Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Морфологические и морфометрические характеристики стромы молочной железы как показатели особенностей структурного гомеостаза в норме и при опухолевом росте (обзор литературы) 16
1.1. Структурные элементы соединительной ткани как потенциальные маркеры гомеостатических процессов в норме и при опухолевом росте 20
1.2. Особенности микроциркуляториого русла молочной железы в норме и при патологии 23
1.3. Особенности вегетативной иннервации молочной железы в норме, при предопухолевых и опухолевых процессах 24
1.4. Особенности клеточного состава стромы молочной железы в норме, при предопухолевых и опухолевых процессах 27
1.5. Использование морфометрических методов для изучения патологических процессов в молочной железе 33
Глава 2. Нозологическая характеристика материала и методы его исследования 44
Глава 3. Особенности различий клеточной составляющей коммуни кационных систем в стромальном компоненте молочной железы в норме (контрольное исследование), при дисплазии и раке 64
3.1. Анализ неоднородности клеточного микроокружения сосудов микроциркуляториого русла в составе отличительных множеств сопоставимых статистических рядов (увеличение х 400) 65
3.2. Анализ неоднородности клеточного микроокружения артериол, капилляров и венул в составе отличительных множеств сопоставимых статистических рядов (увеличение х 900) 70
3.3. Анализ неоднородности клеточного микроокружения вегетатив ных нервных терминалей в составе отличительных множеств сопостави мых статистических рядов (увеличение х 400) 76
Глава 4. Категоризированные отличительные множества сопостави мых статистических рядов и анализ их градаций в парах выборочных со вокупностей молочной железы в норме (контрольное исследование), при дисплазии и раке 82
4.1. Категоризированные отличительные множества сопоставимых статистических рядов клеточного окружения микроциркуляторного русла и особенности различий относительных частот их градаций в парах выборочных совокупностей (увеличение х400) 82
4.2. Категоризированные отличительные множества сопоставимых статистических рядов клеточного микроокружения артериол, венул, капилляров и особенности различий относительных частот их градаций в парах выборочных совокупностей (увеличение х900) 91
4.2.1. Сравнительная характеристика распределения относительных частот градаций категоризированных отличительных множеств сопоставимых статистических рядов вокруг артериол 94
4.2.2. Сравнительная характеристика распределения относительных частот градаций категоризированных отличительных множеств сопоставимых статистических рядов вокруг капилляров 100
4.2.3. Сравнительная характеристика распределения относительных частот градаций категоризированных отличительных множеств сопоставимых статистических рядов вокруг венул 106
4.3. Категоризированные отличительные множества сопоставимых статистических рядов клеточного микроокружения вегетативных нерв ных терминалей и особенности различий относительных частот их града ций в парах выборочных совокупностей (увеличение х400) 113
4.3.1. Сравнительная характеристика распределения относительных частот градаций категоризированных отличительных множеств сопоставимых статистических рядов вокруг адренергических нервных терминалей.115
4.3.2. Сравнительная характеристика распределения относительных частот градаций категоризированных отличительных множеств сопоставимых статистических радов вокруг холинергических нервных термииалей 119
Глава 5. Диагностические коэффициенты и их информативность как показатели неоднородности клеточной составляющей коммуникационных систем молочной железы в норме (контрольное исследование), при дисплазии и раке 123
5.1. Диагностические коэффициенты и информативность категоризированных отличительных множеств сопоставимых статистических рядов вокруг сосудов микроциркуляторного русла (увеличение х 400)... 124
5.2. Диагностические коэффициенты и информативность категоризированных отличительных множеств сопоставимых статистических рядов вокруг артериол, капилляров и венул (увеличение х 900) 131
5.2.1. Диагностические коэффициенты и информативность категоризированных отличительных множеств сопоставимых статистических рядов вокруг артериол 132
5.2.2. Диагностические коэффициенты и информативность категоризированных отличительных множеств сопоставимых статистических рядов вокруг капилляров '. 138
5.2.3. Диагностические коэффициенты и информативность категоризированных отличительных множеств сопоставимых статистических рядов вокруг венул 144
5.3. Диагностические коэффициенты и информативность категори
зированных отличительных множеств сопоставимых статистических ря
дов вокруг вегетативных нервных термииалей (увеличение х 400) 151
5.3.1. Диагностические коэффициенты и информативность категорвдированных отличительных множеств сопоставимых статистических рядов вокруг адренергических нервных терминален 151
5.3.2. Диагностические коэффициенты и информативность категоризированных отличительных множеств сопоставимых статистических рядов вокруг холинергических нервных терминален 155
Глава 6. Анализ эффективности применения диагностического алго ритма для идентификации стромального компонента молочной железы в норме (контрольное исследование), при дисплазии и раке в практическом приложении 161
6.1. Результаты применения последовательного диагностического алгоритма при идентификации стромы вокруг сосудов микроциркулято-ного русла (увеличение х 400) 162
6.2. Результаты применения последовательного диагностического алгоритма при идентификации стромы вокруг артериол, капилляров и венул (увеличение х 900) 173
6.2.1. Результаты принятия решений по клеткам стромы вокруг артериол 174
6.2.2. Результаты принятия решений по клеткам стромы вокруг капилляров 185
6.2.3. Результаты принятия решений по клеткам стромы вокруг венул 196
6.3. Результаты применения последовательного диагностического
алгоритма при идентификации стромы по категоризированным отличи
