Современные органосохраняющие технологии в хирургии головного мозга (аналитический обзор)

Рис. 1. Церебральная интраоперационная флюоресцентная видеоанги- ография. После клипирования артерия Гюбнера проходима визуально (А) и при флюоресцентной видеоангиографии (Б)

Источник: Элиава Ш.Ш. и соавт. Интраоперационная флюоресцентная ангиография с индоцианином в хирургии аневризм головного мозга. Первый опыт применения и обзор литературы // Вопр. нейрохир. 2015. No 1. С. 37. 

Основная тенденция дальнейшего развития интраоперационной микроскопии заключается в визуальной интеграции различных источников визуализации: компьютерная томография (КТ), магнитно-резонансная томография (МРТ), ультра- звуковое исследование (УЗИ), ангиографии и т.д. Возможность доступа к интегрированной информации из различных типов источников визуализации без отвлечения от окуляров микроскопа помогает нейрохирургу в принятии решений и выполнении соответствующих действий.

Нейроэндоскопия

Родоначальником эндоскопии признан Philipp Bozzini, который в 1806 г. сконструировал аппарат для исследования прямой кишки и полости матки, представлявший собой жесткую трубку с системой линз и зеркал, а источником света была свеча. Первым в нейрохирургии эндоскопическую технологию применил уролог Victor L’Espinasse из Чикаго, который в 1910 г. использовал цистоскоп для коагуляции хориоидальных сплетений у двух детей, страдающих гидроцефалией [7]. Развитие эндоскопии положило началу малоинвазивной нейрохирургии. Применение эндоскопа предоставляет хирургу доступ к глубинным структурам через минимальные разрезы, минимизируя тракцию и травматизацию тканей. В отличие от микроскопа эндоскоп позволяет "заглядывать за угол" - расширить поле визуализации в стороны от проекции прямого видения, что крайне важно при работе в полостях и через узкие длинные каналы хирургических доступов (рис. 3).

Интраоперационный нейрофизиологический мониторинг

В 1842 г. Emil du Bois-Reymond, немецкий врач и физиолог, открыл электрический потенциал действия нерва, став основоположником электрофизиологии. Факт генерации электрического тока мозгом в 1875 г. подтвердил английский врач Richard Caton. Немецкий физиолог и психиатр Hans Berger в 1924 г. впервые при помощи гальванометра зафиксировал электрические сигналы от поверхности головы на бумаге в виде кривой, назвав это термином электроэнцефалографией (ЭЭГ). Первую интраоперационную ЭЭГ выполнили Ottfried Foerster и H. Altenburger в 1935 г. [8].

Нейрофизиологический мониторинг стал "золотым стандартом" при удалении опухолей в области функционально значимых зон головного мозга (сенсомоторная кора, речевые центры Брока и Вернике), позволяя хирургу идентифицировать и сохранять их. Измененное анатомическое расположение лицевого и слухового нервов при шванномах слухового нерва обеспечивает высокий риск их повреждения при удалении опухоли. Электромиография с помощью специального щупа позволяет анатомически выявить нерв, контролировать его функциональное состояние во время резекции опухоли, а также прогнозировать восстановление его функции в послеоперационном периоде [9].

Интраоперационная нейровизуализация

Несмотря на значительные успехи в хирургии головного мозга, обнаружение и удаление различных патологических образований малого размера и глубинной локализации остаются сложными. Это связано с отсутствием четких границ образования, интраоперационным смещением тканей в результате дренирования ликвора, удалением части объема образования, релаксацией мозга либо нарастанием его отека. При этом действительное положение и размеры образований, так же как и прилежащей к нему ткани головного мозга, изменяются и не соответствуют предоперационным изображениям.

Интраоперационная магнитно-резонансная томография

Самым высокотехнологичным методом интраоперационной визуализации является МРТ. Аппараты интраоперационной МРТ отличаются по силе магнитного поля (от 0,12 до 3 T). Высокопольные аппараты (1-3 Т) требуют оборудования специ- альных помещений, тогда как низкопольные могут быть установлены в обычных операционных при их минимальных технических доработках. Помимо стандартных режимов сканирования (T1, T2, Flair), с контрастным усилением и без него, современные аппараты позволяют проводить: диффузионную томографию - для визуализации проводящих путей в белом веществе; функциональную МРТ - метод картирования коры головного мозга, позволяющий определять местоположение областей мозга, отвечающих за движение, речь и т.д.; МР спектроскопию, которая позволяет определить биохимические изменения в ткани мозга при различных патологических процессах. Основными недостатками интраоперационного МРТ являются его высокая стоимость и громоздкость оборудования [10].

