Шурхай В.А.

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Горяйнов С.А.

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Кутин М.А.

НИИ нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Еолчиян С.А.

НИИ нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Капитанов Д.Н.

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Фомичев Д.В.

ФГАУ «Нaциональный медицинский исследовательский центр нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко» Минздрава России, Москва, Россия

Калинин П.Л.

НИИ нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Шкарубо А.Н.

ФГБУ "НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко" РАМН, Москва

Копачев Д.Н.

ФГБУ "НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко" РАМН, Москва

Меликян А.Г.

ФГБУ "НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко" РАМН, Москва

Нерсесян М.В.

ФГБУ "НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко" РАМН, Москва

Шкатова А.М.

ФГБНУ «НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко», Москва

Коновалов А.Н.

ФГАУ «Научно-исследовательскйй институт нейрохирургии имени академика Н.Н. Бурденко», Москва, Российская Федерация

Потапов А.А.

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Применение безрамной системы интраоперационной электромагнитной навигации при транскраниальных и эндоскопических нейрохирургических вмешательствах

Журнал: Журнал «Вопросы нейрохирургии» имени Н.Н. Бурденко. 2017;81(5): 5-16

Просмотров : 57

Загрузок : 4

Как цитировать

Шурхай В. А., Горяйнов С. А., Кутин М. А., Еолчиян С. А., Капитанов Д. Н., Фомичев Д. В., Калинин П. Л., Шкарубо А. Н., Копачев Д. Н., Меликян А. Г., Нерсесян М. В., Шкатова А. М., Коновалов А. Н., Потапов А. А. Применение безрамной системы интраоперационной электромагнитной навигации при транскраниальных и эндоскопических нейрохирургических вмешательствах. Журнал «Вопросы нейрохирургии» имени Н.Н. Бурденко. 2017;81(5):5-16. https://doi.org/10.17116/neiro20178155-16

Авторы:

Шурхай В.А.

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Все авторы (14)

Навигационные системы применяются в нейрохирургии более 20 лет [1]. Первая доступная система безрамной нейронавигации ISG Magic Wand базировалась на электромагнитной технологии [1, 2]. В дальнейшем нейронавигационные системы основывались как на электромагнитной, так и на оптической технологии слежения [3—5].

Большая часть нейронавигационных систем, разработанных в 1990—2000-х годах, основывалась на технически более простой технологии оптического слежения. Первоначальный ее вариант был связан с использованием инфракрасных светодиодов, свет которых улавливался принимающей камерой. Расположение светодиодов вблизи головы пациента на специальном держателе (локалайзер) позволяло создавать систему координат, которая объединяла индивидуальную анатомию пациента с данными нейровизуализации. Установка светодиодов на хирургические инструменты позволяла отслеживать их перемещение. Громоздкость массивов светодиодов и электрических кабелей к ним ограничивали свободу манипуляций инструментами и привели к появлению пассивной технологии оптического слежения. В этом случае для отслеживания положения локалайзера и хирургических инструментов в пространстве использовались специальные полимерные сферы со светоотражающим в инфракрасном диапазоне покрытием, размещавшиеся в поле зрения камеры, совмещенной с источником инфракрасного излучения. Сферы могут быть расположены на инструменте (наиболее часто на биопсийной игле) либо на специальном универсальном адаптере.

