СПОСОБ ОЦЕНКИ ЦЕРЕБРАЛЬНЫХ МИКРОВАСКУЛЯРНЫХ НАРУШЕНИЙ ПРИ БАКТЕРИАЛЬНЫХ ГНОЙНЫХ МЕНИНГИТАХ
METHOD OF ESTIMATING CEREBRAL MICROVASCULAR DISORDERS DURING BACTERIAL PURULENT MENINGITIS

Изобретение относится к области медицины, а именно инфектологии и патологической анатомии, может быть использовано для морфологической полуколичественной оценки выраженности изменений церебральной микроциркуляции при бактериальных гнойных менингитах и менингоэнцефалитах (БГМ и БГМЭ), что позволяет определить степень адекватности комплекса лечебных мероприятий тяжести состояния больного.
БГМ занимают значительный удельный вес (не менее 70%) в современной структуре нейроинфекций. Актуальность проблемы БГМ обусловлена тяжестью течения, летальностью (до 60%), высокой частотой развития витальных осложнений (в 40-60% случаев), наличием резидуальных неврологических последствий (в 20-30% и более случаев). БГМ - острое бактериальное полиэтиологическое воспаление оболочек головного мозга (ГМ), характеризующееся синдромом интоксикации, общемозговым и менингеальным синдромами, синдромом энцефалита (БГМЭ), воспалительными изменениями цереброспинальной жидкости (ЦСЖ), а при осложненном течении - отечно-дислокационными и экстрацеребральными осложнениями.
Важным звеном сложного патогенеза БГМ являются патологические изменения сосудов микроциркуляторного русла ГМ, развивающиеся вследствие инфекционного процесса и приводящие к повреждению нервной ткани.
Необходимость создания и использования унифицированного воспроизводимого метода оценки церебральных микроваскулярных нарушений при БГМ продиктована отсутствием достоверных алгоритмов оценки тяжести патологического процесса в ткани ГМ, результаты которого, выражаемые в числовом значении, могли бы указывать на значимость таких изменений в танатогенезе, установление которых при различных патологических состояниях, в том числе БГМ, является сложной задачей. Эти нарушения, являясь неотъемлемым звеном сложных патогенетических процессов, обуславливаются множеством причин и влекут за собой целый ряд последующих патологических изменений.
Известны экспериментальные работы, посвященные исследованию локальной регуляции гемодинамики в ткани ГМ при височной эпилепсии, для чего исследователи определяли относительную плотность капилляров в единице объема вещества мозга (Дудина Ю.В. Структурная реорганизация слуховой коры при височной эпилепсии: Автореф. дис.… д-ра мед. наук / Ю.В.Дудина. - Владивосток, 2008. - 46 с.). Морфометрические методики включают вычисление площади обменной поверхности капилляров, определение объема крови в капиллярном русле, вычисление количества крови, приходящейся на единицу поверхности капилляра в определенном объеме ткани мозга, а также использование формулы неравномерного распределения капилляров в ткани (Блинков С.М., Моисеев Ф.П. Определение плотности капиллярной сети в органах и тканях человека и животных независимо от толщины микротомного среза. - Докл. АНССР, 1961, т.140, №2, с.465-468). Вместе с тем, методика вычислений сложна, требует значительных временных затрат и опыта у исследователя. Кроме того, данная методика может быть применена при условии сохранности структур микроциркуляторного русла ГМ, а изменения, развивающиеся в ткани ГМ при БГМ, часто не удовлетворяют этому требованию.
Известны способы полуколичественной комплексной оценки патологических изменений в печени при хронических гепатитах, характеризующих гистологическую активность патологического процесса (Knodell R.G. Formulation and application of a numerical scoring system for assessing histological activity in asymptomatic activite hepatitis / R.G.Knodell, K.G.Ishak, W.C.Black et al. // Hepatology. - 1981. - Vol.1. - N 5. - P.431-435). Метод предполагает раздельную полуколичественную, выраженную в баллах оценку групп типовых патологических изменений, включающих портальные и перипортальные некрозы, некровоспалительные изменения внутри печеночных долек и воспалительные изменения в портальных трактах. Путем суммирования полученных баллов получают общий балл, характеризующий гистологическую активность хронического гепатита в каждом наблюдении, пригодный для дальнейшей статистической обработки в сравниваемых группах. Такой способ, разработанный для оценки патологических изменений в печени, с учетом разного гистологического строения, иных, отличных от субарахноидального воспаления патогенетических механизмов и типов патологического процесса, не может применяться для оценки церебральных микроваскулярных нарушений при бактериальных гнойных менингитах.
