Список сокращений
АВМ — артериовенозная мальформация
ВСА — внутренняя сонная артерия
ДА — дистальная аневризма
КТ — компьютерная томография
КМ — кавернозная мальформация
МР АГ — магнитно-резонансная ангиография
МРТ — магнитно-резонансная томография
СКТ АГ — спиральная компьютерная томографическая ангиография
СМА — средняя мозговая артерия
ПМА — передняя мозговая артерия
фМРТ — функциональная магнитно-резонансная томография
ЧН — черепные нервы
ЭИКМА — экстраинтракраниальный микроанастомоз
HUD — «Heads-Up Display» технология дополненной реальности
Использование безрамных нейронавигационных систем в нейрохирургии привело к увеличению точности хирургических вмешательств и расширению показаний к операциям при различных малоинвазивных вмешательствах. Изначально систему безрамной нейронавигации использовали в хирургии опухолей для определения оптимального места трепанации, уточнения границ опухоли. После появления новаторской работы R. Watanabe и соавт. нейронавигационные системы стали все чаще использоваться в нейрохирургической практике, в том числе в сосудистой нейрохирургии при клипировании аневризм, иссечении артериовенозных мальформаций (АВМ) и каверном [1, 2]. Нейронавигация помогает ориентироваться в сложной сосудистой анатомии, максимально точно планировать доступ, определяя его траекторию и глубину, размеры краниотомии, тем самым повышая точность действий во время операции, что снижает риск интраоперационных осложнений. Однако опыт внедрения методики в сосудистую нейрохирургию, несмотря на имеющиеся публикации, свидетельствует о необходимости более детального анализа ее эффективности.
Хирургическое лечение пациентов с дистальными аневризмами головного мозга
Основным методом лечения пациентов с аневризмами дистальных отделов сосудов головного мозга является открытое хирургическое вмешательство. Чаще всего осуществляют клипирование аневризм [1, 2].
В настоящее время одним из условий, значительно улучшающим точность хирургии дистальных аневризм (ДА), является применение технологий, позволяющих совмещать данные дооперационной нейровизуализации с интраоперационной ситуацией в режиме реального времени. Спиральная компьютерная томографическая ангиография (СКТ-АГ) является предпочтительным методом визуализации ДА. В отличие от цифровой субтракционной ангиографии, СКТ-АГ позволяет создать трехмерное изображение аневризмы. Это улучшает оценку ее размеров, конфигурации, в частности, особенностей аневризматического мешка и шейки аневризмы, позволяет уточнить состояние тромботических масс и атеросклеротических изменений в полости и шейке аневризмы, а также определить ее взаимоотношения со смежными сосудами и костными структурами, что способствует лучшему пониманию анатомии. Кроме того, СКТ-АГ можно использовать как метод визуализации для нейронавигации [3, 4].
Так, T. Kim и соавт. (2007 г.) представили опыт клипирования ДА с использованием безрамной нейронавигации (Brain LAB, Германия). В период с 2001 по 2004 г. отобрано 12 пациентов (9 женщин, 3 мужчин) с аневризмами передней мозговой артерии (ПМА). У 10 пациентов аневризмы располагались на сегменте А2, у 2 пациентов — на сегменте А3. В качестве предоперационных методов исследования использовали компьютерную томографию (КТ), СКТ-АГ. Регистрацию осуществляли при помощи рентгеноконтрастных меток. Точность регистрации составила 0,5—1,5 мм. Интраоперационную точность не рассчитывали. С помощью навигационной системы авторы определили оптимальное расположение краниотомии, ее размеры и траекторию доступа для подхода к аневризмам. В ходе операции не отмечено технических проблем. Нейронавигация помогла выявить аневризмы у всех 12 пациентов, случаев интраоперационного разрыва не было [5].
J.-S. Kil и соавт. в период с 2008 по 2010 г. выполнили клипирование 32 аневризм из keyhole-доступа с использованием безрамной нейронавигации. Авторы сделали разметку кожного доступа, длина которого составляла 4—5 см, и предполагаемой кранио-томии размером 2,5×4 см. После вскрытия твердой мозговой оболочки с помощью безрамной нейронавигации проверяли фактическое расположение аневризмы, определяли траекторию подхода к ней. Далее операции продолжали при помощи традиционных микрохирургических методик. Среднее время операций составило 2,19 часа (диапазон от 100 до 150 минут) [6].
E. Hermann и соавт. (2015 г.) прооперировали 8 пациентов (5 женщин, 3 мужчин) с ДА ПМА. Четверо пациентов были с аневризмой бифуркации перикаллезной и каллезомаргинальной артерий, двое — с аневризмой сегмента А2 и один пациент — с аневризмой сегментов А3—А4. У одного пациента отмечены множественные аневризмы дистальных отделов ПМА, располагающиеся в области бифуркации перикаллезной и каллезомаргинальной артерий, а также на А2. Всем пациентам в качестве пред-операционной подготовки выполняли СКТ-АГ, данные которой переносили в навигационную систему. Отклонения регистрации были менее 2 мм. Исключение составил один пациент, у которого отклонение оказалось 5 мм от целевой точки вследствие смещения анатомических ориентиров во время выполнения доступа [7].
M. Onen и соавт. (2018 г.) описали успешное клипирование аневризмы сегмента М3 средней мозговой артерии (СМА) с использованием навигационной системы. Авторы отметили, что использование безрамной нейронавигации позволило выполнить доступ, минимизируя воздействие на окружающие ткани и сосуды головного мозга в зоне операции. К недостаткам нейронавигации авторы отнесли высокий риск развития послеоперационной инфекции, отклонение точности нейронавигации при идентификации аневризмы после выведения ликвора из суб-арахноидального пространства и желудочков головного мозга, увеличение стоимости хирургического вмешательства. Для компенсации ошибок навигации авторы предложили использовать интраоперационную сонографию [8].
S. Lee и соавт. (2007 г.) представили редкий клинический случай хирургического лечения пациента с ДА сегмента М4 правой СМА, сочетающейся с тромбозом шейного отдела ипсилатеральной внутренней сонной артерии (ВСА). За 5 дней до госпитализации у больного развился левосторонний гемипарез до 2 баллов в руке и 3 баллов в ноге, появились речевые нарушения. При обследовании на МРТ головного мозга выявлен очаг ишемии в бассейне правой СМА, при МР АГ — окклюзия правой ВСА. Пациенту выполнена церебральная ангиография, по данным которой диагностирована фузиформная аневризма М4 СМА, располагающаяся на расстоянии 18,9 мм от поверхности коры. Выполнено иссечение аневризмы с использованием нейронавигационной системы, наложение экстраинтракраниального микроанастомоза (ЭИКМА). Авторы отмечают, что использование безрамной нейронавигации позволило точно определить место расположения аневризмы, осуществить доступ к ней через борозду, избежав кортикотомии [9].
I. Cabrilo и соавт. (2014 г.) выполнили клипирование 39 неразорвавшихся аневризм с использованием нейронавигационной системы. Из 39 пациентов один имел аневризму с дистальным расположением, локализующуюся в сегменте М2 СМА, остальные аневризмы располагались проксимально в бассейнах ВСА и СМА. В качестве предоперационного планирования пациентам выполняли МР АГ и КТ АГ интракраниальных сосудов, дигитальную субтракционную ангиографию, МРТ и КТ головного мозга. На этапе оперативного вмешательства осуществляли синхронизацию операционного микроскопа с нейронавигацией и с помощью специального блока в микроскопе в режиме Image Injection, а также функции дополненной реальности Heads-Up Display (HUD) в навигационной системе, проецировали контуры интересующего объекта в поле зрения микроскопа. При этом изображение было прозрачным и позволяло видеть как саму область, на которой сфокусирован микроскоп, так и проецируемое изображение. Это позволило определить рациональную траекторию доступа ко всем аневризмам, избежать выполнения больших травматичных разрезов кожи и краниотомий, минимизировать субарахноидальную диссекцию в 65% случаев [10].
