Введение

Повышенное внимание клиницистов и исследователей к проблеме гиперпластических процессов в эндометрии [1, 2] обусловлено их высокой распространенностью — число заболевших раком эндометрия (РЭ) в 2020 г. составило во всем мире 417 336 [3]. Это заболевание занимает шестое место среди злокачественных новообразований у женщин и характеризуется неуклонным ростом распространенности [4—7], особенно в экономически развитых странах, где в год регистрируется более 200 тыс. новых случаев [8]. Россия в этом смысле не является исключением — по данным статистики, за последние 20 лет прирост заболеваемости РЭ составил 65% [9]. Эта патология стабильно занимает второе место после рака молочной железы среди онкозаболеваний женской репродуктивной сферы; в 2019 г. число первично выявленных случаев РЭ превысило 26 тыс. [9].

Известно, что развитие гормонально-зависимого варианта РЭ ассоциировано, как правило, с гиперпластическими процессами в эндометрии [10, 11]. Данные о распространенности гиперплазии противоречивы, поскольку фиксируются, как правило, в связи с возникшим аномальным маточным кровотечением и выполненным по этому поводу раздельным лечебно-диагностическим выскабливанием стенок полости матки. Таким образом, возникает парадокс, который заключается, с одной стороны, в очевидной предотвратимости трансформации доброкачественного гиперпластического процесса в эндометрии в рак [12], с другой — в отсутствии прогресса в своевременном ее выявлении. Ситуация усугубляется также тем, что в отличие от постменопаузального возраста репродуктивный период диктует необходимость предупредить рецидивирование процесса, к чему гиперплазия эндометрия склонна, и одновременно по возможности сохранить детородную функцию [13, 14]. Таким образом, в когорте женщин детородного возраста с диагностированным гиперпластическим процессом в эндометрии, если речь не идет об органуносящей операции, а показана терапия (как правило, гестагенная), существует потребность в обеспечении мониторинга ее результатов [15]. Наиболее общепринятым признано ультразвуковое исследование (УЗИ) органов малого таза [16], поскольку для эндометрия разработаны нормативы толщины — М-эхо [17]. Недостатком метода является отсутствие возможности оценить специфику гиперпластического процесса, а именно, наличие атипических клеток. Обнаружить признаки злокачественной трансформации могут только цитологическое исследование аспирата из полости матки или гистологическое исследование материала. Последнее предусматривает цитологическое исследование смывов из полости матки, Пайпель-биопсию эндометрия или выскабливание стенок полости матки под контролем гистероскопии [18, 19].

Каждый из приведенных методов не лишен недостатков. Определение атипических клеток в смыве из полости матки, безусловно, важно, но только в контексте дальнейшей углубленной диагностики с обязательным гистологическим подтверждением РЭ [20]. Цитология не рассматривает состояние подлежащих тканей, которое позволяет оценить только морфологическое исследование (а вопрос о глубине инвазии помогает решить магнитно-резонансная томография — МРТ). Необходимое для гистологического анализа выскабливание эндометрия является травматичной процедурой, сопровождается риском перфорации матки, возникновением воспалительных постманипуляционных осложнений, неизбежным развитием хронического эндометрита, что неблагоприятно влияет на репродуктивную функцию женщины. Все это делает целесообразным поиск способа оценки морфологии эндометрия, не уступающего гистологическому исследованию, но не требующего выполнения травмирующего ткани раздельного лечебно-диагностического выскабливания стенок полости матки.

Потенциально перспективной технологией для решения задач малоинвазивной оценки состояния эндометрия является мультимодальная оптическая когерентная¹ томография (ММ ОКТ). Принцип оптической когерентной томографии схож с принципом ультразвуковой диагностикой, однако для сканирования ткани используется свет ближнего инфракрасного диапазона. Ранее нашей группой продемонстрированы возможности ММ ОКТ для диагностики онкологических процессов головного мозга [21], рака молочной железы [22], колоректального рака [23], новообразований кожи [24] и пролапса влагалища [25]. ММ ОКТ включает комплексную оценку структуры ткани, поляризационных свойств и свойств упругости ткани, возможность оценки микроциркуляции в in vivo исследованиях. Большой спектр получаемых данных позволяет устанавливать морфологический статус патологического процесса [26], определять топографию и границы патологии с гистологической точностью [27], проводить мониторинг состояния ткани в процессе терапевтического воздействия [28, 29] и разрабатывать критерии оценки эффективности терапии [30, 31]. Стоит отметить установленную нами более высокую специфичность метода компрессионной оптической когерентной томографии при определении морфологического подтипа рака молочной железы по сравнению с компрессионной ультразвуковой эластографией, используемой в клинической практике [32]. Полученные ранее результаты позволяют предполагать эффективность ММ ОКТ в оценке состояния эндометрия. Настоящая работа впервые продемонстрирует возможности ММ ОКТ для осуществления дифференциальной диагностики патологических процессов в полости матки.

Целью пилотного исследования является качественная оценка поляризационных² и упругих свойств ткани эндометрия ex vivo в состоянии нормы, при гиперпластических и неопластических изменениях методом ММ ОКТ для разработки критериев их дифференциальной диагностики.

