Способ лечения глиальных опухолей головного мозга супратенториальной локализации


 


Владельцы патента RU 2533032:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт мозга человека им. Н.П. Бехтеревой Российской академии наук (ИМЧ РАН) (RU)
Острейко Олег Викентьевич (RU)
Можаев Станислав Васильевич (RU)

Изобретение относится к медицине, а именно к нейрохирургии, и может быть использовано для малоинвазивного хирургического лечения глиальных опухолей головного мозга супратенториальной локализации. Осуществляют планирование и проведение доступа к опухоли с использованием нейронавигационной системы. Предварительно определяют зону активного роста опухоли с включением ее в фокус термодеструкции. Световолокно подводят к поверхности опухоли. Воздействуют на опухоль лазерным излучением инфракрасного диапазона длиной волны 950-1050 нм в постоянном режиме мощностью 2 Вт с экспозицией 40-60 сек. Общая доза излучения 80-120 Дж. При этом осуществляют плавное возвратно-поступательное движение световолокна вдоль его оси. Способ обеспечивает снижение риска геморрагических осложнений, достижение термального эффекта с учетом распределения биологической активности опухоли, используя кратковременное воздействие и небольшое количество интенсивного лазерного излучения. 1 пр.

 

Изобретение относится к медицине, а именно к нейрохирургии, и может быть использовано для малоинвазивного хирургического лечения глиальных опухолей головного мозга супратенториальной локализации.

Традиционным в лечении глиальных опухолей головного мозга является комбинированный подход: вначале выполняют костно-пластическую трепанацию черепа, удаление опухоли с последующим проведением лучевого лечения, химиотерапии (Олюшин В.Е., Филатов М.В., Острейко О.В. Комплексная терапия больных с глиомами полушарий большого мозга: итоги последнего десятилетия и перспективы // Олюшин В.Е. Глиальные опухоли головного мозга: краткий обзор литературы и протокол лечения больных. // Нейрохирургия. - 2005. - №4. - С.41-47). Способ травматичен, сопряжен с возможностями нарастания неврологического дефицита, появлением подлоскутных гематом и гематом в ложе удаленной опухоли, а в случае неполного удаления новообразования - и риском кровоизлияния в остатки опухоли.

Известен способ лечения глиальных опухолей головного мозга (патент РФ №2067014, опубл. 27.09.1996). Осуществляют трепанацию черепа, вскрытие твердой мозговой оболочки (ТМО). Пункционно к опухолевой ткани подводят эластичную трубку, в просвет которой в послеоперационном периоде вводят световод диаметром 0,2-0,8 мм и воздействуют излучением неодимового лазера мощностью 0,2-1,5 Вт с экспозицией 15-20 мин для термического разрушения опухоли. Процедуру повторяют ежедневно в течение 10-15 дней. Недостатки способа: травматичность, так как необходима трепанация черепа, требующая обширного разреза и отсепаровывания кожи и мышц черепа, выпиливания костного лоскута; возможность послоперационных осложнений, таких как образование подлоскутных и внутримозговых гематом, развитием инфекционного воспаления в подкостном и подоболочечном пространствах, в костном лоскуте; возможность серьезных неврологических осложнений, особенно при локализации опухоли в функционально важных центрах или глубинном расположении, так как не предусматривается точное, пространственно ориентированное нацеливание эластичной трубки на опухоль, и если трубка пройдет рядом с опухолью или через нее, то последующее лазерное воздействие повредит здоровую ткань мозга, либо подвергнется термическому воздействию только фрагмент новообразования.

