Сетевое издание

Современные проблемы науки и образования

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Арапова Ю.Ю. 1, 2 Росторгуев Э.Е. 2 Кузнецова Н.С. 2 Протасова Т.П. 2 Вербицкий Е.В. 1 Шихлярова А.И. 2, 1

---

1 Институт аридных зон Южного научного центра РАН

2 Ростовский научно-исследовательский онкологический институт

В настоящем исследовании представлены пилотные данные по изучению влияния первичной опухоли головного мозга на когнитивные функции и организацию биоэлектрической активности мозга в цикле сон-бодрствование до резекции и после ее. Установлено, что степень нарушения когнитивных функций имеет определенную зависимость от объема опухоли. Нарушения когнитивных функций у этих пациентов сочетаются с отклонениями в биоэлектрической активности мозга в цикле сон-бодрствование, проявляющимися доминированием в ЭЭГ дельта-ритма и его большей амплитуды в контралатеральной области локализации опухоли. Данные изменения биоэлектрической активности мозга являются достаточно устойчивыми в послеоперационном периоде. В послеоперационном периоде в ЭЭГ бодрствования вышеописанные феномены сохраняются, тогда как в ЭЭГ сна большая амплитудная асимметрия смещается в полушарие локализации опухоли.

Статья в формате PDF

235 KB

опухоль головного мозга

когнитивные функции

стадии сна

1. Клиническая электроэнцефалография /Академия медицинских наук СССР; [под ред. В.С. Русинова]. – М.: Изд-во «Медицина», 1973. – 340 с.

2. Солодкий В.A. Роль прогностических факторов при комбинированном или комплексном лечение супратенторальных инфильтративных глиом головного мозга низкой степени злокачественности / В.A. Солодкий, С.М. Милюков, Н.В. Харченко, Т.Р. Измайлов // Сибирский журнал онкологии. – 2016. – Т. 15, № 3. – С. 56-61.

3. Armstrong T.S. Sleep-wake disturbance in patients with brain tumors / T.S. Armstrong, M.Y. Shade, G. Breton, M.R. Gilbert, A. Mahajan, M.E. Scheurer, E. Vera, A.M. Berger // Neuro Oncol. – 2016. – V. 128, I. 1. – P. 119-128.

4. Day J. Neurocognitive deficits and neurocognitive rehabilitation in adult brain tumors / J. Day, D.C. Gillespie, A.G. Rooney, H.J. Bulbeck, K. Zienius, F. Boele, R. Grant // Curr. Treat. Options Neurol. – 2016 – V. 18, I. 5. P. 22-28.

5. Dubois B., Litvan I. The FAB: A frontal assessment battery at bedside // Neurology. –2000. – V. 55, I. 11. P. 1621-1626.

6. Folstein M.K., Folstein S.E., McHugh P.R. “Mini-mental state”. A practical method for grading the cognitive state of patients for the clinician // Journal of Psychiatric research. –1975. – V. 12, I. 3. P. 189-198.

7. Kit O.I. Activation therapy: theoretical and applied aspects / O.I. Kit, A.I. Shikhlyarova, G.V. Zhukova, G.Y. Maryanovskaya, L.P. Barsukova, E.P. Koro-beinikova, E.A. Sheiko, T.P. Protasova, O.F. Yevstratova, T.A. Barteneva, R.N. Salatov, G.Z. Sergostiants, D.P. Atmachidi // J. Cardiometry. – 2015. – № 7. – P. 22-29.

8. Kryger M., Roth Th., Dement W.C. Principles and Practice of Sleep Medicine. – Sixth edition. – Philadelphia: Elsevier, 2016. – P. 20-24.

9. Lovenstone S., Gauthier S. Management of dementia. – London: Martin Dunitz, 2001. – 138 p.

10. Rechtschaffen A., Kales A.A. Manual of standardized terminology, techniques and scoring system for sleep stages of human subjects. Los Angeles: University of California, Brain Information Service/Brain Research Institute, 1968.

Опухоли центральной нервной системы занимают первое место по среднегодовым темпам прироста заболеваемости в России, что обуславливает целесообразность разработки методов ранней диагностики новообразований и выявления наиболее значимых прогностических факторов, определяющих тактику лечения и реабилитации больных с данной патологией [2; 7].

Известно, что более чем в 80 % наблюдений у пациентов с опухолями головного мозга (ОГМ) проявляются различные когнитивные девиации, которые могут быть обусловлены самим заболеванием или являться побочным эффектом лечения, следствием неврологических заболеваний, депрессии, тревоги, нарушения сна [3; 4]. Из всех перечисленных симптомов нарушение сна является одним из самых тяжелых и часто встречаемых среди пациентов данной категории. Наиболее распространенные из них – это инсомния, нарушения дыхания во время сна и гиперсомния [3].

Традиционно физиологическая оценка изменений биоэлектрической активности мозга при ОГМ используется в клинике для локализации очага и определения степени общемозговых изменений. В серии работ Н.П. Бехтеревой (1960) [1] показано, что в области локализации новообразования в коре головного мозга возникают функциональные изменения мозговой ткани с формированием очага возбуждения либо торможения, что отражается в выраженности физиологических и патологических компонентов в биоэлектрической активности мозга. Соответственно физиологическая оценка изменений электроэнцефалограммы (ЭЭГ) в цикле сон-бодрствование у больных с опухолевым поражением головного мозга представляет несомненный интерес для понимания механизмов, касающихся локализации функций в коре, взаимодействия больших полушарий с подкорковыми и стволовыми структурами. Полученные данные могут способствовать принятию конкретных мер, которые внесут вклад в профилактику и лечение нарушений сна у больных ОГМ.

В соответствии с этим целью работы определено исследование когнитивных функций и организации ночного сна у пациентов c первичной опухолью головного мозга до оперативного вмешательства и после удаления.

Методика исследования

Были обследованы 6 пациентов обоего пола в возрасте от 15 до 64 лет с первичными глиальными опухолями супратенториальной локализации. Пациенты находились на лечении в отделении нейроонкологии ФГБУ РНИОИ г. Ростова-на-Дону в 2016 г. Глиомы астроцитарного ряда GRI-II выявлены у пяти пациентов, у одного пациента обнаружена анапластическая астроцитома GRI-III. Опухоли с локализацией в лобной доле головного мозга наблюдались у четырех пациентов, височной доли – у двух. Объем опухоли и зоны перифокального отека оценивали по данным МРТ с использованием формулы:

V= π/6 * A *B *C,

где А, В, С – максимальные диаметры размеров опухоли и зоны распространения отека в трех перпендикулярных проекциях, π =3.14.

У всех пациентов до операции (тотальная резекция опухоли) и на седьмые сутки после нее оценивали выраженность когнитивных нарушений и проводили полисомнографическое исследование ночного сна. Исследования были проведены с соблюдением этических стандартов Декларации Хельсинки (1964), с получением у пациентов предварительного письменного согласия.

Тестирование пациентов проводилось в отдельном помещении подготовленным специалистом в присутствии лечащего врача. Были использованы тест «Батарея лобной дисфункции» (англ. Frontal assessment battery, FAB [5]), краткая шкала оценки психического статуса (англ. Mini-Mental State Examination, MMSE [6]), тест рисования часов [9].

Регистрацию ночного сна осуществляли с 21 часа вечера до 7 часов утра следующего дня на электроэнцефалографе-регистраторе «Энцефалан ЭЭГР-19/26» (Медиком МТД, Таганрог) в соответствии с международными стандартами [10]. Регистрировали ЭЭГ в монополярных отведениях F3,F4,С3,С4,О1,О2 (референтные электроды A1+A2), билатеральную электроокулограмму (правый, левый глаз), электромиограмму подъязычной мышцы, частоту дыхания в абдоминальном и торакальном отведениях, электрокардиограмму и пульсоксиметрию. Анализ полисомнограмм с выделением фаз и стадий сна осуществлялся тремя экспертами в соответствии с международными стандартами [10].

Рассчитывали общую продолжительность сна, первой, второй, третьей, парадоксальной его стадий и общее время бодрствования во время сна. Латентный период развития сна рассчитывали как время после выключения света до появления феноменов второй стадии сна. Процентную представленность второй стадии, дельта-сна и парадоксальной стадии сна определяли по отношению к общей продолжительности сна. Амплитудную асимметрию ЭЭГ рассчитывали автоматически с использованием программных средств Энцефалан для состояний: расслабленного бодрствования с закрытыми глазами, второй стадии, дельта-сна и парадоксальной стадии ночного сна.

Данные обрабатывали, используя пакет программ Statistica 8, использовали методы описательной статистики (все данные представлены как среднее значение и его стандартное отклонение, M±SD) и корреляционный анализ Пирсона.

Результаты исследования

В таблице 1 представлены данные пациентов и результаты бланкового тестирования до хирургического вмешательства и на седьмые сутки после операции. Оценка выраженности когнитивных нарушений до операции показала, что у двух пациентов они определялись как умеренные, у двух – выраженные и у двух – отсутствие нарушений.

Таблица 1

Результаты тестирования пациентов до операции и на седьмые сутки после операции

Согласно данным корреляционного анализа Пирсона степень нарушений когнитивных функций у пациентов в предоперационном периоде (r = - 0.84; p = 0.04) в 71 % случаев и на седьмые сутки после операции (r = - 0.82; p = 0.04) в 67 % зависела от объема опухоли (рис. 1). Как представлено в таблице 1, у пациентов 1, 2, 3, 5 с большим объемом опухоли мозга до операции выявлены значимые нарушения когнитивных функций, которые в послеоперационном периоде сохранялись, но с меньшей степенью выраженности. У пациентов с небольшим объемом новообразований мозга (пациенты 4, 6) нарушений когнитивных функций не было выявлено.

