В последние десятилетия достижения хирургии и лучевой терапии значительно повлияли на результаты лечения больных с различными новообразованиями спинного мозга и позвоночника, в том числе метастатического характера. Развитие спинальной нейрохирургии, в том числе чрескожной цементной стабилизации, передней и задней стабилизации, заднебоковой декомпрессии при метастатическом поражении и спондилэктомии en bloc при первичных опухолях стало частью этой революции в лечении [12]. Тем не менее наиболее впечатляющие и значительные результаты были достигнуты при использовании стереотаксического облучения спинальной патологии.

Расширение возможностей применения лучевой терапии в последнее время связано с повышением точности подведения дозы и конформности дозовых распределений. Этого удалось достичь благодаря прогрессу в визуализации, навигации, совершенствованию систем планирования, а также появлению нового направления: облучения под контролем получаемых во время лечения изображений самой мишени и/или ориентиров, служащих для уточнения положения цели.

Важной вехой в развитии данной методики является разработка роботизированной системы КиберНож. Данная система, сочетающая в себе небольшой линейный ускоритель электронов с энергией 6 МВ, фиксированный на роботизированном манипуляторе с шестью степенями свободы, и систему рентгеновской навигации, появилась в результате ряда работ, проведенных в 90-х годах XX века в университете Стэнфорда (США) под руководством одного из учеников основателя радиохирургии Ларса Лекселла — проф. Д. Адлера. В настоящее время в мире насчитывается около 200 инсталяций КиберНож, в том числе три в России, первая из которых появилась в НИИ нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко РАМН, где 27 апреля 2009 г. было проведено лечение первого больного.

Лучевая терапия достаточно широко применяется при различных заболеваниях спинного мозга и позвоночника. Для злокачественных глиом, эпендимом, медуллобластом, пинеобластом конвенциональная лучевая терапия и/или облучение спинного мозга по радикальной программе является стандартным методом и важной составляющей комбинированного лечения.

К сожалению, конвенциональная лучевая терапия, когда используется ограниченное количество (1—3) полей облучения, достаточно часто приводит к различного рода осложнениям со стороны как самого спинного мозга (постлучевые миелиты, радикулиты), так и окружающих нормальных тканей. Среди острых преходящих побочных реакций выделяют различного рода мукозиты, диарею.

К отдаленным осложнениям относится возникновение лучевого некроза. Существует даже опасность летального исхода, связанного с возможной кардиотоксичностью при облучении грудного отдела позвоночника.

Проведение конвенционального или радикального облучения спинного мозга повторно невозможно из-за большого количества осложнений, поэтому при локальных рецидивах злокачественных опухолей и/или как дополнение (буст) к конвенциональному облучению возникают показания к проведению прецизионного облучения, при котором существует минимальная опасность возникновения лучевых реакций в окружающих здоровых тканях.

Накопленный за многие годы опыт показал, что применение радиохирургии при различной интракраниальной патологии приводит к увеличению продолжительности жизни, к контролю опухолевого роста (в большинстве случаев), улучшению качества жизни. Появление возможности прецизионного облучения экстракраниальных образований позволило проводить лечение объемных образований спинного мозга и позвоночника за одну или несколько фракций [1, 2].

Стереотаксическую радиотерапию и радиохирургию, определяющие современный подход к лучевой терапии, характеризуют:

— относительно высокая доза ионизирующего облучения;

— значительный градиент дозы;

— стереотаксическая локализация мишени;

— использование современной компьютерной техники для планирования лечения;

— точность подведения дозы;

— высокая конформность;

— гомогенность дозового распределения.

Радиохирургическое облучение при поражении спинного мозга имеет особенности, которые отражены в табл. 1.

С использованием стереотаксической техники подведения дозы, увеличения разовых доз и изменения режима фракционирования появилась возможность эффективного и точного облучения образований, которые ранее считались резистентными к ионизирующему облучению: при таких заболеваниях, как эпендимома, менингиома, шваннома, гемангиобластома, гемангиоперицитома, хондросаркома, хордома, остеосаркома, артериовенозные мальформации, т.е. когда имеются достаточно четкие гистологические границы [9, 10, 18, 19].

Считается, что радиохирургическое лечение спинного мозга и позвоночника возможно при отсутствии компрессии спинного мозга, когда нет выраженной симптоматики, включая проводниковые и/или тазовые нарушения [14]. При возможности восстановления утраченных функций необходимо хирургическое удаление новообразования. При наличии патологических переломов и/или угрозе их перед облучением показано проведение стабилизирующих операций [7, 16].