Материал и методы

Операционные образцы ткани. Проведение операций и забор операционного материала осуществляли на базе онкогинекологического отделения Нижегородского областного клинического онкологического диспансера (НОКОД). На выполнение исследований получено разрешение локального этического комитета НОКОД №14 от 07.04.22. Исследование соответствует международным и этическим стандартам, изложенным в Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации «Этические принципы медицинских исследований с участием человека» [33]. Все пациентки дали письменное информированное согласие на участие в исследовании.

В исследование включены пациентки строго в периоде постменопаузы с диагнозом, установленным на основании гистологической оценки материала, полученного путем раздельного диагностического выскабливания. Всем пациенткам была проведена тотальная гистерэктомия. Исследованы операционные образцы ткани следующих групп пациенток: 1) без патологических изменений эндометрия (условно здоровые), подвергнутые гистерэктомии по показаниям, не связанным с патологией матки (n=3); 2) с гиперплазией эндометрия без атипии (n=2); 3) с аденокарциномой эндометрия (n=3).

После экстирпации матки для исследования был забран образец ткани размерами 1×1 см во всю толщину стенки матки. Резецированный образец помещали в марлю, смоченную 0,9% раствором хлорида натрия, размещали на льду для транспортировки до места ММ ОКТ-исследования (10—15 мин). Полная продолжительность ММ ОКТ исследования не превышала 30 мин. Сразу после проведения исследования образец ткани помещали в 10% раствор забуференного формалина. Полученные гистологические препараты окрашивали гематоксилином и эозином.

Мультимодальная оптическая когерентная томография. Исследования операционных образцов тканей осуществлены с помощью спектральной мультимодальной ОКТ-системы [34, 35], которая позволяет использовать сочетание классической структурной ОКТ [36], кросс-поляризационной ОКТ для визуализации структуры ткани, оценки состояния соединительнотканного компонента [37] и оптической когерентной эластографии (ОКЭ) для определения упругих свойств отдельных морфологических компонентов ткани [38]. Полученные изображения в ко- и кросс- поляризационных каналах прицельно сопоставлялись с соответствующими гистологическими срезами для определения качественных характеристик сигнала (интенсивность, наличие слоев, характерная структурная картина) от разных морфологических структур эндометрия в норме и при патологии. Эластографическое исследование осуществляли путем размещения на поверхности ткани калибровочного силиконового слоя с заведомо известными значениями модуля упругости Юнга и записи процесса оказания на калибровочный слой и подлежащую исследуемую ткань контролируемого компрессионного воздействия (используя установку для позиционирования и компрессии) торцевой сканирующей поверхностью ОКТ-зонда [39]. Запись ОКЭ-сигнала осуществлялась в течение примерно 25 с, при последующей обработке получали карту распределения абсолютных значений модуля упругости Юнга в масштабах поперечного среза (b-скана) ткани. Полученные ОКЭ-изображения прицельно сопоставляли с соответствующими гистологическими срезами в целях определения диапазонов значений модуля упругости Юнга для наблюдаемых морфологических структур эндометрия в норме и при патологии.

Результаты и обсуждение

Нами исследованы операционные образцы ткани постменопаузального эндометрия в состоянии нормы, при гиперплазии и аденокарциноме эндометрия методом ММ ОКТ. Нормальный постменопаузальный эндометрий на гистологических изображениях представлен тонким атрофическим слоем (граница с миометрием отмечена зеленой пунктирной линией на рисунке а1, на цв. вклейке) с единичными редкими железами малого размера, неравномерно распределенными по ткани (обозначены стрелками на рисунке а1, на цв. вклейке). На структурных ОКТ-изображениях в ко- и кросс- поляризационных каналах граница между тонким эндометрием и миометрием визуально не контрастируется (см. рисунок б1—в1, на цв. вклейке). При этом на ОКЭ-изображениях визуально наблюдалась граница между эндометрием и миометрием (обозначена стрелками на рисунке г1, на цв. вклейке); эндометрий характеризовался низкими значениями модуля упругости — менее 200 кПа, значения упругости миометрия достигали 300 кПа (см. рисунок г1, на цв. вклейке).

Результаты ММ ОКТ-исследования ex vivo образцов ткани постменопаузального эндометрия: репрезентативные гистологические изображения с окраской гематоксилином и эозином (а1—а3) тканей эндометрия в норме (а1—г1), при гиперплазии эндометрия (а2—г2) и аденокарциноме эндометрия G1 (а3—г3) и соответствующие им структурные ОКТ-изображения в ко- (б1—б3) и кросс- (в1—в3) поляризационных каналах и ОКЭ-изображения (г1—г3).

Э — эндометрий, М — миометрий, Г — гиперплазия эндометрия, О — опухолевые клетки, С — стромальные волокна; величина давления указана на изображениях.

