Влияние оперативного лечения на патоморфологию инкапсулированных субдуральных гематом

Ввиду наличия светлого промежутка в своём клиническом течении летальные внутричерепные субдуральные гематомы (СГ) зачастую вызывают развитие симптомов сдавления и дислокации головного мозга уже после начала процессов своей инкапсуляции. В подобных случаях гистологическое или морфометрическое исследование капсул СГ остаётся приоритетным методом определения их давности [1–4]. При этом основные патоморфологи-ческие изменения, протекающие в капсулах СГ и подлежащие регистрации и измерению в ходе их судебно-медицинского экспертного исследования, сводятся к прогрессирующему замещению прилегающих к твёрдой мозговой оболочке слоёв свернувшейся гематомы грануляционной тканью с последующим её созреванием и проявляются увеличением толщины капсул и выраженности пигментных дистрофий, снижением интенсивности воспалительной инфильтрации и количества клеточных элементов, нарастанием объёма межклеточного матрикса [3, 5, 6].

Вместе с тем практически все исследователи, изучавшие патоморфологию СГ, отмечают вариабельность качественных и количественных критериев их давности под влиянием большого числа индивидуальных факторов [3, 7]. Наиболее важным из них априорно считается оперативное лечение СГ, которое прямо влияет на их объём, а также придаёт черепно-мозговой травме (ЧМТ) проникающий характер и потенциально опасно развитием внутричерепных инфекционных осложнений. Это явилось причиной гетерогенности методологического дизайна исследований по разработке патоморфологи-ческих критериев давности СГ, в части из которых наличие краниотомии любого характера причислялось к критериям исключения [8, 9], а в других – нет [1, 2].

Между тем факт зависимости эволюции СГ от их нейрохирургического лечения до сих пор не доказан, а степень этого влияния объективно не измерена. Соответственно отсутствуют и обоснованные рекомендации по выбору тех или иных диагностических критериев при экспертной оценке давности СГ различных типов.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ : оценка влияния оперативного лечения на толщину, интенсивность гемосидероза и клеточной инфильтрации капсул СГ.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Проведено ретроспективное слепое морфометрическое исследование окрашенных гематоксилином и эозином архивных гистологических препаратов капсул 65 супратенториальных СГ, являвшихся компонентом смертельной закрытой или открытой непроникающей ЧМТ с известной давностью причинения от 3 до 90 суток. В 43 наблюдениях из указанной выборки пострадавшим в различные сроки посттравматического периода выполнялись декомпрессивные трепанации черепа. Нормированный относительно давности ЧМТ послеоперационный период (НПОП) варьировал от 0 до 0,996 (табл. 1).

Таблица 1. Параметры распределения пострадавших по возрасту, срокам ЧМТ и оперативных вмешательств

Table 1. The parameters of the distribution of victims by age, timing of traumatic brain injuries and surgical interventions

Параметр	x	s	Медиана	Минимум	Максимум
Давность ЧМТ, суток	19,9	16,6	14	3,1	90
Возраст пострадавших, лет	51,3	15,1	52	24	87
Срок краниотомии, суток	13,5	19,8	5,8	0,1	90
НПОП	0,528	0,403	0,603	0	0,996

Примечание. Показатели сроков краниотомий и НПОП приведены только для выборки из 43 оперированных СГ. x – выборочное среднее, s – стандартное отклонение.

Архивные наблюдения включали в исследование только при их соответствии комплексу следующих критериев:

• -    травматический генез СГ с точно известным сроком её причинения и обязательным лечением пострадавшего в стационаре;

• -    судебно-медицинское исследование трупа пострадавшего с детальным описанием характера ЧМТ и выполненных медицинских манипуляций;

• -    судебно-гистологическое исследование органов и тканей трупа пострадавшего с обязательным забором фрагментов дуральной оболочки и капсулы СГ;

• -    подробное описание в экспертной документации медицинских данных обследования и лечения пострадавшего, клинического течения СГ, характера и точного срока выполнения декомпрессивных трепанаций черепа при их наличии;

• -    однократный характер декомпрессивных трепанаций на стороне локализации СГ с отсутствием каких-либо повторных краниотомий независимо от наличия рецидивов или остаточных объемов СГ;

• -    отсутствие СГ любой этиологии и каких-либо краниотомий в катамнезе;

• -    отсутствие какой-либо приобретённой или врождённой патологии твёрдой мозговой оболочки в проекции СГ, не являющейся её осложнением или проявлением эволюции;

• -    удовлетворительное качество архивных гистологических микропрепаратов.

