Научная статья на тему 'Действие ксенона на пространственную организацию биоэлектрической активности мозга'

Действие ксенона на пространственную организацию биоэлектрической активности мозга Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

CC BY
308
50
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
биоэлектрическая активность / электроэнцефалограмма / спектральная мощность / ксенон / ингаляции / метастатическое поражение головного мозга / облучение головного мозга / буст / bioelectric activity / electroencephalogram / spectral power / xenon / inhalation / brain metastases / brain irradiation / boost

Аннотация научной статьи по клинической медицине, автор научной работы — Розенко Людмила Яковлевна, Зинькович Михаил Сергеевич, Арапова Юлия Юрьевна, Протасова Татьяна Пантелеевна, Шихлярова Алла Ивановна

Нервная система обладает высокой чувствительностью к ионизирующим излучениям, ввиду чего является одной из ос-новных дозолимитирующих структур в радиотерапии. Побочные эффекты, сопровождающие облучение головного мозга, требуют поиска новых подходов, направленных на снижение его негативных последствий. В этом отношении перспектив-ным представляется использование ксенона, поскольку в ряде исследований были констатированы его нейропротектор-ные свойства. Исследованы показатели электроэнцефалограммы (ЭЭГ) 24 пациентов обоего пола в возрасте 50,5±0,9 года с одиночным метастатическим поражением головного мозга (МПГМ), распределенных поровну на 3 группы. Адъювантную лучевую терапию в 1-й группе больных осуществляли в объеме облучения всего головного мозга (ОВГМ), во 2-й – ОВГМ с добавлением буста на ложе удаленного метастаза, в 3-й – аналогично предыдущей схеме в сопровождении ингаляций ксе-нон-кислородной смесью. Изучение влияния ксенона на параметры биоэлектрической активности головного мозга пациен-тов проведено перед началом, в середине и по окончании курса лучевой терапии. Рассчитывали спектральную мощность ЭЭГ спокойного бодрствования с закрытыми глазами в диапазоне частот 0,5–18,0 Гц с помощью Фурье-преобразования. Установлено, что у больных, получавших дополнительно к ОВГМ ингаляции ксеноном, по завершении курса лечения нару-шения ЭЭГ были выражены только в области метастатического поражения, а также в прилегающих к ней областях и, в отличие от пациентов двух других групп, не затрагивали интактные зоны коры. Таким образом, ингаляции ксеноном являются эффективным средством оптимизации лучевой терапии. Его нейропро-текторное и, возможно, радиопротекторное действие позволяет уменьшить выраженность побочных реакций, улучшить функциональное состояние центральной нервной системы и качество жизни пациентов с МПГМ. Вероятно, такой эф-фект связан с позитивным влиянием ксенона не только на кору, но и на подкорковые структуры мозга.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по клинической медицине , автор научной работы — Розенко Людмила Яковлевна, Зинькович Михаил Сергеевич, Арапова Юлия Юрьевна, Протасова Татьяна Пантелеевна, Шихлярова Алла Ивановна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

EFFECT OF XENON ON SPATIAL ORGANIZATION OF BIOELECTRIC ACTIVITY OF THE BRAIN

The nervous system is highly sensitive to ionizing radiation, thus it is one of the main dose-limiting structures in radiotherapy. Side effects accompanying brain radiation require new approaches to reduce the negative consequences. The use of xenon appears promising, since a number of studies demonstrated its neuroprotective effects. EEG parameters were studied in 24 patients of both genders aged 50.5±0.9 years with solitary brain metastases that were divided equally into three groups. Group 1 received adjuvant whole brain irradiation (WBI), group 2 WBI with the additional boost to the bed of resected metastasis, and group 3 the scheme similar to the previous one plus xenon-oxygen mixture inhalations. The effect of xenon on the parameters of the bioelectric activity of the brain of patients was studied before, during and after radiotherapy. Spectral EEG power of quiet wakefulness with closed eyes in the frequency range of 0.5 18.0 Hz was calculated using the Fourier transform. After the treatment course, patients receiving brain radiation and xenon inhalations showed EEG abnormalities only at the site of metastatic lesion and in adjacent areas and, in con-trast to the other two groups, did not involve intact cortex areas. Thus, xenon inhalations are an effective way of radiotherapy opti-mization. Its neuroprotective and possibly radioprotective effect allows reducing the severity of adverse reactions and improving the functional state of the central nervous system and quality of life of patients with brain metastasis. Such an effect could be associated with the positive influence of xenon not only on the cortex but also on the subcortical structures of the brain.

Текст научной работы на тему «Действие ксенона на пространственную организацию биоэлектрической активности мозга»

ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION.