Рис. 1. Графическое представление отрицательной корреляционной связи между

объемом опухоли и балльными значениями «Краткой шкалы оценки психического статуса» пациента в предоперационном периоде (график слева) и на седьмые сутки после операции (график справа)

Анализ структуры ночного сна пациентов с большим объемом ОГМ (пациенты 1, 2, 3 и 5) позволили выявить сокращение латентного периода начала сна (не превышал 5 минут) и сокращение представленности его неглубоких стадий сна: вторая стадия сна у этих пациентов составила 21.5 % от общей продолжительности сна (у здоровых людей она составляет 40–50 % [8]). Установлено увеличение представленности дельта-сна до 31,6 % (в норме 20–27 %), парадоксальной стадии сна до 28,5 % (в норме 17–25 %) и времени бодрствования во время сна до 16.8 % (в норме 5 %). Сравнительный анализ продолжительности стадий сна до операции и на седьмые сутки после нее представлен на рисунке 2. Показано, что после операции выявлено значительное увеличение продолжительности второй стадии и дельта-сна (относительно общей продолжительности сна составили 30.2 % и 33.5 %, соответственно), сокращение времени бодрствования во время сна.

_

Рис. 2. Продолжительность стадий сна у больных с ОГМ в дооперационном периоде и на седьмые сутки после операции. На рисунке представлены средние значения и их стандартные отклонения

Анализ ЭЭГ сна показал доминирование дельта-активности частотой 0.5–0.8 Гц с разным амплитудным градиентом на разных стадиях сна (от 46 мкВ во второй и парадоксальной стадиях – до 350 мкВ в дельта-сне) как до удаления опухоли, так и на седьмые сутки после операции. В дооперационном периоде на всех стадиях сна была отмечена амплитудная асимметрия в диапазонах дельта- и тета-активности с доминированием по амплитуде в полушарии контралатеральном локализации опухоли, а на седьмые сутки после операции – наоборот, в полушарии локализации опухоли.

Анализ ЭЭГ бодрствования до сна с закрытыми глазами показал доминирование альфа-ритма в затылочных областях. В области локализации опухоли регистрировали полиморфную дельта-активность частотой 2.0-4.0 Гц. Была отмечена выраженная амплитудная асимметрия в диапазонах дельта-, тета- и альфа-активности, отражавшаяся в повышении на 30–59 % амплитуды соответствующих ритмических составляющих в полушарии, пораженном опухолью. Асимметрия сохранялась и на седьмые сутки после удаления опухоли.

По данным литературы [1] при доброкачественных опухолях, например, при астроцитомах, медленные волны нешироко отмечаются по коре больших полушарий, выраженность медленных диффузных волн может варьировать по амплитуде и распространенности, однако степень их представленности ниже, чем при злокачественных опухолях. Регистрируются относительно сохранные нормальные регионарные различия корковых биопотенциалов: сохраняются доминирование альфа-ритма в задних отделах полушарий и наличие бета-ритма в лобных и прецентральных областях. В области очага выражены полиморфные дельта-волны частотой 2-4 Гц, амплитудой 40–100 мкВ, амплитуда альфа-ритма в этой зоне снижена по сравнению с другими областями. В областях мозга, непораженных опухолью, дельта-волны обычно меньшей амплитуды и перемежаются с сохранным альфа- и бета-ритмом. Опухоли больших полушарий характеризуются выраженностью межполушарной асимметрии (70–80 %), наличием очага патологической активности, в которой преобладают дельта-волны, особенно на стороне опухоли, на фоне сравнительно негрубых общемозговых изменений [1].

Выявленные нами особенности ЭЭГ бодрствования и сна соответствуют литературным данным об изменениях биоэлектрической активности мозга, пораженного опухолью. Эти изменения являются достаточно устойчивыми в послеоперационном периоде и могут быть связаны с длительностью процесса восстановления либо с необратимостью мозговых изменений, обусловленных опухолевой патологией, что требует дальнейшего исследования. Выявленное смещение большей амплитудной асимметрии в полушарие локализации опухоли в послеоперационный период может свидетельствовать об общем снижении электрогенеза в области операции.

Таким образом, первичная опухоль головного мозга (астроцитома) играет существенную роль в патогенезе нарушений когнитивных функций, в пользу чего свидетельствуют частные случаи их восстановления после хирургического вмешательства. Когнитивные нарушения у этих пациентов сочетаются с отклонениями в биоэлектрической активности мозга в цикле сон-бодрствование, проявляющиеся доминированием в ЭЭГ дельта-ритма и его большей амплитудой в контралатеральной области локализации опухоли. В послеоперационный период в ЭЭГ бодрствования вышеописанные феномены сохраняются, тогда как в ЭЭГ сна большая амплитудная асимметрия смещается в полушарие локализации опухоли. Выявлены нарушения в организации структуры ночного сна с некоторым их восстановлением в послеоперационном периоде.

Библиографическая ссылка