P. Gerszeten и соавт. [4, 5] проанализировали результаты радиохирургичексого лечения 393 пациентов с метастазами в спинном мозге и позвоночнике при раке различной первичной локализации (предстательной железы, молочной железы, меланомы и др.). Средняя доза облучения составила 20 Гр (от 12,5 до 25 Гр). Был достигнут как контроль болевого синдрома (86%), так и контроль опухолевого роста (90%) при среднем сроке наблюдения 21 мес. Контроль опухолевого роста отличался от достигаемого при метастазах рака молочной железы и рака легкого (100%) от рака почки и меланомы (соответственно 87 и 75%).

Y. Yamada и соавт. [21] описали результаты лечения 103 больных с радиорезистентными одиночными метастазами. Используемые дозы составили от 18 до 24 Гр, при максимальном облучении спинного мозга в точке до 14 Гр. Был достигнут контроль опухолевого роста 92% при среднем сроке наблюдения 9 мес. Отмечена зависимость результатов лечения от дозы: значительно лучшие результаты по достижению контроля опухолевого роста были получены в группе, где доза составила 24 Гр, по сравнению с больными, у которых использовались доза менее 24 Гр. Токсичность облучения определялась только поражением кожи 1-й и 2-й степени и эзофагитом при отсутствии миелита или пострадиационного радикулита.

E. Chang и соавт. [3] сообщили о результатах лечения 74 опухолей у 63 больных с использованием гипофракцинированного лечения, при котором подводилось 27 Гр за 3 фракции. Отсутствие прогрессии было отмечено в 84% случаев при сроках наблюдения 21 мес. Не наблюдалось случаев миелопатии или радикулопатии. Осложнения при радиохирургии обычно редки, не выражены и заключаются в эзофагите, мукозитах, дисфагии, диарее, парестезиях преходящего ларингита и преходящих радикулитах.

P. Gerszeten и соавт. [5] при анализе результатов лечения больных с метастазами рака почки в позвоночнике на протяжении более 60 мес наблюдения не отметили случаев токсичности в отношении спинного мозга.

S. Ryu и соавт. [17], исследуя осложнения радиохирургического лечения при метастатическом поражении позвоночника, отметили один случай возникновения миелопатии через 13 мес после облучения. Они показали, что относительно безопасный объем облучения спинного мозга при радиохирургическом лечении составляет 10 Гр на 10% объема облучения, определяемого как объем сегмента на 6 мм ниже и выше мишени. В то время как Y. Yamada и соавт. [21] определили предел толерантности при облучении для спинного мозга 14 Гр в точке максимума.

Недавнее мультицентровое исследование [8] с участием 1075 пациентов выявило только 6 больных с поздним осложнением в виде миелопатии в среднем через 6,3 мес (от 3 до 9 мес) после облучения. При наличии нестабильности или компрессии спинного мозга необходимо проведение декомпрессии и, если нужно, стабилизации позвоночника.

J. Rock и соавт. [15] посвятили свое сообщение комбинации удаления очагов и стабилизации с последующим радиохирургическим лечением. У наблюдавшихся ими 18 больных отмечено выраженное улучшение неврологического статуса после устранения имеющейся компрессии спинного мозга. Радиохирургическое облучение привело к контролю опухолевого роста 95% при длительном наблюдении, лечение хорошо переносилось и практически не приводило к осложнениям.

H. Moulding и соавт. [11] сообщили о результатах комбинированного лечения 23 пациентов, у которых предварительно выполнялись заднебоковая декомпрессия с последующим удалением метастаза для декомпрессии спинного мозга и гистологической верификации. В план облучения включалось ложе удаленной опухоли. Как отмечается, для оконтуривания мишени и планирования облучения существенное значение имеет использование компьютерно-томографической миелографии, что намного повышает точность предлучевой подготовки. Контроль опухолевого роста был значительно выше у тех пациентов, у которых использовались дозы не менее 24 Гр, в отличие от тех, где суммарная доза облучения составила 18—24 Гр.

Контроль болевого синдрома является важной целью радиохирургического лечения метастазов в позвоночнике и спинном мозге [13]. Стабилизирующие операции не всегда приводят к облегчению болевого синдрома. Радиохирургическое лечение способствует быстрому регрессу болевого синдрома, часто ранее чем через 72 ч, что приводит, соответственно к значительному снижению приема наркотиков. Так, P. Gerszeten и соавт. [7] сообщают о 92% контроле болевого синдрома в серии 26 пациентов, которым было проведено радиохирургическое лечение после предварительной перкутанной стабилизации позвоночника.

Радиохирургическое лечение может быть эффективным методом лечения первичных злокачественных опухолей, таких как саркомы (в качестве «буста» к конвенциональной лучевой терапии в стандартном режиме облучения) и хордомы (как самостоятельное лечение). A. Wu и соавт. [20] описали случай успешного лечения пациента одной фракцией в 24 Гр по поводу хордомы на уровне L_I позвонка.

При радиохирургическом облучении интракраниальных и спинальных доброкачественных образований достигаются сопоставимые результаты.

P. Gerszeten и соавт. [6] привели серию 73 пациентов с интрадуральными, экстрамедуллярными доброкачественными новообразованиями (35 — с невриномами, 25 — с нейрофиброматозом и 13 — с менингиомами). Показаниями к лечению были прогрессия заболевания после конвенциональной лучевой терапии (8%) или остатки опухоли после неполного удаления (19%). Применялись дозы 15—25 Гр. У всех больных был достигнут контроль опухолевого роста и у большинства пациентов (у 22 из 30) значительное облегчение имевшегося болевого синдрома. Несколько худшие результаты отмечены в группе больных с болезнью Реклингаузена. У 3 пациентов в сроки от 5 до 17 мес отмечено поражение спинного мозга вследствие проведенного облучения.

Подготовка пациента к облучению

Все пациенты, проходящие лечение на аппарате КиберНож, во время сеанса облучения находятся в положении лежа на спине. Это обязательное требование системы навигации.

При стереотаксическом облучении экстракраниальных патологий (в нашем случае очагов в области позвоночника) используется иммобилизация пациента с помощью вакуумного матраса, представляющего собой герметичный мешок, наполненный пенопластовой крошкой. При откачивании воздуха он затвердевает и сохраняет форму тела пациента. Подобная фиксация важна для обеспечения неподвижности пациента в течение сеанса облучения и воспроизводимости его укладки от сеанса к сеансу. Для облучения мишеней, расположенных в шейном отделе, пациенту изготавливается термопластическая индивидуальная маска, что позволяет минимизировать изменения положения головы в процессе лечения. Для уменьшения возможных поворотов вокруг оси тела пациента в большинстве случаев использовалась подставка под колени (рис. 1).

Для системы навигации КиберНож и дозиметрических расчетов в системе планирования MultiPlan необходима рентгеновская компьютерная томография (КТ), выполненная с шагом не более 1,5 мм. Объем мишени и критических структур чаще всего определяется по нескольким сериям изображений различной модальности. Система планирования MultiPlan кроме основного КТ-исследования позволяет использовать для оконтуривания три дополнительных, чаще всего магнитно-резонансных (MРТ) исследования. В этом случае при наличии MРТ достаточного разрешения с точки зрения определения объемов никаких специальных требований к КT сканированию не выдвигается. Однако при наличии мелких очагов (например, метастазов), в особенности если они расположены непосредственно в спинном мозге, лучше проводить КТ с контрастом (КТ-миелография) и уменьшать шаг сканирования до 1,25 мм, так как это дает возможность корректировать положение мишеней по компьютерной томографии и исключить влияние неточности совмещения изображений.

КТ-сканирование пациента должно проводиться в том же положении и с использованием тех же средств иммобилизации, что и лечение. Для упрощения последующей навигации на терапевтическом аппарате перед началом сканирования на спину пациента в непосредственной близости к очагу приклеивается металлический крестик, который хорошо виден как на разметочной компьютерной томограмме, так и на навигационных рентгеновских снимках. Это позволяет быть уверенными, что доза подводится на нужном уровне позвоночника.

Планирование облучения является наиболее сложным и трудоемким этапом в лечении пациентов, во время которого определяются границы облучаемого объема и критических структур, выбираются коллиматоры для каждой мишени, устанавливаются ограничения на дозу в мишени и здоровых тканях, анализируется и оптимизируется дозовое распределение, оцениваются риски возникновения осложнений. Неоднозначность планирования обусловлена отсутствием четких количественных критериев качества планов облучения. Особенности планирования на системе MultiPlan описаны в статье А.Н. Коновалова и соавт. в этом номере.

Совмещение (ImageFusion) различных исследований позвоночника и спинного мозга является необходимым при большинстве патологий. Основная трудность в процессе совмещения КТ и МРТ обусловлена тем, что топометрическая КТ выполняется на столе с плоской декой, в вакуумном матрасе с подголовником и подставкой под колени. МРТ в свою очередь проводится на вогнутом столе без дополнительных средств фиксации. Поэтому положение позвоночника пациента значительно различается, и совмещение более 2—3 позвонков одновременно в большинстве случаев оказывается невозможным. Тогда как, если мишеней несколько, совмещение проводится в пределах каждой зоны интереса отдельно. При уточнении границ патологического очага возможно использование и других средств нейровизуализации, таких как изотопные исследования.

Стандартный план облучения одной мишени состоит из 90—130 пучков, в зависимости от ее формы, объема и расположения относительно критических структур. Спинной мозг является основной критической структурой, учитываемой при формировании дозового распределения у спинальных больных.

На рис. 2

Процесс лечения

Непосредственно перед началом лечения пациент фиксируется на столе терапевтической установки КиберНож с помощью вакуумного матраса с термопластической маской или без нее. Затем стол выставляется так, чтобы перекрестье лазеров примерно совпадало с центром облучения, задаваемым в планирующей системе. После этого проводится коррекция положения пациента по трем линейным координатам и трем углам поворота с помощью системы визуализации и системы навигации КиберНож.

При лечении спинальных больных навигация осуществляется в режиме слежения за позвоночником (XsightSpine Tracking System). Средняя погрешность для данного метода в соответствии со спецификацией производителя составляет менее 0,52 мм. Особенностями применения данной системы являются:

— облучение без жесткой фиксации с использованием собственно костных структур позвоночника для нацеливания с высокой точностью;

— автоматическое отслеживание, обнаружение и коррекция изменений положения мишени во время лечения;

— возможность точного подведения дозы к любому отделу позвоночника без ограничений.

Система XsightSpine отслеживает скелетные структуры в шейном, грудном, поясничном и крестцовых отделах позвоночника и позволяет точно позиционировать пациента и облучать мишени в позвоночнике и спинномозговом канале без имплантации координатных маркеров. Данная система наведения позволяет учитывать нелинейные деформации, что сильно упрощает укладку пациентов и ускоряет процедуру лечения. В связи с этим большинство пациентов Института нейрохирургии, направленные на прецизионное облучение экстракраниальных образований, проходят в настоящее время стереотаксическую лучевую терапию на аппарате КиберНож.

Система навигации сопоставляет реальные рентгеновские снимки с цифровыми рентгенограммами, реконструированными системой планирования на основе топометрической КТ, и определяет необходимую коррекцию. Для формирования цифровых реконструированных рентгенограмм в процессе планирования искусственно выделяется цилиндрический объем вдоль позвоночника в окрестности мишени, который обычно включает 5—6 позвонков (рис. 3).

В отделении радиологии и радиохирургии за 2,5 года (с апреля 2009 по сентябрь 2011 г.) на аппарате КиберНож проведено лечение около 900 больных, из них 53 пациента с патологиями позвоночника и спинного мозга. Восемь спинальных больных получили лечение дважды, а два — трижды (табл. 2).

Из 53 пациентов большинство лечились либо радиохирургически, либо в три фракции (табл. 3).

Количество фракций определялось гистологией опухоли, объемом и расположением мишени и дозой на спинной мозг. Допустимость возникающих лучевых нагрузок оценивается по дозам, приходящимся на 0,15 и 0,3 см³ объема спинного мозга. Толерантные уровни зависят от режима фракционирования. Отсутствие уточненных данных о безопасных режимах облучения (разовой и суммарной дозах, режимах фракционирования) осложняет принятие решения. В табл. 4

Величина дозовых нагрузок на спинной мозг зависела от объема опухоли и ее расположения. Для удобства статистической оценки вероятности возникновения осложнений со стороны спинного мозга мы разделили новообразования на интрамедуллярные (26,5%), экстрамедуллярные (42,6%) и паравертебральные (30,9%).

В большинстве случаев, доступных катамнестическому осмотру, получен удовлетворительный контроль опухолевого роста. Существенных осложнений, связанных с воздействием ионизирующего излучения на структуры, расположенные в спинномозговом канале, и окружающие ткани в ранний и отсроченный периоды после лечения отмечено не было. Рис. 4 и 5

Отдельной проблемой является облучение больных с метастатическим поражением позвоночника. Сегодня количество больных с метастатическим поражением постоянно увеличивается. Проведение лучевой терапии у этих пациентов позволило предотвратить прогрессию опухоли и достигнуть локального контроля опухолевого роста по данным рентгенологических исследований, купировать болевой синдром, снизить выраженность неврологической симптоматики, сохранить или даже иногда улучшить неврологический статус пациента. Для проведения углубленного анализа результатов по различной патологии необходимо дальнейшее наблюдение с увеличением сроков катамнеза.

Таким образом, наши результаты подтверждают имеющиеся данные литературы и позволяют утверждать, что показания к проведению стереотаксического облучения при патологии спинного мозга расширяются и при соответствующих дозах данный вид терапии может быть безопасно использован как метод выбора и первичное лечение:

— при метастатических опухолях;

— постоперационная адъювантная терапия после хирургического удаления первичных злокачественных опухолей;

— неоадъювантная терапия при доброкачественных опухолях;

— «буст» после облучения всего спинного мозга;

— при рецидивах метастазов;

— при доброкачественных интра- и экстрадуральных опухолях и параспинальных объемных образованиях.

Многие опубликованные в последнее время исследования продемонстрировали высокую (более 85%) эффективность радиохирургии в обеспечении контроля опухолевого роста независимо от гистологии. Эти результаты постепенно меняют подход к лечению как первичных доброкачественных, так и метастатических опухолей спинного мозга и позвоночника в целом, выдвигая радиохирургию и гипофракционированное лечение на первое место или в качестве первой линии адъювантной терапии после нерадикального удаления. Показанная эффективность радиохирургии привела к тому, что сегодня многие хирурги сознательно идут на ограниченный объем удаления метастатических или других опухолей с планируемым последующим облучением для большей функциональной сохранности пациента. Несмотря на относительно высокие дозы, используемые при радиохирургическом или гипофракционированном лечении, достижения нейровизуализации и точность облучения приводят к тому, что токсичность подобного лечения крайне низка и описаны лишь единичные случаи миелопатии после прецизионного облучения. Установление и понимание толерантности спинного мозга и окружающих критических структур привели к дальнейшему развитию и более широкому успешному применению радиохирургического метода в спинальной нейрохирургии и даже в условиях компрессии спинного мозга новообразованием.

Система КиберНож позволяет проводить облучение новообразований спинного мозга и позвоночника с высокой степенью точности. Использование режимов радиохирургии и гипофракционирования позволяет улучшить показатели лечения как первичных, так и вторичных (метастатических) опухолей спинного мозга и позвоночника, в том числе резистентных к обычной конвенциональной лучевой терапии, с высокой степенью эффективности при незначительном количестве осложнений.

Лечение опухолей спинного мозга и позвоночника представляет собой сложную нейрохирургическую проблему, которая во многих случаях требует комплексного подхода. Возможности хирургического лечения часто ограничены в связи с локализацией и характером роста опухоли, ее взаимоотношением с критическими структурами и состоянием пациента. Применение лучевых методов воздействия может увеличить контроль роста опухоли и продолжительность жизни пациентов, уменьшить выраженность болевого синдрома и другие проявления болезни при минимальном количестве осложнений.

До появления стереотаксического конформного облучения и разработки систем нейронавигации, возможности лучевого лечения патологических образований позвоночника и спинного мозга были ограничены конвенциональной лучевой терапией. Применение конвенциональной лучевой терапии в значительной части случаев сопряжено с неоправданно высокими рисками осложнений из-за низкой толерантности спинного мозга, что особенно актуально при лечении доброкачественных образований и высокой ожидаемой продолжительности жизни.

Появление современной техники для прецизионного селективного облучения, средств для точной нейровизуализации, методов интерактивного контроля лечения подняло лучевые методы лечения спинальной патологии на качественно новый уровень.

Аппарат КиберНож сочетает указанные качества и позволяет проводить облучение доброкачественных и злокачественных спинальных образований с паллиативной и лечебной целью в режимах радиохирургии и гипофракционирования.

В рецензируемой статье представлен первый отечественный опыт применения аппарата КиберНож для лечения различных спинальных образований — метастазов, менингиом, артериовенозных мальформаций, неврином, эпендимом, гемангиобластом и др. В работе подробно описана методика облучения — особенности подготовки и обследования пациентов, изготовление иммобилизирующего приспособления, процесс определения мишени, критических структур и планирования облучения, а также сама процедура облучения. К сожалению, работа содержит ограниченную клиническую часть, которая представлена краткой характеристикой клинического материала (53 пациента) и лаконичным описанием полученных результатов. Этот факт не умаляет достоинства статьи и ее важную методическую роль. При разнородности имеющегося клинического материала и ограниченном периоде наблюдения получение достоверных результатов представляется невыполнимой задачей. Продолжение этой работы послужит основой для публикаций клинического материала и результатов лечения различных образований спинного мозга и позвоночника.

Представленная работа может быть интересна специалистам различного профиля — нейрохирургам, радиологам, онкологам, так как содержит важную информацию о новом эффективном и востребованном методе лечения спинальной патологии. Изучение и распространение этого метода позволит внести значимые коррективы в тактику лечения многих заболеваний спинного мозга и позвоночника.

М.В. Боев (Москва)