Известен способ лечения глиальных опухолей головного мозга с применением лазерного излучения инфракрасного спектра (Козель А.И., Исмагилова С.Т. с соавт. «Метод лазерной интерстициальной термотерапии в лечении внутримозговых опухолей» - Известия Челябинского научного центра, вып.25. - 2004 г., С.50-52). Предварительно на МРТ подготавливают координаты центра опухоли и соответствующего фрезевого отверстия. Во время операции с помощью стереотаксического манипулятора «Ореол» подводят световод диаметром 600 мкм к опухоли таким образом, чтобы пучок лазера находился в геометрическом центре цели. Воздействуют лазерным излучением длиной волны 980 нм, общее количество энергии, подаваемое к опухоли, составляет 250-300 Дж. Производят нагрев опухоли на 43-45 градусов под контролем термодатчиков. Недостатком способа является наведение световода на участок опухоли в ее геометрический центр по данным МРТ без учета распределения ее биологической активности и необходимость дополнительного введения через нормальный мозг в опухоль термодатчиков. Введение световолокна в центр опухоли способно повредить опухолевые сосуды и вызвать опасное осложнение - кровотечение.

Наиболее близким к заявляемому является способ лечения глиальных опухолей головного мозга супратенториальной локализации (Jethwa P.R., J.C. Barrese, A. Gowda et al. Magnetic Resonance Thermometry-Guided Laser-Induced Thermal Therapy for Intracranial Neoplasms: Initial Experience // Operat. Neurosurg. - №1; Vol.71 - 2012. - P.133-145), принятый за прототип. Накануне операции делают МРТ с необходимыми маркерами на коже головы для правильного наведения кончика световолокна с наконечником на опухоль. В операционной осуществляют регистрацию пациента в нейронавигационной системе. Далее устанавливают адаптер и проверяют траекторию погружения световолокна на закрытом черепе. Затем делают мелкий надрез кожи и насверливают отверстие сверлом 3.2 мм, протыкают ТМО спинальной иглой 18 размера и вставляют зонд. Затем под МРТ контролем через зонд вводят световолокно с диффузным наконечником длиной 1 см и диаметром 1.65 мм. Диффузный наконечник погружают в опухоль, включают источник излучения длиной волны 980 нм и осуществляют термодеструкцию. По МРТ в реальном времени смотрят, как расширяется нагреваемая зона, оценивая параметры температуры с помощью программы термометрии в МРТ. Вначале применяют тестовый режим 4 Вт, 30 сек, затем воздействуют лазерным излучением мощностью 10-12 Вт с экспозицией 3.5 минуты. Расчеты показывают, что плотность излучения составляет 23 Вт∗сек/см2, плотность энергии излучения 4846 Дж/см2, общее количество энергии 2520 Дж. Как только зона нагрева достигнет заранее установленных на МРТ границ опухоли, система автоматически отключается и прекращается облучение лазером. Световолокно удаляют, накладывают шов на кожу. Больного выписывают на 2-3 сутки.

Недостатки прототипа:

- травматизация ткани опухоли, риск повреждения сосудов опухоли, особенно если она хорошо васкуляризирована, так как лазерное излучение исходит диффузно, и кончик световолокна длиной 1 см и диаметром 1.65 мм должен быть весь погружен в опухоль. Опухолевые сосуды имеют неполноценное строение стенки и легко ранимы. Такой подход может спровоцировать кровоизлияние - опаснейшее осложнение;

- для достижения термального эффекта необходимо использовать достаточно большое количество интенсивного лазерного излучения (общее количество энергии 2520 Дж) и длительное время воздействия (время облучения 210 секунд). Диффузный наконечник длиной 1 см и диаметром 1.65 мм обеспечивает рассеивание лазерного света с поверхности всего наконечника на 360 градусов, что приводит к существенному снижению плотности подаваемой энергии. Плотность излучения равна всего 23 Вт/см2;

- не учитывают распределения биологической активности опухоли;

- введение иглы и зонда через прокол в коже исключает визуальный контроль сосудов поверхности коры мозга. Есть риск ранить поверхностный корковый сосуд (артерию, вену) и вызвать кровотечение, ишемию мозга. Кровоточивость из ТМО может привести к возникновению субдуральной гематомы.

