Хирургия глубинных образований головного мозга

с использованием стереотаксического метода


Гвоздев П.Б.


Уральский межтерриториальный нейрохирургический центр им. проф. Д.Г. Шеффера,

(Свердловский онкологический диспансер)

Россия 620036 Екатеринбург ул. Соболева 29, тел. 376-99-53


ВВЕДЕНИЕ

Возможности нейрохирургии за последние десятилетия значительно расширились, что связано как с улучшением самой микрохирургической техники, так и с совершенствованием хирургической и диагностической аппаратуры. Широкое внедрение в практику средств нейровизуализации (КТ, МРТ) позволило сделать диагностику внутричерепной патологии более информативной на ранних этапах заболевания, тем самым реализовалось важное условие минимально инвазивной нейрохирургии - точное определение нахождения патологического очага.

Несмотря на раннюю выявляемость новообразований головного мозга, имеющих малые размеры и зачастую расположенных глубоко в мозговом веществе и (или) в функционально важных его зонах, существуют трудности, связанные с тактикой ведения пациентов с такой патологией. Они обусловлены сложностью интраоперационного поиска и удаления глубокорасположенных образований, а также риском появления или нарастания неврологической симптоматики после хирургических манипуляций.

Внедрение навигационных систем привело к снижению травматичности операции, снижению процента осложнений, а также повысили радикальность удаления опухолей. Множество проведенных исследований показали возможности безрамочной навигации в нейроонкологии. Тем не менее, критично оценив преимущества и недостатки метода, исследователи пришли к мнению о наибольшей эффективности помощи навигации только в отношении к “неподвижным” новообразованиям. Тогда как проблема хирургии “подвижных” образований головного мозга малого размера, вызывающих дислокацию мозговых структур, образований с выраженным перитуморозным отёком, приводящих к интраоперационному изменению анатомии актуальна до сих пор. Трудности в поиске и удалении именно глубинных очагов (образования подкорковых ядер, таламуса, внутренней капсулы), а также образований, расположенных в непосредственной близости к функционально важным структурам, наиболее чреваты осложнениями в виде появления или нарастания неврологической симптоматики.

В нашем исследовании совмещена точность и надёжность рамочного стереотаксиса с зеркальной ретракторной системой для поиска и атравматичного удаления очагов головного мозга. В данной работе применены принципы минимально инвазивной хирургии к хирургии образований глубинной внутримозговой локализации, что позволило приблизить само хирургическое вмешательство по интенсивности воздействия на вещество мозга к диагностической стереотаксической биопсии.


ХАРАКТЕРИСТИКА ПАЦИЕНТОВ


Техника рамочной навигации использовалась в 46 оперативных вмешательствах с 2002 г., выполненных по поводу патологических образований головного мозга глубинной локализации, либо расположенных вблизи функционально важных зон головного мозга. Всего было прооперировано 43 пациента, удалено 46 образований, из них 23 у мужчин и 23 у женщин. Возраст пациентов колебался от 7 до 73 лет и в среднем составил 42 года.

Из 46 супратенториальных образований 27 было расположено в левом полушарии, 19 - в правом. Варианты локализации патологических процессов представлены на диаграмме.


В 27 наблюдениях очаг располагался в функционально важных зонах мозга или был расположен таким образом, что традиционный проекционный доступ к нему с большой вероятностью мог бы привести к появлению или нарастанию очаговой неврологической симптоматики. В 14 наблюдениях очаг располагался на глубине под первичной моторной и сенсорной корой, в 5 случаях - вблизи зоны моторной речи (Брока) или её проекционных путей. В 4 наблюдениях очаг располагался вблизи оптической радиации и вызывал зрительные нарушения.

Морфологическая структура удалённых патологических процессов представлена в таблице.

Морфологическая структура	Количество	Процент
Глиальная опухоль	21	46%
Метастаз	18	40%
Кавернозная ангиома	5	10%
Артериовенозная мальформация	2	4%
Всего	46	100%

В исследование было включено 5 пациентов с множественным поражением головного мозга. Все они имели статус по Карновскому не ниже 70.

В группе образований головного мозга в 29 случаях (74%) по данным МРТ, проводимой для интраоперационной разметки, был обнаружен перитуморозный отёк, в 15 случаях (38%) отёк был значительно выражен, и у 9 пациентов (23%) приводил к дислокации срединных структур.

Размеры образований представлены в таблице 5. Наибольшее количество патологических процессов представлено очагами размерами 21-30 мм.

