Стереотаксический способ локальной деструкции функционально значимых структур головного мозга

 

Изобретение относится к медицине, а именно к нейрохирургии. При локальной деструкции функционально значимых структур головного мозга используют высокоинтенсивное излучение диодного или неодимового лазера, который подводят к месту вмешательства через проводник. Воздействие осуществляют мощностью 0,5-1,5 Вт. Деструкцию осуществляют по меньшей мере однократно. Способ позволяет повысить эффективность лечения за счет исключения послеоперационных осложнений. 1 табл.

Изобретение относится к хирургии, более конкретно к нейрохирургии, и может найти широкое применение при лечении таких заболеваний, как эпилепсия, паркинсонизм, спастическая кривошея, торсионная мышечная дистония, ДЦП, наркомания, психические заболевания, болевые синдромы и т.п.

Одной из наиболее важных проблем стереотаксической хирургии является разработка наиболее эффективного, простого и безопасного метода деструкции мозговой ткани. От применяемого метода деструкции в значительной степени зависят выраженность и стойкость лечебного эффекта операции, а также частота и тяжесть послеоперационных осложнений.

Идеальный метод локальной деструкции должен отвечать следующим требованиям: - возможность разрушения заранее заданного объема мозговой ткани, т.е. получение очага деструкции заданной величины и формы. Для достижения этой цели необходима прямая зависимость между величиной очага и количеством применяемого деструктивного агента; - минимальная перифокальная реакция мозговой ткани на очаг деструкции, который должен быть четко ограничен от соседних структур мозга. Чем меньше реакция, тем меньше опасность повреждения окружающих очаг образований; - отсутствие вредного или повреждающего воздействия на мозг в целом с минимальной общей реакцией мозга на очаг деструкции, что обеспечивает хорошую переносимость операции без каких-либо осложнений; - метод должен практически полностью исключать опасность повреждающего действия на сосуды мозга с тем, чтобы свести к минимуму вероятность внутримозгового кровоизлияния; - деструкция мозговой ткани не должна занимать много времени, а практическое применение метода должно быть удобным и простым.

Известен стереотаксический способ локальной деструкции функционально значимых структур головного мозга, предусматривающий воздействие деструктивным агентом, подведенным к месту вмешательства через проводник. В качестве деструктивного агента в известном способе используется холод (см. книгу Э.И.Кандель "Функциональная и стереотаксическая нейрохирургия". - М.: Медицина, 1981 г., стр. 96-105).

Способ криодеструкции предусматривает образование очагов крионекроза в глубоких структурах мозга. При осуществлении данного способа на дистальном конце тонкого инструмента, введенного в мозг, поддерживается достаточно низкая температура, способная превратить в лед заранее рассчитанный объем мозговой ткани.

Способ позволил заметно расширить показания к операциям у больных, которые ранее по возрасту или по тяжести заболевания считались неоперабельными. Существенно уменьшилось количество различных послеоперационных осложнений, в частности нарушений психики: после 500 операций, произведенных с помощью криодеструкции летальность, составила 0,9%. Существенно повысилась безопасность и увеличилась эффективность стереотаксических операций.

Однако при проведении криодеструкции необходимо исключить холодное повреждение мозговой ткани, окружающей весь длинник канюли. Это достаточно сложная техническая задача, предусматривающая отделение корпуса канюли от хладопровода либо надежной вакуумной изоляцией, либо встраивание тончайшей термопары или другие не менее сложные методы, что в свою очередь усложняет известный способ.

При этом все известные способы, исключающие холодное повреждение мозговой ткани, увеличивают диаметр канюли и, как следствие, увеличивают штрих-канал, образующийся в мозговой ткани, повреждая тем самым больший ее объем.

Таким образом, несмотря на то, что метод локального замораживания значительно безопаснее других методов деструкции, полностью исключить летальность после проведения данной операции не удается. Кроме того, имеют место и послеоперационные осложнения, в частности нарушения психики.

Известен стереотаксический способ локальной деструкции функционально значимых структур головного мозга, выбранный в качестве ближайшего аналога, предусматривающий тепловое воздействие деструктивным агентом, подведенным к месту вмешательства через проводник (см. кн. Э.И.Кандель "Функциональная и стереотаксическая нейрохирургия". - М.: Медицина, 1981 г., стр. 107-109).

Данный способ представляет собой коагуляцию мозговой ткани синусоальным током высокой частоты. При прохождении высокочастотного тока через мозговую ткань в ней развивается высокая температура, которая и является причиной разрушения нервных клеток и волокон. Очаг деструкции после высокочастотной электрокоагуляции представляет собой центральную зону некроза, окруженную зоной неполного повреждения окружающей мозговой ткани.