NATURAL SCIENCE. 2017. No. 4-2

УДК 616-006-04; 616-08-06 DOI 10.23683/0321-3005-2017-4-2-111-118

ДЕЙСТВИЕ КСЕНОНА НА ПРОСТРАНСТВЕННУЮ ОРГАНИЗАЦИЮ БИОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ МОЗГА

© 2017г. Л.Я. Розенко1, М.С. Зинькович1, Ю.Ю. Арапова1, Т.П. Протасова1, А.И. Шихлярова1, Н.Н. Попова1, Е.П. Коробейникова1, Л.Н. Ващенко1, Н.Д. Ушакова1

1Ростовский научно-исследовательский онкологический институт, Ростов-на-Дону, Россия

EFFECT OF XENON ON SPATIAL ORGANIZATION OF BIOELECTRIC ACTIVITY OF THE BRAIN

L.Ya. Rozenko1, M.S. Zinkovich1, Yu. Yu. Arapova1, T.P. Protasova1, A.I. Shikhlyarova1, N.N. Popova1, E.P. Korobeynikova1, L.N. Vashchenko1, N.D. Ushakova1

1Rostov Research Institute of Oncology, Rostov-on-Don, Russia

Розенко Людмила Яковлевна - доктор медицинских наук, профессор, главный научный сотрудник, отделение радиологии, Ростовский научно-исследовательский онкологический институт, ул. 14-я линия, 63, г. Ростов-на-Дону, 344037, Россия, e-mail: [email protected]

Зинькович Михаил Сергеевич - врач-радиотерапевт, отделение лучевых методов лечения, Ростовский научно-исследовательский онкологический институт, ул. 14-я линия, 63, г. Ростов-на-Дону, 344037, Россия, e-mail: [email protected]

Арапова Юлия Юрьевна - кандидат биологических наук, научный сотрудник, испытательный лабораторный центр, Ростовский научно-исследовательский онкологический институт, ул. 14-я линия, 63, г. Ростов-на-Дону, 344037, Россия, e-mail: juli. arapova@yandex. ru

Протасова Татьяна Пантелеевна - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, испытательный лабораторный центр, Ростовский научно-исследовательский онкологический институт, ул. 14-я линия, 63, г. Ростов-на-Дону, 344037, Россия, e-mail: [email protected]

Шихлярова Алла Ивановна - доктор биологических наук, профессор, руководитель испытательного лабораторного центра, Ростовский научно-исследовательский онкологический институт,ул. 14-ялиния, 63, г. Ростов-на-Дону, 344037, Россия, e-mail: [email protected]

Попова Наталья Николаевна - врач-анестезиолог, отделение анестезиологии и реанимации, Ростовский научно-исследовательский онкологический институт, ул. 14-я линия, 63, г. Ростов-на-Дону, 344037, Россия, e-mail: [email protected]

Коробейникова Елена Петровна - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, испытательный лабораторный центр, Ростовский научно-исследовательский онкологический институт, ул. 14-я линия, 63, г. Ростов-на-Дону, 344037, Россия, e-mail: korobeynikovaep@gmail. com

Lyudmila Ya. Rozenko - Doctor of Medicine, Professor, Main Researcher, Department of Radiology, Rostov Research Institu-ete of Oncology, 14-ya Liniya St., 63, Rostov-on-Don, 344037, Russia, e-mail: [email protected]

Michail S. Zinkovich - Radiotherapist, Radiology Department, Rostov Research Institute of Oncology, 14-ya Liniya St., 63, Rostov-on-Don, 344037, Russia, e-mail: [email protected]

Yulia Yu. Arapova - Candidate of Biological Sciences, Researcher, Experimental Laboratory Center, Rostov Research Institute of Oncology, 14-ya Liniya St., 63, Rostov-on-Don, 344037, Russia, e-mail: [email protected]

Tatjana P. Protasova - Candidate of Biological Sciences, Senior Researcher, Testing Laboratory Center, Rostov Research Institute of Oncology, 14-ya Liniya St., 63, Rostov-on-Don, 344037, Russia, e-mail: protasovatp@yandex. ru

Alla I. Shikhlyarova - Doctor of Biological Sciences, Professor, Head of Testing Laboratory Center, Rostov Research Institute of Oncology, 14-ya Liniya St., 63, Rostov-on-Don, 344037, Russia, e-mail: [email protected]

Natal'ya N. Popova - Anesthetist, Department of Anesthesiology and Critical Care, Rostov Research Institute of Oncology, 14-ya Liniya St., 63, Rostov-on-Don, 344037, Russia, e-mail: [email protected]

Elena P. Korobeynikova - Candidate of Biological Sciences, Senior Researcher, Testing Laboratory Center, Rostov Research Institute of Oncology, 14-ya Liniya St., 63, Rostov-on-Don, 344037, Russia, e-mail: [email protected]

ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION. NATURAL SCIENCE. 2017. No. 4-2

Ващенко Лариса Николаевна - доктор медицинских наук, профессор, заведующая отделением опухолей мягких тканей, костей и молочной железы, Ростовский научно-исследовательский онкологический институт, ул. 14-я линия, 63, г. Ростов-на-Дону, 344037, Россия, e-mail: [email protected]

