Виды безрамного стереотаксиса и их возможности

Обновлено: 27.03.2024

СТЕРЕОТАКСИЧЕСКИЙ МЕТОД (греч. stereos твердый, объемный, пространственный + taxis расположение) — метод хирургического воздействия на глубоко расположенные структуры мозга с использованием внутримозговых и черепных (экстракраниальных) ориентиров. Возможность достижения хирургическим инструментом определенной точки мозга с минимальными повреждениями других его участков исключительно важна в нейрохирургии и нейрофизиологии. Только благодаря Стереотаксическому методу стали доступными для диагностики и лечебных воздействий образования мозга, непосредственно прилегающие к ядрам, осуществляющим жизненно важные функции. В экспериментальных исследованиях практически все стимуляции, разрушения и введения активных веществ в глубоко расположенные структуры мозга осуществляются с помощью Стереотаксического метода.

Центральной задачей Стереотаксического метода является определение точной локализации мозговых структур-мишеней, подлежащих изучению или воздействию (отведение электропотенциалов, электростимуляция, деструкция). Решение этих задач связано с изучением стереотаксической топографии глубинных образований мозга и их вариабельности в зависимости от индивидуальных особенностей строения мозга и характера его патологии (гидроцефалия, атрофия и др.).

В С. м. большое значение имеет также проблема физиологической идентификации подкорковых структур, являющихся объектом вмешательства, и способы их деструкции (механо-, химио-, крио-, термодеструкция, электролизис).

При определении координат структур мозга используются два подхода: определение координат относительно внешних (экстракраниальных) ориентиров (наружные слуховые проходы, края глазных орбит, сагиттальная плоскость и т. д.) и координат относительно внутримозговых ориентиров, выявляемых рентгенологически (передняя и задняя комиссуры, желудочки мозга, турецкое седло и т. д.).

В основе использования экстракраниальных ориентиров лежит краниоцеребральная топография. Удобство этого подхода сопровождается, однако, в связи с индивидуальной вариабельностью строения мозга, недостаточной точностью. Поэтому в клинике краниальные ориентиры служат преимущественно для выбора доступа к необходимым структурам мозга и применяются как основные только в экспериментальных исследованиях на животных.

Использование внутримозговых ориентиров тоже не обеспечивает абсолютной точности при определении координат ввиду индивидуальной вариабельности пространственных соотношений положения структур мозга, но позволяет получить более точные данные. Наиболее удобными в качестве опорных ориентиров для внутримозговой системы признаны передние и задние комиссуры мозга. Они достаточно хорошо определяются с помощью контрастных веществ, а разброс координат отдельных структур мозга при этом оказывается наименьшим. Сведения о координатах структур мозга содержатся в стереотаксических атласах, в к-рых представлены наборы фотографий и совмещенных с ними контурных рисунков — схем срезов мозга в плоскостях, параллельных координатным осям (плоскостям). На рисунках нанесена сетка координат и указано положение среза относительно сагиттальной или фронтальной плоскости. Большинство стереотаксических атласов мозга человека построено в координатной системе, начало координат в к-рой располагается на средине линии, соединяющей переднюю и заднюю комиссуры.

Для проведения стереотаксической операции систему координат, выбранную в стереотаксическом атласе, совмещают с системой координат индивидуального мозга. Вместе с тем рентгенограммы, содержащие изображение опорных рентгеноконтрастных ориентиров, не могут быть непосредственно сопоставлены с координатной системой атласа, т. к. являются не прямоугольными проекциями черепа и головного мозга, а центральными проекциями, в к-рых размеры изображения объекта зависят от положения между рентгеновской трубкой и пленкой. Переход от центральной проекции к прямоугольной осуществляется путем математических расчетов. Обычно задача решается приближенно, с использованием вспомогательных масштабных решеток и аппаратов с очень большим расстоянием между трубкой и пленкой, а также с применением для преобразования проекций и координат ЭВМ. Благодаря использованию электронной техники стало возможным применять простые диагностические рентгеновские аппараты с одной трубкой и производить стереотаксические операции в обычной операционной.

