Криодеструкция в нейрохирургии

Согласно эпидемиологическим данным, заболеваемость первичными опухолями головного мозга в настоящее время составляет от 7 до 13 человек на 100 000 населения и имеет тенденцию к повышению [3, 5].

Несмотря на широкое внедрение современных методов диагностики и разработку стандартов лечения нейроэпителиальных опухолей головного мозга, отдаленные результаты лечения этой категории больных остаются неудовлетворительными [2, 4].

Одним из перспективных методов лечения опухолей мозга является криохирургия [1, 6, 7].

Цель работы - разработка методики криодеструкции опухолей головного мозга с использованием современного криохирургического аппарата (КХА).

Задачи, поставленные в нашем исследовании:

1) оценка результатов применения ультразвуковой нейронавигации в криодеструкции опухолей головного мозга;

2) оценка результатов хирургического лечения опухолей головного мозга с применением криодеструкции.

В отделении нейрохирургии РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского в период с ноября 2011 г. по май 2012 г. проспективно были обследованы и оперированы 10 человек (5 мужчин и 5 женщин) с нейроэпителиальными опухолями головного мозга, в том числе 6 с фибриллярными астроцитомами, 2 с анапластическими астроцитомами, 2 с глиобластомами. Средний объем опухоли составлял 18 см³. Во всех наблюдениях диагноз был подтвержден гистологическим исследованием. Средний возраст больных 47 лет.

В предоперационном периоде всем больным было проведено стандартное обследование, которое включало сбор анамнеза, неврологический осмотр, МРТ головного мозга с контрастным усилением.

В послеоперационном периоде всем больным выполняли МРТ головного мозга на 1, 3, 7-е сутки после операции, 4 больным была выполнена КТ головного мозга в 1-е сутки после операции.

Использовали новый КХА, который является дальнейшей разработкой КХА, созданного в Объединенном институте ядерных исследований (Дубна) в 2008 г.

Аппарат состоит из нескольких функциональных систем, предназначенных для управления режимами работы съемного и заранее стерилизованного криоинструмента, рабочий наконечник или криозонд которого приводится в контакт с центром замораживаемой опухоли. Основным узлом КХА является вакуумированный сифон с капилляром подачи жидкого азота из сосуда Дьюара в рабочий наконечник и трубкой откачки из него азотного пара. Откачка газа или пара азота из наконечника осуществляется с помощью вакуумного насоса. Для отогрева криозонда после стадии замораживания ткани служит внешняя система подачи нагретого теплообменного газа. Эта система содержит баллон высокого давления с сухим азотом, запорный вентиль, редуктор и электромагнитный клапан, который соединен через электронагреватель с капилляром сифона. Все трубо-, крио- и вакуумпроводы сделаны гибкими, что дает сифону возможность быть легко повернутым в открытой горловине сосуда Дьюара вокруг оси почти на полный оборот. Кроме того, гибкие участки криопроводов дают криоинструменту возможность полного оборота вокруг своей оси. В итоге хирург может манипулировать криоинструментом практически под любым углом. Управление режимами работы КХА осуществляется компьютером с помощью двух термопар, одна из которых припаяна к месту стыка капилляра с трубкой подачи теплообменного газа, а другая расположена на входе в паропровод. Каждая термопара дает информацию в компьютер об изменении температуры, а запись ведется ежесекундно. Прерывание или пролонгирование режима замораживания может выполняться хирургом моментально. Перегреть опухоль, прилежащую к криозонду, невозможно: компьютер сам выключает режим отогрева, как только температура в паропроводе достигает заданной величины (обычно 5-10 °С).

Работает КХА следующим образом: при команде «Пуск» режима охлаждения компьютер включает насос. В наконечнике криоинструмента резко понижается давление примерно до 0,2 атмосферы, а под действием разрежения в капилляре клапан на его входе открывается и жидкий азот устремляется в наконечник криоинструмента. Температура в наконечнике быстро падает и начинается процесс форсированного замораживания прилегающей к его внешней поверхности патологической ткани. По команде хирурга «Стоп» компьютер возвращает КХА в стартовое состояние. Переход в режим отогрева компьютер включает также по команде хирурга. При этом включается электронагреватель и электромагнитный клапан подачи теплообменного газа, нагретого примерно до 100 °С.

КХА оснащен четырьмя съемными криоинструментами, различающимися диаметром рабочих наконечников - 3; 4,5; 6 и 8 мм. В данной серии исследований мы использовали наконечники диаметром 4,5 и 8 мм.

