Медицина. Морфология

Спиридонов Е.Г., Смирнов А.В.,

Яцышен В.В.*, Евсюков О.Ю., Алейникова Е.С.

Волгоградский государственный медицинский университет, Россия

*Волгоградский государственный университет, Россия

Критерии GAS в морфологической оценке биоптатов печени при радиочастотной абляции

Введение. В настоящее время актуальной задачей патологической анатомии является разработка стандартизированного подхода к морфологическому исследованию и интерпретации полученных результатов [1]. Особый интерес представляет интегральный морфологический анализ данных, полученных при применении современных малоинвазивных способов лечения метастатического и первичного опухолевого поражения печени, в частности, методом локальной деструкции зон поражения радиочастотной термоабляцией (РЧА). В исследованиях [2, 3] отмечено, что слабо изученными в плане морфологической диагностики остаются оценка полноты деструкции опухолевых очагов в зависимости от их тканевой структуры, морфологические изменения ткани печени в непосредственной близости от места приложения РЧА, системные эффекты метода.

Целью исследования стала разработка структурного стандартизованного подхода к морфологическому исследованию, позволяющего в общем виде решать задачи морфологического анализа биоптатов печени после РЧА воздействия с учетом соотношения процессов повреждения и компенсации, сосудистых реакций и адаптивных преобразований стромы.

Материалы и методы. В работе использован генератор Cool-tip RF Ablation System с игольчатым охлаждаемым электродом. Генератор имеет максимальную мощность 200 Wt при частоте 480 кГц и систему управления по импедансу. Значения импеданса могут колебаться в пределах от 25 до 1000 Ом. Особенностью данного генератора является возможность изменения конечных параметров абляции путем изменения времени воздействия, мощности излучения и температуры рабочей части электрода, т.е создание определенных режимов работы.

Для определения оптимального режима РЧ-воздействия аппаратом Cool-tip RF Ablation System и возможности экстраполяции полученных в эксперименте данных на организм человека проведена серия экспериментов и оценка изменений в ткани печени кролика, подвергнутой радиочастотному воздействию в различных условиях. В условиях сохранившегося кровообращения в различных режимах управления проводили РЧ-воздействие в течение одной, пяти, десяти минут. Температура охлаждающей жидкости составила 2°С, что соответствовало рекомендуемым параметрам фирмы-производителя оборудования. Всего выполнено 24 процедуры абляции при различной мощности работы генератора. Для качественной и количественной оценки изменений срезы биоптата ткани печени производили перпендикулярно направлению введения электрода, в трех сформированных концентрических зонах – в центре радиочастотного воздействия, т.н. «центральная зона», в непосредственной близости от центрального очага, «промежуточная зона», и на расстоянии 1,0 см от него, «периферическая зона». Для оценки степени выраженности повреждения структурных компонентов печеночной ткани в трех зонах выполнено морфометрическое исследование с использованием следующих параметров: относительная площадь коагуляционного некроза центральной зоны, наибольшая площадь кавернозно-подобной полости в центральной зоне, относительная площадь необратимо поврежденных гепатоцитов в промежуточной и периферической зонах.

Для унифицирования системы оценки морфологических преобразований и соответствие с характером и степенью структурных изменений печеночной ткани при лучевом воздействии нами предложен описательный алгоритм GAS [2], таблицы 1-3. В качестве морфологических критериев степени ответа печеночной ткани на радиочастотное воздействие предлагается следующая система оценки: G – критерии изменения общего плана строения (гистоархитектоники), к ним относим следующие параметры: балочное строение, стромально-паренхиматозные взаимоотношения, соотношение зон деструкции и неизмененной печеночной ткани; А – критерии, отражающие изменения сосудистого русла в их связи с гистоархитектоникой, к ним относим: состояние синусоидных капилляров (степень дилатации, заполнения клеточными элементами, экссудатом), центральные вены и перицентральный сосудистый сегмент, состояние портального кровотока (артериол, венул и лимфатических капилляров); S – так называемые «малые» критерии, уточняющие и дополняющие суть первых двух групп, к ним относим: размеры и форма гепатоцитов, состояние цитоплазмы гепатоцитов (наличие/отсутствие вакуолизации и/или зернистости), ядра гепатоцитов (размеры, число, форма, состояние субнуклеарного материала), состояние эндотелия сосудов (синусоидов, портальных), другие (размеры, число, локализация фон Купферовских макрофагов, pit-клеток, клеток Ито и др.).