Новые перспективы в развитии С. м. открылись в связи с разработкой вычислительной (компьютерной) томографии, позволяющей без введения контрастных веществ получать изображения структур, желудочков мозга, различать серое вещество мозга и проводящие пути и решать т. о. проблему учета индивидуальных вариаций в положении структур (см. Томография компьютерная).

Стереотаксические аппараты делят на две группы: аппараты, в к-рых закрепляют голову оперируемого, и аппараты, к-рые закрепляют на голове. В обоих случаях стереотаксический аппарат предназначен для обеспечения ориентации и необходимого движения хирургического инструмента относительно стереотаксической системы координат. К аппаратам первой группы относится подавляющее большинство аппаратов для операций на животных, в т. ч. аппараты, функционирующие по классической. схеме Хорсли — Кларка, а также ряд аппаратов для проведения стереотаксических операций на человеке. Это — сложные сооружения, связанные со специализированной стационарной рентгеновской аппаратурой. Ко второй группе относятся стереотаксические аппараты, рассчитанные на упрощенные методики, снабженные малогабаритными рентгеновскими трубками и позволяющие производить стереотаксические расчеты на ЭВМ.

Применение С. м. на животных позволяет получать новые данные о структурно-функциональной организации мозга и мозговых механизмах поведения. В нейрохирургии С. м. используется исключительно для решения диагностических и леч. задач (см. Стереотаксическая нейрохирургия). Ведутся исследования возможности использования С. м. для решения задач функционального протезирования сенсорных и других систем мозга.

В ряде зарубежных стран С. м. применяется с целью устранения отдельных тяжелых психических расстройств, не поддающихся другим методам лечения (эротическая имбецильность, нек-рые формы шизофрении, эпилепсия с выраженными психическими расстройствами, тяжелые формы навязчивых состояний и др.). В зависимости от клин, картины и динамики психических нарушений могут быть осуществлены стереотаксическая цингулотомия (деструкция поясной извилины), амигдалотомия, гипоталамотомия, мезовилотомия (деструкция колена мозолистого тела) и др. Такие операции часто дают стойкий положительный леч. эффект, в т. ч. обеспечивают определенное восстановление структуры личности больного. Однако в ряде стран, в т. ч. в СССР, отношение к психохирургическим операциям остается негативным в связи с опасностью появления нежелательных последствий.

Основные этапы стереотаксических операций: определение места трепанации черепа, анестезия, контрастирование желудочков мозга, расчеты стереотаксических координат, рентгенол. контроль, функциональный контроль (т. е. исследование динамики проявлений болезни путем воздействия на мозг во время операции — диагностическая электростимуляция структур-мишеней, использование метода вызванных потенциалов и т. д.) и как важнейший этап одномоментной стереотаксической операции — лечебная деструкция структур-мишеней.

Накопленный опыт позволил отобрать те структуры мозга, деструкция к-рых, как правило, способна дать ожидаемый леч. эффект (подавление боли, устранение гиперкинезов и др.).

С помощью С. м. могут быть проведены различные виды воздействий, осуществляемые с диагностическими целями (электростимуляция, временное выключение с помощью электрополяризации, умеренное охлаждение); с целью деструкции (хим. воздействие, напр, чистым этиловым спиртом, электролизис, электрокоагуляция, механическое разрушение, замораживание); с целью удаления (отсасывание, механическое удаление, испарение лазерным излучением).

Достижением С. м. является использование метода вживленных электродов для решения диагностических и леч. задач у больных эпилепсией, экстрапирамидными расстройствами, фантомно-болевым синдромом и др. В СССР данный метод был впервые применен Н. П. Бехтеревой в 1962 г. Во время стереотаксической операции по расчетам, выполненным на ЭВМ, электроды вводят в структуры-мишени одного или обоих полушарий большого мозга для регистрации активности глубоких структур мозга, для диагностических и леч. электростимуляций, а затем для леч. деструкций структур-мишеней. Результаты применения метода вживленных электродов нейрохирургами и нейрофизиологами показали, что этот метод расширяет диагностические и леч. возможности С. м., а также дает ценную информацию о структурно-функциональной организации мозга и принципах его работы.