В системах электромагнитной навигации основным элементом является генератор электромагнитного поля (как с постоянным, так и с переменным током). Генератор размещается в непосредственной близости от головы пациента, и создаваемое им электромагнитное поле служит основой для системы координат. Миниатюрный сенсор может быть непосредственно встроен в инструмент либо фиксирован на нем при помощи специального крепления. Измеряя напряженность электромагнитного поля в каждой точке, система определяет координаты инструмента. Расположение и размеры сенсора на инструментах различных производителей навигационных систем отличаются между собой. Установка сенсоров на проксимальном и дистальном концах инструмента позволяет при необходимости изгибать его, сохраняя точность навигации. Геометрические характеристики инструментов с расположением сенсора только на дистальном конце инструмента должны оставаться неизменными в ходе операции. Генераторы постоянного тока требуют использования сенсоров достаточно большого размера, а получаемое поле является более уязвимым для действия различных факторов (металл, электромагнитные помехи). Применение переменного тока позволяет сделать электромагнитное поле более устойчивым к действию внешних помех [6, 7]. Система электромагнитной навигации может быть реализована также в виде отдельного модуля в структуре оптической навигационной системы. Последнее, впрочем, приводит к усложнению системы и снижает ее мобильность.

Последними тенденциями в развитии систем электромагнитной навигации являются их мобильность и компактность, возможность интеграции в существующую экосистему операционной, минимизация размеров сенсоров. В то же время проведенный нами анализ литературы показал, что ряд методологических и практических вопросов использования систем электромагнитной навигации требуют уточнения. Поэтому необходимо было провести оценку практического использования электромагнитной навигации с различными модальностями нейровизуализации, оценить влияние различного инструментария на точность навигации, сделать заключение о возможности сочетания метода с нейрофизиологическим мониторингом и оценить практическую пользу этого. Также требовали уточнения особенности драпировки и позиционирования пациента, размещение генератора электромагнитного поля и выбор локалайзера (локалайзер пациента — небольшое устройство, которое является точкой отсчета в создании системы координат в навигационной системе. Крепиться он может непосредственно к коже головы при помощи клейкой основы (неинвазивный вариант) либо чрескожно к кости черепа с помощью специального винта (инвазивный вариант).

Материал и методы

Всего за период с декабря 2012 г. по декабрь 2016 г. с использованием системы было проведено 102 хирургических вмешательства у 98 пациентов (42 мужчины и 56 женщин, в том числе 18 детей; медиана возраста 34,8 года (min. 2,2 года; max. 69 лет)). У 36 пациентов система использовалась при выполнении трансназальных эндоскопических вмешательств. При 19 оперативных вмешательствах электромагнитная навигация использовалась совместно с нейрофизиологическим мониторингом. В качестве расчетных при проведении 67 операций были использованы данные компьютерной томографии. Данные магнитно-резонансной томографии (МРТ) использовались при проведении 34 операций, причем 13 исследований были выполнены на 3T-томографе, а 21 — на 1,5Т-томографе. В 63 случаях для навигации использовались данные КТ- и МРТ-исследований, выполненных в нашем институте, а в 38 случаях — имевшиеся на руках у пациентов данные исследований, выполненных в других учреждениях. Все исследования были выполнены в аксиальной проекции. Толщина среза МРТ-исследований в подавляющем большинстве составляла 1,2 мм, а КТ-исследований — 0,625 мм. В 5 случаях для навигации были использованы данные МРТ с шагом 5 мм, что было по сути вынужденной мерой в связи с невозможностью по техническим причинам быстрого получения более качественных данных.

В нашей работе при проведении нейрохирургических вмешательств на головном мозге (открытые и эндоскопические) использована система безрамной электромагнитной навигации Fiagon («Fiagon GmbH»). Она состоит из компактного портативного модуля с установленным в нем программным обеспечением и генератора электромагнитного поля, который может быть встроен в универсальный подголовник операционного стола либо расположен отдельно (рис. 1).

Рис. 1. Генераторы электромагнитного поля. а — интраоперационное положение генератора электромагнитного поля (обозначен красной стрелкой); б — общий вид отдельного генератора электромагнитного поля (обозначен красной стрелкой); в — общий вид универсального подголовника со встроенным генератором электромагнитного поля.

