Гайкова О.Н., Одинак М.М., Вознюк И.А., Ананьева Н.И

О.Н. Гайкова, М.М. Одинак, И.А. Вознюк, Н.И. Ананьева*, Л.С. Онищенко, Н.А. Лупина
* Кафедра лучевой диагностики Медицинской академии им. И.М. Мечникова.
МОРФОЛОГИЯ ДИСЦИРКУЛЯТОРНОЙ ЭНЦЕФАЛОПАТИИ
Резюме
На собственном материале клинического и морфологического изучения больных и
умерших с дисциркуляторной энцефалопатией приведены новые данные о характере
поражения артерий головного мозга; в новом аспекте рассмотрены формирование и
значение
атеросклеротических
бляшек
в
генезе
недостаточности
мозгового
кровообращения и развитии ишемических очагов повреждения мозга. Данные посмертной
магнитно-резонансной
томографии
сопоставлены
с
результатами
макро-
и
микроскопических исследований.
Ключевые слова
Морфология, атеросклероз, дисциркуляторная энцефалопатия
1
www.nevrovma.ru
I. ЭТИОЛОГИЯ И ПАТОГЕНЕЗ ДИСЦИРКУЛЯТОРНОЙ ЭНЦЕФАЛОПАТИИИ
Дисциркуляторная
энцефалопатия
недостаточность
кровоснабжения,
(ДЭ)
–
это
приводящая
медленно
к
развитию
прогрессирующая
множественных
мелкоочаговых некрозов ткани головного мозга и клинически проявляющаяся постепенно
нарастающими дефектами функций мозга.
Причины развития множественных ишемических поражений головного мозга до
сих пор являются предметом дискуссии. Так, неврологи и нейроморфологи в этиологии
ишемических инсультов выделяют три основных причины:
1. атеросклероз и тромбоз экстра- и интракраниальных сосудов играет роль в
возникновении 20-30% ишемических инфарктов головного мозга. Основой
развития ишемии при атеросклерозе всегда считалась атеросклеротическая
бляшка, сужающая его просвет (Нагорнев В.А., Восканьянц А.Н., 2004;
Нагорнев В.А., 2007; Лобзин Ю.В., Рудакова А.В., 2003; Aichner F., 2002);
2. тромбоэмболия сосудов головного мозга из полостей левой половины
сердца является причиной возникновения 20-25% ишемических инфарктов
головного мозга;
3. изменения мелких интрацеребральных артерий также у 20-25% больных с
мелкими ишемическими очагами поражения преимущественно белого
вещества головного мозга (Верещагин Н.В., Моргунов В.А., Гулевская Т.С.,
1997).
Ангионеврологи выделяют два основных патогенетических механизма ишемии
головного мозга. Один из них – атеротромботический, при котором происходит закрытие
просвета приносящей артерии тромбом, атеросклеротической бляшкой, эмболом,
представленным
мигрирующими
фрагментами
тромба
или
бляшки.
Другой
–
гемодинамический, связанный с недостаточностью перфузионного давления. Этот
механизм встречается в клинике чаще, но его морфологическая основа – изменения
сосудов, приводящие к таким нарушениям, не изучены…
Нам удалось на секционном материале проследить изменения головного мозга и
сосудов у 32 умерших с дисциркуляторной энцефалопатией в возрасте от 57 до 100 лет (14
– мужчин, 18 – женщин). Всего было исследовано 387 сосудов, в том числе общая сонная
артерия (ОСА), внутренняя сонная артерия на шее и в полости черепа (ВСА), средняя
мозговая артерия (СМА), передняя мозговая артерия (ПМА), основная артерия (ОА),
позвоночная артерия (ПА). Сосуды изучались макроскопически, а для микроскопического
2
www.nevrovma.ru
исследования были взяты только наиболее измененные прямые участки артерий.
Головной мозг и сосуды фиксировали в 10% нейтральном формалине. После фиксации в 4
случаях было проведено МРТ-исследование препаратов головного мозга. Наряду с этим
во всех случаях проводилось макроскопическое изучение препаратов головного мозга и
сосудов и их фотосъемка. После стандартной проводки препараты заливали в парафин.