Интраоперационное ультразвуковое исследование

Ультразвуковое сканирование в нейрохирургии стали использовать с конца 1950-х гг. Ожидалось, что данная методика станет важным инструментом диагностики в нейрохирургии, однако качество изображения, полученное при исследовании, разочаровало исследователей, и до недавнего времени сонография активно не применялась при нейрохирургических операциях. В последние 10-15 лет качество оборудования, чувствительность датчиков и программное обеспечение значительно улучшились. Появились датчики с различными частотными характеристиками, возможностью усиления и улучшения изображения. Эти инновации привели к значительному улучшению качества изображения при УЗИ, и с 1990-х гг. ультрасонография стала одним из важных методов интраоперационной диагностики в нейрохирургии. Ультрасонография - это быстрый и надежный способ локализации образований и структур головного мозга, позволяющий снизить операционную травматизацию окружающей ткани мозга и контролировать радикальность удаления образований в режиме реального времени (рис. 4).

Рис. 4. Магнитно-резонансная томография (МРТ) головного мозга и интраоперационная сонография пациентки с метастазом рака яичника в правой теменной доле: А - МРТ головного мозга с контрастированием в аксиальной проекции - визуализируется опухоль (1). Вокруг метастаза определяется зона отека (2); Б - интраоперационная сонография - определяется гиперэхогенное округлое образование (1) с четкими ровными контурами и гиперэхогенной зоной перифокального отека (2); В - интраоперационная сонография - определяется гипоэхогенная полость в зоне удаленной опухоли.

Источник: Васильев С.А., Зуев А.А. Ультразвуковая навигация в хирургии опухолей головного мозга. Ч. 2 // Нейрохирургия. 2010. No 4. С. 18. 

Спектр современных пред- и интраоперационных методов визуализации, таких как МРТ, КТ, ангиография, УЗИ и т.д., предоставляет хирургу большой объем визуальной информации, которую он интегрирует у себя в воображении, представляя единую трехмерную картину и накладывая ее на видимое операционное поле.

Безрамная нейронавигация

Нейронавигация позволяет создавать трехмерное изображение анатомических структур из изображений, предоставленных различными источниками визуализации. Зарегистрировав хирургический инструмент (отсос, бор, щуп и т.д.), хирург видит на мониторе его виртуальное точное положение относительно анатомических образований (рис. 5). Современные системы нейронавигации позволяют проецировать изображение в окуляры микроскопа, например, проецируя контуры опухоли на визуально интактную ткань мозга [13].

Ультразвуковой дезинтегратор

Незаменимыми инструментами любой нейрохирургической операции являются хирургический аспиратор и биполярный коагуляционный пинцет. Микрохирургическая диссекция тканей, точечный гемостаз, удаление неплотных опухолей в большей степени осуществляются именно этими инструментами.

Но даже такой простой инструмент, как хирургический аспиратор, претерпел кардинальные изменения, превратившись в ультразвуковой дезинтегратор, который, в свою очередь, стал основным инструментом в хирургии головного мозга.

Впервые ультразвуковой дезинтегратор был разработан для нейрохирургии в 1976 г. в США ком- панией Cavitron Lasersonic Corporation. Принцип его действия заключается в следующем: с ультразвукового генератора на рукоятку аспиратора поступает электрический сигнал частотой 23-35 кГц. С помощью пьезоэлектрического преобразователя в рукоятке этот сигнал превращается в механическую высокочастотную вибрацию, передающуюся на металлический наконечник аспиратора. Наконечник производит линейные вибрации амплитудой от 100 до 300 микрон, позволяющие разрушать ткани. Меняя частоту и амплитуду колебаний, можно настраивать специфичность деструкции тканей: высокая частота при меньшей амплитуде колебаний позволяет разрушать мягкую ткань опухоли (глиомы), минимизируя травматизацию сосудов, низкая частота при большей амплитуде позволяет производить деструкцию плотных опухолей (оссифицированные менингиомы). Разрушенная ткань аспирируется через отдельный канал дезинтегратора [12].

Криодеструкция

Заключение

Таким образом, в арсенале современного нейрохирурга есть ряд высоких нейрохирургических технологий, позволяющих проводить операцию очень точно и радикально, с минимальной операционной травмой, избежав повреждения функционально значимых зон головного мозга, что позволяет достигать впечатляющих результатов. Наметившаяся тенденция к интеграции различных технических нейрохирургических решений в одном информационном пространстве будет способствовать улучшению качества хирургии головного мозга.