Способ хирургического лечения глиальных новообразований головного мозга

Изобретение относится к медицине, а именно к нейрохирургической онкологии. Проводят магнитно-резонансную томографию и стереотаксическую криодеструкцию. По томограммам определяют пространственные зоны новообразования, прилегающие к функционально значимым структурам мозга, осуществляют их стереотаксическую криодеструкцию. Остальную часть новообразования удаляют открытым способом с доступом по треку от криозонда и ориентированием по видимым зонам криодеструкции. Способ позволяет повысить безопасность хирургического вмешательства и повысить эффективность лечения.

 

Изобретение относится к медицине, а именно к нейрохирургической онкологии, и может быть использовано для хирургического лечения глиальных новообразований головного мозга, распространяющихся в глубинные отделы и в области функционально значимых зон мозга с использованием стереотаксической техники.

Проблема лечения глиальных новообразований головного мозга на сегодняшний день далека от своего окончательного решения. Несмотря на существенный прогресс в области развития химиотерапевтических методик, лучевой терапии и иммунотерапии глиальных новообразований, основным фактором, определяющим продолжительность и качество жизни пациентов, является возможность выполнения адекватного оперативного вмешательства. Задачей хирургического лечения является удаление максимально возможного объема опухоли при сохранении качества жизни пациента. Тотальное удаление глиального новообразования (подтвержденное послеоперационным МРТ-исследованием) достоверно продлевает жизнь пациента по сравнению с субтотальным (Парфенов В.Е., Свистов Д.В., Мартынов Б.В. Опухоли головного мозга. В кн.: Сборник лекций по актуальным вопросам нейрохирургии. Под ред. В.Е.Парфенов, Д.В.Свистов. СПб.: ЭЛБИ-СПб. - 2008. - С.3-28; Brown P.D. A prospective study of quality of life in adults with newly diagnosed high-grade gliomas: The impact of the extent of resection on quality of life and survival / P.D.Brown, M.J.Maurer, T.A.Rumnians et al. // Neurosurg. - 2005. - Vol.57, №3. - P.495-504; Ushio Y. Effect of surgical removal on survival and quality of life in patients with supratentorial glioblastoma / Y.Ushio, M.Kochi, J.Hamada et al. // Neurol. Med. Chir. - 2005. - Vol.45, №9. - P.454-460). Объем оставшейся опухолевой ткани служит значимым прогностическим фактором длительности безрецидивного периода и общей продолжительности жизни (Keles G.E. Volumetric extent of resection and residual contrast enhancement on initial surgery as predictors of outcome in adult patients with hemispheric anaplastic astrocytoma / G.E.Keles, E.P.Chang, K.S.Lamborn et al. // J.Neurosurg. - 2006. - Vol.105, №1. - P.34-40). В то же время, не только биологические особенности большинства глиальных опухолей, но и распространение их в глубинные отделы головного мозга с диффузной инфильтрацией окружающих функционально значимых зон препятствуют радикальному хирургическому излечению таких пациентов, или приводит к тому, что удаление опухоли в пределах неизмененных тканей влечет за собой формирование грубого неврологического дефицита в послеоперационном периоде, и, как следствие, глубокую инвалидизацию. Таким образом, необходимо соблюдать баланс между радикальностью операции и возможностью сохранения приемлемого качества жизни в послеоперационном периоде, для этого хирургическое удаление опухоли должно быть максимальным в пределах функциональной дозволенности. Для решения этой задачи требуется четкая визуализация границ, в пределах которых опухоль может быть безопасно удалена или разрушена.