Срезы окрашивали гематоксилином и эозином, фукселином и пикрофуксином, по методу
Ниссля, муцикармином и альциановым синим. Из этих же участков были взяты кусочки
для заливки в эпоксидные смолы по модифицированной нами методике обработки
секционного материала для электронной микроскопии. Из них изготавливали полутонкие
срезы, которые окрашивали толуидиновым синим и трихромом по Масону, и
ультратонкие срезы, которые фотографировали в электронном микроскопе.
Морфологические изменения у больных с дисциркуляторной энцефалопатией (ДЭ)
можно рассматривать в двух патогенетически связанных между собой аспектах: с одной
стороны это патология сосудов, с другой – процессы, происходящие непосредственно в
ткани головного мозга.
II. ИЗМЕНЕНИЯ АРТЕРИЙ ПРИ ДИСЦИРКУЛЯТОРНОЙ ЭНЦЕФАЛОПАТИИ
Макроскопические изменения артерий основания мозга были представлены утолщением
стенки и расширением просвета, причем выраженность их не зависела от возраста
больных (рис.1). На нашем материале у умершей в возрасте 100 лет сосуды были более
сохранными, чем у умершего в возрасте 43 лет. Группой сравнения при этом служили
умершие с деменцией (их средний возраст составил 83,8±0,9 года), у которых ни на МРТ,
ни при морфологическом исследовании не было найдено значительных ишемических
повреждений головного мозга. Сосуды этих умерших были тонкими, спадающимися, и в
их стенках были единичные очаги уплотнения (рис.2).
В
норме
микроскопическое
строение
стенки
интракраниальных
артерий,
составляющих артериальный круг большого мозга (виллизиев круг), несколько отличается
от строения стенки других артерий мышечно-эластического типа. Во всех случаях стенка
состоит из трех слоев: интимы, медии и адвентиции, но в интракраниальных артериях
имеет меньшую толщину и в ней отсутствуют наружная эластическая мембрана и vasa
vasorum, в связи с чем питание стенки осуществляется только за счет диффузии веществ
из кровяного русла.
3
www.nevrovma.ru
Во всех исследованных сосудах имелись некрозы миоцитов, результатом чего был
склероз и истончение мышечной оболочки. Известно, что тонус сосуда в норме
поддерживается за счет функции гладкомышечных клеток, а извитая внутренняя
эластическая мембрана (ВЭМ) – как его косвенный показатель, препятствует чрезмерному
растяжению просвета. В случаях потери тонуса артерий, например, у умершего от
передозировки героина, просвет артерий был расширен, ВЭМ распрямлена, но строение и
мышечного слоя и ВЭМ сохранились. Спазм артерий характеризуется появлением, кроме
обычной извитости, дополнительных грубых складок. У умерших с дисциркуляторной
энцефалопатией ВЭМ была распрямлена, разволокнена, фрагментирована и на некоторых
участках исчезала. Повреждение мышечной оболочки приводило к расширению просвета
артерий.
В 77,1% исследованных сосудов наблюдалось утолщение интимы, состоявшее,
главным образом, из волокнистой соединительной ткани. В дистрофически измененных
участках интимы имелись отложения холестерина (32,8%) и солей кальция (11,4%).
На основании анализа полученного материала мы предлагаем ввести новое понятие
– церебральная дегенеративно-дилатационная артериопатия и выделить три ее варианта:
дилятационная (как таковая), дилатационная с компенсаторной гиперплазией интимы и
дилатационная с образованием бляшки (рис.1).
Инфильтрационная теория
Церебральная
дегенеративнодилятационная
артериопатия
I
II
III
4
www.nevrovma.ru
Рис.1. Схема развития изменений артерий у больных с дисциркуляторной
энцефалопатией.