Криовоздействие проводили с использованием ультразвуковой нейронавигации (рис. 1).

После коагуляции арахноидальной оболочки под контролем нейросонографии выполняли биопсию объемного образования с использованием специальных автоматических биопсийных игл с целью получения материала опухолевой ткани для морфологического исследования.

Готовили КХА к работе - производили захолаживание линий подачи и откачки хладоагента и криозонда (в среднем требуется 30 с для достижения температуры - 190 °С (в линии откачки).

Под контролем нейросонографии в ткань опухоли вводили криозонд, включали КХА и начинали криодеструкцию опухоли.

В среднем процесс замораживания длился 5 мин. Температура достигает в линии подачи –196 °С, в линии откачки –160 °С. Процесс формирования ледяного шара, его размер контролировали интраоперационной нейросонографией.

После отключения замораживания мы включали режим активного оттаивания рабочей части криозонда. Данный процесс длился около 4 мин и прекращался, как только рабочая часть криозонда достигала температуры 0 °С. Оттаивание ледяного шара происходило пассивно под действием естественного тепла окружающего мозга.

С использованием интраоперационной ультрасонографии (ИС) проводили биопсию, контролировали введение криозонда и формирование ледяного шара. Нами проведена оценка результатов использования ИС во время формирования ледяного шара с определением его эхогенности, выявлением его границ и контуров, контролем глубины погружения криозонда и степени размораживания ледяного шара.

При ИС ледяной шар представлял собой гипоэхогенную структуру, с гиперэхогенным контуром по фронту замораживания. Края формирующегося ледяного шара при исследовании были четкими и ровными.

При ультрасонографии криозонд выглядел гиперэхогенным. В начале замораживания вокруг криозонда появлялись гиперэхогенные включения, что соответствует изменениям в веществе головного мозга при снижении температуры. Сформировавшийся ice-ball выглядел как зона гипоэхогенной ткани, прилежащей к криозонду. По периферии этой зоны определялась ткань повышенной эхогенности толщиной 2-3 мм (гиперэхогенный контур). За ice-ball шла акустическая тень. Ультрасонографическая картина позволяет четко визуализировать увеличение размеров формирующегося ледяного шара по мере роста гипоэхогенной зоны и контролировать локализацию ледяного шара в опухолевой ткани (рис. 2).

Использование ИС позволяет:

1) локализовать опухолевую ткань;

2) проводить биопсию опухоли;

3) контролировать направление и глубину погружения криозонда;

4) следить за размером формирующегося ледяного шара и его соотношением с размерами опухоли;

5) контролировать процесс размораживания ледяного шара и извлечения криозонда.

При проведении МРТ в послеоперационном периоде мы определяли в зоне криовоздействия участок гиперинтенсивного МР-сигнала на Т2-ВИ и Flair и слабо гипоинтенсивного сигнала на Т1-ВИ с достаточно четкими и ровными контурами, овальной формы (рис. 3),

Нами отмечено, что границы замороженной зоны, определяемые при ИС, практически совпадали с размерами зоны криодеструкции, полученными по результатам послеоперационных МРТ.

Сравнение до- и послеоперационных данных МРТ головного мозга позволило оценить совпадения зоны, подвергнутой криодеструкции, и опухоли. По данным МРТ, более четкая визуализация зоны, подвергнутой криодеструкции, происходила к 3-м суткам. В первые 3 сут не наблюдалось увеличения зоны перифокального отека, однако к 7-м суткам было отмечено незначительное увеличение этой зоны. КТ головного мозга в первые сутки после операции позволяет контролировать геморрагические изменения в зоне операции.

На 14-е сутки, по данным МРТ, в зоне нейроэпителиальной опухоли после криодеструкции формировалась внутримозговая киста с ровными четкими границами. Геморрагических осложнений в зоне проведения криодеструкции не отмечалось.

Таким образом, ультразвуковая нейронавигация является эффективным методом контроля формирования ледяного шара в головном мозге на этапе замораживания и оттаивания в режиме реального времени.

Применяемая нами методика криодеструкции малоинвазивна, легко контролируема, позволяет сократить длительность операции. Метод дает возможность в заданном объеме разрушать опухоли, расположенные в функционально значимых зонах мозга, попытка удаления которых связана с высоким риском инвалидизации и летального исхода.