Опухоли головного мозга представляют собой разнородную группу как доброкачественных, так и злокачественных внутричерепных новообразований [1, 2]. Они возникают вследствие неконтролируемого деления клеток различных тканей мозга, включая нейроны, глиальные клетки, клетки мозговых оболочек, черепных нервов, сосудов, а также в результате метастазирования из других органов [3]. В 2022 г. в России зарегистрировано 7537 случаев злокачественных новообразований головного мозга, причем заболеваемость распределена примерно поровну между мужчинами и женщинами. Несмотря на стабильность показателей заболеваемости и смертности от злокачественных новообразований центральной нервной системы (ЦНС) за период с 2012 по 2022 г. [4], проблема ранней диагностики и эффективного лечения остается актуальной. Анализ данных Центрального реестра опухолей головного мозга США также демонстрирует относительно стабильную заболеваемость злокачественными опухолями головного мозга у взрослых в последние годы с некоторым ростом среди детей и подростков. При этом 5-летняя выживаемость пациентов со злокачественными опухолями головного мозга значительно увеличилась с 1975 г. [5]. Большинство злокачественных опухолей головного мозга у взрослых составляют глиомы [6], развивающиеся из нейроглиальных клеток. В зависимости от типа глиальных клеток, из которых происходит опухоль, выделяют астроцитомы, олигодендроглиомы и эпендимомы [7, 8].

Основным методом диагностики опухолей головного мозга является магнитно-резонансная томография (МРТ) [9], компьютерная томография (КТ) с внутривенным контрастным усилением и позитронно-эмиссионная томография, совмещенная с компьютерной томографией (ПЭТ/КТ) головного мозга с метионином или тирозином [10].

Для лечения большинства этих новообразований первым и основным методом является хирургический [11, 12]. Так, например, после тотальной резекции по данным контрольной МРТ 5- и 10-летняя выживаемость при глиомах низкой и высокой степени злокачественности улучшилась до 97 и 91% соответственно, а объем хирургической резекции был установлен как независимый прогностический фактор [13, 14]. Однако, по мнению практикующих врачей [15], для адекватного удаления опухоли в пределах здоровых тканей, кроме визуального контроля хирурга, необходима объективная инструментальная интраоперационная диагностика, позволяющая определить границу здоровых и опухолево-измененных тканей в реальном времени во время операции. Это позволяет повысить вероятность достижения основной цели операции при удалении опухолей головного мозга, а также удлинить безрецидивный период без потери качества жизни пациента после операции.

Для достижения максимально безопасной резекции за последние 30 лет разработано несколько технологий, помогающих нейрохирургам планировать и выполнять максимально безопасную резекцию опухолей головного мозга. Существуют расчетные стереотаксические, метаболические и структурные методы навигации, каждый из которых имеет свои преимущества и ограничения применения [16, 17].

На дооперационном этапе наиболее адекватными методами выявления опухолевого узла головного мозга являются КТ и МРТ с внутривенным контрастным усилением [18]. При этом одной из задач, стоящих перед хирургом, является адекватное определение размеров и границ опухоли, вовлечение прилежащих структур и сосудов. В авангарде методик, помогающих адекватно оценить границы опухоли, стоит использование интраоперационной МРТ (IGS — Image-Guided Surgery — IGS-навигированная по изображению), а также низкопольной МРТ (loMRI).

Предоперационные МРТ-изображения применяются для навигации во время операции [19], поскольку после вскрытия твердой мозговой оболочки происходит смещение тканей мозга вследствие дренирования спинно-мозговой жидкости, гравитации и удаления тканей. Эти изменения могут привести к значительному расхождению между предоперационными изображениями и реальной интраоперационной картиной.

Такая дислокация тканей может значительно снизить эффективность IGS. Кроме того, без интраоперационной визуализации в режиме реального времени сложно адекватно оценить объем резекции. Для решения этой проблемы разработаны такие методы, как низкопольная МРТ (loMRI), флюоресцентная навигация (FIGS — Fluorescence Image-Guided Surgery) и низкочастотное ультразвуковое исследование (loUS) [20—22].