Известен способ количественного гистоморфометрического исследования тканей при наркомании, основанный на получении гистоморфометрических показателей, характеризующих количественный и качественный клеточный состав изучаемой ткани (Морфологическая диагностика наркотических интоксикаций в судебной медицине. Под редакцией члена-корреспондента РАМП Ю.И.Пиголкина. М.: Медицина, 2004. - 304 с.). У умерших от различных форм наркомании анализировались морфологические изменения различных структурных образований ГМ, гистоморфометрически определялось количество плотной олигоглии, дренажной олигоглии, выраженность пролиферативной активности олигоглии, количество микроглиоцитов, количество сателлитов, среднее глиальное расстояние, а также соотношение средней глиальной плотности к среднему глиальному расстоянию. Результаты измерений сопоставлялись между группами умерших от различных форм наркомании и с группой сравнения. Использование количественных методов измерений позволило провести достоверный статистический анализ. Однако в этом способе осуществляется детальная гистоморфометрическая характеристика лишь глиальных элементов. В то же время не оцениваются морфологические изменения сосудов ГМ, значимые для патогенеза БГМ.
Известен способ морфологической оценки нарушений микроциркуляции в ткани ГМ при различных патологических состояниях, отражающий основные типовые патологические изменения (спазм или парез сосудов, наличие тромбоза сосудов, диапедезных периваскулярных кровоизлияний) и другие, который имеет описательный характер (Насыров Р.А. Патоморфогенез бактериальных гнойных менингитов у детей / Р.А.Насыров, М.В.Маньков // Эпидемиология и инфекционные болезни. - 2005. - №3. - С.59-61). Однако этот способ учета результатов носит качественный характер, отражающий факт наличия или отсутствия различных гистологических признаков при разных нозологических формах БГМ. В то же время выраженность и распространенность выявленных изменений оценивается только качественно, что не дает возможности проводить сравнительный анализ оцениваемых показателей (параметров) и делает результаты морфологического исследования предположительными и не обеспечивающими точности оценки определения признаков и их сравнимости. Эти обстоятельства не позволяют проводить изучение корреляционных зависимостей в различных группах пациентов и при экспериментальных исследованиях, что не обеспечивает объективную оценку значимости церебральных микроциркуляторных расстройств в танатогенезе и контроль эффективности ангиопротективной терапии у больных БГМ и ее коррекцию.
Устранению указанных недостатков поможет предлагаемый авторами способ полуколичественной оценки критериев нарушения церебральной микроциркуляции: спазм и/или парез сосудов, десквамация эндотелия, периваскулярные кровоизлияния, тромбоз сосудов, периваскулярная нейтрофильная инфильтрация.
Технический результат настоящего изобретения состоит в повышении точности. Этот результат достигается тем, что при морфологическом исследовании ткани ГМ согласно изобретению исследуют сосуды ГМ, определяют: спазм и/или парез сосудов, десквамацию эндотелия, периваскулярные кровоизлияния, тромбоз сосудов, периваскулярную нейтрофильную инфильтрацию, по каждому критерию присваивают значения в баллах: «0 баллов» - при отсутствии изменений в сосудах, «1 балл» - при нарушениях до 30% сосудов, «2 балла» - при нарушениях от 30% до 60% сосудов, «3 балла» - при большом объеме пораженных сосудов, полученные значения суммируют и выраженность церебральных микроваскулярных нарушений оценивают: при значении от 0 до 3 баллов - как «умеренную», от 4 до 6 баллов - как «выраженную», от 7 баллов и более - как «резко выраженную».
Аналогичных предлагаемому нами способу полуколичественной оценки церебральных микроваскулярных нарушений при БГМ в доступной литературе мы не обнаружили.