I. Дилатационная артериопатия
II. Дилатационная артериопатия с компенсаторной гиперплазией интимы
III. Дилатационная артериопатия с образованием бляшки
I. Дилатационная артериопатия. В этом случае наблюдается более значительное
истончение мышечной оболочки и расширение просвета сосуда, сосуды становятся
атоничными, просвет их расширяется и приобретает неправильную форму. В адвентиции
сосуда в некоторых участках, прилежащих к наиболее поврежденной мышечной оболочке,
наблюдается лимфо-макрофагальная воспалительная инфильтрация. Надо отметить, что у
умерших, в стенках артерий которых не было изменений, характерных для атеросклероза
или какой-либо другой патологии, сопровождающейся сужением просвета, то есть в тех
случаях, когда имела место дилатационная артериопатия как таковая, в ткани мозга были
найдены множественные ишемические очаги.
II. Дилатационная артериопатия с компенсаторной гиперплазией интимы. Для
этого варианта артериопатии характерна относительно равномерная гиперплазия интимы,
которая, вероятно, носит компенсаторный характер, так как в некоторых участках
утолщения интимы сохраняется извитость ВЭМ, в других же (вне зоны гиперплазии) –
мембрана распрямлена. На начальных этапах гиперплазии в интиме определяется зрелая
соединительная ткань, представленная коллегановыми и эластическими волокнами, а
также
единичные
клетки,
в
основном
фибробласты.
В
большинстве
случаев
новообразование соединительной ткани сопровождается и ангиоматозом, причем
формируются как сосуды синусоидного типа, так и артериолы. Несмотря на диффузную
гиперплазию интимы просвет сосуда расширяется. В небольшом проценте случаев при
диффузной гиперплазии интимы могут наблюдаться изменения соединительной ткани и
очень редко – отложения в нее солей кальция и холестерина.
III. Дилатационная артериопатия с образованием бляшки. В ряде сосудов
гиперплазия интимы развивается не диффузно, а на ограниченном протяжении и
значительно преобладает в участках с резко выраженной атрофией мышечной оболочки.
В дальнейшем в участках гиперплазии, наиболее отдаленных от просвета сосуда и,
соответственно, прилежащих к остаткам ВЭМ, начинаются дистрофические процессы
(рис.17), связанные, вероятно, с недостаточностью кровообращения в этих зонах…. Резко
выраженное утолщение интимы, представленное волокнистой соединительной тканью,
5
www.nevrovma.ru
может значительно затруднять диффузию и являться причиной дистрофических
изменений. В этих зонах наблюдается дезорганизация волокнистой соединительной ткани
и накопление в ней кислых мукополисахаридов, которые дают положительную реакцию с
альциановым синим и муцикармином, и нейтральных ШИК – положительных
мукополисахаридов. Затем в измененную соединительную ткань откладываются липиды,
кристаллы холестерина и соли кальция, то есть формируется атеросклеротическая бляшка
Надо отметить, что на нашем материале даже в артериях, содержащих бляшки с
отложениями холестерина и солей кальция, внутренний диаметр сосуда был не только не
сужен, но часто даже расширен. В нескольких наблюдениях в артериях эластического
типа (общая сонная артерия) очаги дезорганизации соединительной ткани с отложениями
в них холестерина были найдены в глубине меди. Относительная частота вариантов
артериопатий представлена на диаграмме (рис. 2).
80
70
60
холестерин+кальций
50
соли кальция
% от общего числа
40
наблюдений
холестерин
дистрофические изменения
30
без вт.изм
20
10
0
I
II
III
Рис. 2. Частота выявления различных вариантов дегенеративно-дилатационной
артериопатии с учетом характера отложений в дистрофически измененную стенку
артерий.
I.
Дилатационная артериопатия как
таковая.
II.
Дилатационная
артериопатия с компенсаторной гиперплазией интимы. III. Дилатационная
артериопатия с образованием бляшки.
6
www.nevrovma.ru
Морфологические находки были подтверждены данными, полученными при
клиническом
изучении
состояния
кровотока
у
больных
с
дисциркуляторной
энцефалопатией. Всего обследовано 68 пациентов, в том числе ДЭ Iст. – 5 человек, IIст. –
38, III cт. – 25. Возраст больных 68-80 лет (мужского пола – 80%, женского – 20%)….
