Введение к работе
Актуальность исследования. Оперативные доступы в программе хирургических вмешательств, за редким исключением, не являются целью операции, а потому содержат в себе абсолютные издержки операционной травмы. Особенно это касается нейрохирургических операций, где травматичность доступов часто превосходит травматичность оперативных приемов. Именно поэтому малоинвазивные хирургические технологии стали особенно востребованы в оперативной нейрохирургии (эндовидео-хирургические технологии, стереотаксические вмешательства, различные способы нейронавигации и др.).
Н.Н. Бурденко (1950) указывал, что во время нейрохирургических операций он руководствуется следующими принципами: техническая возможность, анатомическая доступность и физиологическая дозволенность. В правильных сочетаниях этих принципов и кроется решение проблемы снижения травматичности доступов. В первую очередь это касается оперативных подходов к таким труднодоступным областям,
как нижняя поверхность головного мозга и передние отделы краниовертебрального стыка. Транслюминальные подходы к этим структурам через полость носа и полость рта стали одними из наиболее перспективных путей оптимизации доступов, как с точки зрения удобств оперативной техники, так и с точки зрения уменьшения степени общей хирургической травмы (Chen A.Y., 2010; El-Sayed I.H. et al., 2010). Пионером этого направления в нашей стране стал В.Н. Шевкуненко, опубликовавший в 1911 г. топографо-анатомическую основу и технику трансфарингеального доступа к гипофизу при его аденомах. Данное направление в последующем развивалось его учениками и последователями (Куприянов П.А., 1922, 1934; Ревской Ю.К., 1973).
Появление новых хирургических технологий и принципиально нового хирургического инструментария, внедрение высокоэффективных анестезиологических пособий и вентиляции легких создали широкие возможности для разработки и проведения подобного рода вмешательств со значительно меньшим операционным риском. Однако как бы ни были совершенны современные методы диагностики и технические устройства, обеспечивающие сопровождение операции на труднодоступных структурах черепа, они предполагают необходимость знаний закономерностей строения черепа как целостной системы, многообразных вариантов его формы и точного учета пространственных соотношений, а также навыков анатомической ориентировки (Щербук А.Ю., 2003; Kassam A.B. et al., 2006). Вместе с тем, для обоснования методики выполнения транскливальных доступов в современной литературе отсутствует комплексная морфологическая характеристика основания черепа и прилегающих к нему структур.
Хирургия основания черепа выделилась в отдельное научное направление только в последние десятилетия. Теоретической основой доступов к основанию черепа и базальным структурам мозга стали классические работы по макроскопической и микрохирургической анатомии J. Lang (1983), A. Rhoton (2007). Современные модификации транскливальных доступов (в первую очередь трансназального и трансорального) позволяют значительно увеличить радикальность вмешательств, улучшить функциональные и косметические результаты (Коновалов А.Н., 2004).
Еще Н.И. Пирогов (1837) указывал, что новые хирургические операции рождают необходимость новых прикладных анатомических исследований. В связи с появлением инновационных технологий в последние годы возросло число отечественных диссертационных исследований, посвященных анатомическому обоснованию оперативных подходов к различным структурам головного мозга. Морфологические методы исследования применялись в работах нейрохирургов К.Я. Оглезнева (1972), В.А. Черекаева (1995), Р.Г. Фу (1999), А.В. Полежаева (1999), А.В. Щербинина (2003), А.М. Киселева (2009), Д.Е. Закондырина (2010) и мн. др. Это указывает на то, что прикладная анатомическая наука еще не исчерпала всех своих возможностей в попытке облегчить работу практикующих хирургов.
В настоящий момент нейрохирургия, неврология и другие клинические специальности нуждаются в особо точных сведениях об индивидуальной анатомической изменчивости живого человека, что ставит перед анатомией новую непростую, трудоёмкую задачу – пересмотреть многие известные морфометрические параметры органов человека, поскольку в свое время они были получены при изучении трупного материала. Новое направление в современной морфологии – анатомия живого человека, призвана восполнить эту брешь. Несмотря на широкое распространение метода МРТ до сих пор остаются невыясненными ключевые прижизненные морфометрические характеристики головного мозга (Труфанов Г.Е., 2007; Байбаков С.Е., 2008; Salamon G., 1990; Sartor K., 1995; El-Khoury G.Y., 2007).