Авторами предложен принципиально новый способ морфологической полуколичественной оценки изменений церебральной микроциркуляции при БГМ и БМГЭ, их объективная сравнительная оценка.
Авторы показали, что результаты, выражаемые в числовом значении, могут указывать на значимость таких изменений в танатогенезе и осуществлять статистически обоснованное сравнение указанных изменений в клинической практике, при проведении клинико-морфологических сопоставлений, в том числе при экспертной оценке летальных случаев и оценке адекватности лечебных мероприятий, формировании предложений по их усовершенствованию.
Авторами при морфологическом исследовании оценивалось состояние терминальных артериол в I-V слоях больших полушарий ГМ в гистологических препаратах, окрашенных гематоксилином и эозином, а также по Ван-Гизону с докраской на эластические волокна. В подсчет вовлекались не менее 10 пересеченных сосудов. Препараты исследовались при использовании микроскопа «Leica» с увеличением ×400.
Авторами в ходе исследований из множества морфологических признаков определены наиболее значимые критерии церебральных микроциркуляторных нарушений, ими оказались следующие:
1 - наличие и частота выявления спазма или пареза сосудов;
2 - наличие и выраженность десквамации эндотелия сосуда;
3 - наличие и частота периваскулярных кровоизлияний;
4 - наличие и частота тромбоза микрососудов;
5 - наличие и частота периваскулярной нейтрофильной инфильтрации.
Критерии 2-5 отражали, по нашему мнению, т.н. «органические» патологические изменения в ткани ГМ, критерий 1 - «функциональные» нарушения.
- Оценка критерия 1 - Признаками пареза сосуда являлись значительное увеличение диаметра сосуда, заполненного эритроцитами и другими форменными элементами крови с истончением его стенки, а также «разряжением» эндотелиальной выстилки. Спазм сосуда констатировался при уменьшении диаметра сосуда, неровности внутренней его поверхности, наличии «частокола» эндотелиоцитов, увеличении извитости внутренней эластической мембраны, а также при некотором утолщении слоя гладкомышечных клеток. Частота встречаемости этих признаков оценивалась по бальной шкале, что соответствовало отсутствию признаков (0 баллов), наличию признаков, встречающихся в менее 30% или 1/3 исследуемых сосудов (1 балл), в менее 60% или 2/3 сосудов (2 балла) и более 60% или 2/3 сосудов (3 балла) - см. рис.1.
- Оценка критерия 2 - Степень выраженности десквамации эндотелия определялась по факту отсутствия эндотелиальной выстилки сосудов и выражалась при отсутствии признаков десквамации - 0 баллов, при наличии признаков десквамации, встречающихся в менее 30% или 1/3 исследуемых сосудов - 1 балл, в менее 60% или 2/3 сосудов - 2 балла и более 60% или 2/3 сосудов - 3 балла - см. рис.1.
- Оценка критерия 3 - Периваскулярные кровоизлияния в виде эктравазально расположенных скоплений эритроцитов оценивались при их отсутствии - 0 баллов, при их наличии в менее 30% или 1/3 исследуемых сосудов - 1 балл, в менее 60% или 2/3 сосудов - 2 балла и более 60% или 2/3 сосудов - 3 балла - см. рис.1.
- Оценка критерий 4 - Тромбозы микрососудов оценивались при их отсутствии - 0 баллов, при их наличии в менее 30% или 1/3 исследуемых сосудов - 1 балл, в менее 60% или 2/3 сосудов - 2 балла и более 60% или 2/3 сосудов - 3 балла.
- Оценка критерия 5 - Периваскулярная нейтрофильная инфильтрация оценивалась при ее отсутствии - 0 баллов, при выявлении в менее 30% или 1/3 исследуемых сосудов - 1 балл, в менее 60% или 2/3 сосудов - 2 балла и более 60% или 2/3 сосудов - 3.
Совокупность значимых критериев позволила авторам определить морфологический индекс церебральных микроциркуляторных нарушений (МИ ЦМВН), оцениваемый в баллах - см. Таблицу 1.
Таблица 1
Морфологический индекс церебральных микроциркуляторных нарушений (МИ ЦМВН)
Критерии
Оценка степени выраженности, в баллах
Критерий 1
0 баллов (отсут.)