тельным множествам сопоставимых статистических рядов вокруг вегета
тивных нервных терминалей (увеличение х 400) 209
6.3.1. Результаты принятия решений по клеткам стромы вокруг адренергических нервных терминалей 210
6.3.2. Результаты принятия решений по клеткам стромы вокруг холинергических нервных терминалей 222
Глава 7. Неоднородность клеточной составляющей коммуникацион ных систем молочной железы в контрольных исследованиях, при диспла-зии, раке и возможности ее использования для морфометрическои идентификации стромы (заключение ) 235
Выводы 244
Практические рекомендации 245
Литература
- Особенности микроциркуляториого русла молочной железы в норме и при патологии
- Анализ неоднородности клеточного микроокружения артериол, капилляров и венул в составе отличительных множеств сопоставимых статистических рядов (увеличение х 900)
- Категоризированные отличительные множества сопоставимых статистических рядов клеточного микроокружения артериол, венул, капилляров и особенности различий относительных частот их градаций в парах выборочных совокупностей (увеличение х900)
- Диагностические коэффициенты и информативность категоризированных отличительных множеств сопоставимых статистических рядов вокруг артериол, капилляров и венул (увеличение х 900)
Введение к работе
Актуальность исследования
Проблемы возникновения и прогрессии опухолей различных локализаций, а так же потенциальные возможности ранней диагностики новообразований интенсивно разрабатываются во всем мире с давних пор. В последнее время основное внимание уделяется всестороннему изучению особенностей эпителия, связанных с пролиферативной активностью и ведущих к его опухолевому преобразованию. В связи с этим многие научные работы направлены на уточнение структурно-функциональных механизмов межклеточных взаимодействий с применением моноклональных антител [Аничков Н.М., 1990; Пальцев М.А., Иванов А.А., 1995; Козлов Д.В., 1996], дифференциальную диагностику дисрегенераторных, предраковых процессов и злокачественных опухолей различных локализаций и форм с помощью иммуногистохимических методов исследования [Франк Г.А. и др., 1995; Коган Е.А., 1995; Петровичев Н.Н. и др. 1999; Соловьев Ю.Н., 1999; Пожарисский К.М. и др., 1999; Рыбакова М.Г., Тихонова Ю.А., 2003; Коган Е.А., Парамонова Н.Б., Демура С.А., Попова Е.Н., 2003], изучение изменений опухолевой ткани при лучевом повреждении [Лушников Е.Ф., 1977; Галил-Оглы Г.А. и др., 1986].
Многообразие подходов к исследованию особенностей эпителиального компонента ведет к быстрому накоплению данных, характеризующих эпителиальные маркеры «индивидуальности поведения» опухоли. При этом необходимо констатировать факт незаслуженной потери интереса к изучению стро-мального компонента, несмотря на то, что его морфогенетическая значимость при опухолевой прогрессии велика [Николаев А.А., Ягубов А.С., 1975; Головин Д.И., 1982; Билынский Б.Т., Володько Н.А., Шпарык Я.В., 1991; Савинов В.А., 1995]. Именно строма является основой, обеспечивающей возможность существования эпителия в условиях измененного характера обменных процессов в тканях при опухолевом росте. Поэтому в прижизненном диагностиче-
ском процессе при изучении биопсийного и операционного материалов должна использоваться, видимо, не только оценка составляющих эпителия, но и стромы. Важность такого комплексного подхода несомненна.
Паренхиматозно-стромальные взаимоотношения при предраках и раках молочной железы на протяжении последних десятилетий являются предметом научных исследований в патологической анатомии [Зарудин В.В., 1986, Дик-штейн Е.А., Василенко И.В., 1987, Доросевич А.Е., 1988, Голубев О.А., 1993, Бехтерева И.А., 1998]. Эти исследования обосновывают факт сопряженной (синхронной) трансформации паренхиматозного и стромального компонентов в условиях нормы и опухолевого роста. Поэтому одним из подходов к уточнению состояний структурных гомеостатических систем в патологоанатомиче-ской диагностике опухолевого роста может быть по возможности исчерпывающая оценка количественно-качественных особенностей распределения клеточных популяций стромы, обладающих наиболее информативными свойствами в непосредственной близости от сосудов микроциркуляторного русла и вегетативных нервных терминалей [Доросевич А.Е., Абросимов СЮ. 2002].
Следует учесть, что эффективное использование маркеров в морфологической диагностике опухолей возможно лишь при одновременном учете и специально спланированной обработке ряда наиболее значимых диагностических показателей. При этом обязательно должны учитываться многообразные, тонкие и глубокие механизмы рекомбинационных преобразований [Д.С. Сар-кисов, 1994]. Кроме того, даже известные проявления прогрессии опухолевого роста сегодня не всегда могут быть адекватно оценены лишь осмыслением и описательным характером изучаемых категорий [С.Г. Григорьева, 2001]. Природа наградила человека способностью к аналитическому мышлению, но ограничила его жесткими рамками возможностей осмысления и одновременного анализа многогранности проявлений, которые, возможно, в совокупности и определяют диагностическую ценность определенного события.
Инструмент, который может эффективно помочь в оценке значимости
таких событий, несомненно, дает математическая статистика в совокупности с возможностями компьютерного анализа многообразных проявлений различных биологических процессов на тканевом, клеточном и молекулярном уровнях их изучения, а исходные данные могут быть получены с помощью морфо-метрических методов исследования [Г.Г. Автандилов, 2002]. В результате применения этих методов появляется возможность стандартизации и математического описания данных, которые как раз и необходимы для принятия наиболее адекватных диагностических решений [Гублер Е.В., 1990; Сидоренко Е.В., 2000]. Более того, с позиций практического врача-патологоанатома важным моментом при постановке диагноза, особенно в слолшых случаях, может служить математическое обоснование принятия решения.