Гиперплазия эндометрия без признаков атипии на гистологических изображениях представлена широким слоем неупорядоченного пролиферативного эндометрия с вариабельной структурой желез (рисунок 1, а2, на цв. вклейке). Толщина этого слоя является предельной для проникновения сигнала при ОКТ-сканировании; структурные ОКТ-изображения представляют структуру только гиперпластического эндометрия, не захватывая миометрий (рисунок 1, б2—в2, на цв. вклейке). Обнаружено существенное снижение интенсивности сигнала в кросс-поляризационном канале, что объясняется превалированием железистых структур над упорядоченными волокнами коллагена (см. рисунок в2, на цв. вклейке). На ОКЭ-изображениях наблюдались исчезновение слоистости и снижение значений модуля упругости по сравнению с неизмененным эндометрием до значений примерно 100 кПа (см. рисунок г2, на цв. вклейке).

Высокодифференцированная аденокарцинома эндометрия (grade I) на гистологических изображениях представлена преимущественно ветвящимися и сливающимися железистыми структурами с характерным лабиринтным просветом, среди которых встречаются соединительнотканные стромальные волокна (см. рисунок а3, на цв. вклейке). Структурные ОКТ-изображения в ко- и кросс-поляризационных каналах отражают только структуру неоплазии эндометрия, не захватывая миометрий (см. рисунок б3—в3, на цв. вклейке). В кросс-поляризационном канале наблюдались гетерогенные по интенсивности изображения, где области сниженной интенсивности сигнала соответствовали опухолевым железистым структурам, а области среднеинтенсивного сигнала — стромальным волокнам (см. рисунок в3, на цв. вклейке). На ОКЭ-изображениях наблюдалось гетерогенное распределение областей высоких значений модуля упругости — более 500 кПа, соответствующих железистым опухолевым структурам, и областей средних значений примерно 300 кПа, соответствующих стромальным волокнам (см. рисунок г3, на цв. вклейке).

При качественном анализе полученных ММ ОКТ-данных пилотного исследования образцов эндометрия можно выделить некоторые характеристики поляризационных свойств и свойств упругости, присущих исследованным типам тканей. Для нормы в период постменопаузы характерно гомогенное распределение низких значений модуля упругости (примерно 200 кПа) на ОКЭ-изображениях в проекции атрофического слоя эндометрия. Для гиперплазии эндометрия характерно снижение интенсивности сигнала в кросс-поляризационном канале за счет выраженной пролиферации и утолщения слоя железистых структур эндометрия. Кроме того, для гиперплазии характерно снижение значений модуля упругости до 100 кПа. Для аденокарциномы эндометрия наиболее характерным отличием является наблюдаемое на ОКЭ-изображениях гетерогенное распределение высоких значений модуля упругости (более 500 кПа) от опухолевых железистых структур и средних значений модуля упругости (примерно 300 кПа) от стромальных волокон.

В доступной литературе имеется всего два исследования, посвященных ОКТ при патологии эндометрия. В 2019 г. профессором Li Tin Chiu и соавт. [40] были изучены ОКТ-характеристики фрагментов удаленной матки в сопоставлении с гистологическим исследованием у 15 женщин. Группа была не только малочисленной, но и разнородной (как опухолевые процессы, так и иные заболевания, включая туберкулез). Несмотря на это авторы пришли к предварительному выводу о корреляции между ОКТ и гистологией, что позволило им сделать предположение о перспективности дальнейшей разработки метода.

Второе исследование того же коллектива авторов [41] не имело отношения к опухолевой патологии эндометрия и заключалось в сопоставлении ОКТ-характеристики эндометрия in vivo с данными допплерографии и иммуногистохимического исследования биоптатов эндометрия у пациенток в программе ЭКО-ПЭ (экстракорпоральное оплодотворение — перенос эмбриона). Было показано, что васкуляризация эндометрия, определяемая при ОКТ, допплерографии и оцененная по экспрессии фактора A роста эндотелия сосудов в эпителии и строме коррелировали. При этом низкая васкуляризация приводила к неудачным попыткам ЭКО-ПЭ. Авторы сделали предварительный вывод о перспективности ОКТ как малоинвазивного способа оценки васкуляризации эндометрия.

Принципиальным отличием нашей методики от вышеописанных является использование ММ ОКТ, позволяющей обеспечить не только визуализацию структуры эндометрия (а в случае атрофии — и подлежащего миометрия), но и оценить поляризационные и эластографические параметры ткани, которые, как оказалось, специфичны для нормы и различных видов патологии эндометрия. Выявленные в настоящем исследовании четкие корреляции ММ ОКТ-данных с результатами классического гистологического исследования открывают перспективы использования малоинвазивной методики в клинической практике в качестве инструмента мониторинга состояния эндометрия в процессе консервативного лечения.

Заключение

Таким образом, результаты пилотного исследования продемонстрировали потенциальную эффективность метода ММ ОКТ для изучения структуры эндометрия на уровне, близком к гистологическому исследованию. Дальнейший набор материала и последующий количественный анализ данных ММ ОКТ-исследования позволят установить критерии для дифференциальной диагностики различных патологических состояний эндометрия.

Финансирование исследования. Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда №23-25-00405, https://rscf</em>.ru/project/23-25-00405/