Изобретение направлено на создание способа лечения опухолей головного мозга супратенториальной локализации, обеспечивающего снижение риска геморрагических осложнений, достижение термального эффекта с учетом распределения биологической активности опухоли, используя кратковременное воздействие и небольшое количество интенсивного лазерного излучения.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе лечения глиальных опухолей головного мозга супратенториальной локализации, включающем планирование и проведение доступа к опухоли с использованием нейронавигационной системы и термодеструкцию опухоли путем воздействия на нее лазерным излучением инфракрасного диапазона, особенность заключается в том, что предварительно определяют зону активного роста опухоли и включают ее в фокус термодеструкции, световолокно подводят к поверхности опухоли и воздействуют излучением длиной волны 950-1050 нм в постоянном режиме, мощность излучения 2 Вт, экспозиция 40-60 сек, общая доза излучения 80-120 Дж, при этом осуществляют плавное возвратно-поступательное движение световолокна вдоль его оси.

Способ осуществляется следующим образом. Предварительно определяют зоны опухоли с наибольшей плотностью делящихся клеток - зоны активного роста опухоли, для этого применяется ПЭТ с 11C-метионином. Эти зоны включаются в фокус термодеструкции. Пациенту накануне операции делают МСКТ головного мозга, данные которой вводят в электронную память аппарата-нейронавигатора Medtronic, планируют точку наложения фрезевого отверстия, отмечают на интерфейсе монитора точку в мишени для подведения биопсийной иглы и в последующем подведения кончика световолокна. Во время операции навигатор позволяет правильно выбрать направление и глубину погружения биопсийной иглы, а затем и световолокна, чтобы точно попасть в опухоль.

Во время операции под общим обезболиванием после фиксации головы пациента в скобе Менфилда осуществляют регистрацию головы пациента и инструмента в нейронавигационной системе, что позволяет видеть на мониторе нейронавигатора движения инструмента, в том числе и погружение в полость черепа. В планируемой точке после 3 см разреза мягких тканей накладывают фрезевое отверстие диаметром 1,5 см, крестообразно вскрывают ТМО. После предварительного осмотра коры мозга через фрезевое отверстие, выбора бессосудистой зоны и точечной коагуляции поверхности коры мозга, что позволяет надежно избежать ранения сосудов, осуществляют пункцию опухоли. Для этого биопсийную иглу, зарегистрированную в нейронавигаторе, проводят в опухоль и берут биопсийный материал, контролируя ее ход на мониторе нейронавигатора. Через это же фрезевое отверстие, по треку биопсийной иглы к поверхности опухоли заводят кварцевое световолокно с наружным диаметром 1.3 мм с заранее отмеченой на нем глубиной погружения. Подводят кончик световолокна к поверхности опухоли с зоной активного роста и облучают ее от источника лазерного излучения инфракрасного диапазона длиной волны 970-1050 нм, в непрерывном режиме, лазерное излучение исходит из торца световолокна, лазерный луч идет от кончика волокна на опухоль впереди себя.

Мощность излучения 2 Вт, экспозиция 40-60 сек, при этом плотность излучения составляет 714 Вт/см2, плотность энергии излучения - 28571 Дж/см2, диаметр луча 600 мкн, общее количество энергии 80-120 Дж. На протяжении всего сеанса облучения осуществляют плавное возвратно-поступательное движение световолокна вдоль его оси с амплитудой движения 1-3 мм и частотой 1 цикл за 1.5-2.0 сек для предотвращения прилипания и карбонизации нагретой опухолевой ткани к торцу световода. Таким образом, осуществляют термическое воздействие на всю опухоль, а если ее размеры составляют более 3.0 см, то воздействие осуществляют на 2-3 зоны активного роста опухоли. После окончания облучения опухоли световод удаляют, края ТМО укладывают на место. Сверху укладывают гемостатическую губку и костную стружку. Мягкие ткани ушивают. После контрольной КТ головного мозга, сделанной через сутки, больного выписывают на 2-3 день после операции. В случае, если размеры опухоли превышают 5 см, термодеструкцию осуществляют поэтапно с интервалом между операциями 14 дней.

Приводим пример реализации способа.