Множество исследований, проведенных для оценки высокочастотной коагуляции, а также морфологический контроль при вскрытиях и в эксперименте показали, что этот метод дает очерченные и достаточно контролируемые очаги.

Однако при высокочастотной электрокоагуляции происходит образование "нагара" вокруг активного конца электрода с "привариванием" к нему коагулированной ткани. В связи с этим после удаления электрода возможны отрыв этого "нагара" и механическое повреждение мозговой ткани с последующим кровотечением и образованием внутримозговой гематомы. Еще одна опасность заключается в том, что локальное нагревание сосудистой стенки может впоследствии привести к возникновению аневризматического выпячивания с возможным его разрывом и кровоизлияниями.

Для предупреждения осложнений необходимо выполнять высокотемпературную коагуляцию под температурным контролем для обеспечения постоянной температуры конца электрода в течение необходимого времени, что значительно усложняет способ.

Таким образом, техническим результатом, на решение которого направлено данное изобретение, является повышение эффективности способа локальной деструкции путем его упрощения, исключения послеоперационных осложнений и повышения его безопасности.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном стереотаксическом способе локальной деструкции функционально значимых структур головного мозга, предусматривающем тепловое воздействие деструктивным агентом, подведенным к месту вмешательства через проводник, согласно изобретению в качестве деструктивного агента используют высокоинтенсивное излучение диодного или неодимового лазера, мощностями 0,5 - 1,5 Вт, а воздействие деструктивным агентом осуществляют по меньшей мере однократно.

Использование в качестве деструктивного агента высокоинтенсивного излучения диодного или неодимового лазеров позволяет значительно повысить эффективность стереотаксического способа локальной деструкции функционально значимых структур головного мозга.

Это обеспечивается за счет повышения безопасности способа благодаря тому, что высокоинтенсивное лазерное излучение исключает появление грубых рубцов и уменьшает перифокальный отек тканей головного мозга, уменьшая тем самым, вероятность послеоперационных осложнений.

Использование высокоинтенсивного лазерного излучения обеспечивает более прогнозируемый результат деструкции, в частности форму и объем очага деструкции, что также повышает его эффективность.

Кроме того, возможность быстрой остановки процесса деструкции способствует еще в большей степени повышению его эффективности, а также упрощению способа.

Заявителем экспериментально подобраны режимы осуществления воздействия на функционально значимые структуры головного мозга высокоинтенсивным лазерным излучением: мощность излучения для диодного или неодимового лазеров составляет 0,5 - 1,5 Вт.

Экспериментально установлено, что использование высокоинтенсивного излучения диодного или неодимового лазеров для локальной деструкции функционально значимых структур головного мозга мощностями, меньшими, чем 0,5 Вт, недостаточно для осуществления качественной деструкции этих структур головного мозга.

Использование же высокоинтенсивного лазерного излучения диодного или неодимового лазеров мощностями, большими, чем 1,5 Вт, способно вызвать слишком обширное повреждение тканей данных структур головного мозга, их отек, а также разрыв крупных сосудов.

Возможность осуществления воздействия деструктивным агентом на функционально значимые структуры головного мозга по меньшей мере однократно, т.е. при необходимости и большее количество раз, еще в большей степени позволяет повысить эффективность деструкции указанных структур головного мозга. Это обеспечивается за счет повышения качества деструкции, не влияя на безопасность способа и не вызывая послеоперационных осложнений.

Совокупность существенных признаков заявляемого объекта "способ" имеет отличия от прототипа и не следует явным образом из изученного уровня техники, что свидетельствует по мнению заявителя о его "новизне" и "изобретательском уровне".

Заявляемый способ может найти широкое применение в стереотаксической нейрохирургии, что свидетельствует о его "промышленной применимости".

Способ осуществляется следующим образом.

Выбор цели, т. е. структуры, подлежащей разрушению, производится до операции. Положение биологического объекта на операционном столе зависит от методики стереотаксической операции.

Обработка операционного поля такая же, как и при других нейрохирургических операциях.

Методы обезболивания различны в зависимости от характера операции и ее задачи.

Основными этапами данного способа являются: 1. Анестезия и наложение трепанационного отверстия.

2. Установка стереотаксического аппарата.

3. Расчет структуры, подлежащей деструкции посредством ЯМР-исследования.

4. Предварительный расчет на фонтоме точности проведения проводника к заданной структуре (к месту вмешательства).