Вышеназванные подходы к морфологической дифференциальной диагностике с использованием современных достижений науки должны применяться при любой локализации опухоли, в том числе и при опухолях молочной железы.
Необходимость своевременной диагностики и лечения предопухолевых и опухолевых процессов молочной железы обусловлена тем, что число лиц, страдающих данной патологией постоянно увеличивается. Ежегодный прирост заболеваемости РМЖ по некоторым источникам составляет до 8% [Селюжиц-кий И.В., Скворцов СВ., Лыцарь Б.М., Хоменко Л.П., 1993]. Это касается не только жителей России. В США ежегодно выявляется 180 000 случаев вновь заболевших РМЖ, причем эта патология является причиной смерти 48 000 женщин [Apantaku L.M., 2000]. Не секрет, что дифференциальная диагностика предопухолей и опухолей молочной железы является сложной в связи с частым появлением спорных и «пограничных» случаев [European Commission Working Group on Breast Screening Pathology, 1999].
Систематизированное изучение клеточных рекомбинаций стромы с учетом их локализации по отношению к вегетативным нервным терминалям и сосудам микроциркуляторного русла молочной железы в норме, при дисплазии и
раке даст возможность существенно дополнить сведения о состояниях структурного гомеостаза и уточнить подходы к своевременной диагностике опухолевых процессов. Формализация морфометрических данных позволит не только выявить, но и проанализировать различия стромального компонента молочной железы при изучаемых процессах.
Следовательно, нетрадиционное осмысление морфометрических данных с позиции коммуникационных систем, направленное на идентификацию стромального компонента при гистофизиологических и патологических процессах молочной железы является актуальным аспектом как фундаментальной, так и прикладной онкоморфологии.
Исходя из вышесказанного, нами была определена цель и новизна данной работы.
Цель исследования
Обосновать возможность идентификации гетерогенного стромального компонента ткани молочной железы в норме, при дисплазии и раке на основе использования многомерных признаков, количественно описывающих морфологические особенности стромы вокруг сосудов микроциркуляторного русла и вегетативных нервных терминалей.
Научная новизна исследования
Впервые предложен новый подход к идентификации стромального компонента молочной железы на основе оценки статистически значимых различий клеточной составляющей коммуникационных систем в норме, при дисплазии и раке.
Впервые выделены конечные множества возможных рекомбинаций клеточных элементов стромы в виде градаций их категорий и проведен их анализ.
Впервые показаны формализованные различия между относительными частотами одноименных градаций категоризированных множеств сопостави-
мых статистических рядов фибробластов, фиброцитов, лимфоцитов, макрофагов и плазмоцитов относительно сосудистого и нервного компонентов коммуникационных систем при предраке и раке молочной железы.
Впервые произведена оценка возможности применения категоризиро-ванных отличительных множеств клеточных популяций в роли стромальных маркеров предопухолевых и опухолевых процессов МЖ, позволяющая использовать последовательный анализ ограниченного количества полей зрения с целью идентификации стромы.
Практическая значимоеть работы
Предложен оригинальный подход к изучению и применению многомерных морфометрических показателей клеточного состава стромы, содержащих маркерную информацию о принадлежности ее к норме, дисплазии или РМЖ.
На основе комплексной морфометрической и статистической оценки элементов коммуникационных систем молочной железы создана многомерная модель, позволяющая практически оценить особенности проявлений структурных гомеостатических процессов в виде различий частотных распределений категоризированных отличительных множеств клеточных рекомбинаций в норме, при дисплазии и опухолевом росте.
На основе полученных диагностических коэффициентов и использования последовательного диагностического алгоритма показана возможность идентификации стромального компонента молочной железы в норме, при дисплазии и раке.
Определена эффективность предложенного алгоритма с целью идентификации стромы на практике.
Предложенная модель идентификации стромы имеет возможности к совершенствованию. Она позволяет вводить новые количественные, порядковые и качественные признаки, описывающие морфологическую картину стромального компонента в норме и при патологических процессах. Возможны измене-
ния порогов в решающем правиле с учетом априорной вероятности встречаемости изучаемых нозологических форм, что немаловажно при дифференциальной морфологической диагностике различных процессов в практическом преломлении.
Разработано и применено новое устройство для автоматизированного
изготовления серийных параллельных гистологических срезов с одинаковой
плоскостной ориентацией.
Основные положения, выносимые на защиту
Количественные распределения одноименных клеточных популяций стромы молочной железы вокруг компонентов коммуникационных систем: сосудов микроциркуляторного русла, адренергических и холинергических вегетативных нервных терминалей имеют значимые различия в тканях молочной железы при норме, дисплазии и раке.
Отличительные множества сопоставимых статистических рядов клеточных популяций стромы молочной железы имеют различную мерность, которая зависит от пары сравниваемых процессов.
Анализ конечного множества рекомбинаций клеточных элементов стромы возможен при условии применения категоризации их отличительных множеств и объединения категорий в градации.
Мерность отличительных множеств сопоставимых статистических рядов определяет количество градаций и входящих в них категорий, от которых зависит маркерная ценность идентификационного признака.
5. Относительные частоты встречающихся одноименных категоризиро-
ванных отличительных множеств сопоставимых рядов клеток стромы имеют
значимые различия при парных сравнениях выборочных совокупностей нор
мы, дисплазии и рака молочной железы.