Создаваемое генератором вокруг головы пациента электромагнитное поле создает так называемый «рабочий объем», в котором возможно отслеживание перемещаемых инструментов с учетом направления и ориентации в пространстве их осей. В отличие от систем оптической навигации, требующих в обязательном порядке расположения локалайзера на специальном держателе рядом с неподвижно фиксированной головой пациента и находящейся в поле зрения инфракрасной камеры, система электромагнитной навигации позволяет расположить миниатюрный локалайзер непосредственно на голове пациента, что дает возможность при необходимости свободно изменять положение головы пациента по ходу операции. В случае использования систем оптической навигации и при неподвижной фиксации головы пациента скобой Мэйфилда случайное смещение головы пациента приводит к нарушению пространственных взаимоотношений с локалайзером и навигация становится невозможной. Расположение локалайзера электромагнитной системы непосредственно на голове пациента позволяет полностью устранить эту проблему, что повышает безопасность операции. Крепление локалайзера к голове пациента, как уже говорилось выше, может быть как неинвазивным, так и инвазивным (рис. 2).

Рис. 2. Варианты рефренсов (локалайзеров пациента). а — неинвазивное крепление локалайзеров при помощи наголовника; б — неинвазивное крепление локалайзера к кожным покровам с помощью клейкой подушечки; в — инвазивное крепление локалайзера с фиксацией его к кости при помощи винта.

В ходе проведения нейрохирургических вмешательств нами были использованы как фирменные инструменты, представленные навигируемыми жесткими и гибкими указками и наконечниками для аспираторов, так и стандартные нейрохирургические инструменты (вентрикулярные катетеры, эндоскопы, пинцеты для биполярной коагуляции, наконечники для аспираторов), навигация которых осуществлялась при помощи установленных на них универсальных адаптеров (рис. 3).

Рис. 3. Навигационные инструменты. а — универсальная указка для регистрации пациента; б — универсальный адаптер для нейрохирургических инструментов; в — навигационная указка жесткая; г — навигационная указка гибкая; д — навигируемый наконечник для аспиратора.

Результаты

В нашей серии наблюдений система безрамной электромагнитной навигации была использована при проведении 66 транскраниальных операций. Распределение операций по характеру патологии приведено в табл. 1. Большинство операций в этой группе составили вмешательства, связанные с первичными и вторичными опухолями головного мозга. Погрешность навигации в среднем составила 1,9±0,5 мм.

Таблица 1. Распределение транскраниальных открытых операций по характеру нейрохирургической патологии

При этих операциях, а также при резекции эпилептогенных фокусов, помимо навигационной системы, использовался и электрофизиологический мониторинг. Предварительное планирование и компьютерное моделирование зоны интереса позволили детальнее оценить индивидуальную анатомию, а интраоперационное использование для навигации биполярного электрода позволило проводить картирование зон коры головного мозга (рис. 4).

Рис. 4. Применение нейронавигации при хирургии внутримозговой опухоли. а — пациентка, 56 лет. Ds: глиобластома левой височной доли. Речевых нарушений до операции не отмечено; б — результаты компьютерного моделирования индивидуальной анатомии кортикальных сосудов; в — прямая стимуляция коры биполярным электродом с установленным на нем навигационным адаптером. На время стимуляции генератор электромагнитного поля отключается. Вне стимуляции электрод может быть использован в качестве навигационной указки; г — результаты картирования коры височной доли. Цифрами обозначены зоны речевых нарушений (1 — парафазия, 2, 4 — торможение речи, 3 — афазия); д — результаты совмещения данных предоперационного планирования, навигации и нейрофизиологического картирования; е — результаты контрольной КТ в раннем послеоперационном периоде. Радикальное удаление опухоли. В неврологическом статусе речевых нарушений не отмечено.

В 5 случаях для навигации нами использовались данные предоперационной функциональной МРТ (фМРТ) и трактографии. Следует отметить, что современные системы обработки изображений позволяют включать результаты фМРТ, а также структуру проводящих путей непосредственно в формат DICOM. Использование навигационной системы, интегрирующей данные, связанные с индивидуальными особенностями функциональной нейроанатомии, позволяет проводить перекрестное сравнение этих методов при интраоперационном нейрофизиологическом контроле.