Ушакова Наталья Дмитриевна - доктор медицинских наук, профессор, заведующая отделением гемодиализа, врач-анестезиолог-реаниматолог, Ростовский научно-исследовательский онкологический институт, ул. 14-я линия, 63, г. Ростов-на-Дону, 344037, Россия, e-mail: [email protected]

Larisa N. Vashchenko - Doctor of Medicine, Professor, Head of the Department of Soft Tissue, Bone and Breast Tumors, Rostov Research Institute of Oncology, 14-ya Liniya St., 63, Rostov-on-Don, 344037, Russia, e-mail: [email protected]

Natalia D. Ushakova - Doctor of Medicine, Professor, Head of the Hemodialysis Department, Anesthetist-Resuscitator, Rostov Research Institute of Oncology, 14-ya Liniya St., 63, Rostov-on-Don, 344037, Russia, e-mail: [email protected]

Нервная система обладает высокой чувствительностью к ионизирующим излучениям, ввиду чего является одной из основных дозолимитирующих структур в радиотерапии. Побочные эффекты, сопровождающие облучение головного мозга, требуют поиска новых подходов, направленных на снижение его негативных последствий. В этом отношении перспективным представляется использование ксенона, поскольку в ряде исследований были констатированы его нейропротектор-ные свойства. Исследованы показатели электроэнцефалограммы (ЭЭГ) 24 пациентов обоего пола в возрасте 50,5±0,9 года с одиночным метастатическим поражением головного мозга (МПГМ), распределенных поровну на 3 группы. Адъювантную лучевую терапию в 1-й группе больных осуществляли в объеме облучения всего головного мозга (ОВГМ), во 2-й - ОВГМ с добавлением буста на ложе удаленного метастаза, в 3-й - аналогично предыдущей схеме в сопровождении ингаляций ксенон-кислородной смесью. Изучение влияния ксенона на параметры биоэлектрической активности головного мозга пациентов проведено перед началом, в середине и по окончании курса лучевой терапии. Рассчитывали спектральную мощность ЭЭГ спокойного бодрствования с закрытыми глазами в диапазоне частот 0,5-18,0 Гц с помощью Фурье-преобразования. Установлено, что у больных, получавших дополнительно к ОВГМ ингаляции ксеноном, по завершении курса лечения нарушения ЭЭГ были выражены только в области метастатического поражения, а также в прилегающих к ней областях и, в отличие от пациентов двух других групп, не затрагивали интактные зоны коры.

Таким образом, ингаляции ксеноном являются эффективным средством оптимизации лучевой терапии. Его нейропро-текторное и, возможно, радиопротекторное действие позволяет уменьшить выраженность побочных реакций, улучшить функциональное состояние центральной нервной системы и качество жизни пациентов с МПГМ. Вероятно, такой эффект связан с позитивным влиянием ксенона не только на кору, но и на подкорковые структуры мозга.

Ключевые слова: биоэлектрическая активность, электроэнцефалограмма, спектральная мощность, ксенон, ингаляции, метастатическое поражение головного мозга, облучение головного мозга, буст.

The nervous system is highly sensitive to ionizing radiation, thus it is one of the main dose-limiting structures in radiotherapy. Side effects accompanying brain radiation require new approaches to reduce the negative consequences. The use of xenon appears promising, since a number of studies demonstrated its neuroprotective effects. EEG parameters were studied in 24 patients of both genders aged 50.5±0.9 years with solitary brain metastases that were divided equally into three groups. Group 1 received adjuvant whole brain irradiation (WBI), group 2 - WBI with the additional boost to the bed of resected metastasis, and group 3 - the scheme similar to the previous one plus xenon-oxygen mixture inhalations. The effect of xenon on the parameters of the bioelectric activity of the brain ofpatients was studied before, during and after radiotherapy. Spectral EEG power of quiet wakefulness with closed eyes in the frequency range of 0.5 - 18.0 Hz was calculated using the Fourier transform. After the treatment course, patients receiving brain radiation and xenon inhalations showed EEG abnormalities only at the site of metastatic lesion and in adjacent areas and, in contrast to the other two groups, did not involve intact cortex areas. Thus, xenon inhalations are an effective way of radiotherapy optimization. Its neuroprotective and possibly radioprotective effect allows reducing the severity of adverse reactions and improving the functional state of the central nervous system and quality of life ofpatients with brain metastasis. Such an effect could be associated with the positive influence of xenon not only on the cortex but also on the subcortical structures of the brain.

Keywords: bioelectric activity, electroencephalogram, spectral power, xenon, inhalation, brain metastases, brain irradiation, boost.

Традиционно ксенон используется в низкопоточной анестезии. Он считается одним из лучших ингаляционных анестетиков, поскольку является химически инертным и выделяется из организма через легкие в неизмененном виде [1], не вызывает негативных сдвигов в биоэлектрической активности мозга [2], обладает кардиопротекторными и нейропротекторными [1, 3] свойствами.