1 балл (≤30% сосудов)
2 балла (30-60% сосудов)
3 балла (60-100% сосудов)
Спазм или парез сосудов
Критерий 2
0 баллов (отсут.)
1 балл (≤30% сосудов)
2 балла (30-60% сосудов)
3 балла (60-100% сосудов)
Десквамация эндотелия
Критерий 3
0 баллов (отсут.)
1 балл (≤30% сосудов)
2 балла (30-60% сосудов)
3 балла (60-100% сосудов)
Периваскуляр-ные кровоизлияния
Критерий 4
0 баллов (отсут.)
1 балл (≤30% сосудов)
2 балла (30-60% сосудов)
3 балла (60-100% сосудов)
Тромбоз сосудов
Критерий 5
0 баллов (отсут.)
1 балл (≤30% сосудов)
2 балла (30-60% сосудов)
3 балла (60-100% сосудов)
Периваскуляр-ная нейтрофильная инфильтрация
При ретроспективном комплексном анализе результатов морфологического исследования ткани ГМ с использованием МИ ЦМВН у 31 больного с летальным исходом БГМ, не получавшего систематическую ангиопротективную терапию на протяжении всего периода заболевания, было установлено, что средняя величина МИ ЦМВН составила 11,7±2,1 баллов, в том числе в 21 случае из 31 (68%) величина МИ ЦМВН превысила 10 баллов, а в 17 случаях (55%) составила ≥12 баллов.
В 46 случаях летального исхода БГМ менингококковой (Мк БГМ), пневмококковой (Пк БГМ) этиологии и БГМ с неустановленной этиологией заболевания (БГМ н/у) у пациентов, получавших систематическую ангиопротективную терапию в течение всего периода заболевания, морфологическое исследование с определением МИ ЦМВН выявило уменьшение числа случаев с танатогенетически значимыми церебральными микроциркуляторными нарушениями (см. Таблицу 2). В 46 исследованных случаях БГМ с летальным исходом заболевания средняя величина МИ ЦМВН не превысила 9,0±1,82 баллов, при этом только в 12 случаях из 46 (26%) величина индекса превысила 12 баллов.
Группу контроля составили аутоптаты ГМ, полученные при 7 судебно-медицинских вскрытиях молодых людей с острой гибелью от огнестрельных ранений сердца и шеи.
Таблица 2
Величина МИ ЦМВН в аутоптатах ГМ больных БМ различной этиологии
Параметры
Группы больных БМ с летальным исходом заболевания в различные сроки болезни, n=46
Контроль n=7
МкБМ (n=11)
ПкБМ(n=11)
БМ н/у (n=24)
≤5 сут
≥6 сут
≤5 сут
≥6 сут
≤5 сут
≥6 сут
Общий МИЦМН
6,4±2,50
7,0±2,16
7,11±1,69
8,84±1,81
8,5±2,96
9,0±1,82
3,6±1,14
Критерий 1
2,2±0,83
2,75±0,50
2,44±0,52
2,92±0,27
2,66±0,49
3,0±0,31
2,4±0,8
Спазм или парез сосудов
Критерий 2
1,8±0,44
1,75±0,50
2,22±0,66
2,46±0,51
2,33±0,65
2,44±0,52
1,2±0,44
Десквамация эндотелия
Критерий 3
0,6±0,54
1,0±0,81
1,33±0,7
1,23±0,59
1,5±0,99
1,3±0,48
0
Периваскуляр-ные кровоизлияния
Критерий 4
0,6±0,54
0,75±0,5
1,22±0,44
1,92±0,49
1,66±0,98
1,9±0,56
0
Тромбоз сосудов
Критерий 5
1,2±0,83
1,75±0,95
1,28±0,78
1,3±0,85
1,25±0,96
1,22±0,94
0
Периваскуляр-ная нейтрофильная инфильтрация
Из данных Таблицы 2 следует, что к моменту смерти больных МкБМ, ПкБМ и БМн/у на ранних (до 5 суток) сроках заболевания общая величина МИ ЦМВН составила соответственно 6,4±2,50 баллов, 7,11±2,16 баллов и 8,5±2,96 баллов. В группах больных МкБМ, ПкБМ и БМн/у с более поздним (6 сутки и более) наступлением летального исхода величина МИ ЦМВН составила - 7,0±2,16 баллов, 8,84±1,81 баллов и 9,0±1,82 баллов соответственно при отсутствии статистически достоверных различий между этими показателями (р=0,53, р=0,6). Величина МИ ЦМВН в группе контроля составила 3,6±1,14 баллов, что статистически достоверно отличается от МИ ЦМВН во всех рассматриваемых группах больных (р<0,001). Сравнение количества баллов, характеризующих каждый из оцениваемых критериев, составляющих МИ ЦМВН, выявило те же закономерности - отсутствие статистически значимых различий величины МИ ЦМВН между группами больных БМ вне зависимости как от этиологии заболевания, так и его длительности. Аналогично закономерности, отмеченной в эксперименте, сравнение величин собственно критериев, составляющих МИ ЦМВН, в аутоптатах ГМ умерших больных БМ с группой контроля также выявило, что если в группе контроля величина МИ ЦМВН в баллах обусловлена преимущественно «функциональным» критерием (критерием 1), то в группах умерших больных величина МИ ЦМВН обусловлена «органическими» (критерии 2-5) и «функциональным» критериями.
Сравнение и сопоставление результатов определения МИ ЦМВН при морфологическом исследовании аутоптатов ГМ больных с летальными исходами БМ позволяет утверждать о том, что величина МИ ЦМВН≥7 баллов свидетельствует о значимой роли церебральных микроваскулярных нарушений, обуславливающих, наряду с другими факторами, летальный исход при БМ вне зависимости от этиологии и длительности БМ.
Таким образом, можно утверждать, что результаты оценки выраженности церебральных микроваскулярных нарушений с использованием МИ ЦМВН позволили не только полуколичественно, т.е. объективно, в соответствии с требованиями доказательной медицины, воспроизводимо и в сравнении оценить их выраженность и танатогенетическое значение, но и стали одним из объективных обоснований для введения в схемы комплексной терапии больных БГМ препаратов, корректирующих нарушения микроциркуляции, способствующих восстановлению пластических процессов в стенках церебральных сосудов - продление или повторение курсов гепариноидов и/или низкомолекулярных гепаринов, курсов глюкокортикоидов (дескаметазон), а также в назначении курсов гликозамингликанов/статинов (сулодексид) и других метаболически активных препаратов, обладающих эндотелиальной протективной активностью, а также препаратов, активно влияющих на пластический обмен, в том числе в стенках церебральных сосудов - производные альфа-липоевой/тиоктовой кислот (эспа-липон, тиоктоцид, тиагамма, берлитион и др.), холин-альфосцирата (глиатилин), фосфатилхолинов (цераксон) и других с целью улучшения качества и эффективности проводимого лечения. После выполненного исследования большинство из перечисленных групп препаратов были внесены в схемы комплексной терапии больных БГМ различной этиологии. Эти изменения терапии обусловили изменения показателей летальности при БГМ.
В качестве примеров приводим несколько наблюдений.
Пример 1. Больной Г., 34 года, переносил пневмококковый менингоэнцефалит, смерть пациента наступила при явлениях прогрессирования мозговой комы и развития симптомов дислокации головного мозга, обусловленной его отеком на 8 сутки болезни и 5 сутки стационарного лечения. По результатам патолого-анатомического исследования - переносил гнойный менингит с неустановленной этиологией заболевания, тяжелым гнойным поражением мягких мозговых оболочек, гистологическими признаками контактного энцефалита и выраженными альтеративно-экссудативными изменениями сосудов микроциркуляторного русла с периваскулярными кровоизлияниями. При определении МИ ЦМВН:
Спазм или парез сосудов
Десквамация эндотелия
Периваскулярные кровоизлияния
Тромбоз сосудов
Периваскулярная нейтрофильнаяинфильтрация
МИ ЦМВН общ.
Крите-рий 1
Критерий 2
Критерий 3
Критерий 4
Критерий 5
3 балла
2 балла
2 балла
1 балл
1 балл
9 баллов
Величина МИ ЦМВН составила 9 баллов (резко выраженные), что подтверждает танатогенетическую значимость церебральных микроваскулярных нарушений в рассматриваемом случае. Величина МИ ЦМВН обусловлена выраженностью как 1 критерия (3 балла), так и других критериев, что отражает глубокие распространенные расстройства кровообращения в ткани головного мозга.
Пример 2. Больная Л., 54 года, переносила генерализованную смешанную форму менингококковой инфекции, «фулминантная менингококкемия + менингит», серогруппа «В», прижизненный высев из ликвора. Смерть больной наступила на 14 сутки болезни и 12-13 сутки лечения в стационаре. По результатам патолого-анатомического исследования - переносила тяжелую форму менингококкемии, гнойный менингит. Остаточные явления менингита и вентрикулита к моменту смерти. Смерть наступила при прогрессировании интоксикации, сердечно-сосудистой недостаточности, двусторонней тяжелой очаговой пневмонии, осложнившей течение менингококковой инфекции. При определении МИ ЦМВН:
Спазм или парез сосудов
Десквамация эндотелия
Периваскулярные кровоизлияния
Тромбоз сосудов
Периваскулярная нейтрофильная инфильтрация
МИ ЦМВН общ.
Критерий 1
Критерий 2
Критерий 3
Критерий 4
Критерий 5
3 балла
1 балл
1 балл
0 баллов
0 баллов
5 баллов
Величина МИ ЦМВН составила 5 баллов, что не подтверждает значимость церебральных микроваскулярных нарушений в танатогенезе. Величина МИ ЦМВН, обусловленная преимущественной выраженностью 1 критерия (3 балла), свидетельствует о тяжелом поражении церебрального микроваскулярного русла в структуре распространенных расстройств микроциркуляции, обусловленном общими расстройствами кровообращения, но не игравшем решающей танатогенетической роли.
Пример 3. Больная Т., 75 лет, переносила гнойный полисинуит, осложненный гнойным менингоэнцефалитом пневмококковой этиологии, прижизненный высев из ликвора. Смерть на 9 сутки лечения в стационаре и 17 сутки болезни, позднее поступление. По результатам патолого-анатомического исследования - переносила тяжелый вторичный гнойный лептоменингит и вентрикулит, первичный источник - прогрессирующий гнойный полисинуит (этмоидит, сфеноидит, фронтит, гайморит). Смерть наступила при явлениях мозговой комы. При определении МИ ЦМВН:
Спазм или парез сосудов
Десквамация эндотелия
Периваскулярные кровоизлияния
Тромбоз сосудов
Периваскулярная нейтрофильная инфильтрация
МИ ЦМВН общ.
Критерий 1
Критерий 2
Критерий 3
Критерий 4
Критерий 5
3 балла
2 балла
1 балл
2 балла
2 балла
10 баллов
Величина МИ ЦМВН составила 10 баллов, что подтверждает танатогенетическую значимость церебральных микроваскулярных нарушений в рассматриваемом случае. Величина МИ ЦМВН обусловлена выраженностью как 1 критерия (3 балла), так и прочих критериев, что отражает глубокие распространенные расстройства микроциркуляции в ткани головного мозга, обусловленные БГМ.
Таким образом, предлагаемый авторами способ может быть использован для морфологической полуколичественной оценки выраженности изменений церебральной микроциркуляции при БГМ и БГМЭ для объективизации их танатогенетического значения в случаях летальных исходов заболевания, а также при экспертизе случаев с летальными исходами БГМ для оценки адекватности терапии нарушений церебральной микроциркуляции. Кроме того, метод может быть использован при исследовании биоптатов ткани ГМ, полученных как при прицельной биопсии, так и интраоперационно, для морфологической диагностики выраженности церебральных микроваскулярных нарушений с их полуколичественной оценкой.
При проведении экспертизы случаев БГМ с летальными исходами объективная полуколичественная оценка церебральных микроваскулярных нарушений в сопоставлении со схемами примененной комплексной терапии больных БГМ в части, касающейся собственно ангиопротективной терапии и терапии микроваскулярных нарушений, позволяет определить адекватность или неадекватность комплекса лечебных мероприятий тяжести состояния больного.