Больной Ф., 22 лет, поступил в стационар с жалобами на ухудшение памяти, генерализованные судорожные соматомоторные приступы. На MPT, МСКТ выявлена глиальная опухоль левой лобной доли. ПЭТ с 11C-метионином выявил образование размерами 38×23×25 мм, избыточно накапливающее радиофармпрепарата с индексом 1.38, соответствующее доброкачественной астроцитоме. Перед операцией также выполнена функциональная МРТ речевых зон. В операционной под общей анестезией и используя нейронавигацию в выбранной заранее точке на черепе (с учетом речевых зон на фМРТ) наложено фрезевое отверстие в лобной области слева. Используя зарегистрированную в нейронавигаторе биопсийную иглу, осуществлена биопсия опухоли под визуальным контролем движения иглы к мишени в опухоли. После биопсии опухоли по треку от биопсийной иглы осуществлено введение световолокна с наружным диаметром 1.3 мм с заранее отмеченной на нем глубиной погружения. Кончик световолокна подведен к поверхности опухоли. По волокну подавалось лазерное излучение от источника лазерного излучения - аппарата «Милон-лахта» длиной волны 970 нм и мощностью 2 Вт в течение 40 секунд. При этом во время облучения световолокно находилось в движении с амплитудой поступательно-возвратного движения вдоль оси световолокна 2 мм и скоростью двигательного цикла в течение 1.5-2.0 секунд. После окончания облучения световолокно извлечено. ТМО уложена на место, сверху закрыта собственной костной стружкой. Швы на апоневроз, кожу. Наклейка. Больной выписан из стационара на 4 сутки после операции в удовлетворительном состоянии. На контрольной МРТ, выполненной через 3 недели после операции, зона термодеструкции представлена кистой с четкими границами, объемом 7.5 см3, при сохранности окружающего мозга. Срок наблюдения за больным 7 месяцев, состояние его компенсированное. Эпиприступы контролируются противосудорожными препаратами. Даны рекомендации продолжать прием противосудорожной терапии и провести курс лучевого лечения.

Использование заявляемого способа обеспечивает снижение риска геморрагических осложнений, достижение термального эффекта с учетом распределения биологической активности опухоли, используя кратковременное воздействие и небольшое количество интенсивного лазерного излучения (по сравнению с прототипом время облучения в 5.3 раза меньше, в 31.5 раз меньше используется лазерной энергии).

Способ лечения глиальных опухолей головного мозга супратенториальной локализации, включающий планирование и проведение доступа к опухоли с использованием нейронавигационной системы и термодеструкцию опухоли путем воздействия на нее лазерным излучением инфракрасного диапазона, отличающийся тем, что предварительно определяют зону активного роста опухоли и включают ее в фокус термодеструкции, световолокно подводят к поверхности опухоли и воздействуют излучением длиной волны 950-1050 нм в постоянном режиме, мощность излучения 2 Вт, экспозиция 40-60 сек, общая доза излучения 80-120 Дж, при этом осуществляют плавное возвратно-поступательное движение световолокна вдоль его оси.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к медицине, а именно нейрохирургии, неврологии и лучевой диагностике. Проводят томографию головного мозга.
Изобретение относится к медицине, рентгенологии, хирургии. Выполняют мультиспиральную компьютерную томографию (МСКТ) с контрастированием тонкого и толстого кишечника, для чего вначале проводят пероральное контрастирование тонкой кишки водорастворимым контрастным веществом (ВКВ) в течение 30-40 минут.

Изобретение относится к способам и устройствам динамической визуализации информации о состоянии коронарных сосудов. Способ включает этапы получения первых динамических данных о сердечной деятельности в течение первой стадии сердечной деятельности, во время которой контрастное вещество определяют в первой области, получения вторых динамических данных о сердечной деятельности в течение второй стадии сердечной деятельности, во время которой контрастное вещество определяют во второй области.

Изобретение относится к молекулярной визуализации. Система визуализации содержит источник излучения, которое пересекает область обследования, детектор излучения и формирования сигнала, характеризующего энергию обнаруженного излучения, селектор данных, который выполняет дискриминацию сигнала по энергии на основании относящихся к энергетическим спектрам установочных параметров, соответствующих первой и второй спектральным характеристикам контрастного вещества, введенного в субъект, и блок реконструкции сигнала на основании первой и второй спектральных характеристик и формирования данных объемного изображения, характеризующих мишень.