Известны способы хирургического лечения новообразований мозга, позволяющие снизить риск неврологических осложнений и одновременно добиться увеличения радикальности оперативного вмешательства при глиальных новообразованиях головного мозга, что достигается благодаря использованию современной высокотехнологичной аппаратуры. В частности, способ удаления новообразования с использованием нейронавигационной системы (Коновалов А.Н. Использование навигационной системы Stealth Station для удаления опухолей головного мозга / А.Н.Коновалов, А.Г.Меликян, Ю.В.Кушель, И.Н.Пронин // Вопр. нейрохирургии - 2000 - №2. - С.2-5; Савелло А.В. Комплексное дифференцированное применение методов пред- и интраоперационной визуализации, нейронавигации и рентгенохирургии на этапе хирургического лечения пациентов с внутричерепными опухолями: Автореф. дис. докт. мед. наук. - СПб., 2008. - 38 с.; Litofsky N.S. Image-guided resection of high-grade glioma: patient selection factors and outcome / N.S.Litofsky, A.M.Bauer, R.S.Kasper et al. // Neurosurg. Focus. - 2006. - Vol.20, №3. - E.16) позволяет сопоставить предоперационные КТ или МРТ изображения с картиной операционного поля, что дает возможность хирургу во время операции видеть на мониторе положение хирургического инструмента по отношению к опухоли и окружающим мозговым структурам. В результате удается оптимизировать доступ к новообразованию и облегчить его обнаружение, снизить риск непреднамеренного повреждения функционально важных образований и зон головного мозга.

Недостатком этого способа является то, что в ходе операционного доступа (трепанации черепа) и при резекции глиального новообразования изменяются пространственные внутричерепные взаимоотношения. В результате используемые системы нейронавигации не способны обеспечить точность визуализации границ глиального новообразования, необходимую для безопасного удаления новообразования, прилежащего к функционально значимой зоне.

Известен также способ хирургического удаления новообразований с применением интраоперационной ультразвуковой навигации. Основан этот способ на проведении сканирования через трепанационный дефект с использованием специальных интраоперационных датчиков (Лапшин Р.А. Интраоперационная навигация в хирургическом лечении опухолей головного мозга: Автореф. дис. канд. мед. наук. - СПб., 2006. - 24 с.; Haberland N. Neuronavigation in surgery of intracranial and spinal tumors / N.Haberland, K.Ebmeier, R.Hliscs et al. // J.Cancer Res. Clin. Oncol. - 2000. - Vol.126, №9. - P.529-541.). Ультразвуковая навигация позволяет в режиме реального времени оценить структуру опухоли, ее размер, положение по отношению к прилежащим структурам головного мозга. Применение ультразвука в ходе оперативного вмешательства позволяет контролировать радикальность удаления опухоли.

Недостатком этого способа является то, что используемое во время операции изображение, полученное при помощи УЗИ-сканера, не дает достаточно четких границ глиального новообразования и не позволяет идентифицировать большинство функционально значимых структур (внутреннюю капсулу, таламус, прецентральную извилину), что сохраняет вероятность их повреждения при удалении новообразований этих зон.

Наиболее близким к предлагаемому является «Способ лечения глиальных новообразований мозга» (Гайдар Б.В., Парфенов В.Е., Низковолос В.Б. и др., 2005, патент RU 2250087 С1), включающий селективную стереотаксическую криодеструкцию пролиферативно-активных участков новообразования. Способ основан на установленном факте (Hoshino Т. Cell kinetic studies of in situ human brain tumors with bromodeoxyuridine / T.Hoshino, T.Nagashima, J.Murovic et al. // Cytometry. - 1985. - Vol.6, №6. - P.627-632), что лишь маленькая фракция глиального новообразования продолжает расти, тогда как основная масса новообразования состоит из непролиферирующих и мертвых клеток. Таким образом, разрушение пролиферирующей фракции клеток приводит к длительной задержке или прекращению дальнейшего роста опухоли. Выявить пролиферативно-активные участки опухоли позволяет предоперационное МРТ-исследование (по накоплению контраста) или ПЭТ (по максимальному накоплению радиофармпрепарата). Наиболее подходящим для селективного хирургического разрушения пролиферирующих клеток является стереотаксический метод, с помощью которого осуществляют разрушение выбранных участков опухоли посредством направленного введения криозонда через фрезевое отверстие, при этом предоперационное МРТ- или ПЭТ-исследование служат как для: а) выявления пролиферативных зон опухоли, так и в качестве: б) метода расчетной подготовки для стереотаксического наведения. Предоперационное планирование очагов криодеструкций на томограммах позволяет максимально захватить пролиферативно-активные зоны и гарантированно избежать повреждения видимых на МРТ функционально важных структур.

Недостатком данного способа является отсутствие эффекта декомпрессии головного мозга, поскольку подвергшаяся криодеструкции часть опухоли не удаляется, и может являться причиной формирования перифокального отека мозговой ткани, и велик риск появления явлений дислокации. Поэтому способ может быть использован лишь в тех случаях, когда суммарный объем планируемой криодеструкции не превышает 27 см³, а клинические признаки дислокации выражены в минимальной степени. Это ограничивает возможности использования описанного способа из-за возможной вероятности явлений дислокации, а также малого объема криодеструкции.

Цель изобретения - повысить безопасность и эффективность хирургического лечения глиальных новообразований, распространяющихся в функционально значимые зоны головного мозга, при сохранении качества жизни у данных пациентов.

Цель достигается тем, что функционально опасные зоны глиального новообразования разрушают предварительной стереотаксической криодеструкцией, а остальную часть новообразования удаляют открытым способом с доступом по треку от криозонда и ориентированием по видимым зонам криодеструкции.

В большинстве случаев только часть глиального новообразования, непосредственно не граничащая с функционально важными зонами, может быть безопасно удалена открытым путем. Однако радикальность таких операций невелика, и продолжительность жизни пациентов после них не увеличивается. Радикальность операции существенно повышается, если открытое удаление хирургически доступного участка опухоли дополнить стереотаксической криодеструкцией труднодоступных участков новообразования, находящихся на ее границе и вблизи от функционально значимых зон, либо отдельных мелких и глубоко расположенных узлов (при многоузловом росте новообразования). Стереотаксическая криодеструкция зон новообразования, проведенная перед открытой операцией, маркирует края опухоли вблизи опасных (функционально значимых) участков и делает менее травматичным доступ к опухоли по заранее спланированному треку. Это решение и стало предметом данной заявки.

Технический результат настоящего изобретения состоит в обеспечении возможности хирургического лечения глиальных новообразований значительного объема с распространением в функционально значимые зоны мозга. Этот результат достигается при помощи комбинирования стереотаксической криодеструкции наиболее труднодоступных участков новообразования и открытого удаления остальной части новообразования, ориентируясь по треку и хорошо видимым зонам деструкции. Пространственно-анатомические внутричерепные взаимоотношения при проведении стереотаксической криодеструкции через фрезевые отверстия не меняются (в отличие от открытой операции с использованием нейронавигационных систем). Высокая точность стереотаксического наведения и хорошая повторяемость объемов криодеструкции значительно повышают точность разрушения труднодоступных областей опухоли. Четкая визуализация структур мозга на предоперационной МРТ, позволяющая безошибочно идентифицировать функционально значимые зоны (что не доступно при использовании интраоперационной УЗИ-навигации), позволяет избежать их повреждения на операции. Открытое удаление большей части опухоли обеспечивает внутримозговую декомпрессию. Такой подход снижает вероятность нарастания неврологического дефицита в послеоперационном периоде.

Сущность способа заключается в следующем:

1) пациенту проводится магнитно-резонансная томография с контрастированием опухоли и позитронно-эмиссионная томография с накапливающимся в опухоли радиофармпрепаратом. По томограммам, анализируя распространение опухоли и ее пространственные взаимоотношения с функционально значимыми структурами мозга,

2) определяют зону опухоли, которая может быть удалена открытым путем без опасности формирования неврологического дефицита. Далее по томограммам производят планирование расположения очагов стереотаксических криодеструкций в пределах зон опухоли, непосредственно прилегающих к функционально значимым структурам мозга.

Первым этапом операции производят стереотаксическую криодеструкцию целевых зон новообразования через фрезевое отверстие в соответствии с проведенными стереотаксическими расчетами. Во время второго этапа операции выполняют трепанацию черепа и удаление оставшейся части новообразования открытым путем. Существенным моментом является то, что стереотаксический этап операции предшествует открытому вмешательству, так как после трепанации внутричерепные пространственные соотношения изменяются, что делает стереотаксические расчеты недействительными. Во время открытого этапа операции осуществление доступа к новообразованию упрощается благодаря наличию трека от криодеструктора, а выполненные очаги криодеструкций, отчетливо визуализирующиеся в опухолевой ткани, служат видимыми границами зоны безопасной резекции опухоли.

Сущность способа иллюстрируется клиническим примером.

Выписка из истории болезни.

Пациентка М-ва, 53 года, обратилась в клинику нейрохирургии Военно-медицинской академии С.М.Кирова в мае 2007 г. с жалобами на головные боли. По данным выполненной магнитно-резонансной томографии 16 мая 2007 г. отмечено наличие объемного образования лобной, островковой и височной долей правого полушария размерами 5,0×6,0×5,5 см, смещение срединных структур влево на 5 мм. В связи с тем, что открытое радикальное удаление данного новообразования являлось физиологически недопустимым вследствие неизбежного возникновения грубого неврологического дефицита, принято решение о проведении хирургического вмешательства комбинированным способом (28 мая 2007 г.). Первым этапом выполнена стереотаксическая криодеструкция новообразования в островковой доле справа по четырем траекториям (суммарный размер криодеструкции 18 см³), вторым этапом проведено открытое удаление участка новообразования, расположенного в правых лобной и височной долях. Малотравматичный хирургический доступ к новообразованию осуществлен с ориентацией по трекам предшествующего введения криодеструктора. Границей необходимого и безопасного объема открытой резекции новообразования послужили видимые в операционной ране очаги крионекроза. Гистологическое заключение - фибриллярно-протоплазматическая астроцитома. В послеоперационном периоде - без нарастания очаговой неврологической симптоматики. По данным магнитно-резонансной томографии головного мозга (24 мая 2008 г.), позитронно-эмиссонной томографии с С¹¹-метионином (28 марта 2008 г.) - послеоперационные изменения в области правых лобной, островковой и височной долей. Данных за продолженный рост не выявлено, смещения срединных структур нет.

В клинике нейрохирургии Военно-медицинской академии С.М. Кирова с помощью предложенного способа прооперировано 6 пациентов, из них 3 - с анапластической астроцитомой, 3 - с фибриллярно-протоплазматической астроцитомой. В раннем послеоперационном периоде ни у одного из пациентов не отмечено нарастания очаговой неврологической симптоматики. Максимальный срок наблюдения - 4,5 года. Из прооперированных пациентов к настоящему времени живы пятеро, у умершего пациента с анапластической астроцитомой сроки выживания (49,6 мес.) превышают среднюю продолжительность жизни после радикального удаления опухоли.

Предлагаемый способ по сравнению с вышеперечисленными аналогами имеет следующие преимущества.

1. Расширяет показания к радикальной операции у пациентов, считавшихся ранее неоперабельными, и, таким образом, увеличить среднюю продолжительность жизни.

2. Уменьшает травматичность доступа к новообразованию за счет предварительного планирования оптимальной траектории доступа и наличия трека к новообразованию от криодеструктора.

3. Позволяет избежать во время операции разрушения функционально важных зон мозга, что способствует сохранению приемлемого качества жизни у пациентов.

4. Позволяет создать декомпрессивный эффект и, таким образом, избежать нарастания дислокационных явлений в раннем послеоперационном периоде.

5. Дает возможность определить границы резекции опухолевой ткани во время открытого вмешательства при помощи предварительно выполненных очагов криодеструкции.

Применение комбинированных операций при глиомах наиболее перспективно при распространении новообразования в островковую долю, таламус, мозолистое тело, базальные ганглии, медиобазальные структуры височной доли и область центральных извилин. Предложенный способ разработан, прошел клиническую апробацию в клинике нейрохирургии Военно-медицинской академии им. С.М.Кирова у 6 пациентов со сроками наблюдения более 4 лет.

Способ лечения глиальных новообразований головного мозга, включающий проведение магнитно-резонансной томографии и стереотаксической криодеструкции, отличающийся тем, что по томограммам определяют пространственные зоны новообразования, прилегающие к функционально значимым структурам мозга, осуществляют их стереотаксическую криодеструкцию, а остальную часть новообразования удаляют открытым способом с доступом по треку от криозонда и ориентированием по видимым зонам криодеструкции.