Критерий G	Морфология повреждений	Морфология компенсации
G1	Ткань печени сохраняет типичное балочное строение, портальные тракты расположены в углах классической печеночной дольки. Относительная площадь зоны деструкции не превышает 20% в центральной^*зоне РЧА-воздействия, 10% и 5% в промежуточной^*и периферической^*зонах соответственно	Компенсаторные реакции выражены слабо, общий план соотношения стромы и паренхимы сохранен
G2	Балочное строение частично нарушено за счет увеличения относительной площади деструкции печеночной ткани в центральной зоне РЧА-воздействия до 30%, в промежуточной и пнриферической зонах – до 20% и 10% соответственно	Умеренный склероз портальной и внутридольковой стромы с частичной дезорганизацией типичного балочного строения
G3	Балочное строение нарушено за счет увеличения относительной площади деструкции печеночной ткани в центральной зоне РЧА-воздействия до 40-50%, в промежуточной и пнриферической зонах – до 30% и 20% соответственно	Выраженные признаки компенсации в виде активации регенерации гепатоцитов и диффузного склероза стромы
G4	Дискомплексация печеночных балок за счет формирования бесструктурных масс в центральной зоне РЧА-воздействия, увеличение степени дезорганизации ткани в промежуточной и периферической зонах более 40%	Цирротическая дезорганизация печеночной ткани

Таблица 1. Характеристика критериев G при РЧА печени

Критерий А	Морфология повреждений	Морфология компенсации
А1	Синусоидные капилляры умеренно расширены в центральной зоне, заполнены единичными слущенными клеточными элементами в состоянии коагуляционного некроза, эритроцитами. Умеренно выраженное полнокровие центральных вен. Портальные сосуды обычного строения.	Очаговая капилляризация синусоидов в центральной зоне
А2	Синусоидные капилляры расширены в центральной зоне с формированием кавернозно-подобных полостей, частично выстланных уплощенными эндотелиоцитами, заполнены слущенными клеточными элементами в состоянии коагуляционного некроза, эритроцитами, эозинофильным экссудатом. Центрилобулярные фокальные очаги деструкции и кровоизлияния.	Начало формирования порто-кавальных анастомозов в склерозированной строме, выраженная капилляризация внутридольковых синусоидов
А3	Резкая дилатация кавернозно-подобных полостей с их очаговой деструкцией, заполнение их дериватами фибрина, желчным пигментом, эритроцитами, коагулированными клеточными элементами. Центрилобулярные кровоизлияния.	Склеротическое замещение полостей, полная перестройка сосудистого русла, организация внутриполостных тромбов
А4	Бесструктурные массы в центральной зоне РЧА-воздействия.	Порто-кавальное шунтирование во всех зонах на фоне цирротической трансформации

Таблица 2. Характеристика критериев А при РЧА печени

Критерий S	Морфология повреждений	Морфология компенсации
S1	Слабо выраженная деформация гепатоцитов с сохранением контурной целостности клеточной мембраны, неоднородность цитоплазмы за счет диффузной зернистости и мелкоочаговой вакуолизации, гиперхромия ядер в отдельных клетках.	очаговая гиперплазия и гипертрофия гепатоцитов печеночных балок в промежуточной и периферической зонах
S2	Сглаженность клеточных границ, деформация клеток (неровные контуры), неоднородность цитоплазмы за счет очаговой вакуолизации. Увеличение количества гепатоцитов с гиперхромными ядрами.	Усиление гиперплазии и гипертрофии гепатоцитов в промежуточной и периферической зонах, увеличение ядерно-цитоплазматического отношения, повышение митотической активности гепатоцитов,
S3	Деформация и отсутствие четкости мембран клеток, многие клетки расположены беспорядочно, с гомогенной темной цитоплазмой и сморщенным или лапчатым ядром.	Усиление гиперплазии и гипертрофии гепатоцитов во всех зонах, активация межклеточных коопераций между гепатоцитами, мононуклеарными клетками, фибробластами, эндотелиоцитами
S4	Бесструктурные массы клеточных элементов и обломков их ядер с фибрином, эритроцитами.	Нарушения регенерации гепатоцитов, пролиферация резидентных макрофагов, активация NK-клеток

Таблица 3. Характеристика малых критериев при РЧА печени

Результаты исследования. При макроскопическом изучении ткани печени при РЧА с разным временем экспозиции излучения отмечен стереотипный характер изменений, заключающихся в формировании трех овально-концентрических зон с четкими разделяющими границами, - темно-коричневой центральной зоны, сформированной в месте непосредственного воздействия канала электрода, желто-серой промежуточной зоны, буровато-коричневой периферической зоны.