При морфометрическом анализе помимо максимальной толщины капсул СГ регистрировали наиболее важные их гистостереометрические показатели, объективно отражавшие интенсивность пигментации дериватами гемоглобина и клеточной инфильтрации, а именно относительные объёмы гемосидероза и ядер клеточных элементов (ядер-ной базофилии) всех типов. Для этого гистологические срезы фотографировали с помощью цифровой фотокамеры под увеличениями 64х, 129х, 258х и 644х. Полученные цифровые изображения капсул СГ подвергали гистостереметрическому анализу с использованием специально разработанного онлайн-приложения Color Histostereometry Calculator [10], доступного по URL-адресу: С помощью указанного онлайн-калькулятора оце- нивали в пикселях общую площадь загруженных цифровых изображений и их разнообразных артефактов, зон гемосидероза и ядерной базофилии, после чего вычисляли относительные объёмы по- следних по формуле:

SM

VV =(S - Sa ) , где VV – относительный объём гемосидероза или ядерной базофилии; S – общая площадь цифрового изображения среза, пикселей; SM – суммарная площадь актуальных микрообъектов (зон гемосидероза или ядерной базофилии), пикселей; Sa – суммарная площадь артефактов в цифровом изображении, пикселей [10].

Максимальную толщину капсул СГ оценивали по- средством использования винтового окулярного микрометра МОВ-1-15х, предварительно калиброванного по объект-микрометру проходящего света ОМП.

Полученные данные подвергали математикостатистической обработке, включавшей дескриптивное оценивание, сравнительный, корреляционный и регрессионный анализ методом наименьших квадратов. Сравнительный анализ выполняли с использованием двустороннего варианта t-критерия для выборок с разными дисперсиями. Влияние оперативного лечения на патоморфологию СГ доказывали путём построения отдельных линейных регрессий для каждого исследовавшегося морфометрического показателя в выборках с наличием и отсутствием краниотомий с последующим сравнением регрессионных коэффициентов и линий регрессии в целом. Регрессионные коэффициенты сравнивали с помощью одностороннего варианта t-критерия, а линии регрессии в целом – посредством F-теста. Во всех использованных статистиче- ских методах различия признавали значимыми при величине ошибки первого рода α<0,05.

Код компьютерной программы определения давности СГ составляли на языке программирования C# с использованием бесплатно распространяемой версии приложения Microsoft Visual Studio .

РЕЗУЛЬТАТЫ

Проведённый анализ показал, что ни один из исследуемых морфометрических показателей не зависел от возраста пострадавших (| r |<0,114; | t |<0,907; p >0,368). Кроме того, обе выборки наблюдений оперированных и неоперированных СГ также не различались по данному параметру ( t =1,062; p =0,296).

Динамика каждого морфометрического показателя независимо от наличия оперативного лечения СГ являлась приближенно линейной. При этом для отдельных выборок с наличием и отсутствием краниотомий отмечались неодинаковой степени выраженности различия линий регрессии по коэффициентам наклона (табл. 2).

Таблица 2. Динамика морфометрических параметров инкапсулированных СГ при наличии и отсутствии их оперативного лечения

Table 2. The dynamics of morphometric parameters of encapsulated subdural hematomas in the presence and absence of their surgical treatment

Морфометрический параметр капсул СГ	Коэффициент регрессии				Линии регрессии в целом
	сдвига		наклона
	t	p	t	p	F	p
Максимальная толщина, мкм	0,854	0,198	0,668	0,253	0,255	0,769
Относительный объём гемосидероза	0,950	0,173	2,629	0,005	5,686	0,005
Удельный объём ядерной базофилии	1,095	0,139	1,193	0,119	0,836	0,427

Статистически значимыми различиями характеризовалась динамика относительного объёма гемосидероза капсул СГ (рис. 1). Суть данных различий заключалась в большей скорости нарастания и выраженности интракапсулярного гемосидероза СГ при отсутствии их оперативного лечения ( t =2,629; p =0,005). Построение отдельных регрессионных уравнений для оперированных и неоперированных СГ сопровождалось значимым уменьшением остаточной дисперсии каждого из них по сравнению с дисперсией остатков линейного уравнения, полученного по объединённой выборке ( F =5,686; p =0,005). Установленная закономерность сохранялась и при построении линейных регрессий с возрастом СГ в качестве прогнозируемой, а относительным интракапсулярным гемосидерозом в качестве предикторной переменной ( F =5,252; p =0,007). Данное обстоятельство доказывало необходимость учёта фактора оперативного лечения СГ при оценке их возраста по интенсивности интракапсулярного гемосидероза.

