Потапов А.А.

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Гаврилов А.Г.

ФГАУ «Научно-исследовательский институт нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко» Минздрава РФ, Москва, Россия

Охлопков В.А.

ГБОУ "Омская государственная медицинская академия" Министерства здравоохранения Российской Федерации

Шишкина Л.В.

ФГБНУ «НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко», Москва, Россия

Горяйнов С.А.

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Шурхай В.А.

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Зеленков П.В.

ФГБУ "НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко" РАМН

Лощенов В.Б.

Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН

Савельева Т.А.

Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН

Грачев П.В.

Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН

Холодцова М.Н.

Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН

Кузьмин С.Г.

НИИ клинической онкологии РОНЦ им. Н.Н. Блохина РАМН

Гольбин Д.А.

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Использование флюоресцентной диагностики и лазерного спектрального анализа в хирургии внутричерепных менингиом

Журнал: Журнал «Вопросы нейрохирургии» имени Н.Н. Бурденко. 2012;76(4): 12-18

Просмотров : 16

Загрузок :

Как цитировать

Потапов А. А., Гаврилов А. Г., Охлопков В. А., Шишкина Л. В., Горяйнов С. А., Шурхай В. А., Зеленков П. В., Лощенов В. Б., Савельева Т. А., Грачев П. В., Холодцова М. Н., Кузьмин С. Г., Гольбин Д. А. Использование флюоресцентной диагностики и лазерного спектрального анализа в хирургии внутричерепных менингиом. Журнал «Вопросы нейрохирургии» имени Н.Н. Бурденко. 2012;76(4):12-18.

Авторы:

Потапов А.А.

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Все авторы (13)

Применение флюоресцентной диагностики (ФД) в хирургии опухолей головного мозга впервые было документировано G. Moore и соавт. [16] в 1948 г. Авторы описали эффект накопления флюоресцеина в опухолевой ткани, что до появления методов нейровизуализации способствовало более точному определению локализации опухоли во время оперативного вмешательства. Накопление флюоресцеина было связано с нарушением проницаемости гематоэнцефалического барьера. При его введении окрашивалась как опухолевая ткань, так и периферические структуры. Кроме того, этот препарат обладает локальной и общей токсичностью, нередко вызывает аллергические реакции и длительно выводится из организма. В силу этого, использование флюоресцеина в дальнейшем не получило широкого распространения. Исследовались и другие красящие агенты для визуализации опухолей головного мозга [3].

Следующий этап в развитии фотодинамических технологий в нейроонкологии наступил благодаря применению фотосенсибилизаторов, в частности, 5-аминолевулиновой кислоты (5-АЛК), которая является естественным предшественником протопорфирина IX (ПпIX), обладающего свойством флюоресценции. Описано более интенсивное накопление ПпIX в опухолевых клетках (как правило, злокачественных) по сравнению с нормальными тканями. Установлены следующие причины этого явления [10, 19]: увеличение проницаемости ткани для 5-АЛК, усиление захвата 5-АЛК опухолевыми клетками, изменение активности ферментов плазмы, вовлеченных в синтез гема, снижение активности феррохелатазы (фермента, катализирующего трансформацию ПпIX в гем).

Первой крупной клинической работой, посвященной применению ФД в хирургии опухолей головного мозга, явилось мультицентровое исследование, проведенное в 17 клиниках Германии. Было продемонстрировано, что благодаря применению ФД частота радикального удаления глиобластом возросла с 35 до 65%, а 6-месячная выживаемость — с 21 до 41% (p<0,05) [24]. При этом статистически достоверного влияния на общую продолжительность жизни выявлено не было. Тем не менее технология привлекла пристальное внимание нейрохирургов во всем мире, появились публикации о ФД не только при глиомах, но и при других опухолях нервной системы [2, 20—22], в том числе единичные сообщения о применении этого метода при внутричерепных менингиомах [8, 10, 11, 17]. Однако в литературе отсутствуют данные о сопоставлении чувствительности и специфичности ФД при визуальной качественной оценке флюоресценции менингиом разной степени злокачественности с данными количественного лазерного биоспектрального анализа.

Цель настоящей работы — изучить возможности интраоперационной ФД в хирургии менингиом с использованием визуального анализа в сопоставлении с лазерной спектроскопией.

Материал и методы

В анализ включен 21 пациент (8 мужчин и 13 женщин в возрасте от 37 до 74 лет, средний возраст 58 лет) с внутричерепными менингиомами, оперированный за период с 2008 по 2011 г. в НИИ нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко РАМН с использованием ФД. Исследование проводится в рамках договора №03/12-МС-М на выполнение научно-исследовательской работы по теме «Микрохирургия злокачественных опухолей головного и спинного мозга с эндоскопической ассистенцией и флюоресцентной навигацией с препаратом Аласенс». Большинство пациентов были оперированы впервые, за исключением 2 пациентов. Распределение опухолей по локализации было следующим: конвекситальная — 4, парасагиттальная — 10, тенториальная — 2, базальная — 5. Подробные сведения о пациентах представлены в таблице.

После получения информированного согласия пациенты принимали внутрь раствор гидрохлорида 5-АЛК (препарат Аласенс, производитель — ФГУ «ГНЦ «НИОПиК») в расчете 25 мг на 1 кг массы тела за 4 ч до начала удаления опухоли. В 19 операциях применялся операционный микроскоп Carl Zeiss Pentero с флюоресцентным модулем, в 2 — микроскоп Carl Zeiss NC4 и эндоскопическое оборудование «Karl Storz», оснащенное фильтром для ФД. Кроме того, в 14 наблюдениях с целью объективизации интенсивности накопления ПпIX был использован лазерный спектроанализатор ЛЭСА-01-БИОСПЕК (производитель ЗАО «Биоспек», Москва, Россия). При спектральном анализе количественно оценивалась флюоресценция опухолевой ткани и ложа удаленной опухоли в сопоставлении с интактным мозговым веществом, твердой мозговой оболочкой, костью и экстракраниальными мягкими тканями. Это позволяло более точно оценить диагностическую значимость спектрального анализа. Дополнительно использовалась интраоперационная УЗ-навигация, а при локализации опухолей вблизи функционально значимых зон — нейрофизиологический мониторинг. Степень радикальности оценивали по классификации D. Simpson [22]. По данным гистологического исследования, опухоли квалифицировали согласно классификации Всемирной организации здравоохранения (WHO).

Результаты

Все пациенты были оперированы в ходе данной госпитализации однократно, послеоперационных осложнений и летальности не было. Осложнений, непосредственно связанных с введением 5-АЛК, также не зафиксировано. Флюоресценция опухоли наблюдалась во всех случаях (95%), кроме одного. При этом корреляции между степенью флюоресценции, локализацией опухоли, наличием или отсутствием предшествующих операций отмечено не было. По данным гистологических исследований, менингиомы WHO grade I были диагностированы у 14 пациентов, WHO grade II — у двух, анапластические (WHO grade III) менингиомы — также в двух наблюдениях. Взаимосвязи степени анаплазии, видимой флюоресценции и интенсивности накопления ПпIX выявлено не было. Спектральный анализ, проведенный в 14 наблюдениях, показал, что пики флюоресценции варьировали от 5 до 46 (средний уровень 18,5). Это коррелирует с данными визуальной оценки флюоресценции, свидетельствующими о том, что менингиома — ярко флюоресцирующая опухоль. Радикальное удаление опухоли (Simpson I—II) было достигнуто в 8 наблюдениях, в остальных — субтотальное. Причинами нерадикального удаления являлся инфильтративный рост опухоли по оболочкам мозга, прорастание крупных сосудов, включая церебральные артерии и венозные синусы. Визуальная оценка с использованием флюоресцентного модуля операционного микроскопа и эндоскопа показала, что этот метод позволяет получить дополнительную информацию о небольших фрагментах опухолей, инфильтририрующих арахноидальную, мягкую и в меньшей степени твердую мозговую оболочки. Яркая флюоресценция была отмечена в двух наблюдениях в опухолях, инфильтрировавших костные структуры. Снижение флюоресцентного эффекта наблюдалось при обильном кровотечении во время операции, а также в фиброзной части опухоли. Отсутствие флюоресцентного эффекта в одном наблюдении у пациента 42 лет (см. таблицу) с обильно кровоснабжаемой опухолью парасагиттальной локализации (WHO grade I) объяснялось интенсивным кровотечением, однако спектральный анализ в данном случае выявил незначительное повышение уровня сигнала — до 5. Подробные данные о результатах содержатся в таблице. На рис. 1—4

Рисунок 1. Пример 1. МРТ с контрастным усилением до операции (вверху) и через 1 мес после операции (внизу).
Рисунок 2. Пример 1. Вид костного лоскута с эндостозом после краниотомии. Здесь и на рис. 3: слева — осмотр в белом свете, справа — во флюоресцентном режиме (интраоперационные фотограммы).
Рисунок 3. Пример 1. Флюоресценция опухоли после вскрытия твердой мозговой оболочки.
Рисунок 4. Пример 1. Спектры от различных тканей, измеренные в ходе операции. Справа — пики флюоресценции (0, 1, 2 — интактный мозг; 3, 4 — менингиома; 13, 14 — гиперостоз).
приведен клинический пример — пациент с парасагиттальной менингиомой (гистологический диагноз: менингиома фибробластическая, WHO grade I). Еще один пример — пациентка с гиперостотической конвекситальной менингиомой (менингиома смешанного строения, WHO grade I) — представлен на рис. 5—8.
Рисунок 5. Пример 2. Предоперационная МРТ с контрастным усилением.
Рисунок 6. Пример 2. Эндостоз костного лоскута. а — осмотр в белом свете, б — во флюоресцентном режиме (интраоперационные фотограммы). Обращает внимание яркая флюо ресценция пораженной кости; в — гистологический препарат пораженной костной ткани: каналы остеонов заполнены опухолевыми клетками (окраска гематоксилином и эозином. Ув. 200).
Рисунок 7. Пример 2. Флюоресценция узла менингиомы. Слева — осмотр в белом свете, справа — во флюоресцентном режиме (интраоперационные фотограммы).
Рисунок 8. Пример 2. Спектры от различных тканей, измеренные в ходе операции. Справа — пики флюоресценции (А — менингиома, Б — гиперостоз, В — интактный мозг).

Обсуждение

Хорошо известно, что к независимым факторам, влияющим на вероятность рецидива менингиом, относятся следующие: степень радикальности операции, степень злокачественности, первичная или повторная операция, факт послеоперационной лучевой терапии и др. [1, 4, 14]. В связи с этим максимальное удаление менингиомы является одной из ключевых задач хирургического лечения.

По мнению разных исследователей, степень радикальности операции зависит от ряда причин: 1) опухоль инфильтрирует окружающие структуры, включая твердую мозговую оболочку, прилежащую кость и мозговую ткань, при этом трудно отличить зону инфильтрации от интактной ткани; 2) мелкие фрагменты опухоли могут быть скрыты за крупными сосудами или синусами, складками твердой мозговой оболочки или в бороздах коры мозга; 3) дочерние узлы могут располагаться отдельно от основной массы опухоли [8, 11, 15]. Это может служить обоснованием для применения интраоперационной ФД.

Для оценки степени радикальности хирургического удаления менингиом используется классификация D. Simpson [23]. В настоящее время не существует единого мнения по поводу объема дополнительной резекции твердой мозговой оболочки. Так, по мнению S. Nakasu и соавт. [18], минимальный радиус резекции твердой мозговой оболочки должен быть не менее 1 см, T. Kinjo и соавт. [13] предложили ввести степень резекции «0», которая подразумевает иссечение твердой мозговой оболочки вокруг матрикса опухоли — в пределах 2 см, а B. Borovich, Y. Doron [6] — еще более широкое иссечение оболочки, в радиусе 4 см. Хорошо известен характерный симптом менингиомы при магнитно-резонансной томографии — «dural tail», который, однако, не является специфичным и встречается также при хордоме, первичной лимфоме центральной нервной системы, саркоидозе, невриноме VIII нерва, метастазах, сифилитических гуммах и других новообразованиях [25]. Частота встречаемости этого симптома при менингиомах составляет 60—72% [5, 9]. В большинстве случаев он обусловлен венозным застоем. Y. Kawahara и соавт. [12] лишь в 33% случаев обнаружили признаки опухолевой инфильтрации при исследовании «измененных» участков твердой мозговой оболочки, соответствующих «dural tail», по данным МРТ. Таким образом, ввиду отсутствия общепринятых рекомендаций, степень резекции твердой мозговой оболочки вокруг матрикса менингиомы должна определяться индивидуально с учетом разных факторов, таких как степень злокачественности, локализация менингиомы и ее матрикса относительно крупных сосудов, базальных структур и др. Наши наблюдения и данные других авторов [8, 11] свидетельствуют о том, что использование флюоресцентного метода позволяет получить дополнительную информацию о распространенности опухолевой инфильтрации и в то же время избежать излишней резекции тканей, поскольку интактные ткани не накапливают ПпIX.

Наиболее крупные серии менингиом, оперированных с применением ФД, опубликованы D. Collucia и соавт. [8] и Y. Kajimoto и соавт. [11]. Материал включал конвекситальные, парасагиттальные и базальные менингиомы различной степени злокачественности. Изучение влияния ФД на выживаемость и сравнение с контрольной группой, оперированной по стандартной микрохирургической методике, в обеих работах не проводилось.

В литературе мы не встретили данных об использовании лазерного спектрального анализа при менингиомах. Небольшое количество наших наблюдений (14) с применением спектрального анализа свидетельствует о широком диапазоне спектральных характеристик менингиом разной степени злокачественности, причем высокие значения спектров встречались во всех трех типах менингиом по классификации WHO. Эти данные требуют дальнейшего накопления материала и более детального анализа гистологических характеристик и результатов биоспектроскопии. С учетом малого количества опубликованных данных [8, 11, 17] и собственных наблюдений по использованию ФД в хирургии менингиом можно сделать следующие предварительные выводы.

1. Чувствительность ФД при менингиомах составляет 94%, специфичность — 100%.

2. Использование ФД может улучшить визуализацию границ опухоли и мелких фрагментов, инфильтрирующих оболочки мозга, а также границ опухолевой инфильтрации костных структур.

3. Для выявления связи между степенью злокачественности менингиом и степенью флюоресценции необходимы дальнейшие исследования и накопление клинических наблюдений.

Заключение

Полученные данные о применении ФД при менингиомах дают основания полагать, что методика в силу высокой специфичности и чувствительности позволяет лучше оценить границы опухоли и, возможно, достичь большей радикальности и избежать излишней резекции окружающих тканей, которая может обусловливать риск послеоперационных осложнений. Использование интраоперационного лазерного спектрального анализа обеспечивает полную информацию о степени накопления фотосенсибилизатора в исследуемой ткани. На наш взгляд, метод может быть особенно полезен для определения границ инфильтрации опухолью мозговых оболочек и прилежащей кости, что непосредственно влияет на тактику оперативного вмешательства и степень его радикальности.

Таким образом, метод продемонстрировал определенную эффективность в хирургии менингиом. Современная метаболическая «навигация» предоставляет хирургу возможность быстрой оптической дифференциации тканей в операционной ране, выявления зон повышенного накопления протопорфирина IX, что в свою очередь позволяет при необходимости быстро менять операционную тактику.

Для оценки влияния интраоперационной ФД на улучшение результатов хирургии менингиом необходимо проведение дальнейшего клинического исследования.

Комментарий

Работа А.А. Потапова и соавт. относится к новому направлению интраоперационной диагностики онкологических поражений ЦНС, в которой обсуждается важная проблема интраоперационной флюоресцентной диагностики в хирургии менингиом. Как известно, данные опухоли могут прорастать в окружающие ткани, такие как твердая мозговая оболочка и прилежащие костные структуры. Использование интраоперационной флюоресцентной диагностики позволяет получить быструю достоверную информацию о наличии опухолевых клеток в исследуемых тканях. На клиническом материале (21 пациент) авторы показали, что менингиома — ярко флюоресцирующая опухоль. В 95% случаев авторам удалось получить видимую флюоресценцию. Дополнение исследования методом лазерной спектроскопии позволяет получить количественную оценку накопления протопорфирина IX в тканях, совершенствуя классический способ визуальной оценки флюоресценции. Работа иллюстрирована клиническими примерами, показаны средние уровни спектральных характеристик в исследуемой группе опухолей.

Таким образом, методы флюоресцентной навигации и лазерной спектроскопии в хирургии менингиом позволяют с высокой точностью определять границы опухолевого поражения без существенных временных затрат. Работа А.А. Потапова и соавт. представляет несомненный интерес для нейроонкологов и является востребованной в клинической практике.

О.Н. Древаль (Москва)

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail