По разным данным [1], около 40% детей с фармакорезистентной симптоматической эпилепсией имеют пороки развития коры головного мозга. При хирургическом лечении эпилепсии у детей в первые 2 года жизни выявляемость кортикальных дисплазий достигает 70% [2].
Впервые фокальные кортикальные дисплазии (ФКД) были описаны D. Taylor и соавт. [3] в 1971 г. Кортикальная дисплазия — неправильное развитие головного мозга, характеризующееся нарушением нейронального распределения клеток в радиальном или тангенциальном направлении, в ряде случаев в сочетании с дисморфичными нейронами, баллонными клетками либо в комбинации с основным поражением (склероз гиппокампа, глиальная или глионейрональная опухоль, сосудистая мальформация или любое поражение, приобретенное в раннем возрасте) [4—6].
Определение вида эпилептогенного поражения невозможно без нейроморфологических исследований ткани, полученной в процессе хирургического вмешательства, которое в настоящее время является методом выбора лечения пациентов с фармакорезистентной эпилепсией [7—9]. Для проведения успешной операции необходимо четкое представление о локализации и протяженности поражения, несмотря на то что оно не всегда выделяется при нейровизуализации [10—12]. Ведущими методами в диагностике эпилептических приступов, определении локализации и границ патологии являются электроэнцефалография (ЭЭГ) и электрокортикография (ЭКоГ). Сопоставление паттернов, зарегистрированных при ЭКоГ с данными патоморфологических исследований, может способствовать пониманию процессов эпилептогенеза при том или ином типе ФКД; определению более точной локализации поражений головного мозга как при МР-позитивных, так и при МР-негативных процессах.
Цель исследования — определить значимые различия электрокортикографических паттернов при различных типах ФКД.
Материал и методы
Критерии включения данных в исследование: гистологический диагноз «фокальная кортикальная дисплазия», наличие интраоперационной ЭКоГ либо продолжительного инвазивного ЭКоГ-мониторинга при помощи имплантированных субдуральных многоконтактных электродов [13].
Исследования выполнены у 42 пациентов в возрасте от 1 года до 18 лет (средний возраст 6,4 года). Всем пациентам было проведено предоперационное обследование по определенной схеме.
Предоперационное исследование
Основной задачей предоперационных исследований являлось определение локализации и протяженности зоны, генерирующей приступы, удаление или дисконнекция которой может привести к прекращению приступов. Данная зона называется эпилептогенной [14—16]. Клинические данные о семиологии приступов сопоставлялись с данными неинвазивных и инвазивных электрофизиологических исследований, а также с результатами анатомических и функциональных нейровизуализационных исследований. В результате командного обсуждения делали предположение о локализации и протяженности эпилептогенной зоны [16].
Электрофизиологические исследования проводились в несколько этапов.
На первом этапе всем больным проводился скальповый ЭЭГ-видеомониторинг длительностью от 4 ч до 7 сут при помощи системы Nicolet Оne (США; 44 и 128 каналов), с использованием схемы наложения электродов 10—20%. При необходимости для уточнения локализации зоны инициации приступов и/или интериктальной эпилептиформной активности прибегали к наложению дополнительных электродов (по схеме 10—10%). Иктальная запись получена в 25 случаях из 42.
Совпадение данных о локализации патологического очага по клинической картине, электроэнцефалографическим и нейровизуализационным методам считалось достаточным основанием для подтверждения показаний к операции. При этом в части случаев во время оперативного вмешательства проводился интраоперационный ЭКоГ-мониторинг.
В случае несовпадения либо неубедительности результатов предоперационных неинвазивных методов принималось решение о переходе к следующему этапу нейрофизиологических исследований — продолжительному инвазивному мониторингу (рис. 1) [17, 18]. Он был проведен у 8 пациентов. Показаниями к нему являлись: неэффективность неинвазивных методов исследования для локализации поражения головного мозга и противоречивость их результатов; отсутствие изменений на МРТ; определение доминантного эпилептогенного очага при множественном поражении; определение соотношения очага поражения и функционально значимых зон коры головного мозга. В последних случаях проводилась электрическая стимуляция через имплантированные электроды либо интраоперационная электрическая стимуляция коры. Как правило, определялись корковые зоны моторного представительства лица, руки и ноги.
Укладка больного и разрез кожи планировались в зависимости от предполагаемой области имплантации электродов. По общим правилам выполнялась обширная краниотомия, охватывающая всю зону предполагаемого интереса, в ряде случаев включая и функционально значимую кору. Твердая мозговая оболочка (ТМО) над областью укладки электродов рассекалась подково- или крестообразно. На кору укладывались электроды согласно ранее спланированному дизайну исследования. Твердая мозговая оболочка зашивалась, по возможности, герметично, чтобы избежать раневой ликвореи, кабели электродов фиксировались в швах ТМО [16, 19] и выводились через трепанационные отверстия, а затем наружу, сквозь кожные контрапертуры, наложенные в стороне от операционной раны, и фиксировались к коже швами. До операции и в послеоперационном периоде все пациенты получали антибиотики для профилактики инфекционных осложнений.
Устанавливалось необходимое количество силиконовых пластинок с 4, 8, 10, 16, 20 или 64 контактами из специального сплава (12Х18Н10Т), расположенных в несколько рядов, с расстоянием между электродами 10 мм (фирмы «Neuroelect», Россия) и общей суммой контактов от 32 до 100 (см. рис. 1, а).
Там, где составлялась сплошная конструкция из нескольких пластинок, во избежание их миграции и дрейфа они сшивались друг с другом в 2—3 точках. Корректность положения электродов контролировали с помощью краниограмм в двух стандартных проекциях и компьютерной томографии головы на второй день после операции (см. рис. 1, б). Для записи и анализа полученных данных использовали систему Nicolet Оne (США; 44 и 128 каналов). Анализ проводили в моно- и биполярном монтажах, созданных индивидуально для необходимого количества электродов.
Продолжительность исследования составляла от 1 до 6 сут. Главной задачей продолжительного мониторинга посредством субдурально введенных электродов являлись регистрация приступов и выявление зон начала иктального паттерна, резекция которых могла бы привести к прекращению приступов (см. рис. 1, в, г).
Удаление субдуральных электродов предваряло резекцию эпилептогенного очага. В случаях когда резекция была сочтена невозможной, электроды извлекались с последующим послойным зашиванием раны.
Анестезиологическое обеспечение
Все операции проводились под общим обезболиванием. Если предполагалось проведение интраоперационной ЭКоГ, использовали внутривенное инфузионное введение пропофола и болюсное введение фентанила, в ряде случаев у пациентов раннего возраста (до 3 лет) использовался ингаляционный анестетик севофлюран, с исключением препаратов бензодиазепинового ряда, в том числе на этапе премедикации. Применяемый нами тип анестезиологического пособия в меньшей степени влиял на проявление эпилептиформной активности [20, 21]. Мониторирование данных биспектрального индекса обеспечивало определение уровня глубины наркоза.
Хирургический этап
В зависимости от типа и локализации патологии, особенностей клинической картины заболевания проводили различные виды хирургических вмешательств: секторальные резекции ФКД в пределах одной доли (25 пациентов), долевые резекции (15), долевые дисконнекции (2); 16 вмешательств проведены на лобной доле, 12 — на височной, 10 — на затылочной, 3 — на теменной доле, 1 — в теменно-височной области.
Секторальные резекции выполняли по общепринятой технике субпиальной резекции коры в пределах одной или нескольких мозговых извилин [22]. Долевые резекции (лобэктомии) применяли у больных с распространенной эпилептической активностью и поражением большей части одной из долей головного мозга (височной, лобной или затылочной). Заднеквадрантные дисконнекции [23] были проведены пациентам с поражением височно-теменно-затылочной области одного из полушарий мозга.
Интраоперационная электрокортикография
Во время операции у 36 пациентов регистрировали ЭКоГ для уточнения границ зоны наиболее регулярной эпилептиформной активности.
Для регистрации ЭКоГ во время операции использовали систему Nicolet Оne (США; 44 канала) и силиконовые пластинки с 4 и 8 электродами из специального сплава с расстоянием между ними 10 мм (фирма «Neuroelect», Россия).
Регистрация ЭКоГ проводилась в течение 5—7 мин и предшествовала резекции. Использовались: референциальный монтаж с референтом, установленным на скальпе; биполярный монтаж, где оценивалась разность потенциалов между соседними электродами. Регистрацию неоднократно повторяли, перемещая пластинки с электродами. Определяли зону с наиболее регулярно представленной эпилептиформной активностью. После выполнения резекции проводили контрольное ЭКоГ-исследование в прилежащих участках коры.
Эпилептиформную активность, зарегистрированную до резекции эпилептогенной зоны, анализировали, руководствуясь классификацией электрокортикографических эпилептиформных паттернов, предложенной Palmini в 1995 г. (рис. 2).
Выделяли:
1) спорадические спайки и комплексы пик–волна, встречающиеся через нерегулярные интервалы;
2) продолженные ритмичные спайки и комплексы пик–волна продолжительностью от 10 с с частотой не реже 1 в с;
3) вспышки спайков — внезапно встречающиеся спайки, частотой 10 в с и более, продолжительностью 1 с и более;
4) рекрутирующий ритм — ритмическая активность в виде спайков с постепенным нарастанием амплитуды и снижением частоты.
Патоморфологические исследования
У всех пациентов проводили патоморфологические исследования иссеченных тканей. Использовали окраску гематоксилином и эозином и окраску по Нисслю. Материал иссекали с ориентацией срезов перпендикулярно мягкой мозговой оболочке, для визуализации корковых слоев. При необходимости проводили дополнительное иммуногистохимическое окрашивание на серийных парафиновых срезах. Применялся набор реагентов фирмы «Dako» (Дания). Использовались антитела к следующим антигенам: Syn, GFAP, Vim, Nf, CD 34, Ki 67.
Тип ФКД оценивали в соответствии с классификацией, предложенной Международной противоэпилептической лигой [24]. I тип ФКД характеризуется патологическим радиальным (Ia), тангенциальным (Ib) или радиальным и тангенциальным (Iс) нейрональным распределением. Для II типа ФКД характерно наличие дисморфичных нейронов (IIa) либо дисморфичных нейронов и баллонных клеток (IIb). При III типе ФКД отмечается сочетание аномального нейронального распределения клеток в комбинации с другим поражением (склероз гиппокампа — IIIа, глиальная опухоль — IIIb, сосудистая мальформация — IIIc, другие поражения, приобретенные в раннем возрасте, — IIId). Примеры гистологических препаратов различных типов ФКД представлены на рис. 3.
Гистологические исследования
Распределение пациентов по типам ФКД представлено в табл. 1.
Нейрофизиологические исследования
На основании анализа полученных данных выявлено, что у одного пациента мог регистрироваться как один паттерн патологической эпилептиформной активности, так и несколько. Наличие каждого паттерна принималось за единицу. Примеры паттернов представлены на рис. 4.
Результаты
Корреляции электрокортикографических и морфологических данных, числовые значения и процентные соотношения встречаемости паттернов при разных типах ФКД представлены в табл. 2. Расчеты в данной таблице производились для каждого паттерна отдельно.
При ФКД I типа отмечается равномерное распределение эпилептиформных электрокортикографических паттернов как в сочетании, так и изолированно.
При ФКД II типа паттерн продолженной активности встречается в 45%. Среди 9 случаев, при которых изолированно регистрировался паттерн продолженной эпилептиформной активности, 5 относились к ФКД II типа (25% от всех паттернов продолженной эпилептиформной активности), из которых 4 были IIb типа.
При ФКД III типа превалируют паттерны спорадической активности и вспышки спайков (48 и 50% для каждой группы соответственно).
У пациентов с несколькими типами паттернов в большинстве случаев одним из компонентов является спорадическая эпилептиформная активность либо вспышки спайков по 16 (76%) из 21 случая. Рекрутирующий ритм встречается только у тех пациентов, кому проводился продолжительный мониторинг посредством имплантированных электродов с регистрацией иктальной активности.
Статистический анализ
При обработке использовались непараметрические методы статистического анализа. В табл. 3 представлены значения критерия χ2 и уровень значимости для сравниваемых групп ФКД.
Сравнивались все паттерны, кроме рекрутирующего ритма, так как он являлся иктальным. Результаты см. в табл. 3. Получены статистически достоверные данные для групп с наличием паттернов спорадической и продолженной эпилептиформной активности (уровень значимости превысил 5%).
Обсуждение
Связь между характером биоэлектрической активности и морфологическим субстратом (тип дисплазии) неоднократно обсуждалась в литературе. В зависимости от степени нарушения строения коры, патологическая активность тканей может проявляться в большей или меньшей степени [2, 9, 25].
Ранее было показано, что участки головного мозга, содержащие баллонные клетки (ФКД IIb типа), в меньшей степени способны к генерации эпилептиформной активности, по сравнению с другими типами ФКД [4, 26]. В некоторых публикациях высказывались предположения, что это связано с более выраженным нарушением нейрональной сети в области, содержащей баллонные клетки [27].