С. м. является основой стереотаксической неврологии, интерпретирующей со стереотаксических позиций неврологические симптомы и синдромы, их мозговые механизмы, способы их распознавания и описания, а также сведения о диагностическом и прогностическом их значении в неврол. практике. С позиций стереотаксической неврологии описаны стереотаксические симптомы и синдромы гиперкинезов, мышечной ригидности, асоматогностические и речевые стереотаксические симптомы и синдромы, стереотаксические симптомы и синдромы нарушений ряда психических процессов и психических состояний, в т. ч. эмоциональных и эмоционально-мотивационных. Все эти симптомы и синдромы имеют специфическое мозговое обеспечение в виде механизмов экстренного изменения функционального состояния данной стимулируемой структуры, механизмов реализации соответствующих эффектов, реакций и состояний, механизмов контроля, ослабляющих или срочно блокирующих названные реакции и состояния.


Библиография: Абраков Л. В. Основы стереотаксической нейрохирургии, Л., 1975, библиогр.;

Ваколюк Н. И. Стереотаксический атлас мозга человека, Киев, 1979, библиогр.; Иванников Ю. Г. Использование ЭВМ при стереотаксических операциях на головном мозге, Л., 1969, библиогр.; Кандель Э. И. Функциональная и стереотаксическая нейрохирургия, М., 1981, библиогр.; Мариц А. М. и Духовная Н. П. Универсальный стереотаксический атлас головного мозга собаки, Кишинев, 1975; Смирнов В. М. Стереотаксическая неврология, Л., 1976; Afshar Е., Watkins E. S. a. Yap J. С. Stereotaxic atlac of the human brain stem and cerebellar nuclei (a variability study), N.Y., 1978; Functional neurosurgery, ed. by T. Rasmussen a. R. Marino, N. Y., 1979; Hassler R., Mundinger F. a. Riechert T. Stereotaxis in Parkinson syndrome, В. a. o., 1979, bibliogr.; Jacques S., Shelden C. a. McCann G. A computerized microstereotactic method to approach, 3-dimensionally reconstruct, remove and adjuvantly treat small CNS lesions, Appl. Neurophysiol., v. 43, p. 176, 1980; Kelly P. J. a. Alker G. J. A method for stereotactic laser microsurgery in the treatment of deep-seated CNS neoplasms, ibid., p. 210; Matsui T. a. Hiranо A. An atlas of the human brain for computerized tomography, N. Y., 1978; Mundinger F. Stereotaktische Operationen am Gehirn, Stuttgart, 1975; Schaltenbrand G. a. Wahren W. Atlas for stereotaxy of the human brain, Stuttgart, 1977.

СТЕРЕОТАКСИЧЕСКАЯ ХИРУРГИЯ БОЛИ

Электростимуляция головного мозга осуществляется также посредством нейростимулятора. Электроды располагаются либо в глубинных структурах головного мозга, либо над мозговой оболочкой в проекции центральной коры головного мозга. Для имплантации электрода в выбранную точку цели - «мишень» головного мозга, применяется стереотаксический метод.

Стереотаксический метод. Данный метод позволяет точно направлять инструмент в выбранную внутримозговую мишень на основании трехмерной системы координат. Впервые стереотаксический метод применили в клинике E.A.Spiegel и H.T.Wycis в1946 году. Были созданы оригинальные стереотаксические аппараты, позволяющие с точностью до 1мм попадать в любую внутримозговую структуру-мишень. Для точного попадания в подкорковые структуры больших полушарий головного мозга, ствола и мозжечка были разработаны специальные стереотаксические атласы мозга человека, позволяющие определять положение любых структур в трехмерном внутримозговом пространстве. Операции с применением стереотаксического метода на сегодняшний день выполняются в 2-х основных вариантах: это классический рамный и безрамный стереотаксис. Frame based (классический рамный стереотаксис) - использует для расчетов жесткую привязку головы и всех внутричерепных структур больного к направляющей раме, на которой крепится хирургический инструмент.