P. Marinho и соавт. (2012 г.) указывают на эффективность HUD при интраоперационном разрыве аневризм, что помогает нейрохирургу при их клипировании [11]. T. Toyooka и соавт. с помощью HUD в период с 2014 по 2016 г. выполнили клипирование 35 неразорвавшихся аневризм. Для сравнения отобрана ретроспективная группа пациентов из 41 человека, которые прооперированы в период с 2012 по 2014 г. без применения данной технологии. Так, 15 пациентам из группы HUD и 20 пациентам из ретроспективной группы выполнена стандартная краниотомия, 20 пациентам из группы HUD и 21 пациенту из контрольной группы выполнена миникраниотомия. У пациентов обеих групп, которым выполнена миникраниотомия, не отмечалось существенной разницы в продолжительности операции (202±42 и 192±41 мин соответственно). Размер стандартной краниотомии был меньше у пациентов группы HUD (при птериональном доступе — 20×26 мм, при субокципитальном доступе — 21×28 мм), чем у пациентов контрольной группы (при птериональном доступе — 25×30 мм, при субокципитальном доступе — 27×30 мм). Размеры миникраниотомий в обеих группах также отличались: у пациентов группы HUD при птериональном доступе — 18×25 мм, при субокципитальном доступе — 19×22 мм; у пациентов контрольной группы при птериональном доступе — 21×28 мм, при субокципитальном доступе — 20×28 мм [12].
Хирургическое лечение пациентов с артериовенозными мальформациями головного мозга
Несмотря на развитие эндоваскулярных методов лечения и радиохирургии, хирургическая резекция АВМ остается наиболее радикальным и эффективным методом лечения.
S. Russell и соавт. (2002 г.) провели ретроспективный анализ лечения 44 пациентов с АВМ, разделив их на две группы. В 1-ю группу включено 22 пациента, оперированных с использованием стандартных хирургических методик. Пациентов 2-й группы оперировали с использованием безрамной нейронавигации. В качестве предоперационного метода исследования всем пациентам выполняли МРТ головного мозга, полученные данные загружались в нейронавигационную систему. Регистрация осуществлялась по рентгеноконтрастным меткам, отклонение не превышало 2 мм. С помощью нейронавигации определяли расположение АВМ, оптимальные размеры краниотомии и разреза кожи, траекторию подхода к патологическому образованию. Продолжительность операции у пациентов 1-й группы составила 497 (189±832) мин, 2-й группы — 290 (136±502) мин. Объем кровопотери у пациентов 1-й группы составил 657 (100±1250) мл, 2-й группы — 311 (50±800) мл. У 3 пациентов 1-й группы развились послеоперационные осложнения: кровоизлияние из неудаленной части АВМ, зрительные нарушения, паралич III пары черепных нервов (ЧН) с восстановлением функций через 4 мес. У исследуемых 2-й группы также отмечались послеоперационные осложнения. У одного пациента развился гемипарез, при этом при контрольных исследованиях кровоизлияния или оставшегося фрагмента АВМ не обнаружено; у другого пациента развился парез IV пары ЧН, полностью разрешившийся в течение 3 нед; еще у одного пациента на послеоперационных снимках выявили кровоизлияние без подтверждения наличия остатков АВМ, что расценено как геморрагическое пропитывание. Авторы предложили использовать разные методы нейровизуализации в сочетании с нейронавигацией в зависимости от характеристик и локализации АВМ. При глубинном супратенториальном расположении АВМ, а также при АВМ, локализующейся в функционально значимых зонах, авторы предложили использовать МРТ. При локализации АВМ у основания черепа, а также при ее инфратенториальном расположении предпочтительнее использовать КТ, СКТ АГ [13]. Преимуществами КТ, СКТ АГ является возможность построения 3D-модели и визуализации приводящих артерий, дренирующих вен и костных ориентиров. Преимуществами МРТ является превосходная визуализация тканей головного мозга, МР АГ — определение скорости и направления потока крови в сосудах АВМ, что невозможно осуществить при СКТ-АГ [13, 14].
I. Cabrilo и соавт. (2014 г.) выполнили резекцию АВМ у 5 пациентов с использованием нейронавигации Kolibri (Brain LAB, Германия) и HUD. В качестве предоперационных методов исследования выполняли СКТ АГ и МР АГ головного мозга. Данные переносили в нейронавигационную систему для построения трехмерной модели. Затем осуществляли синхронизацию операционного микроскопа с нейронавигацией. Авторы отметили эффективность навигации и HUD для разметки предполагаемой краниотомии, а также кожного разреза, с учетом расположения и размеров АВМ. Однако, по мнению авторов, данные технологии не позволяют идентифицировать питающие АВМ артерии ввиду их сложной сосудистой архитектоники [15]. В то же время G. Unsgaard и соавт., J. Walkden и соавт. утверждают, что использование безрамной нейронавигации в сочетании с трехмерной ультразвуковой ангиографией позволяет идентифицировать без труда поверхностные и глубокие эфферентные сосуды, оценить размеры АВМ и ее остаточные фрагменты [16, 17].
E. Berntsen и соавт. (2009 г.) описали удаление АВМ, локализующейся в первичной моторной коре. В предоперационном периоде пациенту выполнены функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ), магнитно-резонансная трактография, МР АГ, данные которых загружены в рабочую станцию. Использование нейронавигационной системы, объединяющей данные предоперационной визуализации на протяжении всех этапов операции, в сочетании с интраоперационной сонографией, позволило авторам идентифицировать сосудистую патологию, спланировать оптимальный доступ, улучшить точность действий во время операции, снизить риск неврологических осложнений [18].
Желание избежать повреждения функционально значимых зон при хирургическом вмешательстве делает их точную идентификацию важной частью процесса предоперационного планирования. В данном случае оправданно использование фМРТ для определения доминирующего речевого полушария. Несмотря на его большое значение в предоперационном планировании, данный метод чувствителен к изменению локального кровотока и метаболизма в тканях головного мозга в области АВМ, обусловленных особенностями ее гемодинамики, в том числе феномена обкрадывания, что может привести к изменению результатов фМРТ [19, 20].
R. Latchaw и соавт. в качестве альтернативы фМРТ предложили использовать электрокортикографию, позитронно-эмиссионную томографию и магнитоэнцефалографию [21].
Использование интраоперационной сонографии помогает идентифицировать афферентные и эфферентные сосуды для интраоперационного подтверждения полной резекции АВM, а также позволяет визуализировать гематомы, которые могут формироваться при резекции АВМ.
Так, H. Xu и соавт. (2017 г.) описали опыт применения интраоперационной сонографии при резекции АВМ у 41 пациента (21 мужчина, 20 женщин). Используя во всех случаях после краниотомии интраоперационную сонографию, авторы заключили, что ультразвуковое изображение упростило понимание сосудистой анатомии во время операции, а использование цветного доплеровского картирования помогло оперирующему хирургу визуализировать форму и края АВМ, а также питающие артерии и дренирующие вены [22].
Хирургическое лечение пациентов с каверномами головного мозга
Одним из самых важных принципов в хирургии кавернозных мальформаций (КМ) является осуществление адекватного, минимально инвазивного доступа, позволяющего наименее травматично удалить образование в узком операционном коридоре. В качестве предоперационной подготовки и интраоперационного планирования выполняют МРТ, фМРТ, магнитно-резонансную трактографию головного мозга.
Так, D. Winkler и соавт. (2004 г.) описали опыт использования нейронавигации в лечении 21 пациента с каверномами головного мозга. Среди них у 9 пациентов опухоль локализовалась в височной доле, у 6 — в затылочной доле, у 3 — в лобной доле, у 1 — в теменной доле, у 1 — в мозолистом теле, у 1 — в системе желудочков. В 5 наблюдениях каверномы располагались в функционально значимых зонах: 2 — в прецентральной извилине, 2 — в постцентральной извилине, 1 — в речевом центре. Отмечено как поверхностное расположение каверном (менее 2 см от поверхности коры), так и глубокое (более 2 см от поверхности коры). Размеры каверном варьировали от 5 до 60 мм (в среднем 25,7 мм). Все каверномы успешно удалены. Хорошие послеоперационные результаты и радикальность удаления каверном подтверждены у всех пациентов [23].