Обычно для лечения метастатического поражения головного мозга (МПГМ) и профилактики его рецидивов используется адъювантная лучевая терапия (ЛТ) в объеме облучения всего головного мозга (ОВГМ) [4] и/или буста на ложе метастаза [5], что позволяет увеличить показатели выживаемости пациентов. Однако частыми побочными эффектами данного вида терапии являются снижение

ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION.

качества жизни больных (головные боли, утомляемость, нарушение координации), а также долгосрочное снижение когнитивных функций, в частности памяти, как полагают, вследствие лучевого повреждения гиппокампа [6]. В соответствии с вышесказанным актуальным является поиск стратегий, направленных на снижение негативного влияния ЛТ и восстановление функций мозга. В этом отношении перспективным представляется использование ксенона, поскольку в ряде исследований показано, что его применение в субанестетических концентрациях позволяет снизить риск церебральной ишемии [7] и улучшить общее самочувствие больных [8], в том числе за счет активирующего влияния на центральную нервную систему [9]. Иначе говоря, были констатированы нейропротекторные свойства ксенона [10].

Целью настоящего исследования - изучение влияния ксенона на параметры биоэлектрической активности головного мозга на разных этапах адъ-ювантной ЛТ у пациентов с удаленными церебральными метастазами.

Методы исследования

В исследование были включены 24 пациента мужского и женского пола в возрасте 50,5±0,9 года с одиночным МПГМ, причиной которого являлись опухоли легкого (35 %), молочной железы (26 %), меланома (31 %), а также рак нижних отделов толстого кишечника, яичников, почки (всего 8 %). Пациенты находились на лечении в ФГБУ «РНИОИ» в 2013-2016 гг. Все протоколы исследования были подготовлены в соответствии с этическими стандартами Хельсинкской декларации (1964) и были одобрены этическим комитетом института.

В соответствии с тактикой лечения сформированы 3 группы пациентов по 8 человек в каждой. В 1-ю группу были включены больные, получавшие адъювантную ЛТ в объеме ОВГМ; во 2-ю вошли пациенты, которым проводилась ЛТ в объеме ОВГМ с бустом на ложе удаленного метастатического очага; 3-ю составили пациенты, получавшие ОВГМ с бустом, методологически аналогичное 2-й группе, а также ингаляции ксенон-кислородной смесью после локального облучения (2 раза в неделю) на протяжении всего курса ЛТ.

Курс ЛТ, как правило, начинали через 3^4 недели после резекции метастаза. ОВГМ разовой очаговой дозой (РОД) 2,4 Гр выполняли 1 раз в день 5 дней в неделю на протяжении 3 недель, всего 15 фракций. Суммарная очаговая изоэффективная доза (СОД изоэф.) составляла 40 Гр. Для 2-й и 3-й групп буст на ложе удаленного метастатического очага подводился через 4-5 ч после ОВГМ; РОД

NATURAL SCIENCE. 2017. No. 4-2

составляла 0,6 Гр, а СОД изоэф. - 60 с учетом доз-ной нагрузки при ОВГМ.

Ингаляции ксенон-кислородной смесью проводили после сеанса локального облучения 2 раза в неделю: во 2, 5, 7, 10, 12 и 15-й дни курса ЛТ. Процедуру начинали с денитрогенезации (удаление из организма свободного и растворенного азота). Через дыхательную маску в течение 5 мин давали дышать пациенту медицинским кислородом по полуоткрытому контуру (газопоток 4^6 л/мин). Затем контур переводили в закрытый режим, в систему подавали ксенон при скорости потока 0,8 л/мин. Содержание ксенона во вдыхаемой смеси составляло 20^25 %. В завершение процедуры пациенту в течение нескольких минут в ингаляционный контур подавался медицинский кислород. Общая длительность процедуры составляла 15^20 мин.

До начала, в середине и на следующие сутки после завершения ЛТ проводили регистрацию электроэнцефалограммы (ЭЭГ) пациентов в состоянии спокойного бодрствования с открытыми и закрытыми глазами. Регистрировали ЭЭГ в 19 мо-ноплярных отведениях (Fp1Fp2F7F3FzF4F8T3 C3CzC4T4T5P3PzP4T6O1O2), расположенных по системе 10 - 20 на электроэнцефалографе-регистраторе «Энцефалан ЭЭГР-19/26» («Медиком МТД», Таганрог).

Рассчитывали спектральную мощность ЭЭГ спокойного бодрствования с закрытыми глазами в диапазоне частот 0,5-18,0 Гц с помощью Фурье-преобразования (fast Fourier transform, FFT). Артефакты исключали из анализа. Данные обрабатывали, используя пакет программы STATISTICA 8. Метод анализа Repeated ANOVA после поправки Bonferroni использовали для оценки влияния вида терапии на параметры спектральной мощности ЭЭГ. Статистический анализ пространственных изменений спектральной мощности ЭЭГ на этапах лечения выполняли с помощью непараметрического теста Колмогорова - Смирнова (p<0,01).