6. Использование относительных частот одноименных градаций в парах
выборочных совокупностей позволяет разработать решающее правило для идентификации стромального компонента молочной железы в норме, при дис-плазии и РМЖ.
7. Эффективность решающего правила в практическом приложении зависит от мерности и количества значимо различных градаций категоризиро-ванных отличительных множеств, индивидуальных для каждой конкретной пары рассматриваемых процессов.
Внедрение результатов
Материалы диссертационной работы используются при проведении практических занятий и чтении лекций на кафедре патологической анатомии Смоленской государственной медицинской академии МЗ РФ, кафедре патологической анатомии с курсом судебной медицины Гомельского государственного медицинского университета Министерства здравоохранения Республики Беларусь.
Результаты исследования применяются в работе научной группы Смоленского областного института патологии, отдела общей патологии учреждения здравоохранения «Гомельское областное патологоанатомическое бюро», Брянском патологоанатомическом институте.
Апробация работы
Основные положения диссертации доложены и обсуждены на заседаниях Смоленского областного научного общества патологоанатомов (декабрь 1994 г., март 1995 г., ноябрь 1996 г., декабрь 1998 г., ноябрь 1999 г., апрель 2000 г., апрель 2001 г.); на 1-м съезде Международного союза ассоциаций патологоанатомов, 1995 г., Москва; на 21-м Международном конгрессе Международной академии патологии, 1996 г., Будапешт, Венгрия; на 1-м съезде Российского общества патологоанатомов, 1996 г., Москва; на Междунардной научно-практической конференции, посвященной медицинским последствиям Черно-
быльской катастрофы (15 лет спустя), 2001 г., Гомель, Беларусь; на заседании проблемной комиссии по иммунологии и иммуноморфологии СГМА, 2001 г.; на совместном заседании кафедр: патологической анатомии, анатомии человека, гистологии, медицинской и биологической физики, оперативной хирургии и топографической анатомии, лучевой диагностики с курсом онкологии, госпитальной хирургии, госпитальной терапии, акушерства и гинекологии Смоленской государственной медицинской академии, сотрудников Смоленского областного института патологии и ЦНИЛ, областного онкологического диспансера, 2003 г.; на Всероссийской научной конференции «Гистологическая наука России в начале XXI века: итоги, задачи, перспективы», 2003 г., Москва; на научно-практической конференции «Морфометрия в диагностике болезней», 2003 г., Москва.
Исследование проведено на кафедре патологической анатомии Смоленской государственной медицинской академии, в Смоленском областном институте патологии и Смоленском областном клиническом онкологическом диспансере. Диссертационная работа выполнена по плану научной работы Смоленской государственной медицинской академии и связана с республиканской проблемой «Морфология опухолей». Номер государственной регистрации 01200113629.
Особенности микроциркуляториого русла молочной железы в норме и при патологии
Общеизвестно, что в молочной железе сосуды микроциркуляторного русла (МЦР) берут начало из внутренней и латеральной грудных артерий, а также межреберных артерий [Гитис М.К., Лившиц Д.Л., 1936; Травин А.А., Кургин В.П., 1978] и проходят в составе периферических нервных стволов в рыхлой волокнистой соединительной ткани [Чумаченко П.А., Хмельницкий O.K., Шлыков И.П., 1987]. Сосуды МЦР традиционно имеют три морфофунк-циональных отрезка: артериолы, капилляры и венулы, часто расположенные рядом друг с другом. Причем венулы и капилляры расположены в непосредственной близости с протоковым и дольковым эпителием МЖ [Ahmed А., 1978].
Качество кровоснабжения тканей, а значит, степень соответствия состояния стенки сосуда потребностям регуляции процессов в строме и эпителии [Куприянов В.В., Караганов Я.Л., Козлов В.И., 1975] должно определять количественный и качественный состав клеточных элементов стромы.
Самообновление стромального компонента связано с полипотентной мезенхимальной клеткой [Журавлева Т.В., 1966; Шевченко Н.А., 1975], берущей начало в сосудистой стенке МЦР [Кузин М.И, Пальцын А.А., Адамян А.А., Саркисов Д.С, 1980; Юденич В.В., Пальцын А.А., Залуговский О.Г., 1982; Смольянников А.В., Саркисов Д.С, Пальцын А.А., 1984]. В регенерации принимают участие также и недифференцированные клетки мезенхимального происхождения [Заварзин А.А., Щелкунов СИ., 1954]. Поэтому сосудистая стенка определяет возможности восстановления соединительной ткани в нормальных условиях [Заварзин А.А., Щелкунов СИ., 1954; Куприянов В.В., Караганов Я.Л., Козлов В.И, 1975; Хэм А., Кормак Д., 1983], при репаративной регенерации [Симагин Э.И., Димитров Н.Г., 1972], опухолевом росте [Зербино Д.Д., Дмитрук И.М., 1983] и на этапах прогрессии опухоли [Dagmmo G., Roccehtti М., Urso R. et al, 1983].
Опухолевый процесс осуществляет обратную связь с МЦР и активно стимулирует создание новых сосудистых структур [Сулава Т.А., Габуния У.А., 1985; Folkman J., 1985; Данильченко С.А., Шевченко Н.И., 1988]. Это подтверждается повышением пролиферативной активности эндотелиальных клеток [Denecamp J., 1982], вероятно, в ответ на стимулирующие факторы со стороны эпителия и стромального компонента опухоли. При этом для опухолей могут быть характерны как признаки нормального строения микрососудистых образований, так и видоизмененные сосуды [Белозеров Н.Ю., 1975, 1986; Дикштейн Е.А., Василенко И.В., Данильченко С.А., Шевченко Н.И., 1990].
Нарушения микроциркуляторных механизмов регуляции структурного гомеостаза [Авербах М.М., 1958; Закс М.Г., 1964; Bulbrook R.D., 1992] могут быть показателями существования длительного или извращенного воздействия на эпителиальные структуры гормональных [Чумаченко П.А., 1986], нейроре-гуляторных и других факторов [Бобро Л.И., 1973], которые, как известно, играют немаловажную роль в формировании диспластических процессов в эпителии.
Иннервация молочной железы представлена ветвями межреберных, подключичных нервов шейного сплетения и ветвями передних грудных нервов плечевого сплетения, которые, как правило, сопровождают кровеносные сосуды, частично иннервируя их, а частично являются секреторными элементами вегетативной нервной системы (ВНС) [Португалов В.В., 1955; Островерхов Г.Е., Лубоцкий Д.Н., Бомаш Ю.М., 1964]. Их терминальные отделы вариабельны в структурном отношении [Хэм А., Кормак Д., 1983; Стебельский С.Е., Ма ковецкий В.Д., Стефановская Т.П., 1984] и оканчиваются на эпителии долек и протоков молочной железы [Заварзин А.А., 1938]. Рецепция осуществляется поверхностным, более крупным, и глубоким, более тонким по организации (кустикообразные рецепторы, генитальные тельца, колбы Краузе и другие) аппаратом [Крестинская Т.В., 1952]. Эффекторные нервные элементы ВНС молочной железы, представлены адренергическими и холинергическими нервными терминалями, которые определяются в виде стволиков в междольковой соединительной ткани [Скопичев В.Г., 1973]. Вегетативные нервные термина-ли (ВНТ) часто оканчиваются на сосудах МЦР и могут контактировать с эпителиальными клетками долек и протоков молочной железы. Имеются данные, подтверждающие их количественную зависимость от возраста женщины [Морозова М.Г., 1954].
Состояние сосудистой стенки МЦР находится под контролем периферической нервной системы и непосредственно регулируется терминальными отделами симпатической и парасимпатической нервной системы, а именно адренергическими и холинергическими нервными терминалями и рецепторным звеном ВНС [Крохина Е.М., 1973; Яниг В., 1985; Швалев В.Н., Вихерт A.M., 1988].
В связи с тем, что молочная железа является гормонально зависимым органом (фазы менструального цикла и изменения гормонального статуса, связанные с иными причинами), в организме женщины создаются условия к появлению нарушений регуляции нейро-гуморальных механизмов структурного гомеостаза в том числе и при злокачественных новообразованиях [Заридзе Д.Г., Кушлинский Н.Е., Лифанова Б.Э., Бассалык Л.С., 1990].
Экспериментальные работы [Вольфсон Н.И., 1955; Закс М.Г., 1964; Чумаченко П.А., Хмельницкий O.K., Шлыков И.П., 1987] по изучению воздействия различных гормонов и биологически активных веществ на молочную железу, доказывают существование взаимосвязей между их воздействием и формированием предопухолевых и опухолевых процессов в данном органе [Кавецкий Р.Е., 1962; Сукачева У.А., 1976; Козлов Ю.А.,Лаврова B.C., 1981]. Выделение вегетативными нервными терминалями катехоламинов непосредственно в ткани молочной железы приводит к повышению митотической активности эпителия в физиологических условиях при лактации [Куосайте Б.А., 1974].
Вегетативная нервная система имеет свои особенности не только при регуляции функций организма в физиологических условиях [Снесарев П.Е., 1935; Семенов СП., 1965; Скопичев В.Г., 1973], но и при опухолевом росте. Канцерогены и медиаторы, участвующие в тканевых процессах могут обладать сходными химическими свойствами, что показано в частности для адреналина и диэтилнитрозамина [Гуркало В.К., 1988].
Анализ неоднородности клеточного микроокружения артериол, капилляров и венул в составе отличительных множеств сопоставимых статистических рядов (увеличение х 900)
Проверка предположения об однородности четырех вместе взятых сопоставимых СР ВС Vi, V2, V3, V4 при помощи критерия Крускала-Уоллиса (см. таблицу 4 приложения 1) показала, что, как и при рассмотрении сосудистого окружения МЦР без учета конкретных его отрезков при увеличении х 400, все группы СР независимо от расположения входящих в них клеточных популяций по отношению к отрезкам микроциркуляторного русла содержат значимо различающиеся ряды (р 0,05) одноименных клеток.
Анализ показателей средних рангов при внутригрупповом сравнении СР наметил определенную иерархию, которая по убыванию от большего значения к меньшему показана в таблице 5, а графическое отображение соотношений средних рангов СР клеточных популяций приведено на графиках 2, 3, 4.
Предположение о наметившейся иерархии во всех случаях подтвердилось статистически с помощью критерия Джонкира-Терпстра (см. таблицу 5 приложения 1). Анализ данных таблицы 5, и графиков 2, 3, 4 показывает, что наиболее высокие средние ранги клеток в стромальном компоненте, как правило, наблюдались независимо от отрезков МЦР в центральных и периферических отделах РМЖ, а менее высокие их значения были характерны для стромы нормы и при дисплазии. Таблица 6 показывает, что не все пары сопоставимых СР имеют значимую неоднородность распределений. Меньшее количество различий выявляется при сравнении V1-V2 и V3-V4. Причем, в паре V1-V2 эти различия определяются между Фб около артериол, Фц - около венул, Лф - около капилляров и венул, Мф и Пл - около артериол и капилляров. Еще меньшее количество различий между одноименными клетками стромы прослеживается в паре V3-V4, где значимо различаются лишь Фб вблизи от артериол, капилляров и Пл -вблизи венул.
Практически противоположная картина наблюдается при сравнении ВС V1-V3, V1-V4, V2-V3, V2-V4. Между этими парами в подавляющем большинстве наблюдений определяются значимые различия. Исключение составляют лишь Фц вокруг капилляров в паре V1-V3, а также Фц вокруг капилляров и венул в паре V1-V4. Кроме того, количественные показатели Фб и гематогенных клеток в этих парах преобладают в тканях периферических и центральных отделов РМЖ над аналогичными показателями в случаях нормы и дисплазии вдоль всех отрезков МЦР.
Вышеизложенные результаты указывают на существование значимой неоднородности в распределениях одноименных клеточных популяций вокруг разных отрезков МЦР при каждом из изученных процессов. Меньшее количество различий определяется при сравнении клеточных популяций стромы при норме и дисплазии, а также стромы периферических и центральных отделов РМЖ, заметно большее количество различимых СР присутствует в строме при сравнении нормы и дисплазии с одной стороны, со стромой периферии и центральных отделов РМЖ - с другой.
Объединив значимо неоднородные в парах ВС сопоставимые СР однотипных клеток в группы с одинаковой последовательностью (Фб, Фц, Лф, Мф, Пл), получаем n-мерные ОМСР, которые приведены в таблице 7, где мерность п ОМСР находится в пределах от 0 до 5.
Анализ данных таблицы 7 показывает, что ОМСР для разных пар ВС в зависимости от локализации (отрезка микроциркуляторного русла) не одинаковы. По количеству значимо различающихся СР, формирующих ОМСР, лидируют следующие ВС: вокруг артериол - ViV3; ViV4; V2V3; V2V4, вокруг капилляров - V2V3; V2V4, вокруг венул - V2V3; V2V4, где все пять возможных СР различаются значимо и поэтому мы их учитывали в дальнейшем анализе особенностей стромы. При этом ВС V1V3; V1V4вокруг капилляров и ViV3; V1V4вокруг венул имеют различия по четырем СР, ВС Vi V2 около артериол и капилляров -по трем, а вокруг венул - лишь по двум СР. Наименьшее количество значимо неоднородных СР наблюдается в случаях сравнений ВС V3V4 вокруг артериол и венул, а в ВС V3V4 вокруг капилляров значимо отличающихся СР не выявлено совсем.
Следует отметить, что данный этап анализа подтверждает существование различий распределений клеточных популяций стромы МЖ в парах сравниваемых ВС. Причем пары V1V2 и V3V4 содержат наименьшее количество различающихся СР, как следствие - меньшую мерность ОМСР, и, видимо обладают ограниченной способностью выявления особенностей стромы по сравнению с ОМСР большей мерности.
Выявленные особенности различий в распределениях клеточных популяций стромы вокруг сосудов МЦР и их отрезков в ткани МЖ позволяют предположить, что различия этих количественных клеточных распределений могут иметь место и в непосредственной близости от вегетативных нервных терми-налей, которые, как известно, играют немаловажную роль в регуляции структурного гомеостаза в норме и при патологии. Поэтому следующий этап исследования будет посвящен проверке указанного предположения.
Категоризированные отличительные множества сопоставимых статистических рядов клеточного микроокружения артериол, венул, капилляров и особенности различий относительных частот их градаций в парах выборочных совокупностей (увеличение х900)
Пороговые значения категорий, найденные по критерию Колмогорова-Смирнова, их до- и послепороговые доли указаны в таблице 3 приложения 2. Как и прежде, в данной таблице учтены пары выборочных совокупностей, имеющих значимые отличия после анализа по критерию Манна-Уитни.
Значения порогов колеблются от 5 до 10 в разных ВС по ФБ вокруг артериол, от 6 до 8 - вокруг капилляров и от 5 до 7 - вокруг венул. Ниже пороги по Фц, где их диапазон от 1 до 2 вокруг артериол, во всех случаях равен 1 вокруг капилляров и от 0 до 1 - вокруг венул. Что касается порогов Лф, Мф и Пл, то независимо от локализации их колебания составляют от 0 до 1. Более показательны в плане отличий доли клеточных популяций в парах ВС, принимающих допороговые и послепороговые значения. Иногда эти значения близки, а иногда разнятся, что означает выраженность расхождений их относительных частот в конкретной паре ВС.
При рассмотрении соотношений долей может быть выявлена следующая закономерность: в парах ВС Vi-V2 и V3-V4 допороговые, как и послепороговые доли, как правило, имеют незначительное расхождение в показателях, тогда как в остальных парах они значительно отличаются друг от друга.
Проведенная категоризация ОМСР позволяет анализировать эти закономерности на уровне многомерных градаций КОМСР.
Анализ КОМСР свидетельствует о значительной вариабельности как самих признаков, так и их частот при изучаемых по отношению к конкретным отрезкам МЦР процессах (норма, дисплазия, рак) в стромальном компоненте МЖ. Это подтверждают данные, представленные в таблице 12, где указаны ОМСР, а также значимо различающиеся по относительным частотам градации КОМСР с упорядоченными наборами категорий для каждой пары ВС.
Данная таблица показывает, что наибольшее количество значимых отличий категоризированных ОМСР стромы наблюдается при сравнении пар ВС V1V3; V1V4 (клеточные популяции вокруг артериол), V2V3; V2V4 (вокруг всех отрезков микроциркуляторного русла). Как и ранее, близкими по проявлениям стромального компонента являются пары ВС V1V2; V3V4, где при изученных процессах выявляется меньше различий в количестве как градаций, так и входящих в их наборы категорий. Из этого следует, что от мерности конкретного ОМСР напрямую зависит количество категорий в составе градаций и количество самих градаций, выполняющих роль многомерного отличительного признака, указывающего на принадлежность стромы к тому или иному процессу.
В одноименных парах ВС наблюдается значительная вариабельность количеств значимо различающихся по частотам градаций и категорий КОМСР при рассмотрении их по отношению к разным отрезкам МЦР.
Так, сравнивая количество и категорийность градаций ВС V1-V2, мы видим, что вокруг артериол и капилляров КОМСР включают в свой состав по 5 трехмерных градаций, тогда как вокруг венул определяются лишь 2 двухмерные градации.
При сравнении ВС V1-V3 - КОМСР вокруг артериол состоит из 11 пятимерных, вокруг капилляров - из 9, а вокруг венул - из 7 четырехмерных градаций. Аналогичную картину в большей или меньшей мере можно проследить по всем парам ВС, кроме V3-V4, где вокруг артериол и венул определено всего по 2 одномерных градации, а вокруг капилляров они не выявлены.
Распределения значимо отличающихся относительных частот градаций КОМСР вокруг артериол показаны на диаграммах 7-12.
На диаграмме 7 изображены относительные частоты появления одноименных градаций при сравнении ВС V1-V2. Представленная выше таблица 12 предполагает наличие 3-х мерных градаций, максимальное количество сочетаний категорий в каждой из которых равно восьми (2 =8). В градациях отсутствуют категории Фц и Лф. После применения критерия Фишера (см. таблицу 4а приложения 2) из 8 градаций, значимо различных по частотам выявлено лишь 6. Статистически неразличимы градации 112 и 122, которые далее не учитывались.
Анализ диаграммы 7 показывает, что с более высокими частотами встречались градации 111 и 211 как при Vb так и при V2. Одинаковые значения категорий (допороговые) в указанных градациях принимают Мф и Пл, тогда как Фб вариабельны и могут принимать как до- так и послепороговые значения. При этом частотные распределения этих градаций графически мало отличаются друг от друга вследствие их наложения. Обращают на себя внимание градации 212 и 221, их частоты в данной паре ВС ниже чем у предыдущих градаций, но 212 встречается чаще при Vb а 221 - чаще при V2. Другими словами, намечается смещение относительных частот по градациям 111 и 221 в пользу V2, по 211 и 212 - в пользу Vi.
Кроме того, каждая из категорий в рассмотренных градациях может принимать как допороговое, так и послепороговое значение. Частотные характеристики градаций 121 и 222, указывают на значимые их различия, но эти градации встречаются значительно реже других.
Иная картина наблюдается на диаграмме 8, где сравнению подвергаются ВС V1-V3. Таблица 12 предполагает для данной пары ВС наличие 5-ти мерных градаций, максимальное количество сочетаний категорий в каждой из которых равно 32 (25=32).
После применения критерия Фишера, из 32 градаций (см. таблицу 46 приложения 2) значимо различных по относительным частотам выявлено 11. Остальные градации 11112, 11121, 11122, 11212, 11221, 11222, 12112, 12121, 12122, 12211, 12212, 12221, 12222, 21111, 21112, 21122, 21221, 21212, 22112, 22121, 22121, 22122 далее не учитывались.
Частоты одноименных признаков в этой паре ВС не только имеют значительно большую разницу, чем в случаях сравнений ВС V1-V2, но и расходятся по осям градаций. Так, градации 11111, 12111, 22111, 22211, 22212 наиболее характерны для ВС Vi, тогда как градации 21121, 21221, 21222, 22221, 22222 с более высокой частотой встречаются в ВС Уз. Отметим, что МФ в составе градаций в ВС V] всегда принимают допороговое, а в ВС Уз - послепороговое значение.
Относительное сходство с предыдущей диаграммой наблюдается в диаграмме 9, где сравнению подвергаются ВС V1-V4 (см. таблицу 4в приложения 2).
Таблица 12, как и в предыдущем случае, предполагает для данной пары ВС наличие 5-мерных градаций с максимально возможным количеством сочетаний категорий равным 32. При этом из 32 градаций значимо различных по частотам выявлено 12. Градации 11122, 11212, 12112, 12121, 12122, 12211, 12221, 12222, 21111, 21112, 21122, 21211, 21212, 22112, 22121, 22122, 22211, 22212, 22221, 22222 не имели значимых различий в относительных частотах .
Относительные частоты одноименных градаций так же, как и при анализе предыдущего графика, имеют тенденцию к расхождению по осям. Градации 11111, 11211, 12111 наиболее характерны для ВС Vi, а градации 11121, 11221, 21221 с более высокой частотой встречаются при ВС V4. Отметим, что МФ в составе градаций при Vi как и в предыдущем случае всегда принимают допороговое, а при V4 - послепороговое значение.
Диагностические коэффициенты и информативность категоризированных отличительных множеств сопоставимых статистических рядов вокруг артериол, капилляров и венул (увеличение х 900)
Диагностические коэффициенты, информативность каждого из них и общая информативность (см. таблицы 2 а,б,в,г,д,е приложения 3 и диаграммы 36-41) КОМСР вокруг артериол в разных парах ВС имеют определенное своеобразие. В паре ВС V2-V1 из 6 градаций КОМСР положительные и отрицательные коэффициенты имеют по 3 градации (см. диаграмму 36). В пользу дисплазий свидетельствуют ДК градаций 111, 121, 221. Из них наибольший ДК и одновременно наибольшую информативность обнаруживает ДК градации 212, которая обозначает соотношения: Фб имеют послепороговое, Мф -допороговое , Пл - послепороговое значения ДК. Указанная градация свидетельствует в пользу нормы. Достаточно высокий отрицательный ДК, но с низкой информативностью свойственен для градации 222. ДК градаций с положительным знаком, то есть подтверждающих дисплазию, в этой паре ВС имеют меньшие значения коэффициентов и их информативности. Общая информативность ДК ВС V2-Vi невысока и составляет 2,018. Сумма ДК в пользу V2 составляет 9,834 при общей информативности 0,523, а в пользу Vi ДК значительно больше, он равен -24,216 при общей информативности 1,315.
При сравнении пары ВС V3-V1 (см. диаграмму 37) видно, что из 11 градаций КОМСР положительные ДК имеют 5 градаций, а отрицательные - 6.
В пользу стромального компонента, более характерного для периферических отделов РМЖ свидетельствуют ДК градаций 21121, 21221, 21222, 22221, 22222. ДК градаций 11111, 11211, 12111, 22111, 22212 имеют отрицательные значения и поэтому более характерны для стромы в норме. Из названных градаций наибольший ДК и одновременно наибольшую информативность имеют градации 11111 и 21221. Высокий отрицательный ДК, но с низкой информативностью свойственен градациям 12111 и 22211.
Наиболее высокие показатели положительных ДК, но имеющие низкую информативность в этой паре ВС характерны для градаций 21222 и 22221. Общая информативность ДК ВС V3-Vi по сравнению с ВС V2-Vi значительно выше и составляет 11,549. Причем сумма ДК и их общая информативность в пользу V3 и в пользу Vi приблизительно одинаковы. Для Уз ДК = 55,23 при 1= 6,473; для Vi ДК = -59,833 при I = 5,076).
Заметим, что в отличие от пары ВС V2-V1, градация со всеми допорого-выми значениями категорий имеет отрицательный ДК.
Анализ ДК и их информативности в паре ВС V4-Vi (см. диаграмму 38) показывает, что из 12 градаций КОМСР положительные ДК имеют 6 градаций и отрицательные тоже 6.
В пользу стромального компонента центральных отделов РМЖ свидетельствуют ДК градаций 11121, 11211, 11222, 21121, 21221, 21222. ДК градаций 11111, 11112, 11211, 12111, 12212, 22111 имеют отрицательные значения и поэтому в большей мере характерны для стромы в норме. Из перечисленных градаций наиболее высокий ДК и одновременно наибольшую информативность имеют градации 11111 и21221. Достаточно высокий отрицательный ДК, но с меньшей информативностью определяется в градациях 11211 и 12111. Наиболее высокие показатели ДК с положительным знаком, но имеющие не высокую информативность в этой паре ВС характерны для градаций 11221 и 21222. Общая информативность ДК ВС V4-Vi по сравнению с ВС V3-V1 незначительно выше и составляет 12,705. Сумма значений ДК и их общая информативность в пользу V4 и в пользу Vi приблизительно одинаковы, но несколько выше чем в предыдущей паре ВС. Для V4 ДК = 61,03 при 1= 7,106; для Vi ДК = -66,427 при I = 5,599).
Из перечисленных градаций наиболее высокий ДК и наибольшую информативность имеют градации 11111, 12111, 21122, 21222. Обращает на себя внимание, что самое высокое ДК и информативность имеет градация 21122. Общая информативность ДК ВС V3-V2 по сравнению с рассмотренными ранее ВС показывает более высокие значения и составляет 16,978. Сумма значений ДК и их общая информативность в пользу V3 более высоки, чем в пользу V2. Их значения для V3: ДК = 105,387 при 1= 10,438; для V2 - ДК: -63,788 при I = 6,540).
В паре ВС V4-V2 ДК и их информативности (см. диаграмму 40) показывают, что из 14 градаций КОМСР положительные ДК имеют 8 градаций, а отрицательные - 6.
В пользу стромального компонента центральных отделов РМЖ свидетельствуют ДК градаций 11222, 21112, 21121, 21122, 21221, 21222, 22221, 22222. ДК градаций 11111, 11211, 12111, 12211, 22111, 22211 имеют отрицательные значения, что позволяет их отнести к наиболее частым при дисплазии. При этом наиболее высокий ДК и наибольшую информативность имеют градации 11111, 12111, 21221, 21222. Самые высокие ДК в данной паре ВС одновременно с высокой информативностью наблюдаются в градациях 1211 и 21222. Общая информативность ДК ВС V4-V2 составляет 11,317. Сумма значений ДК и их общая информативность в пользу V4 несколько выше, чем в пользу V2. Их значения для V4: ДК - 72,309 при 1= 4,854; для V2 - ДК = -61,203 при I = 6,463).
Анализ ДК и их информативности в паре ВС V4-V3 (см. диаграмму 41) показывает, что имеются всего две одномерных градации КОМСР.
В пользу стромального компонента центральных отделов РМЖ свидетельствует ДК градации 2, а в пользу периферических отделов РМЖ -ДК градации 1. Величина и информативность обеих градаций характеризуются сравнительно низкими величинами.