В отличие от показателя интенсивности гемосидероза фактор оперативного лечения СГ не оказывал существенного влияния на максимальную толщину (рис. 2) и удельный объём ядерной базофилии (рис. 3) капсул СГ. Регрессионные уравнения динамики указанных показателей, построенные по выборкам с наличием и отсутствием краниотомий, не отличались по своим коэффициентам, а учёт нейрохирургических вмешательств не сопровождался значимым уменьшением их остаточных дисперсий (см. табл. 2).

Таким образом, проведённый сравнительный анализ установил влияние оперативного лечения на относительный объём гемосидероза капсул СГ и доказал необходимость учёта данного фактора при оценке возраста СГ по указанному гистостереомет- рическому показателю или комплексу морфометрических показателей с включением относительного объёма интракапсулярного гемосидероза в его состав. Динамика максимальной толщины и удельного объёма ядерной базофилии капсул СГ была схожей при проведении декомпрессивных трепанаций черепа и их отсутствии и не требовала учёта фактора оперативного лечения при условии прогнозирования давности СГ только по указанным морфометрическим параметрам.

Рисунок 1. Динамика относительного объёма гемосидероза капсул СГ в зависимости от наличия и отсутствия их оперативного лечения. Условные обозначения: пунктирной линией показана линейная регрессия для выборки СГ с отсутствием краниотомий, штриховой – с их наличием, сплошной – для объединённой выборки; о - наблюдения с отсутствием краниотомий; ▲ - наблюдения с наличием краниотомий

Figure 1. Dynamics of the relative volume of hemosiderosis of subdural hematoma capsules depending on the presence and absence of their surgical treatment. Symbols: the dotted line shows linear regression for a sample of subdural hematomas with the absence of craniotomies, the dashed line – with their presence, the solid line – for the combined sample; о - observations with the absence of craniotomies; ▲ - observations with the presence of craniotomies

Рисунок 2. Динамика максимальной толщины капсул СГ в зависимости от наличия и отсутствия их оперативного лечения. Условные обозначения те же, что и на рисунке 1

Figure 2. Dynamics of the maximum capsule thickness of subdural hematomas depending on the presence and absence of their surgical treatment. The symbols are the same as in Figure 1

Рисунок 3. Динамика относительного объёма ядерной базофилии капсул СГ в зависимости от наличия и отсутствия их оперативного лечения. Условные обозначения те же, что и на рисунке 1

Figure 3. Dynamics of the relative volume of nuclear basophilia capsules of subdural hematomas depending on the presence and absence of their surgical treatment. The symbols are the same as in Figure 1

Уравнение (1) является статистически значимым ( F =11,567; p =0,001) в целом и содержит статистически значимые коэффициенты ( t >2,221; p <0,039). Несмотря на относительно небольшое значение скорректированного коэффициента множественной детерминации ( r ²=0,502), стандартное отклонение остатков ( s ε =6,2 суток) уравнения (1) было на 4,7 суток меньше аналогичного параметра ( s ε =10,9 суток) наиболее точной из существующих многофакторной морфометрической модели, построенной по объединённой выборке наблюдений [1, 2].

Разработанный метод определения точечных и интервальных оценок давности неоперированных СГ реализован в формате компьютерной программы Calculator SDH Age 3.0 объёмом 1256 Кб (свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2025685247).

ОБСУЖДЕНИЕ

Проведённое морфометрическое исследование доказало влияние нейрохирургического лечения инкапсулированных СГ на количественную патоморфологию их эволюции, характеризующееся уменьшением скорости нарастания относительного объёма интракапсулярного гемосидероза (см. рис. 1). Причиной превалирования интенсивности гемосидероза капсул у неоперированных СГ, видимо, является больший объём их содержимого, считающийся одним из основных факторов вариабельности пато-морфологической эволюции СГ [3, 7, 8]. При этом интенсивность гемосидероза связана отрицательной корреляционной зависимостью ( r =–0,328; t =2,222; p =0,032) с НПОП. Это означает, что фактор краниотомии с последующим уменьшением объёма СГ начинает оказывать влияние на величину относительного объёма гемосидероза их капсул сразу по- 130

Поскольку для судебно-медицинской экспертной практики актуальным является определение давно- сти неоперированных летальных СГ, на следующем этапе регрессионному анализу была подвергнута соответствующая выборка из 22 наблюдений. Многофакторный регрессионный анализ обнаружил избыточность включения удельного объёма ядерной базофилии в состав уравнения определения давно- сти СГ по всему комплексу исследовавшихся морфометрических показателей (t=0,791; p=0,439).

