 лет. Операция Денди закрытым эндоскопическим способом с использованием вентрикулоскопа была выполнена в 29 случаях, ВПШ использовано в 22-х случаях и АВШ применялось у 2-х детей. Исследование показало, что доминирующим осложнением после шунтирующих операций была дисфункция шунта (15 случаев). Осложнения, связанные с вентрикулитом встречались в 14 случаях из них в 2-х случаях у детей, у которых было использовано АВШ, в 3-х случаях с ВПШ, а в 9 случаях после операции Денди. Несмотря, на, казалось бы, функциональный принцип хирургического вмешательства при этой операции, направленной на уменьшение продукции ликвора после коагуляции сосудистых сплетений боковых желудочков, у нас довольно часто встречались осложнения. Доминирующим осложнением был вентрикулит. Объясняется это довольно большой травматичностью операции Денди, связанной с операционным доступом и коагуляцией сосудистых сплетений. Небольшое количество операций с использованием АВШ свя