Результаты исследования

До начала ЛТ у всех пациентов отмечены в соответствии с классификацией Е.А. Жирмунской и В.С. Лосева [11] умеренные нарушения ЭЭГ. Фоновое обследование в состоянии спокойного бодрствования при закрытых глазах показало наличие регулярного альфа-ритма частоты 8-9 T/с немоду-лированного либо слабомодулированного веретена, со слабовыраженной зональностью (T-период). В ответ на открывание глаз отмечены четкая депрессия альфа-ритма и неполное его восстановление после закрывания.

ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION.

NATURAL SCIENCE.

2017. No. 4-2

Анализ средних значений спектральной мощности в четырех частотных диапазонах ЭЭГ бодрствования с закрытыми глазами у пациентов всех 3 групп (Repeated ANOVA, с поправкой Bonferroni) показал, что этот показатель изменяется на разных этапах лечения и зависит от вида терапии (F(df 10)=11,7, p=0,0001). Статистический анализ пространственных изменений спектральной мощности ЭЭГ позволил выявить у пациентов 1-й группы прирост мощности дельта-активности на 3-и -5-е сут лечения практически во всех анализируемых областях, кроме височной и затылочной левого полушария, а также снижение мощности в лобной и затылочной зонах коры также слева. Помимо этого, отмечен прирост мощности тета-активности в височных областях обоих полушарий и теменной области - правого, альфа-активности - во всех анализируемых областях, а также бета-активности - в лобной, центральной и теменной корковых зонах мозга (рис. а1).

После завершения ЛТ у пациентов 1-й группы были выявлены по сравнению с фоном увеличение мощности дельта- и альфа-активности практически во всех анализируемых областях коры мозга и ее снижение в лобной области правого полушария. Отмечено также увеличение мощности тета-активности во фронтальных и центральных корковых зонах обеих гемисфер, височной и теменной

областях правого полушария, а ее снижение - во фронтальной области коры также справа. Кроме того, установлен прирост мощности бета-активности в теменно-затылочных и центральной областях обоих полушарий, а также во фронтальной области - левого (рис. а2).

У пациентов 2-й группы по сравнению с фоном на 3-и - 5-е сут терапии на ЭЭГ выявлено снижение спектральной мощности дельта-, тета-и альфа-активности в лобной, центральной, теменной и затылочной областях. Отмечено снижение мощности бета-активности во фронтальной и затылочной областях обоих полушарий, в центральной области правого и теменной - левого полушария. Выявлены прирост мощности дельта-активности во фронтальной области правого полушария, в височной и теменной - левого, а также увеличение мощности тета-активности в теменной области правого полушария и альфа -активности в височной области левого полушария (рис. б1). По окончании курса ЛТ установлено снижение мощности дельта-, тета-, альфа-активности по сравнению с фоновыми значениями практически во всех анализируемых областях. Выявлен прирост мощности дельта-активности в центральной и теменной областях правого, а также альфа-активности - в теменной области обоих полушарий (рис. б2).

0,5-4,0

4,1-8,0

8,1-12,0

(f 'S/

з© Fz

!cz м

-о—

|ХбРз ■k jS

12,1-18,0 Гц JX.

a/a

1

2

ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION. NATURAL SCIENCE. 2017. No. 4-2

0,5-4,0 4,1-8,0 8,1-12,0 12,1-18,0 Гц

0,5-4,0

4,1-8,0

8,1-12,0

12,1-18,0 Гц

в/c

Изменения значений спектральной мощности в диапазоне частот ЭЭГ на разных этапах лечения: а - пациентов 1-й группы; б - 2-й группы; в - 3-й группы. Сравнение спектральной мощности в диапазоне частот ЭЭГ с ее значениями до лечения: 1 - на 3-и - 5-е сут лечения; 2 - после лечения / Changes in spectral power values of EEG frequency range at different stages of treatment: a - patients of group 1; b - 2; c - 3. Comparison of spectral power values of EEG frequency

range of treatment and before: 1 - on days 3-5; 2 - after treatment

1

2

1

2

ISSN 0321-3005 ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ РЕГИОН._ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ. 2017. № 4-2

ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION. NATURAL SCIENCE. 2017. No. 4-2

У пациентов 3-й группы, получавших ингаляции ксеноном, на 3-5-й день терапии по сравнению с исходными значениями выявлены увеличение мощности дельта-активности во всех анализируемых областях, уменьшение мощности тета-активности в центральной области правого и в теменных областях обоих полушарий. Зарегистрировано также увеличение мощности альфа-активности в центральной и теменной областях левого полушария, ее снижение -в центральной и теменной правого и затылочных областях обоих полушарий. Снижение мощности бета-активности было отмечено в центральной и теменной зонах коры (рис. в1).