Размер очага	Количество
10 - 20 мм	16
21 – 30 мм	17
более 30 мм	13

Варианты глубины расположения очагов

(использована классификация, предложенная R.R. Sharma 1994)

Глубина расположения	Количество
Субкортикально (до 3 см)	6
Белое вещество (более 3 см)	24
Боковой желудочек	6
Таламус, подкорковые ядра, третий желудочек	10

В таблице показано, что наибольшее количество очагов находилось на глубине значительно большей, чем 3 сантиметра от поверхности коры, что составило бы затруднения в поиске и удалении традиционным способом.

Хирургический доступ к глубинным образованиям мозга может усугубить очаговые неврологические симптомы или вызвать появление новых. Поэтому с учётом функциональной значимости различных отделов мозга должна быть выбрана наиболее безопасная траектория доступа, которая не всегда может совпадать по величине с минимальным расстоянием от коры до образования, то есть с глубиной. В таблице приведены данные о длине траекторий.

Длина траектории	Количество
Не более 20 мм	4
21 – 50 мм	22
более 50 мм	20

МЕТОДИКА ОПЕРАТИВНОГО ВМЕШАТЕЛЬСТВА

Все проведённые хирургические вмешательства были выполнены под тотальной внутривенной анестезией с искусственной вентиляцией лёгких. Исследование пациента на томографе проводилось с аппаратом высокочастотной ИВЛ. В операционной вентиляция проводилась на аппарате Drager – Fabius в режиме нормовентиляции с контролем газов крови и гемодинамики.

Кольцо стереотаксического модуля (раму) фиксировали четырьмя пинами к черепу пациента в положении близком к тому, при котором плоскость кольца перпендикулярна аксиальной линии черепа. Благодаря наголо выбритой голове пациента, достигалась лучшая визуализация при размещении пинов. Избегали неоправданно более высокого расположения кольца, что могло бы способствовать его аксиальному смещению (соскальзыванию) во время транспортировки или сверления, вызвав тем самым смещение цели в стереотаксическом пространстве. К кольцу фиксировали систему локализаторов для МРТ исследования, включающую в себя 4 лепестка, содержащих каждый по 3 капилляра с МРТ контрастным содержимым. После чего пациента транспортировали на томограф (рис.1). Высокая точность и качественная визуализация при МРТ исследовании заставили нас отказаться от выбора цели и расчётов траектории по данным КТ.


Р
ис.1. МРТ локализатор закреплён на стереотаксическом кольце

Исследования производили в аксиальных плоскостях, не получая при этом сколько - нибудь значимых артефактных помех от кольца. Голову пациента с кольцом и локализатором располагали в катушке МРТ PHILIPS GYROSCAN NT5 с углом поворота кольца по оси относительно нулевого ориентира катушки на 0 градусов. МРТ исследование проводилось в режимах TIW(3D)TFE, ART(3DI)MC – режим МРТ – АГ. Получали 180 параллельных кольцу (аксиальных) срезов в режиме TIW(3D)TFE с шагом 0.9 мм, матрицей 512 и 200 сканов с матрицей 256 в режиме ART(3DI)MC с шагом 0.6 мм (рис.2). Полученные данные по локальной сети в формате Dicom передавались на планирующую систему в операционную комнату. Пациента в наркозе перемещали в операционную. Фиксировали кольцо к операционному столу посредством адаптера Mayfield. Положение пациента на операционном столе выбиралась с учётом области расположения образования и предполагаемого места трепанации.

Рис.2. Пациент на МРТ. Голова пациента с фиксированным кольцом и МРТ локализатором расположена в катушке томографа.


Стереотаксические расчёты при планировании доступа осуществлялись в предоперационной комнате на персональном компьютере с программным обеспечением для навигации (Stryker). Каждая сканограмма 2 серий аксиальных исследований в режимах TIW(3D)TFE и ART(3DI)MC содержала 12 референтных меток, созданных системой локазизации при сканировании. Каждая референтная метка на каждом скане оцифровывалась автоматически посредством алгоритма определения яркости. В результате этого происходила привязка системы координат мозга пациента к системе координат стереотаксического аппарата. Ориентация сканограмм по оси Z осуществлялась по референтным меткам, создаваемых наклонными капиллярами лепестков локализатора. Полученное в результате компьютерного преобразования множество пространственно ориентированных кубических вокселов (voxels) отражают суть объёмной реконструкции сканограмм. Программное обеспечение позволяло создавать реконструкции по любой плоскости сечения мозга пациента – сагиттальной, фронтальной, в том числе и по плоскости, перпендикулярной траектории доступа к образованию (рис. 3).

Р
ис.3. Трёхмерная реконструкция МРТ пациента с метастазом левой лобной доли.