В то же время во всех 7 операциях с одномоментным применением прямой стимуляции коры нами было отмечено появление наводок и существенного высокочастотного шума, искажающего получаемые электрофизиологические данные.

Учитывая появление эффекта смещения мозга, нарастающего в ходе операции, особенно при расположении процесса в глубине вещества мозга, роль навигационной системы несколько сглаживается и хирургу приходится ориентироваться по дополнительным методам интраоперационной навигации, например по интраоперационному ультразвуку, флуоресцентной диагностике [1, 8—10]. Использование нейронавигации при лечении различных патологических процессов (например, удаление инородных тел различной этиологии) основания черепа имеет важное значение для хирурга [11—14].

В то же время следует отметить, что меньшие линейные размеры навигационных инструментов системы электромагнитной навигации, компактные размеры адаптеров для нейрохирургических инструментов (наконечники аспираторов, пинцеты для биполярной коагуляции), а также отсутствие необходимости в поддержании постоянной линии видимости между инструментами и камерой позволяют хирургу при проведении «краниотомии в сознании» более свободно работать в операционном поле и использовать навигацию практически без задержек, в условиях сложной драпировки и меняя при необходимости положение головы пациента, угол наклона операционного стола в значительных пределах.

Как показали наши наблюдения, размещение и закрепление локалайзера непосредственно на голове пациента не требует особого труда и позволяет снизить вероятность ошибки его фиксации за счет простоты самого процесса и полностью устранить проблему случайного смещения головы пациента относительно локалайзера.

Таким образом, во всех случаях следует размещать локалайзер непосредственно на голове пациента, выбирая в зависимости от клинической ситуации вариант его крепления. По нашему мнению, крепление его при помощи костного винта — наиболее надежный вариант, инвазивность его при этом не превышает таковой при установке фиксирующего шипа скобы Мэйфилда.

Кроме того, ряд операций, в особенности у пациентов детского возраста, с использованием электромагнитной навигации не требует применения жесткой фиксации головы пациента (жесткая фиксация делает невозможным выполнение этих операций с использованием оптических систем).

В частности, при проведении ликворошунтирующих операций применение электромагнитной навигации является наилучшим выбором. Навигация вентрикулярных катетеров может осуществляться как при помощи специальной указки для навигации катетеров, так и при помощи универсального адаптера для навигации нейрохирургических инструментов (рис. 5). Кроме того, при проведении вентрикулярной эндоскопии можно осуществлять навигацию направляющего порта для эндоскопа, также установив на него адаптер.

Рис. 5. Использование навигационной системы при установке вентрикуло-перитонеального шунта. а — вентрикулярный катетер с установленным навигационным адаптером; б — общий вид операционного поля в момент вентрикулопункции. Точка цели на экране навигационной системы обозначена зеленым кругом.

Ошибки и сложности применения системы интраоперационной электромагнитной навигации при транскраниальных операциях