По сравнению с параметрами ЭЭГ до начала терапии, после ее завершения отмечено снижение мощности дельта-активности в лобных, центральных и затылочных областях, а ее увеличение - в теменной области правого полушария. Также было выявлено снижение мощности тета-активности в центральной и теменной областях, альфа-активности - в лобной и центральной зонах коры со смещением в правое и в теменной - со смещением в левое полушарие (рис. в2).

Таким образом, у пациентов 1 -й группы после завершения курса ЛТ в объеме ОВГМ выявлено усиление синхронизации ЭЭГ; отмечены признаки общемозговых нарушений корково-подкорковых связей. Из данных литературы известно, что ОВГМ сопровождается гипоксией тканей головного мозга вследствие повреждающего влияния на его сосуды [12]. Существуют предположения, что наиболее выраженное негативное влияние ЛТ оказывает на подкорковые структуры мозга, в частности на гип-покамп [13].

В целях предупреждения рецидивирования и дальнейшего развития метастазов в дополнение к ОВГМ либо в качестве самостоятельной терапии применяют буст на ложе метастатического поражения [14]. Однако в литературе не найдено сведений о влиянии увеличения лучевой нагрузки за счет добавления буста на функциональное состояние головного мозга. Результаты нашего исследования показали, что у пациентов 2-й группы адъювантная ЛТ сопровождалась активацией ЭЭГ в большинстве исследуемых зон и усилением синхронизации в области удаленного метастатического очага. Кроме того, после курса ЛТ установлены общемозговые нарушения корково-гиппокампальных связей на фоне снижения мощности ЭЭГ. На основании анализа биоэлектрической активности мозга пациентов 1-й и 2-й групп предполагается, что получаемая ими терапия, вероятно, оказывает негативное влияние на активность нейронов коры и подкорковых структур.

После завершения ЛТ в сочетании с ксеноном у пациентов 3-й группы патологические изменения биоэлектрической активности были обнаружены только в области удаленного метастатического очага, а в прилегающих к нему областях мозга выявлена активация биоэлектрической активности. Подобный региональный активирующий эффект ксенона был описан в [9].

Патологические изменения биоэлектрической активности мозга, наблюдаемые на фоне ОВГМ с бустом и без него, по мнению ряда авторов, связаны с гипоксией [12, 13]. Гипоксия, в свою очередь, сопровождается нарушением метаболических процессов, ионного транспорта, накоплением свободных ионов Ca2+ и запуском реакций глутамат-кальциевого каскада [15], что приводит к изменению свойств клеточных мембран, развитию тканевого отека, нарушению проницаемости гематоэн-цефалического барьера, сосудистому спазму [16] и, как следствие, гибели клеток мозга. В работе [17] были установлены нейропротекторные свойства ксенона при использовании его в качестве базисной анестезии у пациентов при хирургическом лечении опухолей больших полушарий мозга. Исследование, выполненное на гипоксической модели, показало, что при использовании ксенона отмечается защитный эффект, распространяющийся на кору мозга, гиппокамп, базальные ганглии, таламус [18]. Возможно, данный эффект ксенона обусловлен его способностью увеличивать региональный кровоток и повышать метаболизм тканей [19].

Таким образом, ингаляции ксеноном являются эффективным средством оптимизации адъювант-ной ЛТ. Нейропротекторное и, возможно, радиопротекторное действие ксенона позволяет улучшить функциональное состояние центральной нервной системы и уменьшить выраженность побочных реакций противоопухолевой терапии у пациентов с МПГМ. Вероятно, такой эффект связан с позитивным влиянием ксенона не только на кору, но и на подкорковые структуры мозга.

Литература

1. Буров Н.Е., Потапов В.Н., Макеев Г.Н. Ксенон в анестезиологии (клинико-экспериментальные исследования). М., 2000. 300 с.

2. Рылова А.В., Сазонова О.Б., Лубнин А.Ю, Машеров Е.Л. Динамика биоэлектрической активности мозга при проведении анестезии ксеноном у нейрохирургических больных // Анестезиология и реаниматология. 2010. № 2. С. 31-33.

3. Harris K., Armstrong S.P., Campos-Pires R., Kiru L., Franks N.P., Dickinson R. Neuroprotection against traumatic brain injury by xenon, but not argon, is mediated by inhibition at the N-methyl-D-aspartate receptor glycine site // Anesthesiology. 2013. Vol. 119 (5). P. 1137-1148.

ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION. NATURAL SCIENCE. 2017. No. 4-2

4. Nieder C., Astner S.T., Grosu A.L., Andratschke N.H., Molls M. The role of postoperative radiotherapy after resection of a single brain metastasis. Combined analysis of 643 patients // Strahlenther Onkol. 2007. Vol. 183 (10). P. 576-580.