А.М. Муха (2017 г.) описал опыт использования нейронавигации и интраоперационной сонографии в хирургическом лечении пациентов с КМ. С 2005 по 2014 г. прооперировано 62 пациента (27 женщин, 35 мужчин). Для предоперационного планирования использовали МРТ, фМРТ. Нейронавигацию применяли во время операции у 49 пациентов с супратенториальной и мозжечковой локализацией. У двух больных ее не использовали в связи с отсутствием верификации диагноза в предоперационном периоде и подозрением на острое нарушение мозгового кровообращения по геморрагическому типу. У 6 больных с кровоизлиянием во время хирургического вмешательства использовали интраоперационную сонографию. Во всех наблюдениях благодаря использованию нейронавигации и интраоперационной сонографии удалось удалить каверному и внутримозговую гематому [24].
T. Okada и соавт., M. Kinoshita и соавт., С. Nimsky и соавт. указали, что магнитно-резонансная трактография при объемных образованиях головного мозга во время операции может дезориентировать нейрохирурга, поскольку размер и локализация проводящих путей точно не оцениваются. Это связано со смещением головного мозга, возникающим во время резекции, что приводит к ошибкам сопоставления трактографии с интраоперационой визуализацией [25—27]. В таких ситуациях V. Coenen и соавт. (2005 г.) предложили использовать интраоперационное трехмерное ультразвуковое исследование, позволяющее отслеживать ориентиры образования, прилегающего к тракту [28]. Другие авторы предлагают в качестве решения этой проблемы использование нейронавигации и магнитно-резонансной трактографии в сочетании с прямой интраоперационной стимуляцией трактов, что обеспечивает наиболее безопасное и радикальное удаление каверном вблизи функционально значимых зон [29, 30].
A. Haberg и соавт. (2004 г.) указали, что образования, расположенные, по данным фМРТ, на расстоянии 10 мм и более, могут быть удалены без риска развития осложнений в послеоперационном периоде [31].
Интраоперационное ультразвуковое исследование позволяет корректировать полученные данные навигационной модели и объективно оценивать радикальность удаления КМ. Для интраоперационной визуализации лучше использовать датчик размером от 1 до 3 см с частотой 4—8 МГц для глубинных образований и получения изображения на отрезке 3—8 см в глубину и 10—15 МГц для поверхностных — до 4 см. Как правило, нейросонографию проводят в двух перпендикулярных плоскостях, поскольку отображение извилин в одной плоскости можно ошибочно принять за поверхностное объемное образование [32].
Наложение экстраинтракраниального анастомоза с использованием безрамной нейронавигации
Наложение ЭИКМА с использованием нейронавигации впервые выполнили J. Coppens и соавт. в 2008 г., применив эту методику у двух пациентов с нарушением центрального перфузионного резерва при операциях под местной анестезией. В качестве предоперационной подготовки использовали КТ, СКТ АГ, данные которых переносили в навигационную систему и использовали при разметке ветвей поверхностной височной артерии, ветвей сегмента М4 СМА, кожного разреза и предполагаемой краниотомии в области анастомоза. Это позволило менее инвазивно и более точно выполнить микроанастомоз, осуществляя кожный разрез и краниотомию небольших размеров (диаметром 20—25 мм) в соответствии с расположением поверхностной височной артерии и выбранной корковой ветвью СМА [33].
I. Nakagawa и соавт. (2010 г.) для построения 3D- модели у конкретного пациента использовали в качестве планирования дигитальную субтракционую ангиографию, благодаря которой 28 пациентам выполнено успешное наложение ЭИКМА из мини-доступа [34].
G. Fischer и соавт. (2009 г.) для предоперационного планирования использовали данные МР АГ, по которым осуществляли поиск артерий донора и корковой ветви СМА в проекции Сильвиевой щели, что позволило выполнить небольшой линейный разрез кожи в проекции поверхностной височной артерии и мини-краниотомию размером 22 мм [35].
Y. Kaku и соавт. (2012 г.) описали успешное наложение ЭИКМА под местной анестезией с использованием 3D-КТ-навигации у 10 пациентов с выраженной соматической патологией [36]. В 2014 г. группа авторов подробно описала алгоритм применения безрамной нейронавигационной системы при наложении ЭИКМА с использованием в качестве пред-операционного планирования данных КТ и СКТ АГ головного мозга [37, 38]. В 2017 г. разработана методика наложения селективного ЭИКМА, основанная на совмещении данных СКТ АГ и однофотонной эмиссионной КТ с использованием безрамной нейронавигации. В данном случае, благодаря объединению и построению 3D-модели пациента на основании вышеуказанных методов исследования, авторы осуществляли целенаправленную реваскуляризацию региона гипоперфузии: поиск артерии-донора и артерии-реципиента в проекции зоны гипоперфузии головного мозга, что позволило улучшить перфузию мозговой ткани в зоне интереса [39].
