Ермолаев А.Ю.

ФГБОУ ВО «Приволжский исследовательский медицинский университет» Минздрава России, Нижний Новгород, Россия

Кравец Л.Я.

ФГБУ «Приволжский федеральный медицинский исследовательский центр» Минздрава России, Нижний Новгород, Россия

Сметанина С.В.

ГБУЗ «Инфекционная клиническая больница №1» Департамента здравоохранения Москвы, Москва, Россия

Колпакова А.А.

ФГБОУ ВО «Приволжский исследовательский медицинский университет» Минздрава России, Нижний Новгород, Россия

Яшин К.С.

ФГБУ «Приволжский федеральный медицинский исследовательский центр» Минздрава России, Нижний Новгород

Морев А.В.

ФГБОУ ВО «Приволжский исследовательский медицинский университет» Минздрава России, Нижний Новгород, Россия

Сметатина О.В.

ФГБОУ ВО «Приволжский исследовательский медицинский университет» Минздрава России, Нижний Новгород, Россия

Клюев Е.А.

ФГБОУ ВО «Приволжский исследовательский медицинский университет» Минздрава России, Нижний Новгород, Россия

Медяник И.А.

ФГБУ «Приволжский федеральный медицинский исследовательский центр» Минздрава России, Нижний Новгород

Цитологический контроль границ резекции полушарных глиом и метастазов

Журнал: Медицинские технологии. Оценка и выбор. ;(): 33-42

Просмотров : 69

Загрузок : 2

Как цитировать

Ермолаев А. Ю., Кравец Л. Я., Сметанина С. В., Колпакова А. А., Яшин К. С., Морев А. В., Сметатина О. В., Клюев Е. А., Медяник И. А. Цитологический контроль границ резекции полушарных глиом и метастазов. Медицинские технологии. Оценка и выбор. ;():33-42.
Ermolaev A Yu, Kravets L Ya, Smetanina S V, Kolpakova A A, Yashin K S, Morev A V, Smetatina O V, Klyuev E A, Medyanik I A. Cytologic control of the resection margins of hemispheric gliomas and metastases. Medical Technologies. Assessment and Choice. ;():33-42.
https://doi.org/10.17116/neiro20208401133

Авторы:

Ермолаев А.Ю.

ФГБОУ ВО «Приволжский исследовательский медицинский университет» Минздрава России, Нижний Новгород, Россия

Все авторы (9)

МРТ — магнитно-резонансная томография

DTI — Diffusion tensor imaging, диффузионно-тензорная визуализация

МР-трактография — магнитно-резонансная трактография

Полная резекция (Gross-total resection) (100% радикальность) при удалении внутримозговых опухолей признана сегодня благоприятным прогностическим фактором в отношении выживаемости пациентов как с диффузными глиомами Grade II [1], так и с Grade III—IV. В то же время известно, что опухолевые клетки при диффузных глиомах распространены за пределы границ микрохирургической видимости и зон накопления контраста и/или патологического Т2 сигнала по данным магнитно-резонансной томографии (МРТ) [2—6]. В поиске путей увеличения выживаемости при глиомах Grade II обсуждается целесообразность повышения степени радикальности их удаления до «супратотального» [7, 8]. Обсуждаются также возможности расширения резекции глиом Grade III—IV [9—11]. Аналогичные вопросы возникают при удалении метастазов в головном мозге, поскольку, несмотря на кажущийся узловой рост этих образований, остается неясной глубина инвазии при различных патоморфологических вариантах [12]. В настоящее время является стандартом удаление метастазов с перифокальной зоной в пределах 5 мм от опухоли [13], но даже при таком подходе есть рецидивы [14]. Требуются дальнейшие исследования эффективности расширенной, так называемой супрамаргинальной резекции метастазов [12].

Существующие методы определения границ удаления опухоли, такие как метаболическая навигация [15, 16] и интраоперационная МРТ [17, 18], позволяют увеличить радикальность хирургии, но ни один из существующих методов интраоперационной диагностики не дает гарантии тотального удаления опухоли, и тем более — абсолютной циторедукции. Кроме того, при удалении опухоли в ее анатомических границах наталкиваемся на ограничения в случаях ее локализации в функционально значимой зоне, так как функциональный статус пациента — не только достоверный предиктор выживаемости, но и ключевой фактор, определяющий качество жизни. Эта проблема в современной нейрохирургии глиом обозначается термином «онкофункциональный баланс», и на настоящем этапе он достигается путем сопоставления по ходу операции анатомических и «функциональных» границ.

Несмотря на все достоинства современных технологий индикации опухоли, ряд авторов прибегает к дополнительному исследованию ее границ на предмет оставшейся опухолевой ткани [19]. В нашем исследовании мы применили метод мультифокального цитологического исследования полноты резекции или ее радикальности. Диагностическая ценность этого метода оценки распространенности опухоли центральной нервной системы продемонстрирована в ряде работ по цитологической [20, 21] и генетической [22, 23] верификации опухолевой ткани как при глиальных опухолях [20—22], так и при церебральных метастазах [20, 22, 23].

Цитологическое интраоперационное исследование имеет чувствительность и специфичность, статистически значимо не отличающиеся от таковых при гистологическом исследовании с использованием криостата [24].

Цель исследования — изучить возможность цитологического исследования границ удаления глиальных и метастатических опухолей для объективной оценки радикальности операции.

Материал и методы

В исследование включено 35 пациентов (20 мужчин и 15 женщин) с супратенториальными внутримозговыми опухолями, которым проведено открытое хирургическое вмешательство в университетской клинике ФГБОУ ВО «Приволжский исследовательский медицинский университет». С метастазами в головной мозг было 15 пациентов (5 с меланомой и 10 с карциномами), с диффузными глиомами, накапливающими контраст — 13 пациентов (12 с глиобластомой и 1 с глиомой Grade III), с диффузными глиомами, не накапливающими контраст — 7 (5 с глиомами Grade II и 2 с глиомами Grade III). Критерии исключения: возраст менее 18 лет, тяжелая соматическая патология, подозрение на лимфопролиферативный характер внутримозгового процесса. Все участники подписали информированное согласие на участие в исследовании, протокол одобрен на заседании локального этического комитета ФГБОУ ВО «Приволжский исследовательский медицинский университет» (№ 1 от 22.01.18).

При неконтрастируемых диффузных глиомах операция во всех случаях была первичной, без адьювантного лечения в анамнезе. Операция была повторной, с лучевой терапией в межрецидивном периоде у 4 из 13 пациентов с контрастируемыми глиомами Grade III—IV и у 4 из 15 пациентов с метастазами. Эти больные представляли особый интерес в отношении влияния лучевой терапии на наличие опухолевых клеток в перифокальной зоне.

Всем пациентам перед операцией проведена МРТ с контрастным усилением (Магневист 0,2 мл на 1 кг массы тела) и диффузионно-тензорная визуализация-трактография (DTI-трактография) проводящих путей белого вещества головного мозга на томографе Siemens Essenza 1,5 Т (Siemens, Германия). Компиляция данных производилась в программе NordicBrainEx. На основании DTI-трактографии кортико-спинальный тракт оказался заинтересованным в 24 (68,6%) из 35 случаев, аркуатный тракт — в 11 (52,4%) из 21 случая при доминантной локализации опухоли. Нейрофизиологический мониторинг производили на 32-канальном аппарате INOMED ISIS IOM (Innomed Medizintechnik GmbH, Германия) посредством корковой биполярной и субкортикальной монополярной электростимуляции: моторное картирование выполнялось в 17 случаях, картирование речевой коры — в 5 из 35 случаев.

Модели моторных и ассоциативных (аркуатного, косого лобного) трактов загружались в нейронавигационную станцию Medtronic StealthStation S7 (Medtronic, Ирландия). Оперативное вмешательство проводилось с применением стандартных методов доступа и удаления глиальных и метастатических опухолей головного мозга с использованием микрохирургической техники.

Операционный материал подвергали патогистологическому и иммуногистохимическому исследованию, на основании чего устанавливали окончательный диагноз. При удалении опухоли, наряду с забором фрагментов опухоли для патогистологического исследования, проводили мультифокальный (от 2 до 5 точек) забор образцов для цитологического исследования (объем примерно 0,003 см3) в ближайших к опухоли точках перифокальной зоны и в максимально отдаленных точках на границе расширенной резекции. Время выполнения цитологического исследования составляло около 15 мин.

Определение границ так называемой «супратотальной» резекции опухоли достаточно субъективно. В нашем исследовании к расширенной резекции относили зону аспирации на расстоянии не менее 5 мм от видимого края опухоли, в которой и брали материал для исследования. Другая точка забора была непосредственно у края опухоли, идентифицированного визуально через микроскоп в комплексе с данными нейронавигации. Материал маркировали, подвергали центрифугированию, после чего помещали на предметное стекло, фиксировали и окрашивали экспресс-красителем MGG (Bio-Opticа, Италия). Окрашенные цитологические препараты исследовали в световом микроскопе Nikon ECLIPSE NI-U (Nikon, Япония) при увеличениях 100, 200 и при масляной иммерсии 1000. При малом увеличении 100 и 200 оценивали «клеточность» мазка, отмечали наличие клеток опухоли, анализ фона. При увеличении 1000 оценивали детали строения ядра, ядерной мембраны и цитоплазмы. Всего исследовано 154 образца, полученные данные заносили в индивидуальную регистрационную карту пациента.