Анализ результатов дуплексного сканирования артерий шеи (общей и внутренней
сонных) показал, что в 50% наблюдений имело место расширение просвета сосуда, в 14%
наблюдался гемодинамически незначимый стеноз и только в 6% стеноз превышал 70%
просвета. В 6% случаев отмечалась патологическая извитость сосудов, которая, возможно,
также связана с их атонией. В 24% наблюдалась ангиодистония, то есть функциональное
нарушение тонуса артерии, меняющегося за время наблюдения (рис.3).
24%
6%
49%
дилятация просвета
стеноз < 70%
6%
стеноз>70%
15%
Рис.3. Результаты дуплексного сканирования общей и внутренней сонных артерий
у больных с дисциркуляторной энцефалопатией
При дилатации артерий диаметр как общей, так и внутренней сонной артерии мог
увеличиваться в два и более раза; в среднем внутренний диаметр внутренней сонной
артерии увеличивался на 40% по отношению к норме. Допплерография также имела
специфические черты: кривая отличалась нечеткими «разлохмаченными» контурами.
Таким образом, клиническое и морфологическое изучение артерий у больных с
дисциркуляторной
энцефалопатией
позволяет
выделить
новый
вид
патологии:
церебральную дегенеративно-дилатационную артериопатию, существующую в трех
вариантах: I – Дилатационная; II – Дилатационная с компенсаторной гиперплазией
интимы и III – Дилатационная с образованием бляшки. Атеросклероз в данном случае
7
www.nevrovma.ru
является лишь осложнением этого заболевания. Ведущим звеном в патогенезе
ишемических изменений головного мозга как основного проявления дисциркуляторной
энцефалопатии у таких больных является не стеноз и окклюзия артерии, а дилатация ее
просвета. Любой из вариантов дегенеративно-дилатационной артериопатии может
привести к развитию различных ишемических поражений головного мозга.
III. ИЗМЕНЕНИЯ ТКАНИ ГОЛОВНОГО МОЗГА ПРИ ДИСЦИРКУЛЯТОРНОЙ
ЭНЦЕФАЛОПАТИИ
В зависимости от тяжести морфологических проявлений и клинической картины
заболевания выделяют три стадии дисциркуляторной энцефалопатии. Так как мы
проводили сопоставление данных посмертных МРТ и морфологических исследований,
приводим вначале обобщенные результаты МРТ исследований.
МРТ картина головного мозга при дисциркуляторной энцефалопатии была
полиморфной, причем обширность и характер поражения мозгового вещества в
большинстве случаев коррелировали с тяжестью клинической симптоматики.
Наиболее характерным проявлением дисциркуляторной энцефалопатии является
лейкоареоз – диффузное снижение «плотности» белого вещества при КТ, диффузное
повышение сигнала на Т2-ВИ и Flair-ИП при МРТ. Частота выявления лейкоареоза при
МРТ головного мозга среди больных с различными цереброваскулярными заболеваниями
возрастает c 5% в возрасте 30-39 лет до 100% в возрасте 90 лет и старше. … выраженные
изменения обнаруживаются у больных с дисциркуляторной энцефалопатией. В этом
случае лейкоареоз обычно носит более распространенный характер, захватывая
глубинные отделы белого вещества… вокруг передних рогов боковых желудочков. Его
интенсивность постепенно снижается в направлении коры. При МРТ лейкоареоз
выявляется в виде зон повышенного сигнала различной степени выраженности на Т2взвешенных изображениях (Т2-ВИ) и Flair- ИП от перивентрикулярного белого вещества,
тогда как при КТ определяется диффузное снижение плотности белого вещества….
Необходимо отметить, что в половине случаев мы отмечали сочетание
диффузного лейкоареоза с расширением желудочковой системы и субарахноидальных
борозд. В трети случаев отмечалось сочетание диффузных изменений с очаговыми, чаще
всего в виде малых глубинных (лакунарных) инфарктов. Было обнаружено большое число
лакунарных
инфарктов
в
разных
стадиях
организации.
Наиболее
часто
они
8
www.nevrovma.ru
локализовались в глубоких отделах белого вещества лобных и височных долей, а также в
семиовальном центре.