5. Brennan C., Yang T.J., Hilden P., Zhang Z., Chan K., Yamada Y., Chan T.A., Lymberis S.C., Narayana A., Tabar V., Gutin P.H., Ballangrud A., Lis E., Beal K. A phase 2 trial of stereotactic radiosurgery boost after surgical resection for brain metastases // Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 2014. Vol. 88 (1). P. 130-136.

6. Dye N.B., Gondi V., Mehta M.P. Strategies for preservation of memory function in patients with brain metastases // Chin. Clin. Oncol. 2015. Vol. 4 (2), № 24. Р. 2304-3865.

7. Ma D., Wilhelm S., Maze M., Franks N. Neuroprotective and neurotoxic properties of the inert gas, xenon // Br. J. Anaesth. 2002. Vol. 89. P. 739-746.

8. Кит О.И., Франциянц Е.М., Меньшенина А.П., Мои-сеенко Т.И., Ушакова Н.Д., Попова Н.Н., Якушин А.В. Роль плазмафереза и ксенон-терапии в коррекции острых последствий хирургической менопаузы у больных раком шейки матки // Политем. сетевой электрон. науч. журн. Куб. гос. аграр. ун-та. 2016. № 117. С. 472-486.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

9. Бубеев Ю.А., Кальманов А.С., Котровская Т.И. Нейрофизиологическое сопровождение процедуры коррекции функционального состояния методом ингаляции человеком терапевтических доз медицинского ксенона // Технология живых систем. 2010. Т. 7, № 8. С. 58-63.

10. SchmidtM., Marx T., Armbruster S., Reinelt H., Schirmer U. Effect of xenon on elevated intracranial pressure as compared with nitrous oxide and total intravenous anesthesia in pigs // Acta Anaesthesiol. Scand. 2005. Vol. 49. P. 494-501.

11. Жирмунская Е.А., Лосев В.С. Системы описания и классификация электроэнцефалограмм человека. М.: Наука, 1984. С. 51-60.

12. Yoder M. Defining human endothelial progenitor cells // J. Thromb. Haemost. 2009. № 7, suppl. 1. P. 49-52.

13. Zhang Z., Zhang L., Jiang Q., Zhang R., Davies K., Powers C., Bruggen N., Chopp M. VEGF enhances angiogenesis and promotes blood-brain barrier leakage in the ischemic brain // J. Clin. Invest. 2000. Vol. 106. Р. 829-838.

14. Akhtar M.S., Kousar F., Fatmi S., Jabeen K., Akhtar K. Quality of life and symptoms control in brain metastasis after palliative whole brain radiotherapy using two different protocols // J. Coll. Physicians Surg. Pak. 2012. Vol. 22 (5). Р. 311-316.

15. Michenfelder J. The interdependency of cerebral function and metabolic effects following massive doses of thiopental in the dog // Anesthesiology. 1974. № 41 (3). P. 231-236.

16. Wilson J.X., Gelb A.W. Free radicals, antioxidants, and neurologic injury: possible relationship to cerebral protection by anesthetics // J. Neurosurg. Anesthesiol. 2002. № 14 (1). P. 66-79.

17. Петросян Л.Г. Оценка нейропротективных свойств ксенона при операциях у больных с объемными образованиями головного мозга: дис. ... канд. мед. наук. М., 2014. 116 с.

18. Dingley J., Tooley J., Porter H., Thoresen M. Xenon provides short-term neuroprotection in neonatal rats when administered after hypoxia-ischemia // Stroke. 2006. Vol. 37. Р. 501-506.

19. Horn P., Vajkoczy P., Thome C., Muench E., Schilling L., Schmiedek P. Xenon-induced flow activation in patients with cerebral insult who undergo xenon-enhanced CT blood flow studies // AJNR Am. J. Neuroradiol. 2001. Vol. 22. Р. 1543-1549.

References

1. Burov N.E., Potapov V.N., Makeev G.N. Ksenon v anesteziologii (kliniko-eksperimental'nye issledovaniya) [Xenon in anesthesiology (clinical and experimental studies)]. Moscow, 2000, 300 p.

2. Rylova A.V., Sazonova O.B., Lubnin A.Yu., Mashe-rov E.L. Dinamika bioelektricheskoi aktivnosti mozga pri provedenii anestezii ksenonom u neirokhirurgicheskikh bol'nykh [Dynamics of bioelectrical activity of the brain during xenon anesthesia in neurosurgical patients]. Anesteziologiya i reanima-tologiya. 2010, No. 2, pp. 31-33.

3. Harris K., Armstrong S.P., Campos-Pires R., Kiru L., Franks N.P., Dickinson R. Neuroprotection against traumatic brain injury by xenon, but not argon, is mediated by inhibition at the N-methyl-D-aspartate receptor glycine site. Anesthesiology. 2013, vol. 119 (5), pp. 1137-1148.

4. Nieder C., Astner S.T., Grosu A.L., Andratschke N.H., Molls M. The role of postoperative radiotherapy after resection of a single brain metastasis. Combined analysis of 643 patients. Strahlenther Onkol. 2007, vol. 183 (10), pp. 576-580.

5. Brennan C., Yang T.J., Hilden P., Zhang Z., Chan K., Yamada Y., Chan T.A., Lymberis S.C., Narayana A., Tabar V., Gutin P.H., Ballangrud A., Lis E., Beal K. A phase 2 trial of stereotactic radiosurgery boost after surgical resection for brain metastases. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 2014, vol. 88 (1), pp. 130-136.

6. Dye N.B., Gondi V., Mehta M.P. Strategies for preservation of memory function in patients with brain metastases. Chin. Clin. Oncol. 2015, vol. 4 (2), No. 24, pp. 2304-3865.

7. Ma D., Wilhelm S., Maze M., Franks N. Neuroprotec-tive and neurotoxic properties of the inert gas, xenon. Br. J. Anaesth. 2002, vol. 89, pp. 739-746.

8. Kit O.I., Frantsiyants E.M., Men'shenina A.P., Moiseenko T.I., Ushakova N.D., Popova N.N., Yakushin A.V. Rol' plazmafereza i ksenonterapii v korrektsii ostrykh posledstvii khirurgicheskoi menopauzy u bol'nykh rakom sheiki matki [Role of plasmapheresis and xenon therapy in correction of acute consequences of surgical menopause in patients with cervical cancer]. Politem. setevoi elektron. nauch. zhurn. Kub. gos. agrar. un-ta. 2016, No. 117, pp. 472-486.

9. Bubeev Yu.A., Kal'manov A.S., Kotrovskaya T.I. Nei-rofiziologicheskoe soprovozhdenie protsedury korrektsii funktsional'nogo sostoyaniya metodom ingalyatsii chelovekom terapevticheskikh doz meditsinskogo ksenona [Neurophysio-logical follow-up of the procedure of correction of the functional state by inhalation of human therapeutic doses of medical xenon]. Tekhnologiya zhivykh sistem. 2010, vol. 7, No. 8, pp. 58-63.

10. Schmidt M., Marx T., Armbruster S., Reinelt H., Schirmer U. Effect of xenon on elevated intracranial pressure as compared with nitrous oxide and total intravenous anesthesia in pigs. Acta Anaesthesiol. Scand. 2005, vol. 49, pp. 494-501.

11. Zhirmunskaya E.A., Losev V.S. Sistemy opisaniya i klassifikatsiya elektroentsefalogramm cheloveka [Description and classification of human electroencephalograms]. Moscow: Nauka, 1984, pp. 51-60.

12. Yoder M. Defining human endothelial progenitor cells. J. Thromb. Haemost. 2009, No. 7, Suppl. 1, pp. 49-52.

13. Zhang Z., Zhang L., Jiang Q., Zhang R., Davies K., Powers C., Bruggen N., Chopp M. VEGF enhances angiogene-

ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION. NATURAL SCIENCE. 2017. No. 4-2

sis and promotes blood-brain barrier leakage in the ischemic brain. J. Clin. Invest. 2000, vol. 106, pp. 829-838.

14. Akhtar M.S., Kousar F., Fatmi S., Jabeen K., Akhtar K. Quality of life and symptoms control in brain metastasis after palliative whole brain radiotherapy using two different protocols. J. Coll. Physicians Surg. Pak. 2012, vol. 22 (5), pp. 311316.

15. Michenfelder J. The interdependency of cerebral function and metabolic effects following massive doses of thiopental in the dog. Anesthesiology. 1974, No. 41 (3), pp. 231-236.

16. Wilson J.X., Gelb A.W. Free radicals, antioxidants, and neurologic injury: possible relationship to cerebral protection by anesthetics. J. Neurosurg. Anesthesiol. 2002, No. 14 (1), pp. 6679.

17. Petrosyan L.G. Otsenka neiroprotektivnykh svoistv ksenona pri operatsiyakh u bol'nykh s ob"emnymi obrazovani-yami golovnogo mozga: dis. ... kand. med. nauk [Evaluation of the neuroprotective properties of xenon in operations in patients with volumetric cerebral formations]. Moscow, 2014, 116 p.

18. Dingley J., Tooley J., Porter H., Thoresen M. Xenon provides short-term neuroprotection in neonatal rats when administered after hypoxia-ischemia. Stroke. 2006, vol. 37, pp. 501-506.

19. Horn P., Vajkoczy P., Thome C., Muench E., Schilling L., Schmiedek P. Xenon-induced flow activation in patients with cerebral insult who undergo xenon-enhanced CT blood flow studies. AJNR Am. J. Neuroradiol. 2001, vol. 22, pp. 1543-1549.

Поступила в редакцию /Received_6 сентября 2017 г. /September 6, 2017

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.