способ лечения глиальных опухолей головного мозга супратенториальной локализации

Формула изобретения

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.

Описание изобретения к патенту

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/см ², 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).