Во всех случаях диффузный лейкоареоз белого вещества сочетался с
расширением периваскулярных пространств Вирхова-Робена, а при длительном течении
дисциркуляторной энцефалопатии, с развитием деменции, – с малыми глубинными
(лакунарными)
инфарктами.
лейкоэнцефалопатии.
Это
позволило
Распространенные
говорить
поражения
о
белого
сочетанной
форме
вещества
всегда
сопровождались уменьшением его объема, что приводило к развитию наружной и
внутренней гидроцефалии.
Макроскопическими особенностями дисциркуляторной энцефалопатии являются
множественные, различной степени давности малые глубинные ишемические инфаркты,
как правило, на стадии формирования кист и лакун, а также многочисленные криблюры и
очаги периваскулярного энцефалолизиса. Микроскопическое исследование, кроме
перечисленных образований, выявляет диффузную демиелинизацию, преимущественно в
перивентрикулярных областях, клеточный глиоз и появление большого количества
крахмальных телец в белом веществе. Вместе с тем имелись очаги нейронального
опустошения и значительное отложение липофусцина в нейронах коры и подкорковых
образований головного мозга.
Макроскопическая картина дисциркуляторной энцефалопатии заслуживает более
подробного описания.
1. Малые глубинные инфаркты. Так называют очаги некроза, имеющие
максимальную длину 5-15 мм и локализованные в глубинных отделах мозга –
подкорковых узлах, таламусе, внутренней капсуле, белом веществе полушарий и
стволе мозга, ядрах и белом веществе полушарий мозжечка. Очаги некроза
окружает зона демиелинизации, достигающая 15мм в глубину ткани. По мере
рассасывания некротизированного вещества на месте практически всех малых
глубинных инфарктов формируются полости – лакуны. Их стенки имеют четкие
границы с окружающей тканью, причем ширина зоны демиелинизации
сокращается до 2 – 3 мм.
2. Специального
внимания
заслуживают
резко
выраженные
расширения
периваскулярных пространств, когда их диаметр достигает 2-5мм. Такие резко
расширенные
пространства
Вирхова-Робена,
четко
отграниченные
от
9
www.nevrovma.ru
неизмененной окружающей ткани, получили название криблюры. Их наиболее
характерная локализация – базальные ганглии и белое вещество головного мозга.
3. Очаги периваскулярного энцефалолизиса – это некроз ткани мозга в
периваскулярной зоне, связанный с проникновением плазмы и/или цельной
крови
через
сосудистую
стенку
в
пространство
Вирхова-Робена
и
формированием полостей вокруг сосудов диаметром до 5 мм. Микроскопически
при этом обязательно обнаруживаются гемосидерофаги и/или «зернистые шары»
(макрофаги, содержащие липиды).
Сопоставление очаговых изменений, найденных при МРТ, с морфологическими
данными показало, что инфаркты и образующиеся на их месте лакуны отчетливо
видны в обоих случаях и легко сопоставимы друг с другом.
Кроме обширных полей лейкоареоза, при МР-томографии, можно выделить
более мелкие очаговые изменения белого вещества той же природы. Микроскопически
в таких очагах определяется значительное разрежение нейропиля. Подсчет клеток глии
показывает, что их количество уменьшается в два-три раза, в этих же очагах
уменьшается и количество миелиновых волокон (МВ).
На этом фоне выявляются, как правило, единичные или множественные
криблюры.
Мелкие очаговые изменения белого вещества являются самостоятельными
патологическими процессами в ткани мозга, а не участками, прилежащими к лакунам
или малым глубинным инфарктам.
При электронно-микроскопическом исследовании мелких очаговых изменений
белого вещества изредка встречались олигодендроциты с почти нормальной
структурой ядер, но с выраженной дистрофией цитоплазмы «по светлому типу».