5. Подведение проводника.

6. Совместное с проводником или отдельное подведение к заданной структуре (месту вмешательства) лазерного световода (диаметр световода 0,3 - 0,5 мм).

7. Проверка точности попадания проводника (со световодом) к месту вмешательства электрофизиологическим методом (снятием ЭЭГ, электростимуляция с помощью электродов).

8. Непосредственно локальная деструкция заданной структуры головного мозга высокоинтенсивным лазерным излучением с помощью диодного или неодимового лазеров мощностями 0,5 - 1,5 Вт.

Локальную деструкцию функционально значимых структур головного мозга осуществляют с помощью неодимового с длиной волны 1064 нм и диодных с длинами волн 805 или 985 нм лазеров в постоянном или импульсном режимах.

Объектами воздействия высокоинтенсивным лазерным излучением являются функционально значимые структуры головного мозга: кора головного мозга (извилины); подкорковые ядра; поясная извилина; миндалевидное ядро; передняя треть переднего бедра внутренней капсулы.

Время воздействия высокоинтенсивного лазерного излучения на функционально значимые структуры головного мозга зависят от характера заболевания, от самой структуры воздействия, от размеров очага деструкции и других показателей, вида и параметров лазерного излучения и может колебаться от 10 секунд до 1 минуты.

Проверка точности попадания проводника со световодом к месту вмешательства осуществляется электрофизиологическим (например снятием ЭЭГ или с помощью электростимуляции с помощью электродов) методом или рентгенологически. При использовании электрофизиологического метода стояние проводника оценивается по амплитуде и виду сигнала.

Глубина введения проводника со световодом также является величиной, зависящей от многих показателей, в частности от глубины расположения заданной структуры.

После определения места стояния проводника осуществляют воздействие высокоинтенсивным лазерным излучением диодного или неодимового лазеров мощностями 0,5 - 1,5 Вт на заранее определенные функционально значимые структуры головного мозга.

После осуществления деструкции световод с проводником извлекают, снимают стереотаксический аппарат и с помощью ЯМТ или клинически осуществляют контроль качества деструкции. В случае отсутствия положительной клиники с подтверждением неудовлетворительного качества деструкции при ЯМТ процедуру локальной деструкции повторяют необходимое количество раз, коррегируя место, вид и режимы воздействия высокоинтенсивным лазерным излучением.

На биологических объектах качество деструкции определяется патоморфологическими исследованиями, которые заключаются в том, что исследуемый биологический объект забивают через 1, 2, 3 и более суток, ткань места деструкции берется на исследование и при полной гибели нервных клеток в зоне деструкции и заданной области деструкции качество деструкции считается удовлетворительным. Дополнительно при хроническом эксперименте качество деструкции определяется по положительной клинике.

Предлагаемый способ поясняется примерами.

Пример 1. Биологический объект весом 4 кг. Диагноз - экспериментальная наркомания. Объект укладывают на живот, под внутривенным наркозом накладывают трепанационное отверстие и устанавливают стереотаксический аппарат. Производят расчет структуры, подлежащей деструкции посредством ЯМР-исследования. В качестве функционально значимой структуры выбрана поясничная извилина. Осуществляют предварительный расчет точности подведения проводника к заданной структуре, после чего осуществляют подведение проводника к месту вмешательства. Проверку точности попадания проводника осуществляют снятием ЭЭГ. Деструкцию осуществляют излучением диодного лазера с длиной волны 985 нм, мощностью 0,5 Вт в течение 10 сек в непрерывном режиме, после чего световод извлекают, снимают стереотаксический аппарат. Контроль качества деструкции определяют с помощью ЯМТ. ЯМТ показала высокое качество деструкции - заданный размер зоны деструкции в строго рассчитанном месте. Повторного воздействия не потребовалось.

Наблюдение за биологическим объектом в течение 8 дней показало положительную клинику: отсутствие обстинентного синдрома, улучшение самочувствия и т.п.

Остальные примеры конкретного применения сведены в таблицу.

Формула изобретения

Стереотаксический способ локальной деструкции функционально значимых структур головного мозга, предусматривающий тепловое воздействие деструктивным агентом, подведенным к месту вмешательства через проводник, отличающийся тем, что в качестве деструктивного агента используют высокоинтенсивное лазерное излучение диодного или неодимового лазеров мощностями 0,5 - 1,5 Вт, а воздействие деструктивным агентом осуществляют по меньшей мере однократно.

РИСУНКИ

Рисунок 1