По другим данным, гигантские пирамидные нейроны, гигантские вставочные нейроны и баллонные клетки обладают выраженными признаками гипервозбудимости [2, 25]. Ряд исследований доказывает связь фокальных кортикальных дисплазий II типа со сложными изменениями медиаторных и рецепторных систем [28, 29], что способствует синхронизации и генерации приступов.
Также описано, что нейроны с извращенной ориентацией, с патологически сформированными дендритами не проявляют признаков гипервозбудимости, однако не отрицается наличие еще не изученных характеристик данных клеток, которые могут приводить к гипервозбудимости [2, 25].
Данные электрокортикограмм лишний раз подтверждают эпилептогенность выявленных типов кортикальных дисплазий. Полученное нами равномерное распределение всех типов паттернов эпилептиформной активности при ФКД I типа позволяет предположить, что изменения на электрокортикограмме при нарушении нейрональной организации коры в радиальном и тангенциальном направлении не является специфичной для какого-либо определенного паттерна.
В то же время при ФКД II типа преобладает паттерн продолженной эпилептиформной активности, причем как в сочетании с другими паттернами, так и изолированно. Это статистически достоверно согласно нашим данным (р=0,04), а также данным литературы [9, 30].
При ФКД III типа преобладали паттерны спорадической активности и вспышек, что позволяет нам выдвинуть гипотезу о том, что при сочетании ФКД с другой патологией эпилептогенность этого участка коры повышается.
Преобладание паттернов спорадической активности и встречаемость комбинаций различных паттернов в 75% случаев подтверждают мнение других авторов [8] о неспецифичности спорадического типа активности. Следует учитывать, что источник такой активности может существовать вне исследуемой области.
Таким образом, процессы эпилептогенеза наиболее выражены при наличии паттерна продолженной эпилептиформной активности.
Выводы
1. При I типе ФКД, который характеризуется аномальным радиальным и/или тангенциальным распределением клеток коры, наблюдалось равномерное распределение паттернов эпилептиформной активности.
2. При II типе ФКД, характеризующемся наличием дисморфичных нейронов и баллонных клеток, преобладает паттерн продолженной эпилептиформной активности, что соответствует наиболее выраженным процессам эпилептогенеза ткани головного мозга.
3. При III типе ФКД, при котором аномальная архитектоника коры сочетается с другими эпилептогенными очагами (склероз гиппокампа, сосудистые мальформации, глиальные опухоли и др.), преобладают паттерны спорадической эпилептиформной активности и вспышек спайков.
Комментарий
Представленная статья, выполненная группой сотрудников НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко, посвящена разработке актуальной проблемы, касающейся выявления нейрофизиологических маркеров разных типов фокальных корковых дисплазий у детей с эпилепсией.
Вопрос о соотношении разных паттернов церебральной электрической активности с характером деструктивных изменений мозга в литературе считается дискуссионным. Разработка этой проблемы крайне важна как в практическом плане, касающемся диагностики и лечения заболеваний центральной нервной системы, так и в теоретическом аспекте, связанном с изучением генеза разных патологических паттернов электрической активности мозга.
Следует подчеркнуть, что в данной работе авторы, наряду с записью электроэнцефалограммы (ЭЭГ), используют современные методы регистрации электрокортикографии (ЭКоГ), включая продолжительный мониторинг посредством имплантированных ЭКоГ-электродов. Важность использования ЭЭГ- и тем более ЭКоГ-методов, позволяющих локализовать зоны, генерирующие приступы при рассматриваемой в работе форме патологии мозга, не вызывает сомнений. Полученные данные в комплексе с результатами морфологических исследований образцов мозга из эпилептогенных очагов представляют несомненный интерес и в теоретическом плане, касающемся выявления механизмов эпилептогенеза в нервной ткани.
На основании исследования большой группы больных (42 пациента) и обработки полученных данных с использованием непараметрических методов статистического анализа авторами выявлены корреляции особенностей электрокортикографических паттернов (их временных и пространственных характеристик) и выделены три типа фокальных кортикальных дисплазий.
Полученные данные вносят существенный вклад в раскрытие механизмов эпилептогенеза и уточнение связи разных форм эпилептиформной активности со степенью изменения морфологического субстрата мозга у больных эпилепсией.
Г.Н. Болдырева (Москва)