При РЧА с минимальной временной экспозицией лучевого воздействия отмечается слабо выраженная дилатация синусоидов в центральной зоне лучевого воздействия (максимальный диаметр формирующейся кавернозно-подобной полости не превышает пяти поперечных размеров цитоплазмы гепатоцитов этой зоны), отмечаются признаки очагового коагуляционного некроза отдельных клеток в самом центре очага, тогда как в периферической и промежуточной зонах ткань печени полностью сохраняет свою гистоангиоархитектонику. С увеличением времени воздействия отмечаются следующие преобразования ткани печени: центральную зону составляют очаги коагуляционного некроза гепатоцитов, окруженные кавернозно-расширенными синусоидными капиллярами с частичной или полной десквамацией эндотелиоцитов, деформированными печеночными балками. В промежуточной зоне наблюдается неравномерная дискомплексация печеночных балок, запустевание перисинусоидальных пространств, стазы эритроцитов в синусоидных капиллярах, цитоплазма печеночных клеток гомогенизирована, ядра некоторых гепатоцитов сморщены, отмечается очаговыйкариорексис и кариолизис. В периферической зоне - межуточный отек, стазы эритроцитов и лейкоцитов в синусоидах, ядра гепатоцитов овальной формы, цитоплазма печеночных клеток с характерной зернистостью.

Режим работы	Относительная площадь коагуляционного повреждения центральной зоны, %	Наибольшая площадь кавернозно-подобнойполости, мкм^2	Относительная площадь поврежденныхгепатоцитов в промежуточной зоне, %	Относительная площадь поврежденныхгепатоцитов в периферической зоне, %	Классификационные критерии GAS
минимальный	2,77±0,09	321,29±12,4	1,93±0,07	0,64±0,01	G1A0-1S0-1
средний	14,66±3,1	4100,79±21,2	8,63±2,3	3,40±0,04	G2A1-2S1
максимальный	6,4±1,07	1129,03±9,5	1,96±0,05	1,13±0,02	G1A1S0-1

Таблица 4. Средние показатели очага абляции при различных режимах радиочастотного воздействия

Режим работы	Относительная площадь коагуляционного повреждения центральной зоны, %	Наибольшая площадь кавернозно-подобной- полости, мкм^2	Относительная площадь поврежденныхгепатоцитов в промежуточной зоне, %	Относительная площадь поврежденныхгепатоцитов в периферической зоне, %	Классификационные критерии GAS
Ручной	7,94±1,9	1850,37±12,4	4,17±0,06	1,72±0,03	G1A1-2S1
Автоматически регулируемый	2,94±0,09	2069,37±27,9	2,7±0,03	1,63±0,03	G0-1A1-2S1

Таблица 5. Средние показатели гистологической оценки очага абляции при различных режимах радиочастотного воздействия

Выводы.

При микроскопическом исследовании установлено, что степень выраженности повреждения печеночных клеток и их микроокружения находятся в прямой зависимости от времени экспозиции лучевого воздействия.

Предложенные критерии оценки позволяют оценить степень изменения гисто- и ангио-архитектоники, стромально-паренхиматозные взаимоотношения при повреждениях печени, связанных с радиоволновым воздействием и процессами его компенсации.

Предложенная нами расширенная классификация позволяет использовать встроенный алгоритм практической оценки изучаемого метода в условиях применения различных видов радиочастотного воздействия на ткань печени.

На основании полученных результатов в проведенном исследовании оптимальным можно считать средний режим РЧА, что соответствует G2A1-2S1 по классификационным критериям GAS, отражающим максимальную эффективность метода абляции и свидетельствует о прогрессирующем повреждении во всех изученных зонах радиочастотного воздействия.

Литература

1. Снигур Г. Л., Смирнов А. В. К вопросу стандартизации патогистологической диагностики сахарного диабета // Вестник Волгоградского государственного медицинского университета. – 2010. – Вып. 3(35). – С. 112-115.

2. Спиридонов Е.Г., Смирнов А.В., Яцышен В.В., Евсюков О.Ю, Алейникова Е.С. К вопросу стандартизации морфологической оценки биоптатов печени при радиочастотной аблации// Вестник Волгоградского государственного медицинского университета. – 2013. – Вып. 3(47). – С. 95-100.

3. Куликовский В.Ф. и соавт. // Радиочастотная термоабляция при метастатических опухолях печени. Некоторые экспериментальные и клинико-морфологические аспекты // Курский научно-практический вестник "Человек и его здоровье". – 2005, № 4. – С. 38-44.

4. Куликовский В.Ф., Набережный Д.И. Динамика морфологических изменений печени при радиочастотной термоаблации в эксперименте. Вестник экспериментальной и клинической хирургии. 2009. Т. 2. № 1. С. 51-59.

5. Борсуков А.В., Алибегов Р.А., Андреева О.В., и др. Малоинвазивный электрохимический лизис в гепатологии, маммологии, урологии, эндокринологии. -М.: «Медпрактика-М», 2008, 316 с