При осуществлении loMRI из-за ферромагнитных помех работа хирургической бригады прерывается каждый раз, когда выполняется МРТ, чаще всего пациента необходимо транспортировать из операционной в отделение МРТ, кроме того, МРТ дорого в обслуживании. FIGS проводится с использованием недорогой индуцированной 5-аминолевулиновой кислотой (5АЛК) флюоресценции для HGG (глиомы высокой степени злокачественности) и метастазов. Однако данный метод навигации нельзя использовать в хирургии глиомы низкой степени злокачественности (LGG) из-за слабого накопления 5АЛК в митохондриях глиом низкой степени злокачественности. Электрокортикография [23] позволяет определять функциональные зоны коры головного мозга и мониторить мозговую активность во время операции, улучшая функциональные исходы. Необходимость интраоперационных исследований при операциях по поводу LGG оценивается индивидуально, с учетом размера и расположения опухоли, состояния пациента и других факторов [24].

Оптимальным методом в хирургии глиомы низкой степени злокачественности (LGG) после краниотомии и вскрытия арахноидальной оболочки из-за вытекания некоторого количества ликвора может стать методика ультразвуковой интраоперационной навигации, которая точно определяет местоположение опухоли в режиме реального времени [25]. Даже при смещении опухолевых тканей по сравнению с предоперационной разметкой это приводит к повышению точности исследования на этапе удаления опухоли.

Ультразвуковая визуализация была доступна еще за много лет до внедрения в клиническую практику КТ и МРТ. Первый отчет интраоперационной ультразвуковой навигации (ИОУЗИ) по поводу опухолей головного мозга был опубликован H.T. Ballantine и соавт. в 1950 г., оригинальные ультразвуковые методы были впервые разработаны с использованием 2D B-режима [26].

Однако применение УЗИ для визуализации черепа у взрослых было затруднено из-за жесткой костной структуры черепа, препятствующей прохождению ультразвуковых волн. Это ограничение больше не является проблемой после краниотомии. Дополнительным препятствием во время краниальной хирургии длительное время был слишком большой размер ультразвукового датчика, при этом качество изображения значительно уступало таковому, получаемому при КТ или МРТ головного мозга. В последние 10-летия качество ультразвуковой визуализации значительно улучшилось, а апертура датчиков, которые стали высокочастотными, значительно уменьшилась [27], что привело к расширению сферы использования УЗИ при краниотомиях по поводу новообразований головного мозга. Проведенный анализ экономической эффективности инструментальных методик интраоперационной навигации, по мнению A. Moiyadi и P. Shetty [28], показал, что ультразвуковая навигация обладает следующими преимуществами: низкая стоимость эксплуатации, компактность аппаратуры, легкая интеграция в рабочий процесс и может быть доступна в условиях, в которых интраоперационная МРТ недоступна. Ультразвуковой интраоперационной методике посвящены многие работы.

L. Dixon, A. Lim, M. Grech-Sollars в 2022 г. опубликовали статью, которая содержала систематический обзор пилотных исследований, связанных с использованием УЗИ для руководства и оценки удаления опухолей при хирургии головного мозга [29].

Исследование, проведенное в 2018 г. J.F. Sweeney и соавт. [22], обнаружило значимую корреляцию между результатами ИОУЗИ и послеоперационной МРТ при оценке выполненной резекции опухоли. Это исследование состояло из ретроспективного обзора нейрохирургических операций по поводу опухолей головного мозга у взрослых и детей, проходивших лечение в Медицинском центре Олбани (США) в период с августа 2009 по март 2016 г. У всех пациентов при обследовании использовали ИОУЗИ, а затем в течение 1 нед после операции выполняли послеоперационную МРТ (с контрастированием и без него). В результате из 260 пациентов в возрасте от 3 мес до 84 лет данные ИОУЗИ коррелировали с послеоперационными результатами МРТ (φ=0,693, p<0,001) и предполагаемой частотой GTR (gross total resection) в 81% случаев. С помощью метода ИОУЗИ была точно идентифицирована остаточная опухоль в 100% случаев при субтотальной резекции.