Таким образом, актуальность темы данного исследования определяется следующими причинами:
1. Сложными анатомо-топографическими взаимоотношениями структур основания черепа и лицевого скелета.
2. Отсутствием комплексных краниологических исследований интересуемой области, учитывающей взаимосвязи признаков между собой и в системе черепа в целом.
3. Ограниченностью данных о морфометрических параметрах ствола головного мозга живого человека.
4. Недостаточными сведениями об особенностях оперативной техники видеоэндоскопических транскливальных доступов.
5. Неполнотой и противоречивостью данных относительно основных параметров трансназального и трансорального транскливальных доступов.
6. Отсутствием четко выработанных алгоритмов ориентировки в поиске анатомических структур «зоны интереса» на разных этапах выполнения транскливальных оперативных вмешательств.
7. Отсутствием точных топографо-анатомических критериев при выборе и выполнении трансназального или трансорального транскливальных доступов.
8. Необходимостью поиска новых высокоэффективных методов обучения врачей-специалистов хирургии основания черепа с использованием современных средств обеспечения оперативных вмешательств и тренажерных устройств, максимально приближенных к реальной анатомии операционного поля.
В связи с вышеизложенным целью настоящего исследования явилась разработка топографо-анатомических основ, алгоритмов и техники выполнения видеоэндоскопических транскливальных доступов на основе комплексной клинико-морфологической оценки основания черепа, ствола головного мозга и прилегающих к ним структур.
В соответствии с целевой установкой были сформулированы следующие задачи:
1. Провести анализ клинического применения транскливальных доступов.
2. Изучить зависимость встречаемости краниоскопических признаков основания черепа от пола и формы мозгового и лицевого черепа.
3. Дать комплексную морфометрическую характеристику основания черепа с учетом половой и типовой изменчивости. Методом корреляционного анализа выявить связи между изученными краниометрическими признаками.
4. Определить прижизненные размеры ствола головного мозга и провести сравнение тех же параметров на секционном материале.
5. Разработать общую классификацию оперативных доступов к структурам черепа и головного мозга по топографо-анатомическому принципу.
6. Определить основные параметры трансназального и трансорального транскливальных доступов и с анатомических позиций сравнить их преимущества и недостатки.
7. Выявить качественный и количественный состав микрофлоры зева и полости носа в зонах трансназального и трансорального доступов, определяющих риск раневых инфекционных осложнений.
8. Определить алгоритм видеоэндоскопического исследования ствола головного мозга, сосудов и черепных нервов из транскливальных доступов.
9. Разработать тренажеры для обучения клинической анатомии ЦНС и отработки практических навыков выполнения транскливальных доступов с использованием новых технологий, позволяющих работать как в анатомическом театре, так и в условиях клиники.
Научная новизна исследования. Исследованы закономерности анатомической изменчивости основания черепа, полости носа применительно к выполнению транскливальных доступов. Проведена комплексная краниоскопическая и краниометрическая оценка основания черепа и элементов лицевого скелета взрослого человека, определены половые и индивидуальные (типовые) особенности строения черепа. Методом корреляционного анализа выявлены взаимосвязи изученных краниометрических признаков между собой. Определены размеры, характеризующие глубину операционной раны и углы операционного действия, знание которых необходимо для выполнения транскливальных доступов с использованием видеоэндоскопической техники.
По данным МР-томографии определены доступные для изучения размеры ствола головного мозга, проведено их сравнение с данными, полученными на анатомических препаратах, уточнены анатомо-топографические взаимоотношения структур ствола головного мозга между собой и со структурами черепа.
Дано комплексное анатомическое обоснование оптимальных параметров существующих доступов к структурам вентральной поверхности ствола головного мозга. Определены основные анатомические ориентиры основания черепа, ствола головного мозга, черепных нервов при проведении оперативных вмешательств с использованием эндовидеомониторинга. Разработан алгоритм выполнения трансназально-транссфеноидально-транскливальных и трансорально-транскливальных доступов, установлены критерии их оптимальности. С анатомических и микробиологических позиций проведено сравнение доступов (трансорального, трансназального) к структурам основания черепа и вентральной поверхности ствола головного мозга.
Разработаны натуральные анатомические модели-тренажеры для обучения врачей-нейрохирургов клинической анатомии ЦНС и отработки практических навыков выполнения транскливальных доступов.
Практическая значимость работы. В прикладном нейрохирургическом аспекте на материале краниологической коллекции фундаментального музея кафедры нормальной анатомии Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова изучены краниоскопические и краниометрические признаки основания черепа и некоторых структур лицевого скелета, необходимые для выполнения транскливальных доступов. Выявлены индивидуальные, типовые и половые особенности анатомических структур зоны хирургического интереса. Определены корреляционные взаимосвязи между изученными краниометрическими признаками.
Полученные в результате исследования данные о размерах ствола головного мозга имеют практическую значимость в качестве прижизненных показателей диапазона анатомической нормы, чт позволяет их использовать в клинической диагностике.
Результаты морфометрии применены для анатомического обоснования транскливальных доступов. Определены основные параметры изучаемых подходов с использованием как математического, так и экспериментального методов исследования. Установлены оптимальные минимально инвазивные варианты выполнения трансназального и трансорального доступов.
Предложено использование моделей-тренажеров, изготовленных методом полимерного бальзамирования, для обучения врачей основным навыкам видеоэндоскопической нейрохирургии, выполнения доступов к базилярной части затылочной кости и вентральной поверхности ствола головного мозга.
Результаты проведенного исследования могут быть использованы при планировании и выполнении транскливальных нейрохирургических вмешательств, а также в педагогическом процессе на кафедрах нормальной анатомии, оперативной хирургии и топографической анатомии, нейрохирургии, оториноларингологии, неврологии, судебной медицины и др.
Личный вклад автора в проведенные исследования. Автор самостоятельно обосновал актуальность темы диссертации, сформулировал цель и задачи исследования, собрал и проанализировал данные отечественной и зарубежной литературы, разработал анатомо-экспериментальную исследовательскую программу. Автор принимал непосредственное участие в лечении пациентов, нуждающихся в выполнении транскливальных оперативных вмешательств. Под его руководством выполнялись краниоскопическое и краниометрическое исследования препаратов черепа человека. Автор проводил морфометрическое исследование ствола головного мозга на МР-томограммах и секционном материале, самостоятельно производил экспериментальные оперативные вмешательства на трупах взрослых людей с использованием эндовидеомониторинга, принимал участие в обработке результатов микробиологических исследований, участвовал в изготовлении анатомических препаратов с помощью методики полимерного бальзамирования. Кроме того, автор самостоятельно проводил статистическую обработку собранных морфометрических данных, сформулировал выводы и положения, выносимые на защиту, разработал практические рекомендации.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
1. Наиболее важными анатомическими признаками, влияющими на технологию выполнения транскливальных доступов, являются форма и размеры базилярной части затылочной кости, степень выраженности клиновидной пазухи, а также параметры, определяющие глубину операционной раны. Многие из них подвержены индивидуальной, половой и типовой анатомической изменчивости, которая может быть оценена современными методами нейровизуализации (КТ, МРТ и др.).
2. Учет индивидуальных особенностей строения базилярной части затылочной кости и клиновидной пазухи при выполнении транскливальных доступов позволяет оптимизировать хирургическую технику и правильно ориентироваться в условиях узкой и глубокой операционной раны.
3. Прижизненные размеры ствола головного мозга, оцененные с помощью МРТ, превышают аналогичные его параметры на анатомических препаратах.
4. Трансназальный транскливальный доступ с применением видеоэндоскопической техники является доступом выбора при операциях на срединных анатомических образованиях основания черепа и верхних отделах ствола головного мозга.
5. Трансоральный доступ имеет преимущество перед трансназальным при операциях в области передних отделов первого-второго шейных позвонков, нижней 1/3 базилярной части затылочной кости, однако при его использовании возрастает риск инфекционных осложнений.
6. Анатомические препараты, изготовленные методом полимерного бальзамирования, являются высокоинформативными тренажерами для изучения клинической нейроанатомии и отработки видеоэндоскопических хирургических навыков.
Апробация работы. Основные положения диссертационного исследования представлены на конференции, посвященной 190-летию со дня рождения В.Л. Грубера, «Вариантная анатомия – теоретические и прикладные аспекты» (Санкт-Петербург, 2004); научной конференции ученых-морфологов Санкт-Петербурга (Санкт-Петербург, 2006); 5 Съезде Российского общества АГЭ (Орел, 2006); Всероссийской научной конференции, посвященной столетию со дня рождения А.Н. Максименкова (Санкт-Петербург, 2006); научной конференции «Инновационные технологии в морфологии» (Санкт-Петербург, 2007); 18 annual meeting of the north american skull base societty (New York, 2007); международной конференции (Минск-Гродно, 2008); научно-практической конференции «Инновационная деятельность в Вооруженных Силах» (Санкт-Петербург, 2009); Российской научной конференции «Новые технологии в оперативной хирургии и последипломная подготовка» (Санкт-Петербург, 2009); XIII Всероссийской медико-биологической конференции «Человек и его здоровье. Фундаментальная наука и клиническая медицина» (Санкт-Петербург, 2010); научной конференции ученых морфологов г. Санкт-Петербурга, посвященной 200-летию со дня рождения профессора Н.И.Пирогова (Санкт-Петербург, 2010); конференции с международным участием «Наследие Пирогова: прошлое, настоящее, будущее» (Санкт-Петербург, 2010); Всероссийском форуме «Пироговская хирургическая неделя» (Санкт-Петербург, 2010); XIV Всероссийской медико-биологической конференции «Фундаментальная наука и клиническая медицина. Человек и его здоровье» (Санкт-Петербург, 2010); X юбилейной научно-практической конференции «Поленовские чтения» (Санкт-Петербург, 2011).
Внедрение в практику. Основные результаты диссертационного исследования включены в учебную программу кафедр нейрохирургии, нормальной анатомии, оперативной хирургии и топографической анатомии Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова для факультетов подготовки врачей, руководящего медицинского состава, а также используются в практической работе клиники нейрохирургии ВМА, Медицинского факультета Санкт-Петербургского Государственного Университета и Санкт-Петербургского НИИ Скорой помощи им. И.И. Джанелидзе. Комплекс натуральных анатомических препаратов, разработанный автором, применяется в учебном процессе на кафедрах нормальной анатомии, оперативной хирургии и топографической анатомии ВМА.
По результатам исследования опубликованы 63 печатные работы, в том числе 19 в журналах, рекомендованных ВАК РФ, получены 1 патент на изобретение и 9 патентов на полезную модель.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Из 7 глав традиционными являются «Обзор литературы» и «Материалы и методы исследования». Главы 3-4 описывают краниоскопическую и краниометрическую характеристики некоторых структур основания черепа и лицевого скелета. Глава 5 посвящена морфометрии и анатомо-топографическим взаимоотношениям ствола головного мозга. В главе 6 обосновывается общая классификация оперативных доступов к структурам черепа и головного мозга, проводится сравнительная характеристика микрофлоры полостей рта и носа, анализируется опыт клинического применения транскливальных доступов и выполняется сравнение транскливальных доступов с анатомических позиций. Глава 7 посвящена обсуждению результатов исследования. Работа изложена на 525 страницах машинописного текста. В ней содержится 147 иллюстраций, 50 таблиц. Список цитируемой литературы содержит 442 источника (236 – русскоязычных и 206 – иностранных).