Наблюдались также картины апоптоза олигодендроцитов, начиная с ранних стадий и
вплоть до формирования апоптоидных телец. Для миелиновых волокон (МВ) наиболее
характерными были картины одновременного набухания и слипания ламелл, изредка
чередовавшиеся с типичным регулярным строением слоев миелина и четкой
структурой ламелл в пределах одного и того же МВ. В ряде «толстых» МВ отмечалась
аксонопатия «по темному типу» с зернистым распадом содержимого осевых
цилиндров. В некоторых МВ наблюдалось расщепление миелиновых ламелл с
образованием прозрачных участков и резким сжатием осевых цилиндров…в
большинстве МВ миелинопатия сочеталась с аксонопатией. В очагах лейкоареоза
10
www.nevrovma.ru
изменения миелина были особенно разнообразными. Так, закономерно наблюдались
МВ с «пушистым» (очень рыхлым) миелином, гомогенизация слоев миелина, слипание
ламелл, уплотнение липидного слоя. В других МВ были видны крупные липидные
капли, являющиеся, скорее всего, конечным продуктом распада миелина. Встречались
МВ с полной миелинопатией в виде резкого истончения гомогенизированной
миелиновой оболочки, и аксонопатией по «светлому» или «темному» типу. Это
проявлялось либо в виде полной прозрачности аксона, либо в виде значительного
уплотнения осевого цилиндра и зернистого распада его содержимого.
Морфологическое понятие «глиоз» предполагает значительное увеличение клеток
глии или их отростков. На нашем материале мы нашли участки глиоза, где количество
клеток глии превышало норму в 1,5 – 2 раза. Они располагались или изолированно, или
окружая очаги некроза. При МРТ такие участки глиоза не обнаруживались.
11
www.nevrovma.ru
Литература
1. Верещагин Н.В., Гулевская Т.С., Патология головного мозга при атеросклерозе
и артериальной гипертензии. М.: Медицина, 1997. – 228 с.
2. Калашникова Л.А., Кажыков А.С., Гулевская Т.С. Когнитивные нарушения и
деменция при субкортикальной артериолосклеротической энцефалопатии в
пожилом и старческом возрасте // Клинич. геронтология. 1996, № 1. – С. 22-26
3. Лелюк В.Г., Лелюк С.Э. Основные принципы гемодинамики и ультразвукового
исследования
сосудов
//
Клиническое
руководство
по
ультразвуковой
диагностике / Под ред. Митькова В.В. М.: Видар. 1997. Т. IV. – С. 185-194
4. Лобзин Ю.В., Рудакова А.В. Роль инфекционно-воспалительного фактора в
развитии атеросклероза // Мед. Акад. Журн. 2003. – Т.3, № 2. – С. 80-89.
5. Нагорнев В.А., Восканьянц А.Н. Атерогенез как имуновоспалительный процесс
// Вестн. РАМН. 2004, № 7. – С. 3-10.
6. Нагорнев В.А.Патогенез атеросклероза. СПб – 2006. – 240 с.
7. Никитин Ю.М. Ультразвуковая допплеровская диагностика
сосудистых
заболеваний / Ю.М. Никитин, А.И. Труханов – М.: Видар, 1998. – 177 с.
8. Очерки ангионеврологии. / Под ред. член-корр. РАМН З.А. Суслиной
М.: Атмосфера, 2005. – 368с.
9. Хилько В.А., Шулев Ю.А., Иванова Н.Е., Букмулин В.Н. Диагностика и
лечение
хронической
цереброваскулярной
недостаточности
при
атеросклеротическом стенозе или окклюзии сонной артерии // Сосудистая
патология нервной системы / Под ред. М.М. Одинака, А.Н.Кузнецова. – С.-Пб.
–1998. – С.50-52.
10. Aichner F. Atherothrombose: Grundladen, Klinik und Management; 44 Tabellen.
Stuttgart, New York, Thieme, 2002.
12
www.nevrovma.ru
Полный текст статьи:
Гайкова О.Н., Одинак М.М., Вознюк И.А., Ананьева Н.И., Онищенко Л.С., Лупина Н.А.
Морфология дисциркуляторной энцефалопатии // Науч.-практ. журн. «Библиотека
патологоанатома». – 2007. – Вып. 86. – 37 с.
13
www.nevrovma.ru