Основные этапы функциональной стереотаксической операции. В большинстве случаев вмешательство осуществляется под местной анестезией. При этом пациент не испытывает болезненных ощущений, поскольку операция минимальноинвазивная и производится с помощью специального стереотаксического оборудования, без произведения больших разрезов и трепанации черепа. Необходимо, чтобы во время операции пациент мог находиться в прямом контакте с врачом. При интраоперационной электростимуляции, с помощью уже имплантированного электрода, он сообщает об ощущении тепла или легкой вибрации, которые должны соответствовать области максимальной выраженности боли. Чаще всего, уже на операционном столе после первой тестовой стимуляции пациент сообщает о значительном уменьшении или исчезновении его собственной боли, от которой он до этого никак не мог избавиться. Для стереотаксических расчетов применяют компьютерную томографию (КТ) и магниторезонансную томографию (МРТ). Выбор оптимальной структуры-мишени, воздействие на которую приведет к желаемому клиническому эффекту, основывается на мировом опыте функциональной нейрохирургии и индивидуальном опыте хирурга. При подтверждении правильного положения инструмента электрод фиксируется и на первом этапе выводится наружу для проведения тестового периода. Тестовый период чаще проводится в стационарных условиях, где в течение 7-10 дней с помощью наружного стимулятора производится электростимуляция. Если в течение этого периода пациент доволен уровнем обезболивания и улучшением качества жизни, производится второй этап - имплантация подкожной части системы. Уже под общим обезболиванием (необходимости в контакте с пациентом на данном этапе нет) производится соединение электродов с нейростимулятором, который обычно имплантируется подкожно в подключичной области.

БЕЗРАМНЫЙ СТЕРЕОТАКСИС Frameless За последние несколько лет системы для безрамного стереотаксиса («frameless”) стали столь же известными как компьютерная томография или операционный микроскоп. Эта технология включает автоматизированные (робототехнические) приспособления, инфракрасные камеры, ультразвук, автоматические микроскопы и магнитные преобразователи. Безрамные системы используют пространственную привязку больного не в пространстве ограниченном рамой, а в несколько более широком объеме пространства вокруг операционного стола. Если стереотаксические системы с фиксирующим кольцом требуют твердой фиксации последнего на голове пациента в течении всего процесса получения данных, то для безрамных систем навигации этого не требуется. В них используются различные методы маркировки по относительно постоянным костным ориентирам (края орбиты, скуловые кости, кончик носа, зубы, изгибы ушной раковины и т.д.) или внешние маркеры на коже.

ВСЕ РИСУНКИ, А ТАКЕЖ БОЛЕЕ ПОДРОБНУЮ ИНФОРМАЦИЮ СМ. В РАЗДЕЛЕ БИБЛИОТЕКА.

Стереотаксические операции


Слово «стереотаксический» чаще всего переводят на русский как «подвижный в пространстве», однако в данном случае краткость перевода существенно обедняет имплицитное, подразумеваемое значение термина, которое в полном виде пришлось бы переводить примерно так: «ориентированный в пространстве и способный целенаправленно двигаться во всех плоскостях и любых направлениях к заданному положению». Стереотаксические операции - воплощение тех идеалов и принципов, к которым хирургия стремилась со времен своего становления, а именно: минимально-необходимый объем вмешательства; максимальная сохранность окружающих операционное поле здоровых тканей; прицельность, экономность (ни одного лишнего движения) и высокая точность манипуляций; прогнозируемость результата.

Стереотаксические операции представляют собой малоинвазивные и высокоточные хирургические вмешательства в критически важных зонах, где любое проникновение в паренхиму (основная функциональная ткань органа) само по себе является чрезвычайно опасным. Стереотаксическая хирургия основана на предварительном вычислении пространственной траектории манипулятора (скальпель, игла, радионож, канюля, электрод и т.д.) и трехмерных координат оперируемой «мишени». Решение такого рода задачи ассоциируется с применением современных высоких технологий, и настоящий расцвет стереотаксическая методология переживает, действительно, лишь в последние десятилетия. Однако зарождалась она не сегодня, да и сам термин «стереотаксис» в медицинском лексиконе появился более ста лет назад.

2. История и актуальное развитие метода

Идеи фиксированного и точного пространственного расположения хирургического инструмента в том или ином виде высказывались давно; предпринимались также попытки (в частности, отечественным профессором Д.Н.Зерновым в конце ХIХ века) конструировать приборы для прецизионных медицинских измерений и манипуляций. Однако приоритет в разработке аппарата координатного стереотаксиса, как и сам этот термин, принадлежит англичанам Виктору Хорсли и Роберту Кларку (1906, по другим источникам 1908), врачу и инженеру, что стало одним из первых примеров медико-технологического сотрудничества - без которого, в свою очередь, дальнейший прогресс современной медицины попросту немыслим. Аппарат Хорсли-Кларка представлял собой систему механического крепления с градуированными ручками, - регуляторами поворота и глубины проникновения, - и изначально предназначался для исследований и экспериментов на животных. Однако уже через двадцать лет устройство было существенно доработано, а через сорок - Эрнест Шпигель (Германия) и Генри Уайсиз (США) осуществили первую в мире стереотаксическую операцию на головном мозге, опубликовав также первый подробный стереометрический атлас для точной локализации различных мозговых структур.

К настоящему моменту разработано множество модификаций стереотаксических аппаратов (некоторые из них крепятся к черепу оперируемого, другие, напротив, являются стационарными и имеют приспособления для надежной мягкой фиксации головы) и, что еще важней, контроля движений инструмента. Применяется, в частности, рентгеноскопический мониторинг, но значительно более перспективным является компьютерно-томографический контроль, использующий данные предварительной мелкосрезовой МРТ. Стандартом точности на сегодняшний день считается погрешность до 1 мм, однако это, по всей вероятности, далеко не предел в плане потенциальных технических возможностей, да и не та разрешающая способность, которая может потребоваться в области применения, так что по мере развития технологий уровень точности будет, несомненно, возрастать.

3. Область применения и показания к стереотаксической операции

Учитывая вышесказанное, нетрудно видеть, что наиболее востребованной стереотаксическая методология является в нейрохирургии. Многие из производимых сегодня операций на глубинных подкорковых и стволовых структурах мозга в недавнем прошлом были совершенно невозможны (из-за гарантированного разрушения вышерасположенной нейронной ткани, что привело бы к гораздо более катастрофичным последствиям, чем оперируемая патология) - подобно тому, как невозможно ковшом экскаватора извлечь, скажем, самородок из толщи земли, не разрушив при этом целостность почвы.

В ряде клинических ситуаций требуется сверхточная деструкция глубоких опухолей, кист, абсцессов, гематом, или же пресечение активности аномально функционирующих зон мозга, поэтому перспективна и эффективна комбинация стереотаксической хирургии с радиохирургией, т.е. узконаправленное точечное воздействие мощного излучения на такие образования. Показаниями к стереотаксической операции являются различные паркинсонические, судорожные и болевые синдромы, сосудистые мальформации, а также патология спинного мозга. Сфера применения и спектр возможных вмешательств постоянно расширяется. Сообщается, в частности, об успешном опыте и перспективах использования стереотаксической методологии в психохирургии, - в качестве альтернативы некогда передовым, а ныне необратимо устаревшим и недопустимым методам, таким как лоботомия, инсулинокоматозная или электросудорожная терапия.

4. Преимущества и недостатки

Преимущества стереотаксического подхода слишком очевидны, чтобы добавлять что-либо к вышесказанному. В ряде случаев операция настолько точна и, в то же время, малоинвазивна, что производится под местной анестезией через узкое отверстие в черепе - с таким конечным терапевтическим успехом, который при полномасштабном вмешательстве с трепанацией черепа был бы очень сомнителен.

Основной риск стереотаксических операций (не считая общехирургических рисков, в той или иной степени присущих всем операциям без исключения) связан с чрезвычайной сложностью тканей головного и спинного мозга: малейшее отклонение или техническая ошибка может привести к серьезным последствиям, поэтому первоочередной задачей ближайшего развития методологии является повышение качества навигации.

В целом, решение о показаниях или противопоказаниях к стереотаксическому нейрохирургическому вмешательству в каждом случае принимается строго индивидуально, после самого тщательного обследования и анализа огромного количества факторов.

Стереотаксическая биопсия. Показания и методика отбора тканевых образцов полушарных объемных образований головного мозга

Стереотаксическая биопсия по сути является малоинвазивной нейрохирургической операцией, производимой с целью отбора тканевых образцов новообразования (опухоли) для лабораторного исследования.

Полученные с помощью этой процедуры образцы позволяют врачу сделать выводы о характере опухоли, уровне ее злокачественности, перспективах ее «поведения». Именно на основании лабораторных анализов врач принимает окончательное решение о выборе тактики и стратегии лечения - методике проведения операции, необходимости лучевой терапии, химиотерапии и проч.

2. Показания и задачи проведения биопсии мозга

Суть стереотаксической биопсии состоит в предельно точном пунктировании необходимого сегмента мозга под контролем компьютерного или магнито-резонансного томографа.

Помимо взятия гистологических образцов, о которых шла речь выше, стереотаксические процедуры также дают возможность решения следующих задач:

  • определение точного расположения и строения новообразования;
  • дренирование кист мозга и абсцессов;
  • дренирование мозговых желудочков на фоне гидроцефалии и после геморрагического инсульта;
  • внедрение резервуара Омайя для проведения химиотерапии;
  • определение степени инфекционного поражения мозгового вещества.

3. Методика проведения биопсии

Существуют два способа проведения этой процедуры:

  • с помощью стереотаксической рамы;
  • при помощи нейронавигации (без применения рамы).

Первый способ считается классическим и позволяет проводить манипуляции более точно. Что касается второго способа, то он в некоторой степени является более удобным, как для хирурга, так и для пациента.

1. Рамочная биопсия: на основании результатов МРТ с применением контрастного вещества планируется место и траектория внедрения с учетом индивидуальных анатомических и физиологических особенностей пациента. Затем на голове больного с помощью винтов жестко закрепляется основное кольцо, на которое надевается локализатор с метками, определяемыми рентгеном. После этого пациент транспортируется к компьютерному томографу, где осуществляется сканирование, в ходе которого определяются точные координаты цели. Уже на операционном столе к неподвижному головному кольцу крепится рама, содержащая рассчитанные координаты. После этого проделывается небольшое отверстие в черепе, через которое специальной иглой для биопсии берется тканевый материал.

2. Безрамочная биопсия: результаты МРТ пациента с помощью специальной навигационной системы преобразуются в объемную трехмерную картинку, на которой опухоль можно видеть во всех проекциях. Затем пациент неподвижно фиксируется на операционном столе. Оперирующий хирург, касаясь головы больного пойнтером, определяет нужную точку на трехмерном изображении. Далее в черепе проделывается небольшое отверстие, через которое под наблюдением нейронавигации заводится игла для выполнения взятия гистологического материала для биопсии.

Следует подчеркнуть, что развитие инновационных технологий превратило сложнейшие в недалеком прошлом хирургические манипуляции практически в амбулаторные, проходящие, в ряде случаев, под местной анестезией. Буквально на следующий день после этой операции на головном мозге, пройдя контрольное МРТ, пациент выписывается из медицинского учреждения домой.

научная статья по теме СТЕРЕОТАКСИС В НЕЙРОФИЗИОЛОГИИ ЧЕЛОВЕКА Биология

СТЕРЕОТАКСИС В НЕЙРОФИЗИОЛОГИИ ЧЕЛОВЕКА - тема научной статьи по биологии из журнала Физиология человека

Текст научной статьи на тему «СТЕРЕОТАКСИС В НЕЙРОФИЗИОЛОГИИ ЧЕЛОВЕКА»

ФИЗИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА, 2013, том 39, № 1, с. 6-13

СТЕРЕОТАКСИС В НЕЙРОФИЗИОЛОГИИ ЧЕЛОВЕКА

© 2013 г. А. Д. Аничков

ФГБУНИнститут мозга человека им. Н.П. Бехтеревой Российской академии наук, Санкт-Петербург

Поступила в редакцию 06.06.2012 г.

Статья посвящена важнейшим, базисным понятиям и положениям научной школы академика Н.П. Бехтеревой, таким как комплексный метод изучения мозга человека, метод "вживленных" электродов, стереотаксический метод (компьютерный стереотаксис), а также их развитию, связанному с появлением современных методов интраскопии (томографии). Рассматривается также связь между методиками множественных электродов и исследованиями патофизиологических механизмов таких нозологических форм как паркинсонизм, височная эпилепсия, различные формы навязчивости.

Ключевые слова: компьютерный стереотаксис, вживленные электроды, стереотаксический аппарат, система координат, локализатор, томография.

Первый прорыв [1] — реализованный научной школой Н.П. Бехтеревой непосредственный контакт с живым мозгом человека с регистрацией активности мозговых структур в диапазоне электроэнцефалограммы, медленных и сверхмедленных колебаний, импульсной активности нейронных популяций. Такой контакт обеспечивается золотыми интрацеребральными электродами. Чрезвычайно важным, по мнению Наталии Петровны, была и строго прицельная (стереотаксическая) имплантация электродов в мозг.

Комплексный метод изучения физиологии мозга человека

Н.П. Бехтеревой предложен комплексный метод изучения физиологии мозга человека, основа которого — полиметодичность подхода, сопоставление данных, получаемых с помощью интрацере-бральных (внутримозговых) электродов, и динамики "внешних" (неврологических) проявлений (как патологических, так и нормальных). При этом научные данные получались при регистрации всех возможных показателей жизнедеятельности мозга (ЭЭГ, вызванные потенциалы, импульсная активность нейронов, различные сверхмедленные процессы) в условиях покоя или при реализации больным (испытуемым) различных физиологических проб, вызывающих активацию или торможение мозговой деятельности, а также при электрической стимуляции различных зон мозга. Точечная регистрация физиологических процессов мозга требовала высокой точности попадания в заданные структуры мозга. Точность же попадания за-

висела, прежде всего, от совершенства стереотак-сической аппаратуры и общей методики наведения, контроль попадания дополнительно осуществлялся приемами комплексного метода.

Стереотаксис создал условия для комплексного метода изучения головного мозга человека и при этом сам претерпел значительные изменения в соответствии со спецификой требований этого метода. В результате, на стыке стереотаксической нейрохирургии и нейрофизиологии появилось методическое направление, получившее название "множественное стереотаксическое наведение". Его содержание составляют приемы пространственной локализации внутримозговых образований и нацеливание, наведение на них электродов и других инструментов (канюли, криозонды, инструменты для биопсии и т.д.). По мере совершенствования методики множественного стереотак-сического наведения было разработано более десятка различных типов стереотаксических аппаратов и способов расчетов, причем каждая последующая модификация, как правило, существенно превосходила предыдущие по своим возможностям. Стереотаксис, предназначенный для имплантации в мозг "вживленных" (долгосрочных множественных) электродов, на разных этапах своего развития получал разные названия. Одно из них — "компьютерный" стереотаксис — предложено Н.П. Бехтеревой [2]. "Множественное стереотаксическое наведение" [3] — более позднее название, которое отражает возможность реализации многоточечного контакта с мозгом.

Наиболее совершенная система "компьютерного" стереотаксиса известна под аббревиатурой ПОАНИК с манипулятором ОРЕОЛ [4] .

"Компьютерный" стереотаксис содержит ряд особых положений; приведем важнейшие из них.

1. Компьютеризация стереотаксических расчетов [5—7]. Применение компьютера для стереотаксических расчетов позволило отойти, в частности, от необходимости обязательного взаимноортого-нального расположения в пространстве координатных систем, и располагать их (системы координат) в пространстве произвольно. Кроме того, компьютер позволяет при необходимости фактически без ограничений увеличить количество используемых в стереотаксической процедуре целевых точек (то есть подойти к реализации "множественного стереотаксического наведения").

2. Общая теория стереотаксического наведения создана нами специально для построения процедуры "множественного стереотаксического наведения" [3, 8, 9]. Одно из важнейших положений общей теории: процедура стереотаксического наведения включает в себя определенную последовательность этапов наведения (распределение во времени). Организация наведения большинства известных стереотаксических методик — жесткая, допускающая минимальные вариации распределения во времени, содержащая значительное число временных ограничений. В противоположность этому, усовершенствованная организация разработанных нами методик — максимально гибкая, допускающая многочисленные варианты распределения во времени этапов наведения. Сформулированный нами общий подход к устранению временных ограничений заключается во введении в стереотаксическую процедуру особой — вспомогательной — системы координат (ВСК), опорными точками для построения которой являются зафиксированные на голове пациента специальные маркеры.

3. Универсальный стереотаксический локали-затор. В процессе эволюции "компьютерного" стереотаксиса маркеры ВСК претерпели заметные изменения. При этом мы решали следующие задачи: снижение травматичности процедуры; обеспечение возможности использования различных видов интраскопии (контрастной рентгенографии, рентгеновской компьютерной томографии, магнитно-резонансной томографии, позитронно-эмиссионной томографии).

Существенные прогресс был достигнут, когда был разработан способ атравматичной маркировки головы пациента с помощью оттиска зубов верхней (и нижней) челюсти. При каждом прику-сывании своего оттиска каждый зуб верхней челюсти пациента входит в соответствующее углубление на оттиске, и сам оттиск занимает относительно черепа и мозга одно и то же воспроизводимое

положение. На оттиске могут быть поочередно установлены легкие устройства — локализаторы, содержащие модели прямоугольной системы координат (в виде опорных точек). Различные лока-лизаторы предназначены для различных методов нейровизуализации: рентгенографии, компьютерной рентгеновской томографии, магнитно-резонансной томографии, позитронно-эмиссионной томографии. Совместно они представляют собой универсальный стереотаксический локализатор, с помощью которого можно осуществлять стерео-таксическую расчетную томографию (нейровизуа-лизацию): а) заблаговременно до стереотаксического вмешательства; атравматично; без фиксации стереотаксического манипулятора на голове пациента (так называемая, безрамная стереотаксиче-ская томография); б) с использованием различных средств нейровизуализации для получения более полных сведений об индивидуальном строении внутримозгового пространства больного.

Электродный пучок и его погружение в мозг

Создание оптимальной конструкции внутри-мозговых электродов — одна из важных методических задач нейрофизиологии. От особенностей электродного пучка зависят его основные достоинства: а) безопасность погружения и извлечения из мозга; возможность попадания в заданные сте-реотаксические мишени; б) точность пространственной локализации относительно внутримоз-говых образований; допустимость пребывания в мозгу человека продолжительное время; в) универсальность — возможность регистрации различных видов биоэлектрической активности и неэлектрических показателей (электросубкортико-грамма, импульсная активность отдельных нейронов и клеточных групп, медленные и сверхмедленные физиологические процессы, уровень наличного кислорода, водородный клиренс), осуществление электрических воздействий — стимуляций, временных и долгосрочных выключений (как импульсным, так и постоянным током).

Нами разработана конструкция универсальных ленточных электродных пучков [3, 10], представляющих собой плоские ленты, в которых электроды расположены параллельно друг другу и имеют лишенные изоляции контактные поверхности, чередующиеся со строго определенным шагом. Также нами разработано и используется устройство для изготовления ленточного пучка, работающее на принципе параллелограмма с изменяемой величиной углов. Устройство позволяет закрепить на рамке параллелограмма изолированную проволоку, удалить в строго определенных местах изоляцию, свести проволоки в плоскую ленту. При этом: контактные (с удаленной изоляцией) поверхности автоматически располагаются вдоль пучка с шагом

3 мм; экстрацеребральные концы электродов автоматически маркируются за счет разной длины.

Каждый ленточный пучок состоит из 4 или 6 электродов, изготовленных (в основном) из золотой проволоки: диаметр — 0.1 мм, длина контактной поверхности — 1 мм, длина пучка — 220 мм, ширина ленты 0.8 мм, толщина ленты 0.2 мм. Площадь контактной поверхности — 1 мм2, изоляция — фторопласт. Гладкий электродный пучок извлекается из мозга без значительных усилий (как нож из ножен). Ленточный электродный пучок благодаря взаимно параллельному расположению электродов имеет гладкие поверхности, что снижает вероятность повреждения мозговых сосудов и позволяет имплантировать ленточные пучки в мозг на длительное время. В ленточном пучке положение контактных поверхностей полностью упорядочено, стандартно — все они находятся на одной (активной) стороне плоской ленты, одинакового размера, разделены одинаковыми промежутками. Такая упорядоченность позволяет: а) повысить точность попадания контактных поверхностей в целевые образования мозга; б) при погружении в мозг ориентировать пучок, располагая его активной или пассивной стороной в желаемом направлении, например, при погружении в вентролате-ральное ядро зрительного

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Читайте также: