Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Использование интраоперационнои сонографии во время нейрохирургических операций 13
1.1 Использование нейронавигации при удалении опухолей головного мозга . 13
1.2 История развития интраоперационной сонографии. 14
1.3 Методология интраоперационной сонографии. 16
1.4 Данные интраоперационной сонографии. 23
1.5 Оперативные вмешательства, выполняемые под контролем интраоперационной сонографии. 26
1.6 Недостатки метода интраоперационной сонографии. 30
1.7 Преимущества метода интраоперационной сонографии. 35
ГЛАВА II. Материалы и методы 41
2.1 Общая характеристика клинических наблюдений 41
2.2 Методы диагностики в предоперационном периоде. 46
2.3 Предоперационное планирование оперативных вмешательств.47
2.4. Характеристика проведенных операций. 48
2.5 Методы статистической обработки 51
ГЛАВА III. Методика интраоперационной сонографии . 53
3.1 Общие принципы проведения ИС при удалении опухолей головного мозга . 53
3.2 Ультразвуковые характеристики нормального мозга. 56
3.3 Методика проведения ИС при удалении супратснториальных опухолей головного мозга. 60
3.4 Методика проведения ИС при биопсии опухолей головного мозга. 65
3.5 Методика проведения ИС при транссфеноидальном удалении аденом гипофиза. 67
3.6 Методика проведения ИС при удалении опухолей головного мозга из задней черепной ямки. 68
ГЛАВА IV. Результаты применения интраоперационной сонографии во время удаления опухолей головного мозга . 69
4.1 Информативность интраоперационной сонографии . 69
4.2. Интраоперационная сонография при удалении менині ном (32 пациента) 71
4.3. Интраоперационная сонография при удалении внутримозговых метастазов (8 пациентов). 88
4.4. Интраоперационная сонография при удалении внутримозговых опухолей (35 пациентов). 93
4.5. Интраоперационная сонография при транссфеноидальном удалении аденом гипофиза (5 пациентов). 115
Заключение 128
Выводы. 135
Рекомендации в практику. 137
Список литературы. 139
- Использование нейронавигации при удалении опухолей головного мозга
- Общая характеристика клинических наблюдений
- Общие принципы проведения ИС при удалении опухолей головного мозга
- Информативность интраоперационной сонографии
Введение к работе
Актуальность темы.
Заболеваемость первичными доброкачественными и злокачественными опухолями головного мозга составляет 10,9-16,7 на 100 000 населения [15,101]. В России первичные опухоли головного мозга ежегодно обнаруживаются примерно у 30 тыс. человек [15], из них 55-60% являются злокачественными [16].
Несмотря на современное техническое оснащение операционных и улучшение хирургической техники, отдаленные результаты лечения пациентов с внутримозговыми опухолями остаются неудовлетворительными.
Средняя продолжительность жизни этих больных после операции на фоне химио- и лучевой терапии составляет от 40 до 60 недель (14 месяцев - для мультиформной глиобластомы, 25 месяцев - для анапласти ческой
астроцитомы) [7,51,110,180].
В современной нейрохирургии предъявляются высокие требования к проведению хирургических вмешательств при новообразованиях ЦНС, техническое обеспечение которых предполагает использование стереоскопических микроскопов, навигационных комплексов, систем мониторинга этапов операции в режиме реального времени, интраоперационной визуализации, микрохирургической техники.
Рекомендации по проведению операций при объемных образованиях центральной нервной системы состоят в следующем: обязательное интраоперационное использование передовых хирургических технологий, обеспечение высокой точности инструментальных микрохирургических манипуляций с минимальной хирургической травмой; максимальная анатомическая и функциональная сохранность смежных мозговых структур, артериальных сосудов и венозных коллекторов; предупреждение развития или усугубления неврологического дефицита; улучшение качества жизни оперированных больных.
Проблема совершенствования подходов к оперативному лечению больных с внутримозговыми опухолями представляет собой одну из наиболее важных задач нейрохирургии [8,14]. Минимально инвазивная хирургия является одним из главных направлений в развитии современной нейрохирургии. Основной задачей развития нейрохирургии является уменьшение травматичности хирургических вмешательств. Стремление к максимальному удалению опухоли без учета функционально значимых зон мозга, характера кровоснабжения объемного образования, можег привести к возникновению послеоперационного неврологического дефицита, что связано не только с отсутствием четких границ между опухолевой тканью и мозговым веществом при инфильтративном росте опухоли, но также является результатом ишемического поражения вследствие нарушения мозгового кровообращения в зоне удаления опухоли, развития отека мозговой ткани.
Решение этих задач сводится к выбору различных методов дооперационной и интраоперационной диагностики, разработке новых доступов к опухолям различной локализации, способствующих уменьшению травматизации мозга во время операции, а так же улучшению результатов хирургического лечения этих больных. Таким образом, и в настоящее время остаются актуальными принципы нейрохирургии, сформулированные несколько десятилетий назад, - максимально радикальное удаление образования в пределах физиологически дозволенных границ. [4,13].
Интраоперационное применение навигационных систем позволяет существенно повысить точность действий хирурга, облегчает поиск и идентификацию анатомических объектов. Ограниченность применения навигационных систем также обусловлена зависимостью от предоперационных изображений. Любое смещение структур головного мозга во время операции исключает применение навигационных систем в режиме реального времени. Навигационные системы дороги и использование их во всех клиниках, где проводятся нейрохирургические операции, невозможно.
Учитывая вышеизложенное, изучение возможностей ультразвукового (УЗ) сканирования в хирургии новообразований головного мозга является актуальным, т.к. оборудование, необходимое для этого, есть практически в каждом стационаре.
Цель исследования.
Разработать методики хирургического лечения опухолей головного мозга с использованием интраоперационной сонографии (ИС).
Задачи исследования.
1. Изучить эффективность интраоперационной сонографии в определении локализации различных опухолей головного мозга в режиме реального времени для выбора оптимального доступа к ним или проведения биопсии.
2. Определить возможности интраоперационнои сонографии для оценки взаимоотношения опухоли с магистральными сосудами, с целью снижения риска повреждения артерий и вен и уменьшения интраоперационнои кровопотери.
3. Изучить влияние данных интраоперационнои сонографии на степень радикальности удаления опухолей головного мозга.
4. Разработать и внедрить в практику методику интраоперационнои сонографии при опухолях головного мозга.
Научная новизна исследования.
1. Разработан новый подход к интраоперационнои диагностике опухолей головного мозга, позволяющий точно локализовать новообразование и окружающие его анатомические структуры, а так же значительно уменьшить травматичность оперативного вмешательства.
2. Получены данные, показывающие, что с помощью ИС можно оценить характер взаимодействия опухоли и магистральными сосудами и снизить риск их повреждения.
3. Разработан эффективный интраоперационный способ оценки степени инвазии менингиом в просвет венозного синуса.
4. Определена возможность использования ИС для выявления возможной остаточной ткани опухоли после ее удаления.
5. Впервые разработана методика использования интраоперационной сонографии при транссфеноидальных операциях для оценки микроанатомии хиазмальноселлярной области, определения взаимоотношения опухоли с окружающими анатомическими структурами, степени инвазии опухоли в кавернозный синус и выявления остаточной ткани после визуального удаления аденомы гипофиза.
6. Разработаны алгоритмы применения ИС при различных опухолях головного мозга.
Практическая значимость.
Разработанные алгоритмы и методика применения интраоперационной сонографии в хирургии опухолей головного мозга позволяет уменьшить хирургическую травму мозга, точно локализовать опухоль, оценить ее объем и идентифицировать окружающие анатомические структуры, определить оптимальное место для энцефалотомии при осуществлении доступов (в т.ч.
внепроекционных) к глубинным опухолям головного мозга в режиме реального времени.
ИС позволяет повысить радикальность удаления опухолей головного мозга. При удалении инфильтративно растущих опухолей, когда граница между опухолью и здоровой тканью четко не определяется, интраоперационная сонография позволяет выявить участки неудаленной опухолевой ткани.
Интраоперационная сонография позволяет улучшить результаты лечения в рассматриваемой группе пациентов, уменьшить затраты на последующую терапию и сократить сроки лечения и реабилитации этих больных.
Положения, выносимые на защиту.
1. Применение интраоперационной сонографии облегчает ориентацию хирурга во время удаления опухолей головного мозга, позволяет в режиме реального времени визуализировать границы новообразования, его форму и размеры.
2. Интраоперационная сонография позволяет снизить риск повреждения окружающей ткани мозга и сосудов при осуществлении доступа к опухоли и ее удалении.
3. Применение интраоперационной сонографии позволяет оценить степень инвазии опухоли в просвет венозных синусов и принять правильное решение в определении объема резекции таких опухолей.
4. С помощью интраоперационной сонографии можно в режиме реального времени оценить степень радикальности удаления опухоли.
Внедрение в практику.
Результаты выполненного исследования используются в клинической практике отделения нейрохирургии и лаборатории интраоперационной диагностики ГУ Российского научного центра хирургии им. акад. Б. В. Петровского РАМН. Апробация работы.
Основные положения диссертации доложены и обсуждены на Всероссийской научно-практической конференции «Поленовские чтения» (г.
Санкт-Петербург, 2008), на совместном заседании проблемно-плановой комиссии №5 «Хирургические заболевания и повреждения нервной системы» и сотрудников кафедры нейрохирургии и нейрореанимации МГМСУ (Москва, 2009).
Публикации.
Основные положения диссертации опубликованы в 6 печатных работах в виде статей и тезисов в журналах, сборниках трудов конференций, съездов.
Структура и объем диссертации.
Работа состоит из введения, 4 глав, выводов и списка литературы, изложена на 166 машинописных страницах, содержит 45 рисунков, 10 таблиц и 5 схем. Список литературы включает 183 литературных источника, из них 23 в отечественных изданиях.
Использование нейронавигации при удалении опухолей головного мозга
В большой серии наблюдений показано, что наиболее эффективным методом лечения злокачественных новообразований головного мозга (первичных опухолей и метастазов) является хирургическая резекция образования с последующей адъювантной радио- и химиотерапией [41,51,110]. Адекватное нейрохирургическое вмешательство у пациентов с опухолями головного мозга обеспечивает регресс неврологической симптоматики, улучшает качество жизни больных и ее продолжительность [8,20]. В настоящее время хирургическое лечение глиом не может быть радикальным, что связано с биологическими особенностями этих опухолей [85]. Однако выживаемость пациентов прямо связана со степенью радикальности операции [110]. Целью хирургического лечения при злокачественных новообразованиях головного мозга является максимальное удаление опухолевой ткани, с соблюдением принципов физиологической дозволенности, получение гистологического диагноза для выбора адъювантной терапии и определения прогноза для пациента. Оптимальная резекция может быть выполнена только, когда опухоль четко локализована, а границы ее очевидны [53,71,101]. С проблемами соотношения опухоли и важных анатомических структур во время операции сталкивается каждый нейрохирург. Всегда перед хирургом встают вопросы: где и каких размеров произвести краниотомию, где находится наименее травматичный путь к новообразованию, в каком направлении, и на какой глубине оно находится, каких оно размеров, есть ли крупные сосуды рядом с образованием, как много опухолевой ткани осталось после резекции и где? Дооперационные методы нейровизуализации позволяют ответить лишь на некоторые из этих вопросов. Поэтому в последнее время проводится много исследований, посвященных использованию различных интраоперационных навигационных методик -безрамные КТ- или МРТ-ассоциированные навигационные системы, интраоперационные КТ и МРТ, интраоперационная нейросонография [29,116,123,139,164,169]. Ультразвуковое сканирование в нейрохирургии стали использовать с конца 50-х годов прошлого века [54,57,171]. 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 [55,74]. В последние 10-15 лет качество оборудования, чувствительность датчиков и программное обеспечение значительно улучшились. Появились датчики с различными часгогными характеристиками, новая технология обработки изображения «field-of-vie\v», возможность усиления и улучшения изображения [63,132,170,176]. Эти инновации привели к значительному улучшению качества изображения при УЗ исследовании, и с 90-х годов ультразвук стал одним из важных методов интраоперационной диагностики в нейрохирургии [26,42,59,65]. Методика стала активно применяться в педиатрии, были описаны сонографические признаки нормального головного мозга и различных патологических состояний ЦНС [5,6,9,10,11J.B это же время стали проводиться исследования, посвященные возможностям УЗ сканирования и модернизации метода для использования в хирургии объемных образований головного мозга [26,27,36,65,161]. Особое внимание исследователей было обращено на возможность проведения УЗ сканирования в режиме реального времени во время нейрохирургической операции [36,55,88,171], т.к. использование интраоперационной МРТ показало, что при удалении внутримозговых опухолей сохраняется риск неполного их удаления, особенно если речь идет о глубинных образованиях [55,87,173]. Как показано во многих исследованиях, ультрасонография - это быстрый и надежный способ локализации образования, позволяющий, к тому же, определить его характер, снизить операционную травматизацию окружающей ткани мозга и определить радикальность удаления образования в режиме реального времени [40,102,146]. Термин «в режиме реального времени» означает, что в какой-то период времени изображение на мониторе УЗ аппарата соответствует тому, что происходит под датчиком, поэтому какое-либо смещение структур может быть легко распознано [100].
Общая характеристика клинических наблюдений
В исследование включено 80 пациентов, находившихся на стационарном лечении в нейрохирургическом отделении ГУ Российского научного центра хирургии им. акад. Б. В. Петровского РАМН по поводу опухолей головного мозга в период с 20.01.2007 по 31.10.2008. Диагноз пациентам был установлен на основании данных клинико-диагностических обследований и результатах гистологического исследования. В исследовании участвовали только те больные, которым за время лечения были проведены оперативные вмешательства с использованием интраоперационной сонографии. Мужчин было 45 (56%), женщин - 35 (44%). Средний возраст пациентов составил 56 лет (от 19 до 84 лет). В исследование были включены 32 пациента (39,3%) с менингиомами, 35 пациентов (44,1%) с астроцитомами различной степени злокачественности, 8 пациентов (10,3%) с метастазами и 5 пациентов (6,3%) с аденомами гипофиза. У 32 (39,3%) пациентов опухоли были внемозговые, у 43 (54,4%) пациентов - внутримозговые, а у 5 (6,3%) - аденомы гипофиза. В группе пациентов с менингиомами у 25 (78,1%) больных опухоль была I степени злокачественности, у 4 (12,5%) пациентов - ТІ степени и у 3 (9,4%) - III степени злокачественности. Для данного разделения менингиом по степеням злокачественности нами использована классификация ВОЗ 2007 года: I степень злокачественности (менинготелиоматозная, фибропластическая, смешанная, псаммоматозная, ангиоматозная, микрокистозная, секреторная, метапластическая). Для данного вида опухолей характерно отсутствие признаков злокачественности II, III степеней. II степень злокачественности (атипическая, прозрачноклеточная, хордоидная). Признаками этих опухолей являются: - 2,5 митозов на 1 мм , - 3 из нижеперечисленных признаков: насыщенность клетками, уменьшение размеров клеток, некрозы, увеличение размеров ядер, деформация клеточных слоев и/или наличие инвазии в ткань мозга. Ill степень злокачественности (анапластическая, рабдоидная, папиллярная). Признаками этих опухолей являются: - 12,5 митозов на 1 мм , - потеря менинготелиоматозной дифференциации: клетки приобретают цитологические свойства клеток карциномы, саркомы или меланомы. У 15 (46,9%) пациентов из 32 с менингиомами, опухоль располагалась на основании черепа, а у 17 (53,1%) на конвекситальной поверхности. В 11 (34,4%) наблюдениях менингиомы росли из стенок синусов. Среди внутримозговых опухолей распределение было следующим: астроцитомы I-II степеней злокачественности - 9 (20,9%), астроцигомы III-IV степеней злокачественности - 26 (60,5%), метастазы - 8 (18,6%). В 75 (93,7%) наблюденияхопухоли располагались супратенториально, причем у 24 (30%) больных они распространялись на глубинные структуры полушарий головного мозга, в 5 (6,3%) наблюдениях опухоли локализовались субтенториально. Размеры образований были от 7 мм в диаметре до 80 мм. Глубина от поверхности мозга до образования составляла от 0 до 45 мм.
Общие принципы проведения ИС при удалении опухолей головного мозга
Для проведения интраоперационной сонографии нами были использованы аппарат В-К Medical Pro Focus (Дания) с конвексными датчиками частотой 5 - 10 МГц и 5 - 8 МГц, аппарат Acuson Cypress Siemens (Германия) с эндоскопическим датчиком 10 МГц и аппарат Logiq Book GE (США) с линейным датчиком 7,5 МГц (рис 7). На аппарате В-К Medical Pro Focus был установлен специальный пакет программ для проведения исследований при нейрохирургических операциях. При визуализации поверхностных новообразований использовались датчики с частотой 8-Ю МГц, а при визуализации глубинных - 5 МГц, что позволило получить хорошее качество изображения во всех наблюдениях. Во время транссфеноидальных операций использовался 10 МГц эндоскопический датчик. Данные, полученные в результате исследования, фиксировались на термобумаге (при использовании аппарата Logiq Book GE) или записывались в электронном формате (.bmp, .avi) на жесткий диск (при использовании аппарата В-К Medical Pro Focus и Acuson Cypress Siemens). Все необходимые измерения производились на экране монитора. операционных, мобильность аппарата, большой экран (хирург мог визуально оценить изображение с достаточно большого расстояния), компактные датчики, обладающие длинным кабелем (около 2 м). В настоящее время в медицине используется несколько режимов ультразвукового сканирования: 1) А-режим (амплитудная модуляция) - одномерный метод, развёртка ультразвукового луча в горизонтальном направлении передаёт информацию о расстоянии, проходимом ультразвуковой волной, а в вертикальном - об амплитуде отражённых эхосигналов. Этот режим в настоящее время редко используют в клинической практике. 2) В-метод (яркостная модуляция) - двухмерное сканирование, яркостная модуляция точек на экране передаёт информацию об амплитуде принятых эхосигналов и позволяет сформировать полутоновое (в серой шкале) изображение. Существует 2 типа В-метода: статическое В-сканирование, когда изображение получают при перемещении датчика по поверхности тела. Этот метод представляет ценность для визуализации полых органов. В-сканирование в реальном масштабе времени, которое позволяет видеть на экране движение структур в той же последовательности и с той же скоростью, как это происходит в организме. Для получения такого изображения существует несколько видов ультразвуковых датчиков: линейные, секторные, конвексные. 3) М-метод (двигательная модуляция) - представляя эхосигналы в виде точек, яркость которых пропорциональна их амплитуде, получают кривые, отражающие поведение движущегося объекта во времени. Этот режим в основном используют в кардиологии для анализа динамики движущихся структур сердца (например, для пренатальной диагностики врождённых заболеваний сердца). В нашем исследовании применялся В-режим сканирования у всех пациентов.
Информативность интраоперационной сонографии
Всем пациентам, включенным в исследование, во время операции мы проводили интраоперационную сонографию. В ходе проведения этого исследования использовали тактику поэтапного сканирования, включающую в себя интраоперационные ориентацию, наведение на опухоль, мониторинг и контроль удаления. Интра- и послеоперационных осложнений, связанных непосредственно с использованием метода ИС не было. Длительность исследования в среднем составила 15 минут (от 10 до 40 минут), что ненамного увеличило время операции, однако информация, полученная во время исследования, была крайне важной. Эффективность ИС изучали по отдельности в отношении менингиом, метастатических опухолей, астроцитом и аденом гипофиза. Нами проведена оценка возможностей ИС в определении локализации опухоли, выявлении ее границ, взаимодействий с окружающими анатомическими структурами и определении радикальности удаления. Качество визуализации опухоли признавали хорошей или плохой. При проведении исследования края опухоли признавались четкими, когда они могли быть четко визуализированы и дифференцированы от окружающей ткани; умерено четкіши, когда они могли быть легко отделены от окружающей ткани в большинстве областей; и нечеткими, когда края опухоли в большинстве зон были неотличимы от окружающей ткани. Степень резекции опухоли признавалась хорошей, когда при ИС и послеоперационной МРТ не было видно остаточной ткани опухоли, или плохой, когда ткань оставалась. У 79 (98,8%) пациентов опухоль была хорошо локализована с помощью ИС и только в одном случае (1,2%) из-за выраженного перитуморального отека достоверно локализовать опухоль не удалось. Во время проведения исследования получены один (1,2%) ложноположительный результат и один (1,2%) ложноотрицательный. Ложноположительный результат при проведении ИС заключался в обнаружении опухоли в месте, где ее не было, а ложноотрицательный - когда при наличии опухоли, она не была обнаружена. Таким образом, чувствительность метода ИС в отношении определения локализации опухолей головного мозга составила 99% при специфичности -99% (сравнение производилось с данным МРТ головного мозга с контрастированием). Границы опухолей признаны четкими у 60 (75%) больных, умеренно четкими - у 16 (20%), нечеткими - у 4 (5%). границы опухоли Рисунок 16. Характеристика границ опухолей при проведении ИС. В большинстве наблюдений при ИС опухоли выглядели как гиперэхогенные образования, некротические полости и кисты в структуре опухоли выглядели гипоэхогенными. IV.2. Интраоперационная сонография при удалении менингиом (32 пациента). При удалении менингиом во всех 32 наблюдениях (100%) с помощью ИС опухоль была хорошо визуализирована. Опухоль представляла из себя гиперэхогенное образование с четкими границами у 28 (87,5%) больных. В 4 (12,5%) наблюдениях границы опухоли были умеренно четкими. Больных с нечеткими границами опухоли в исследуемой группе не было.
![Динамика биопотенциалов мозга в ходе хирургического лечения больных с опухолью височной доли мозга, страдающих симптоматической эпилепсией [Электронный ресурс]](/i/i/4417/184278.png "Динамика биопотенциалов мозга в ходе хирургического лечения больных с опухолью височной доли мозга, страдающих симптоматической эпилепсией [Электронный ресурс] Козлова Антонина Борисовна")