Систематический обзор и метаанализ A. Caras и соавт. [30] (2019 г.) показали, что ИОУЗИ увеличивает частоту полной резекции опухоли (GTR) при операциях по поводу опухолей головного мозга. В анализ были включены исследования, сравнивавшие ИОУЗИ со стандартной нейронавигацией (473 случая с ИОУЗИ и 491 со стандартной нейронавигацией). Применение ИОУЗИ привело к GTR в 59,3% случаев против 40,4% в контрольной группе (отношение шансов 2,148; 95% ДИ: 1,661—2,778; χ²=34,373; точный тест Фишера менее 0,001). A. Caras и соавт. [30] в метаанализе исследований, опубликованном в World Neurosurgery, показали высокую эффективность ИОУЗИ для достижения радикальной резекции глиом. GTR достигнута в 67% (105 из 157) случаев. ИОУЗИ повысило показатель GTR до 64% (95% ДИ: 46—81%), улучшив интраоперационную точность и процесс принятия решений. В другом метаанализе и обзоре литературы S. Mahboob и соавт. [31], включавшем 739 пациентов, средняя частота GTR с использованием ИОУЗИ составила 77%, достигая 88% при резектабельных поражениях. Частота GTR при LGG, наблюдавшаяся реже (3 исследования), составила 78,1% (95% ДИ: 67,1—89,1) без гетерогенности (I²=0; p=0,380). В 59% случаев контрастное УЗИ позволило удалить остаточную опухолевую ткань. Обзор J. Sosna [32] подтверждает эффективность ИОУЗИ для повышения точности удаления опухоли и снижения риска осложнений. В проспективном исследовании Y.D. Wang и соавт. [33] использование ИОУЗИ не только повысило радикальность удаления глиом, но и уменьшило площадь энцефалотомии, улучшив функциональные исходы. Таким образом, ИОУЗИ — надежный, удобный и доступный метод интраоперационной визуализации для достижения более радикального удаления опухолей головного мозга как у взрослых, так и детей.

Для проведения ИОУЗИ мы выбрали ультразвуковой датчик небольшой апертуры и высокой частоты (от 7 до 18 МГЦ), который устанавливали через трепанационное окно на поверхность головного мозга.

Всего первоначально было обследовано 3 пациента с глиомой и 5 с метастатическим поражением головного мозга. Для описания ультразвуковой семиотики очагов (метастазов в головном мозге и первичных опухолей) при ИОУЗИ мы включили следующие признаки: форму, контуры, ультразвуковую структуру и наличие сосудов.

Метастазы во всех наших исследованиях имели на ультразвуковых изображениях округлую форму с четкими контурами в отличие от глиом, которые могут иметь более размытую форму. Метастазы в 5 изученных случаях имели более высокую эхоплотность в сравнении с окружающей мозговой тканью, что помогало их визуализации на эхограммах. При этом во всех 5 случаях метастазы имели четкие границы. В отличие от глиом метастазы [34, 35] в 4 из 5 случаев имели разветвленную сосудистую сеть, что подтверждается данными использования режима допплера на ультразвуковых изображениях.

Как и по данным литературы, в 3 наших наблюдениях глиомы имели в ультразвуковом сканировании эксцентрическое строение, т.е. центральная часть опухоли более гипоэхогенная, а периферийные участки были более гиперэхогенные, что может давать сглаженность контуров, придавая опухоли «звездчатое» строение. Данные зоны являются морфологически зонами некроза. По данным литературы, глиомы растут инфильтративно, смещая и деформируя архитектонику борозд и извилин. По данным некоторых авторов [36] и нашему опыту, эти изменения отчетливо визуализируются при УЗИ. Соотношение глиомы и сосудистых структур может быть разное. При значительных размерах и прилежании к сосудам, по данным литературы, опухоль чаше смещает сосудистые структуры мозга, не прорастая их, что также может быть видно на ультразвуковых изображениях. ИОУЗИ позволяет однозначно верифицировать наличие кистозных или некротических зон, а также зон кровоизлияния как в метастазах, так при первичных опухолях [37].

В настоящее время многообещающей является методика интраоперационного ультразвука с контрастным усилением (CEUS) [38]. CEUS использует контраст на основе микропузырьков, который используется в эхокардиографии. Предполагается, что данный контраст позволит усилить контрастность остаточной опухолевой ткани/отечного мозгового вещества, предоставить информацию о градации, показать фазы поражения и может быть интегрирован в навигационные системы, такие как интраоперационная стереотаксическая навигация [39, 40]. Недавний обзор нашей группы подчеркивает актуальность и современность поставленных задач [41].

Заключение

Таким образом, данные литературы предварительно показали его эффективность. Этот метод может использоваться непосредственно в условиях операционной сразу после трепанации черепа, также для планирования угла атаки, выбора зоны энцефалотомии и оценки взаимоотношения опухоли со структурами головного мозга (серп, намет, сильвиева щель, желудочки). Для получения всех этих данных при использовании ИОУЗИ пациента не надо транспортировать в отделения КТ или радиоизотопов. Ткани мозга и опухоль исследуются уже после выполнения трепанации и их смещения, тем самым точнее определяются границы необходимой резекции.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.