Изобретение относится к области электрофизиологии сердца и, в частности, к процедурам радиочастотной абляции и установки кардиостимуляторов под визуальным контролем.

Изобретение относится к способам и устройствам для улучшения большого поля зрения при получении изображений CT. В способе используются две процедуры сканирования: с центрированными источником излучения и детектором и в геометрии со смещением.

Изобретение относится к средствам формирования изображения в позитрон-эмиссионной томографии. Имитатор реакции на терапевтическое лечение содержит моделирующее устройство для формирования модели структуры объекта или субъекта, который подлежит лечению, на основании информации об объекте или субъекте, и прогнозирующее устройство, которое формирует прогнозированную реакцию, указывающую на то, каким образом структура вероятно должна реагировать на лечение, на основании модели и плана терапевтического лечения, и которое формирует параметрическую карту, которая включает в себя количественную информацию, указывающую на прогнозированную реакцию, при этом параметрическая карта количественно описывает накопление изотопного индикатора воспаленной ткани и используется для удаления вклада накопления изотопного индикатора от воспаленной ткани из данных изображения, оставляя накопление изотопного индикатора от опухоли в данных изображения.

Изобретение относится к медицине, сосудистой хирургии и терапии, рентгенологии и может быть использовано для диагностики тромбоэмболии легочной артерии (ТЭЛА) и выбора дифференцированной терапии в зависимости от вида окклюзии.
Изобретение относится к области медицины и может быть применено как способ прогнозирования неблагоприятного исхода нарушения мозгового кровообращения. В анализах крови исследуют уровень палочкоядерных нейтрофилов и скорость оседания эритроцитов На компьютерной томограмме выявляют наличие смещения срединных структур мозга.

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии, ортопедии и лучевой диагностике и может быть использовано при оценке положения компонентов эндопротеза тазобедренного сустава.

Изобретение относится к медицине, в частности к области хирургии и травматологии, и предназначено для лечения опорно-двигательного аппарата. В процессе операции в качестве электрофизического воздействия на открытые кости, надкостницу и окружающие ткани используют факел аргоновой плазмы.

Изобретение относится к медицине, в частности к хирургии. Воздействуют высокочастотным генератором в режиме «спрей» с подачей на сопло рукоятки рабочего инертного газа криптона.
Изобретение относится к области медицины, а именно к хирургии пищевода, и может найти применение при лечении рубцового стеноза пищевода. .

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к системам для редукции сосудистых бляшек. .

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для эндоскопического гемостаза при гастродуоденальных кровотечениях. .

Изобретение относится к медицинской технике для создания аппаратов, реализующих оптимальную программу реверсивных тепловых воздействий на участке тела человека. .

Изобретение относится к области медицины и медицинской технике, в частности к устройствам, используемым для бесконтактной коагуляции белков крови и тканей раневой поверхности.

Изобретение относится к области медицины, а именно к применению ультразвука для локального теплового и механического воздействия на биологические ткани в ультразвуковой хирургии.

Изобретение относится к медицине и может быть применимо для лечения острого гнойного лактационного мастита. .

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к средствам для проведения малоинвазивных хирургических операций. Хирургический ультразвуковой инструмент содержит согласующий и проводниковый элементы для передачи ультразвукового сигнала и соединенное с проводниковым элементом рабочее окончание. Проводниковый элемент и/или рабочее окончание имеют по меньшей мере один участок с отличающимися физическими и/или механическими свойствами, полученный путем проведения его термической и/или механической обработки или выполненный из материала, отличного от материала смежного(ных) с ним участка(ков). Устройство для удаления патологического образования дополнительно содержит генератор ультразвуковых колебаний и акустический узел. Способ удаления патологического образования из биологической ткани состоит в использовании устройства для удаления патологического образования. Техническим результатом изобретения является улучшение передачи ультразвуковых колебаний, обеспечение достаточной динамической устойчивости ультразвукового инструмента и управление кривизной траектории упругой деформации проводникового элемента и рабочего окончания ультразвукового инструмента. 3 н. и 24 з.п. ф-лы, 13 ил.
Наверх