Планирование доступа производилось как по сериям МРТ, так и по сериям МРТ - АГ, после их взаимосовмещения наиболее простым и точным методом – методом совмещения референтных точек на аксиальных сканах. Программное обеспечение при работе с изображениями мозга позволяло оценить топографию, размеры образования, его взаимоотношения с прилежащими структурами. Производилось построение 3х мерных реконструкций мозга, его сосудистой сети и самого патологического процесса. Учитывались выраженность перифокального отёка при опухолевых поражениях, а также особенности анатомии, заполнения и дренирования сосудов при артериовенозных мальформациях (рис. 4). В некоторых случаях, например, при выраженном метастатическом отёке с деформацией прилежащих борозд и извилин, а также в случаях расположения образования вблизи или непосредственно в подкорковых ядрах, для ориентации относительно моторной зоны коры (прецентральной извилины) или зоны моторной речи использовалось накладывание атласов Talairaсh и (или) Schaltenbrand на МРТ реконструкции (рис. 5).

Рис. 4. Планирование доступа к опухоли левой лобно-теменной доли. Жёлтым цветом на аксиальной, фронтальной и сагиттальной реконструкциях показана спланированная траектория с доступом через кору теменной доли.

Р
ис. 5. Планирование траектории доступа к метастазу левой лобной доли (траектория показана жёлтым цветом). Для удобства ориентации и оценки смещения борозд произведено наложение атласа Talairaсh на МРТ реконструкции.


В процессе планирования намечались две точки: точка – цель и точка входа. Точкой – целью выбиралась геометрически центральная точка образования. При метастатических поражениях и глиальных опухолях этой точкой было место пересечения середины наибольшего диаметра опухоли с двумя перпендикулярами к нему. При артериовенозных мальформациях (2 наблюдения) целью являлся центр аномального изменённого сосудистого скопления, объёмно реконструируемого по МРТ-АГ.

При выборе траектории доступа учитывалось соотношение локализации патологического процесса с надлежащими и прилежащими функционально важными зонами мозга, а также учитывалась глубина расположения очагов. Так, например, к очагам, расположенных не глубже 3 см (6 наблюдений), доступ планировался в большинстве случаев по кратчайшей траектории транскортикально. В 12 наблюдениях траектория доступа к образованиям, расположенным в глубине по проекции к моторной коре, планировалась премоторно или ретромоторно, избегая прямого проекционного доступа, способного вызывать послеоперационный неврологический дефицит. Приоритет отдавали более протяженной, но функционально менее травматичной траектории (рис. 6).

Р

ис. 6. Планирование траектории доступа к опухоли паравентрикулярной локализации премоторным подходом с сохранением двигательной коры. На фронтальной, сагиттальной и аксиальной МРТ реконструкциях жёлтым цветом показаны контуры опухоли и траектория доступа


Для глубоких супратенториальных процессов, кроме образований височной доли, использовали парамедианные доступы. Для образований, расположенных в белом веществе лобных долей, передних отделов таламуса или передних отделов боковых желудочков точку входа располагали кпереди от коронарного шва, на 2-4 см латеральнее срединной линии. Планировали траекторию доступа к образованиям белого вещества теменно – затылочной доли, задних отделов бокового желудочка, задних отделов мозолистого тела, задних отделов таламуса и пинеальной области через теменную и теменно - затылочную область латеральнее срединной линии на 4 - 5 см. Расположение точек входа в этих областях позволяло сделать доступ наименее травматичным, так как последний проходил параллельно проекционным волокнам белого вещества (внутренней капсулы). К образованиям медиальных отделов височной доли траектория доступа планировалась через кору височной доли.

Окончательное планирование наиболее безопасного места локализации церебротомии осуществлялось с учётом расположения близлежащих борозд. Большинство подобных доступов для снижения инвазивности было спланировано с возможностью интраоперационного открытия борозды и выполнения церебротомии в глубине борозды (24 наблюдения). Для визуализации радиальных, глубоко простирающихся в отношении к очагу борозд и для определения их как возможный пункт входа при планировании малой краниотомии фронтальные (коронарные) МРТ реконструкции давали наиболее ценную информацию.

Существовала некоторая трудность при планировании доступа к метастатическим поражениям из-за зачастую выраженного метастатического отёка. При метастатических поражениях в большинстве случаях надлежащие борозды были сдавлены отёкшими прилежащими извилинами и не идентифицировались на МРТ. Планирование транссулькального доступа при этом осуществлялось по МРТ-АГ коронарным и ортогональным к доступу реконструкциям, на которых визуализировались сосуды борозд, что позволяло судить о расположении и форме борозды. Для уменьшения вероятных осложнений, связанных с ранением и коагуляцией корковых сосудов, выбирались те участки поверхности коры, где отсутствовали крупные сосуды, визуализированные на МРТ (МРТ- АГ) (рис. 7).