С учётом этого наиболее адекватным задаче установления давности инкапсулированных СГ явилось двухфакторное уравнение

T = 8 , 0844+ 0 , 012И +

+ 89 , 668 V_H ± 6 , 2436 _{a ; 19} 71 + X ₀ XXТ '

где Т – давность СГ, сутки; l – максимальная толщина капсулы СГ, мкм; V H – относительный объем гемосидероза капсулы СГ; t – значение требуемого варианта t -критерия при необходимом уровне значимости α и 19 степенях свободы; Х 0 – вектор-строка начальных условий

Х 0 = (1 l V H ),

Х ^Т – транспонированный вектор X 0 ; X – матрица

' 0 , 1022391  -0 , 0001705

X =

- 0 , 0001705  7 , 645-10 -7

- 0 , 2327618^

- 0 , 0016109

^-0 , 2327618 -0 , 0016109 22 , 1038901j

Таким образом, давность СГ с указанными морфометрическими характеристиками ее капсулы в среднем равняется 18,8 суток, а 95% толерантный интервал давности составляет 4,6-33,0 суток. Истинная давность данной СГ равнялась 21 суткам. Отклонение точечной оценки давности СГ от ее истинного значения составило 2,6 суток.

сле выполнения оперативного вмешательства, и степень этого влияния пропорциональна продолжительности послеоперационного периода. При небольших значениях НПОП, определяемой отношением разности сроков посттравматического и послеоперационного периодов к давности ЧМТ, динамика относительного гемосидероза оперированных СГ будет мало отличаться от таковой неоперированных гематом. Так, аналогичный сравнительный анализ с выборкой оперированных гематом с НПОП менее 0,6 уже не выявил значимых различий в динамике относительного гемосидероза капсул оперированных и неоперированных СГ ( F =0,922; p =0,388).

Однако степень влияния оперативного лечения инкапсулированных СГ на различные морфометрические показатели их давности неодинакова. Сравнительный анализ отдельных регрессий доказал необходимость учёта при определении давности СГ фактора наличия краниотомии только для относительного объёма гемосидероза их капсул. При диагностике же давности СГ по толщине или клеточной инфильтрации их капсул указанный фактор можно не учитывать. С учётом изложенного, а также избыточности включения показателя ядерной базофилии в уравнение многофакторной регрессии наиболее адекватным способом морфометрического определения давности инкапсулированных СГ следует считать использование уравнения (1), включающего в свою структуру лишь два показателя: максимальную толщину и относительный объём гемосидероза капсулы.

Уравнение (1) является наиболее точным из известных регрессионных биометрических аналогов и пригодно для точечного и интервального оценивания давности неоперированных (или оперированных с небольшой НПОП) инкапсулированных СГ, по крайней мере, на протяжении первых трёх месяцев их существования [1, 2]. Из-за невозможности контроля влияния усадки на толщину капсул СГ модель (1) может применяться в судебно-медицинской экспертной практике только при условии приготовления гистологических срезов методом парафиновой проводки. Для автоматизации процесса оценки относительного объёма гемосидероза и повышения её точности целесообразно использовать гистосте-реометрический онлайн-калькулятор Color His-tostereometry Calculator [10]. Последующие расчёты давности СГ можно выполнять самостоятельно с помощью доступных табличных редакторов или с помощью разработанного приложения Calculator SDH Age 3.0.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Влияние нейрохирургического лечения инкапсулированных СГ на количественную патоморфологию их эволюции характеризуется уменьшением скорости нарастания относительного объёма интракапсулярного гемосидероза, пропорционального продолжительности послеоперационного периода. Оперативное лечение СГ не оказывает значимого влияния на толщину и интенсивность клеточной инфильтрации их капсул. Наиболее точным морфометрическим методом определения точечных и интервальных оценок давности неопериро-ванных СГ в стадии инкапсуляции является двухфакторное регрессионное уравнение (1), включающее в свой состав показатели максимальной толщины и относительного объёма гемосидероза капсулы гематомы. Разработанное регрессионное уравнение и реализующее его приложение Calculator SDH Age 3.0 рекомендуется использовать в судебномедицинской экспертной практике при определении давности неоперированных СГ.