Хирургическое лечение пациентов с аномалией Киммерле
Общепринятым доступом к аномалии Киммерле является срединный классический доступ с разрезом и мобилизацией тканей от затылочного бугра до остистого отростка СII позвонка, с осуществлением широкого скелетирования костных структур краниовертебрального перехода от затылочной кости и дужки аксиса до сустава СII—СIII позвонков. Однако этот доступ имеет несколько существенных недостатков: обширный кожный разрез (12 см), отсутствие возможности выйти напрямую к костным мостикам аномалии Киммерле, ограничение угла обзора и работы в ране, длительно сохраняющийся болевой синдром в послеоперационном периоде. Это легло в основу разработки нового, менее инвазивного межмышечного доступа, позволяющего вый-ти напрямую к этой патологии через небольшие кожные разрезы [40, 41].
Так, в 2018 г. в ГБУЗ города Москвы «Научно-исследовательский институт скорой помощи им. Н.В. Склифосовского Департамента здравоохранения Москвы» предложено выполнение кожного разреза в проекции аномалии Киммерле с использованием нейронавигации, что позволило более точно и минимально инвазивно осуществлять подход к искомой области по заданной траектории через небольшие кожные разрезы. Для предоперационного планирования использовали КТ и СКТ АГ, данные которых загружались в рабочую станцию. Затем данные переносились в нейронавигационную систему, с помощью которой осуществлялся подход на протяжении всех этапов операции, начиная от разметки кожного доступа до резекции костного кольца. Такой подход позволил полноценно визуализировать компримированный участок V3 позвоночной артерии, избежать больших кожных разрезов и широкого скелетирования костных структур, минимизировать травмирующее воздействие на мышечный аппарат шейного отдела позвоночника, тем самым снижая интенсивность боли в области операционной раны и улучшая косметический эффект в послеоперационном периоде [42].
Заключение
Использование нейронавигационных систем помогает определять локализацию дистальных аневризм, артериовенозных мальформаций, каверном головного мозга, аномалии Киммерле в отсутствие костных ориентиров; осуществлять предоперационное планирование кожного разреза, краниотомии и определять оптимальную траекторию подхода к сосудистому патологическому образованию, сосудам-донорам и сосудам-реципиентам при наложении экстраинтракраниального микроанастомоза. Однако не следует забывать, что в ходе операции точность навигации может меняться в связи со смещением головного мозга при удалении объемных образований, потере спинномозговой жидкости. В этом случае целесообразно использовать дополнительные методы визуализации (интраоперационную сонографию), компенсируя недостатки нейронавигации.
Участие авторов:
Концепция и дизайн исследования — А.Д.
Сбор и обработка материала — Е.Р.
Написание текста — Е.Р.
Редактирование — В.Л., И.С.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
The authors declare no conflicts of interest.
Комментарий
Обзорная статья В.А. Лукьянчикова и соавторов посвящена анализу публикаций, рассматривающих эффективность различных навигационных технологий в хирургии цереброваскулярных заболеваний.
В настоящее время навигация широко распространена в нейрохирургической практике, а в нейроонкологии стала стандартной технологией вмешательства при лечении опухолей головного мозга. Преимущества и недостатки того или иного способа навигации представлены, как правило, в рамках небольших когортных ретроспективных исследований. Актуальность данного обзора литературы для сосудистой нейрохирургии не вызывает сомнений.
Статья написана грамотным научным языком и легко читается. Анализу подвергается достаточное количество публикаций по различным нозологическим формам. В завершении работы приводится обоснованное заключение. Статья будет интересна в первую очередь клиническим ординаторам и аспирантам, а также сосудистым нейрохирургам.
А.Л. Кривошапкин (Москва)