Контрольная МРТ с контрастным усилением в раннем послеоперационном периоде проведена 29 пациентам, результаты стандартных расчетов радикальности резекции представлены в таблице.

Клинико-инструментальная характеристика пациентов Примечание. В круглых скобках — межквартильный размах диапазона значений; min—max — размах вариации значений; n — количество пациентов.

Статистический анализ проводили с применением программы Statistica 6,1. Диагностическое значение цитологического исследования оценивали по сравнению с послеоперационной МРТ с применением метода логистической регрессии. Сравнительный анализ в группах проводили с применением критерия Пирсона (c2). Различия считали статистически значимыми при достижении уровня значимости р<0,05.

Результаты

Приводим данные о распределении опухолевых клеток в перифокальной зоне по выделенным группам.

Церебральные метастазы

При удалении метастазов исследовано 64 образца: от 2 до 5 у одного больного. Находки в образцах распределились следующим образом (рис. 1):

Рис. 1. Схематичное представление частоты обнаружения опухолевых клеток в различных зонах при церебральных метастазах. Красным цветом обозначено количество образцов, в которых обнаружены опухолевые клетки, зеленым — клетки, в которых опухоль не обнаружена.
в ближайшей перифокальной зоне опухолевые клетки обнаружены в 8 (28,6%) из 28 проб. На границе расширенной резекции опухоль обнаружена в 3 (10,3%) из 29 образцов. Разница в частоте этих находок статистически незначима (χ2=3, p=0,102). В контрольных образцах (из центральной части опухоли) опухолевые клетки верифицированы — 6 (85,6%) из 7 случаев (χ2=20,8, p=0,001).

Наибольший удельный вес составили находки опухолевых клеток непосредственно в перифокальной зоне, обнаруженные у пациентов как с карциномами (5 из 10), так и с меланомой (2 из 5). Реже опухолевые клетки выявлялись на границе расширенной резекции — всего в 3 образцах у 2 больных, при МРТ-радикальности 92 и 100%.

Клинический пример 1

Пациентка Н., 70 лет, метастаз меланомы в правой теменной доле (рис. 2, а—в).

Рис. 2. Клинический пример пациентки Н. с метастазом меланомы в правую теменную долю. а, б, в — точки забора материала по данным DTI навигации; г, д — фото цитологических образцов с увеличением ×100, экспресс-краситель MGG; е, ж, з — послеоперационная МРТ, красным выделена зона накопления контрастного препарата.
Во время операции взято 5 образцов для цитологического исследования и во всех обнаружены опухолевые клетки, в том числе в обоих образцах на границе расширенной резекции, где опухолевые клетки располагались внутри сосудов (рис. 2, г, д). Радикальность операции по МРТ составила 0,92, имелся плащевидный участок накопления контраста по латеральной стенке ложа опухоли (рис. 2, е—з), несмотря на микрохирургически тотальное удаление опухоли. Следует отметить, что точки забора образцов находились на передней и медиальной стенках, что не соответствовало зоне накопления контраста (см. рис. 2, а—в).

Данное наблюдение демонстрирует одну из потенциальных причин рецидивов образований, когда опухоль распространяется в вещество мозга по сосудам.

Контрастируемые глиомы Grade III—IV

При операциях по поводу глиом Grade III—IV, накапливающих контраст, взято 60 образцов. В ближайшей перифокальной зоне опухолевые клетки выявлены в 22 (68,8%) из 32 образцов, на границе расширенной резекции — в 14 (70%) из 20 (χ2=0,009, p=1). В контрольных образцах опухоль верифицирована в 7 (87,5%) из 8 случаев (рис. 3).

Рис. 3. Схематичное представление частоты обнаружения опухолевых клеток из опухоли и перитуморальной зоны при контрастируемых глиомах Grade III—IV. Красным цветом обозначено количество образцов, в которых обнаружены опухолевые клетки, зеленым — клетки, в которых опухоль не обнаружена.

В ближайшей перифокальной зоне опухолевые клетки обнаружены у 12 из 13 пациентов, на окончательной границе резекции — у 11 из 13. Радикальность удаления, по данным МРТ, в обоих случаях с цитологически «чистыми» границами — более 99%. У 11 пациентов опухолевые клетки обнаруживались как в ближайшей перифокальной зоне, так и на границе расширенной резекции. Это означает, что фактически расширенное удаление опухоли не превышало «цитологическую» радикальность операции.

Неконтрастируемые диффузные глиомы Grade II—III

Во время проведения 7 операций при неконтрастируемых глиомах Grade II—III произведен забор 33 образцов — от 4 до 5 у каждого пациента.

В перифокальной зоне опухолевые клетки обнаружены в 10 (58,9%) из 17 образцов, в супрамаргинальной — в 4 (36,4%) из 11, что не имеет статистически значимой разницы (χ2=0,009, p=1). В контрольных образцах опухоль верифицирована в 3 (60%) из 5 случаев (рис. 4).

Рис. 4. Схематичное представление частоты обнаружения опухолевых клеток из опухоли и перитуморальной зоны при неконтрастируемых глиомах Grade II—III. Красным цветом обозначено количество образцов, в которых обнаружены опухолевые клетки, зеленым — клетки, в которых опухоль не обнаружена.

Примером функционально обоснованного ограничения резекции служит следующее наблюдение.

Клинический пример 2

Пациент Х., 51 год, олигоастроцитома (Grade II, NOS) с преимущественной локализацией в области средней лобной извилины слева (рис. 5).

Рис. 5. Клинический пример пациента Х. с диффузной глиомой Grade II левой лобной доли. а, б, в, г — точки забора материала по данным DTI навигации; д, е — фото цитологических образцов с увеличением ×100, экспресс-краситель MGG; ж, з — послеоперационная МРТ, красным выделена зона патологического Т2-сигнала.
Опухолевые клетки, по данным цитологического исследования, обнаружены в одном образце на границе окончательной резекции (рис. 5, а—г), соответствующей зоне патологического Т2-сигнала на послеоперационной МРТ, по заднемедиальной границе резекции (рис. 5, з). При субкортикальной стимуляции задней стенки ложа опухоли получены речевые нарушения, в связи с чем расширенная резекция в этой зоне не производилась. Радикальность по МРТ составила 87,3%.

В целом вероятность обнаружения опухолевых клеток хотя бы в одном из образцов на границе окончательной резекции («цитологическая» радикальность) была тем меньше, чем больше радикальность операции по данным МРТ (B0=19,2; B1= –20,8; c2=13,6; n=29, p=0,001; P(+)=50% при радикальности 92,6%) (рис. 6).

Рис. 6. Регрессионная логистическая модель вероятности обнаружения опухолевых клеток на окончательной границе резекции в зависимости от радикальности операции по МРТ. Обнаружение опухолевых клеток на окончательной границе опухолевых клеток — биноминальная переменная, где 1 — опухолевые клетки обнаружены хотя бы в одном образце, 0 — опухолевые клетки не обнаружены ни в одном из образцов.

Аналогичные модели построены для каждой из выделенных групп: для группы церебральных метастазов (B0=3951; B1= –4318; c2=7; n=12; p=0,008), для группы глиом без накопления контраста (B0=263,8; B1= –330,5; c2=8,3; n=6, р=0,004) и глиом с накоплением контраста (B0=61; B1= –61; c2=3,6; n=11, р=0,056).

В группах церебральных метастазов и глиом с накоплением контраста вероятность обнаружения опухолевых клеток ассоциирована с большим объемом контрастируемой части опухоли, по данным предоперационной МРТ (B0= –1,1; B1= –0,04; c2=6,35; n=28, p=0,012) (рис. 7).

Рис. 7. Регрессионная логистическая модель вероятности обнаружения опухолевых клеток на окончательной границе резекции в зависимости от объема контрастируемой части опухоли по МРТ. Обнаружение опухолевых клеток на окончательной границе опухолевых клеток — биноминальная переменная, где 1 — опухолевые клетки обнаружены хотя бы в одном образце, 0 — опухолевые клетки не обнаружены ни в одном из образцов.

Повторная операция и лучевая терапия на зону оперативного вмешательства в анамнезе не связаны с «цитологической» радикальностью (c2=0,5, p=0,704).

Обсуждение

Первые полученные данные показали достаточную информативность цитологического исследования перитуморальной зоны как дополнительного инструмента оценки радикальности удаления глиом и метастазов, а в некоторых случаях оно продемонстрировало чувствительность, превосходящую послеоперационную МРТ.

С позиции «цитологической» радикальности расширенная резекция при глиомах Grade III—IV не имеет преимуществ, так как опухолевые клетки примерно с одинаковой частотой обнаружены как в ближайшей перифокальной зоне, так и на границе расширенной резекции (68,8 и 70% соответственно).

В то же время при супрамаргинальной резекции церебральных метастазов опухолевые клетки на границе расширенной резекции опухоли обнаруживались реже: 10,3% по сравнению с 28,6% в ближайшей перифокальной зоне, что оправдывает эту методику их удаления, хотя при имеющейся ограниченной выборке результат оказался статистически незначимым (p=0,102), и требуется дальнейшее накопление материала.

Заключение

Наиболее важным результатом применения метода мультифокального цитологического исследования границ резекции являются данные о частоте выявления опухолевых клеток на разном удалении от опухолевого узла, что дает определенные «за» и «против» в дискуссии о необходимости максимально широкой резекции новообразований. Перспективным видится интраоперационное проведение цитологического исследования для уточнения хирургической тактики «on line». Открытым остается вопрос значения полученной таким образом информации для прогнозирования рецидивирования опухоли, уточнения границ мишени для лучевого воздействия и стратегии химиотерапии.

Участие авторов

Концепция и дизайн исследования — А.Е., Л.К., И.М.

Сбор и обработка материала — А.Е., С.С., А.К., К.Я., А.М., О.С., Е.К., И.М.

Статистический анализ данных — А.Е., Е.К.

Написание текста — А.Е.

Редактирование — Л.К.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflicts of interest.

Сведения об авторах

Ермолаев А.Ю. — https://orcid.org/0000-0001-5326-9685

Кравец Л.Я. — https://orcid.org/0000-0002-9484-6992

Сметанина С.В. — https://orcid.org/0000-0002-7000-5910

Колпакова А.А. — https://orcid.org/0000-0001-5212-9568

Яшин К.С. — https://orcid.org/0000-0002-5723-7389

Морев А.В. — https://orcid.org/0000-0002-8037-3565

Сметатина О.В. — https://orcid.org/0000-0003-3141-0267

Клюев Е.А. — https://orcid.org/0000-0003-2069-1710

Медяник И.А. — https://orcid.org/0000-0002-7519-0959

Автор, ответственный за переписку: Ермолаев А.Ю. — e-mail: antonio_nnov@mail.ru

Комментарий

Работа представляет собой достаточно четко проведенное исследование, предлагаемая авторами методика цитологической оценки контроля границ резекции является простым, легко выполнимым и экономически выгодным методом, вполне сопоставимым по перечисленным параметрам с интраоперационным гистологическим исследованием. Даже при стремительном развитии методов интраоперационной спектроскопии методы срочной цитологической и срочной гистологической диагностики будут еще долгое время оставаться по-прежнему актуальными.

Однако авторами статьи установлено, что для контроля границ резекции требуется проведение как минимум 3—5 срочных цитологических исследований, что по опыту коллег-гистологов приведет к повышению нагрузки на специалистов цитологов и на цитологические лаборатории.

Статья посвящена проблеме оценки разумной радикальности удаления злокачественных первичных и метастатических опухолей головного мозга и будет интересна широкому кругу специалистов.

М.В. Рыжова (Москва)

Комментарий

Работа коллектива авторов посвящена исследованию цитологической радикальности удаления глиом различной степени злокачественности и метастазов и выполнена на серии, включающей 35 пациентов. Концепция «супратотальной» резекции доброкачественных глиом нашла свое описание в работе H. Duffau (2018). Авторы настоящей статьи определяли с помощью метода множественных биопсий наличие или отсутствие опухолевых клеток в перифокальной зоне и в зоне супратотальной резекции (более 5 мм от зоны контрастирования). В результате показана высокая частота выявления клеток злокачественных глиом на расстоянии более 5 мм от зоны контрастирования (до 70%). В то же время при доброкачественных глиомах этот показатель составил 36,4%, а при метастазах — 10,3%. Таким образом, авторы показывают важность супрамаргинальной резекции в хирургии церебральных метастазов и, наоборот, ограничение радикальности при резекции злокачественных глиом.

Эта работа в очередной раз демонстрирует нейрохирургам и всем специалистам в области нейронаук важные биологические особенности злокачественных глиом, такие как инфильтративный рост, высокий миграционный потенциал клеток опухоли, обусловливающий феномен дистантных рецидивов (С.А. Горяйнов и соавт., 2016). Биологические особенности злокачественных глиом таковы, что роль хирургии пока не может быть решающей в лечении пациентов с этой патологией.

Работа является актуальной, полезной для нейрохирургов и ставит новые вопросы в отношении хирургической тактики лечения глиом различной степени злокачественности и церебральных метастазов.

С.А. Горяйнов (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