В нашей серии наблюдений нами не отмечено случаев технического отказа системы, приведших к прекращению операции. В 5 случаях появление существенной погрешности навигации (более 3 мм) было связано с использованием нейровизуализационных данных с шагом более 3 мм, что приводило к появлению «ступенчатых» артефактов на модели и снижению точности регистрации. Под регистрацией принято понимать процесс совмещения виртуальной модели головы пациента и соответствующих опорных анатомических точек на голове пациента. После завершения регистрации перемещение навигационного инструмента по голове пациента позволяет видеть на экране соответствующие его положению интракраниальные структуры в ортогональных проекциях. Также в 3 случаях совмещение анатомических данных пациента и данных нейровизуализации было затруднено в связи с наличием на снимках артефактов от налобных фиксаторов, часто используемых при проведении КТ-исследований. Ошибка регистрации в этих случаях составила 4 мм. Качество регистрации также влияло на общую ошибку, чрезмерная быстрота при ее проведении, непоследовательность при касании точек на поверхности головы пациента приводили к погрешностям при совмещении системой индивидуальной анатомии и виртуальной модели пациента и требовало повторной регистрации (4 пациента). В 6 случаях использование неинвазивного варианта фиксации локалайзера приводило к возникновению неустранимой погрешности навигации (>5 мм). Это было связано с его неудовлетворительной фиксацией к коже или последующим смещением рукой хирурга или ассистента. В одном случае неустранимая погрешность навигации возникла при фиксации локалайзера на скобе Мэйфилда и случайном смещении головы пациента из-за недостаточно надежной фиксации. При проведении большинства транскраниальных операций голова пациента драпируется таким образом, что проведение повторной регистрации пациента, даже с использованием электромагнитной системы, становится невозможно.

Ни в одном из наших наблюдений мы не отметили существенного влияния на работу навигационной системы стандартного металлического хирургического инструментария (зажимы, пинцеты, аспираторы), расположенного вблизи головы пациента. Использование для фиксации головы обычных легкосплавных скоб Mayfield, дуги для фиксации кожного лоскута, а также систем ретракции не оказывало влияния на работу навигационной системы. Сходные результаты были получены и в работе С. Hayhurst и соавт. [5]. В 2 наблюдениях при использовании массивных ранорасширителей, расположенных в непосредственной близости от локалайзера пациента, нами отмечено возникновение помех в его работе и погрешности навигации более 10 мм за счет существенных искажений электромагнитного поля. Замена ранорасширителей либо их пере-установка позволили устранить помехи и восстановить точность навигации.

Наши наблюдения показали, что во всех 7 наблюдениях при использовании по ходу операции таких вариантов нейромониторинга, как электрокортикография аппликационными электродами и прямая стимуляция коры, одновременная работа генератора электромагнитного поля приводила к появлению помех. При использовании транскраниальных моторных вызванных потенциалов, сомато-сенсорных потенциалов и зрительных вызванных потенциалов помехи не отмечены. Временное выключение генератора электромагнитного поля позволяет полностью устранить вышеуказанную проблему.

Тридцать шесть трансназальных эндоскопических вмешательств были проведены с использованием системы электромагнитной безрамной навигации (табл. 2). Погрешность навигации в среднем составила 2,5±0,8 мм.

Таблица 2. Распределение трансназальных эндоскопических операций по характеру нейрохирургической патологии

В основном пациенты имели различные опухоли основания черепа (наиболее часто — опухоли гипофиза), а также различные воспалительные процессы в базальных пазухах. При проведении эндоскопических операций нами были использованы варианты как инвазивной, так и неинвазивной фиксации локалайзера на голове пациента. По нашему мнению, при транссфеноидальных эндоскопических вмешательствах наиболее оптимально использование локалайзера, фиксирующегося к кости. Его малые размеры в сравнении с наголовником (вариант неинвазивной фиксации локалайзера) не затрудняют регистрацию пациента, а также не препятствуют размещению на голове пациента монитора глубины наркоза.

Ошибки и сложности применения системы интраоперационной электромагнитной навигации при эндоскопических операциях

Отмеченные нами выше ошибки при применении системы навигации при транскраниальных открытых операциях имели место и при проведении эндоскопических операций. Следует помнить, что хотя степень фиксации неинвазивного локалайзера к кожным покровам достаточная, его смещение вместе с кожей все же возможно. Необходимо предварительно обезжиривать кожу спиртом в месте предполагаемой фиксации локалайзера, так как в противном случае надежность фиксации может быть низкой. Нами отмечено 3 случая смещения локалайзера (два — рукой хирурга или ассистента и один — из-за недостаточной подготовки кожных покровов в месте фиксации).

Мы считаем наиболее целесообразным при проведении эндоскопических операций использование инвазивного варианта крепления локалайзера как наиболее надежного. Важным условием при проведении эндоскопических трансназальных процедур является правильная драпировка головы пациента, обеспечивающая при необходимости возможность повторной регистрации пациента или проверки точности навигации по ходу операции. Обработка средней зоны лица пациента, кожи лобной области и их драпировка должны быть произведены таким образом, чтобы при необходимости был возможен доступ к анатомическим ориентирам, таким как наружные и внутренние углы глаз, углубление над верхней губой, надпереносье, кожа лобной области. За счет более компактного размещения инструментария и операционной бригады при проведении эндоскопических вмешательств возрастала вероятность влияния на точность навигации различных массивных инструментов и предметов. Нами отмечено, что расположение в непосредственной близости от локалайзера пациента работающих высокоскоростных дрелей или инструментального столика, приводило к искажению электромагнитного поля и потере точности навигации. При устранении этих помех точность навигации восстанавливалась автоматически. В то же время одновременно производимые навигация при помощи указки и работа дрелью в полости носа не приводили к возникновению погрешности, что связано, по-видимому, с достаточной удаленностью инструмента от локалайзера.

Фиксация локалайзера с помощью наголовника, с нашей точки зрения, создает помехи в работе хирурга, поскольку ограничивает зону регистрации в лобной области. Размеры наголовника в нашем случае не позволяли одномоментно использовать неинвазивный монитор глубины наркоза, что могло негативно сказаться на анестезиологическом обеспечении операции.

Обсуждение

Сравнительная точность систем безрамной оптической и электромагнитной навигации достаточно долго оставалась предметом дискуссий. Анализ, проведенный J. Rosenow и соавт. [15] и A. Sieskiewicz и соавт. [16], изучавшими в своей работе системы оптической и электромагнитной навигации, не выявил принципиальных различий между ними в отношении точности. В нашей работе сравнение двух типов навигационных систем не проводилось, так как мы считаем достаточным имеющееся в литературе обоснование их эквивалентности в отношении точности. Анализ нашей серии наблюдений также подтвердил утверждение U. Spetzger и соавт. [17], что человеческий фактор оказывает основное влияние на точность системы.

С точки зрения преимущества использования данных КТ либо МРТ, в качестве расчетных, мы не отметили существенной разницы между ними в отношении точности навигации. Также нами не отмечено существенного различия при использовании для навигации результатов исследований 1,5Т- и 3Т-томографов, хотя S. Poggi и соавт. [18] усматривают отрицательное влияние дисторсии на МРТ-изображениях на точность навигации.

Использование для построения виртуальной модели головы пациента данных КТ позволяет увеличить ее линейное разрешение за счет меньшего, чем при МРТ, шага исследования и существенно улучшить результат сегментации. Оптимальным является автоматическое или полуавтоматическое совмещение наборов данных КТ и МРТ с использованием для регистрации данных КТ, а непосредственно для навигации — данных МРТ. Однако это возможно не во всех случаях, а кроме того, при этом увеличивается лучевая нагрузка на пациента и возрастают экономические затраты.

Интеграция данных фМРТ в нейронавигационную систему позволяет выбрать оптимальные размеры краниотомии с учетом расположения функционально активных зон. Данные трактографии, даже несмотря на появление смещения мозга, позволяют в сочетании с результатами нейрофизиологического мониторинга более точно оценить расположение субкортикальных проводящих путей относительно патологического образования, снижая риск развития стойкого неврологического дефицита в после-операционном периоде [19, 20]. Это положение подтверждают и результаты, представленные в работе S. Ohue и соавт. [21].

Соблюдение протокола получения изображений, аккуратность регистрации, правильность размещения и фиксации локалайзеров, на наш взгляд, являются основными техническими факторами, влияющими на точность навигации.

Портативность системы электромагнитной навигации и достаточная быстрота ее установки и начала работы позволяют успешно использовать ее при проведении ургентных нейрохирургических вмешательств, таких как тромболизис и дренирование внутримозговых гематом.

Использование отдельного генератора электромагнитного поля вместо встроенного в подголовник операционного стола обеспечивает, как показывает наш опыт, большую свободу в позиционировании пациента и позволяет снизить вероятность смещения локалайзера из электромагнитного поля или попадания его на границу, что приводит к появлению серьезных искажений и потере точности навигации. В целом использование электромагнитной навигации при транскраниальных и трансназальных эндоскопических операциях, особенно при повторных, позволяет улучшить ориентировку хирурга в зоне интереса и снизить риски, связанные с ошибочной трактовкой эндоскопической информации. Вместе с тем следует помнить, что и при относительной сохранности анатомических ориентиров данные нейронавигации не могут носить абсолютный характер.

Сочетание с нейрофизиологическим контролем позволяет применять электромагнитную навигацию при операциях в функциональных зонах. При записи скальповой электроэнцефалограммы игольчатыми электродами наводок не отмечено. Вместе с тем следует учитывать возникающие при прямой стимуляции коры и снятии электрокортикограммы высокочастотные наводки за счет работы генератора электромагнитного поля.

Установленные в нейромониторах фильтры позволяют частично убрать помехи, однако для получения интактных данных целесообразно полностью отключать генератор электромагнитного поля. Однако можно отметить, что, с практической точки зрения, необходимость одномоментного использования прямой стимуляции коры и навигируемой указки представляется не слишком востребованной.

При повторном включении генератора нами не отмечено появления погрешностей навигационной информации.

Заключение

Анализ нашей серии наблюдений позволяет сделать заключение, что электромагнитная навигация в целом является точной, безопасной и эффективной методикой, которая может использоваться при хирургическом лечении пациентов с различными патологическими процессами головного мозга. Средняя погрешность навигации в нашей серии наблюдений составила 1,9±0,5 мм для транскраниальных операций и 2,5±0,8 мм для эндоскопических операций, что сопоставимо с данными, полученными другими авторами [5, 6, 16, 22], изучавшими возможности электромагнитной навигации.

Применение электромагнитной навигации целесообразно при проведении самого широкого спектра нейрохирургических вмешательств как транскраниальных, так и эндоскопических. Показания для применения электромагнитной навигации не отличаются от таковых для систем оптической навигации. Наиболее удобна электромагнитная навигация при проведении вмешательств, не требующих фиксации головы пациента, в частности, ликворошунтирующих операций, дренирования различных объемных образований (кист, гематом, абсцессов), при оптимизации размеров и выборе вариантов краниотомии. При повторных вмешательствах нарушение нормальных анатомических взаимоотношений и ориентиров диктует необходимость применения нейронавигационных систем практически в обязательном порядке. Не всегда целесооб-разно использование нейронавигации при удалении больших полушарных или глубинных опухолей мозга, так как возникающее смещение мозга значительно увеличивает ошибку навигации по ходу операции. В то же время относительное постоянство анатомических ориентиров, минимальная дислокация мозга при базальном расположении опухолей, например, менингиом позволяют использовать нейронавигацию для точного определения локации крупных сосудов, граничащих с опухолью. Использование электромагнитной навигации существенно облегчает работу хирурга при патологических процессах, захватывающих область краниовертебрального перехода, например, при распространенных хордомах основания черепа (рис. 6).

Рис. 6. Результаты применения нейронавигации при опухоли основания черепа. Пациент В., 66 лет. Ds: рецидивирующая распространенная хордома области ската с распространением на С2 позвонок. На дооперационных снимках МРТ видно вовлечение в патологический процесс не только области ската, но и задней поверхности тела второго шейного позвонка. Имеющийся в этой зоне фрагмент опухоли грубо компримирует верхний шейный отдел спинного мозга (а, б). Использование электромагнитной навигационной системы позволило полностью удалить основной узел опухоли, а благодаря гибкости кончика инструмента при сохранении точности навигации стало возможным также безопасно удалить и фрагмент опухоли, расположенный по задней поверхности тела С2. Через 4 года после операции и проведенной лучевой терапии данных за рецидив заболевания не получено (в).

Благодаря компактным размерам и простоте настройки и использования система легко встраивается в структуру различных операционных и не требует какой-либо специальной подготовки. Использование для навигации данных КТ или МРТ, полученных на томографах различных производителей, не оказывает существенного влияния на качество работы системы. При наличии снимков КТ или МРТ, параметры которых соответствуют протоколу сканирования пациента для использования или максимально приближены к нему по ориентации плоскости сканирования, ширине области сканирования и толщине среза, проведение дополнительных пред-операционных нейровизуализационных исследований становится необязательным.

С практической точки зрения, при проведении как прямых, так и эндоскопических вмешательств наиболее целесообразно использование инвазивного локалайзера пациента. Использование наголовника либо подушечки, на наш взгляд, не обеспечивает надежной фиксации локалайзера и ведет к возникновению погрешностей.

Применение отдельно расположенного генератора электромагнитного поля позволяет легко менять его положение в зависимости от позиционирования пациента на операционном столе.

Во всех случаях для навигации достаточно использования прямых навигируемых указок. Возможность изгиба указки без потери точности навигации представляется, на наш взгляд, достаточно важной, однако ее практическое применение ограничено избранными случаями (например, изгиб кончика указки позволил использовать навигацию при удалении фрагмента хордомы ската, находившегося за краем тела C1 позвонка). Для рутинного применения более подходящим представляется использование прямых навигационных указок, а также универсального адаптера для навигации нейрохирургических инструментов.

Применение электромагнитной навигации не ограничивает использование всего спектра необходимых интраоперационных нейрофизиологических исследований на соответствующих этапах оперативного вмешательства. Для получения адекватных результатов исследований следует соблюдать этапность в применении нейронавигации.

Статья выполнена при поддержке гранта РНФ 16−15−10431 «Разработка методов и подходов автоматизированной идентификации тканей опухолей головного мозга с использованием баз данных многомерных молекулярных профилей как основного элемента системы обработки данных интеллектуального нейрохирургического скальпеля». Часть работы выполнена в рамках поручения Минздрава России по клинической апробации метода применения безрамной навигации в структуре комплексного лечения пациентов с опухолями хиазмально-селлярной области на 2016‒2017 гг.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Комментарий

Настоящая работа содержит анализ применения электромагнитной нейронавигации в лечении 102 больных с различной патологией головного мозга.

Во введении авторы приводят результаты сравнения различных навигационных систем — от стереотаксических до современных оптических и электромагнитных нейронавигационных. Работа является всеобъемлющим анализом используемого навигационного устройства с описанием реперных точек и возможных причин возникновения погрешности наведения. Сравниваются результаты применения системы с используемыми ранее в нейрохирургии, с указанием точности навигации, преимуществ и недостатков известных методов. Наиболее значимым представляется исследование основных нюансов существующих методов электромагнитной нейронавигации, а также эффект brain shift и сложности регистрации гибких инструментов (например, гибкого эндоскопа) при проведении вмешательств.

Авторы приводят исчерпывающую оценку исследуемого метода навигации, ссылаясь на представленных в России производителей. Данная работа является полезной для практической нейрохирургии, учитывая повсеместность и обязательность применения метода нейронавигации при хирургии интракраниальных новообразований. Впервые в России произведен скрупулезный анализ ранее использованных и новых, современных методов. В конце статьи излагаются современные взгляды на развитие робототехники как будущего направления нейрохирургии в сфере минимизации операционной травмы при доступах к структурам мозга и нивелирования нежелательных побочных эффектов, связанных с мануальной работой хирурга.

А.О. Гуща (Москва)

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail