Использование Nd-YAG лазера в хирургическом лечении мальформации Киари I-го типа

Актуальность темы

.

До внедрения магнитно-резонансной томографии и в ранний период ее 9 использования аномалия Арнольда-Киари считалась раритетной патологией, что имело объективные причины: трудности клинической диагностики из-за полиморфности неврологической симптоматики, трудностей инструментальной диагностики. В настоящее время частота ее встречаемости в различных вариантах и сочетаниях колеблется от 12% до 40% (Т.А.Ахадов, С. А. Белов, А. К. Кравцов, 1993; ИЛО. Сачкова, 1994; E.I.Gammal Т., Е.К. Mark, B.C. Brooks, 1988).

Концепция формирования аномалии Арнольд-Киари и ее связь с развитием сирингомиелитических полостей была предложена W. Gadner в 1965 I году. Согласно его теории основным патогенетическим фактором в развитии заболевания является гидродинамический удар ликвора в стенки центрального канала спинного мозга при затруднении нормального оттока ликвора из полости 4 желудочка в большую затылочную цистерну. В. Williams объясняет начало клинических проявлений заболевания затруднением оттока ликвора из полости черепа в спинальное субарахноидалыюе пространство за счет сужения большой затылочной цистерны при опускании миндаликов мозжечка (B.Williams, 1981, 1993).

Современная концепция о диссоциации краниоспинального давления ф способствовала дальнейшему развитию представлений о патогенезе этого заболевания и стала теоретическим обоснованием для применяемых оперативных вмешательств при аномалии Киари I и II типа. Хирургическое лечение направлено на выравнивание гидродинамического давления ликвора на уровне краниоспинального перехода, создание большой затылочной цистерны и устранение компрессии ствола головного мозга (U. Batzdorf, 1988).

Большинство авторов при аномалии Киари 1 и 2 типа выполняют резекцию чешуи затылочной кости (до 2 см от края затылочного отверстия и больше) в сочетании с верхнешейной ламинэктомией (Шевелев И.Н., 1988;

Благодатский М.Д. и соавт., 1988; U. Batzdorf, 1988; J.M. Duddy, В. Williams, 1991; D. Morgan, В. Williams, 1992; В. Williams et all, 1993). Затем производят вскрытие твердой мозговой оболочки в области краниовертебралыюго перехода с последующей ее пластикой и созданием пространства, необходимого для образования большой затылочной цистерны (J.M. Duddy, В. Williams, 1991; J. Sahuquillo, Е. Rubio, М. А. Роса et all, 1994).

Часть нейрохирургов отказалась от проведения традиционной операции, предложенной в 1973 году W. Gadner, дополняемой тампонадой устья центрального канала, так как нейровизуализационные исследования в большинстве случаев не подтверждают сообщения между полостью 4 желудочка и сирингомиелитическими полостями (T.N. Milhorat, R.W.Johnson, W.D. Johnson, 1991). Вскрытие паутинной оболочки краниовертебрального перехода производят в ходе операции при выявлении ее внешних изменений в виде помутнений и образования перетяжек и спаек, деформирующих большую затылочную цистерну. Эти изменения обнаруживаются у 41% оперированных больных (K.S.Paul, R.H.Lue, A. Strang, 1983).

Однако оперативное лечение не всегда позволяет остановить процесс опускания миндаликов мозжечка в спинномозговой канал. Сравнительная оценка глубины вклинения миндаликов в до и послеоперационном периоде показала, что различная степень нарастания опускания мозжечка в послеоперационном периоде имела место у 53% больных, а у 41% не наблюдалось каких либо изменений в локализации миндаликов (J.M.Duddy, В. Williams, 1991). Дальнейшее опускание миндаликов мозжечка, по мнению тех же авторов, может провоцировать усиление диссоциации краниоспинального давления и быть причиной неблагоприятных послеоперационных результатов. Кроме того, не во всех случаях операция гарантирует беспрепятственный отток ликвора из 4 желудочка через отверстие Мажанди, которое может быть частично блокировано эктопированными миндаликами, плотно прилежащими внутренними поверхностями друг к другу (М.Д.Благодатский, Ю. А. Григорян, С. И. Очиров, 1988). Поэтому ряд нейрохирургов производят больным субпиальную резекцию миндаликов мозжечка с подшиванием их к твердой мозговой оболочке по методике предложенной В. Williams, что обеспечивает широкое зияние отверстия Мажанди, а так же устраняет эффект гидравлического удара на вход в центральный канал спинного мозга и клапанный механизм действия мальформации Киари во время систолических толчков (М.Д.Благодатский, Ю. А. Григорян, С. И. Очиров, 1988; Шевелев И. Н. 1989). Этот вариант вмешательства применяется в случаях эктопии миндалин без выраженного арахноидита, нижний полюс которых располагается на уровне дужки С1 позвонка. Но значительная степень опущения миндалин, выраженный арахноидит и развитая сосудистая артериальная’сеть препятствует их резекции из-за высокого риска возникновения артериального кровотечения, в дальнейшем развития нарушений кровообращения в стволе головного мозга и технических трудностей разведения и подшивания миндалин.

К настоящему времени становится ясным, что хирургическое лечение способно остановить прогрессирование заболевание у части пациентов, а у некоторых — приводит к регрессу неврологической симптоматики. Но результаты хирургического лечения данной патологии еще далеки от желаемых. До сих пор выбор оптимальной операции остается до конца не решенным и является предметом дискуссий в литературе (М.Д.Благодатский, Ю. А. Григорян, 1985; КЛ. Оглезнев, С. И. Очиров, 1989; W. Gadner, 1977; В. Williams, 1980; T.Isu. 1993; A. Erbengi, 1994; T.H.Milhorat, 1995).

Кроме этого, несмотря на использование микрохирургической техники, нейрохирурги при формировании большой затылочной цистерны используют довольно травматичные операционные доступы с резекцией важных анатомических образований черепа и позвоночника. Эти доступы нельзя назвать органосохраняющим. Они приводят к ослаблению опорной функции позвоночного столба в области краниовертебрального перехода, к 0 функциональной несостоятельности позвоночника и, в конечном счете — к ухудшению результатов лечения. Поэтому разработка новых, органощадящих доступов при данной патологии также является весьма актуальной.

Цель исследования: улучшить результаты хирургического лечения больных с мальформацией Киари 1-го типа на основе разработки и использования новых 9 лазерных технологий.

Задачи исследования:

1. Экспериментальным путем определить безопасные температурные, временные и пространственные параметры работы с Nd-YAG-лазером мощностью 10 Вт, не вызывающие морфологических изменений в ткани мозга на границе зоны безопасных температурных воздействий.

2. На основе использования Nd-YAG-лазера, разработать оригинальный щадящий операционный доступ и способ хирургической реконструкции большой затылочной цистерны при мальформации Киари I.

3. Уточнить неврологическую симптоматику при различных MP проявлениях мальформации Киари I и оценить ее динамику после хирургического лечения.

4. На основании электрофизиологических данных (ССВП, ЗВП, АСВП, ТКМС) изучить функцию ствола и задних отделов больших полушарий головного мозга, а так же проследить динамику их восстановления после проведения лазерных операций.

5. Используя MP изображения головного мозга, исследовать динамику послеоперационных изменений в головном и спинном мозге йа уровне цереброспинального перехода.

6. Основываясь на клинических данных, динамики общемозговой и очаговой неврологической симптоматики, данных электрофизиологических исследований оценить эффективность предложенных новых методов хирургического лечения мальформации Киари I с использованием Nd-YAG-лазера.

Положения, выносимые на защиту:

1. Фотокоагуляция миндаликов мозжечка Nd-YAG-лазером с длиной волны 1,06 мкм мощностью 10 Вт периодами до 20 секунд соответственно, чередующимися с 1,5 минутным охлаждением раны физиологическим раствором является безопасной и эффективной.

2. Разработанный оригинальный способ хирургического лечения мальформации Киари I с использованием Nd-YAG-лазера позволяет полноценно восстановить ликвороциркуляцию на уровне цереброспинального перехода и остановить каудальную дислокацию миндалин мозжечка в позвоночный канал.

3. Применение разработанных лазерных технологий у пациентов с мальформацией Киари I, в сравнении с традиционными хирургическими методами, обеспечивает малоинвазивность операций, вследствие этого меньшую выраженность неврологической симптоматики и более высокий уровень качества жизни больных в послеоперационном периоде.

4. ИК-излучение, используемое при хирургической коррекции мальформации Киари 1-го типа, по данным электрофизиологических показателей, не вызывает негативного влияния на функцию стволовых структур головного мозга.

Научная новизна.

Впервые в эксперименте изучены температурные параметры в облучаемой Nd-YAG-лазером ткани головного мозга при выходной мощности 10 Вт в зависимости от времени и удаленности от точки приложения луча, и определена методика более эффективной и безопасной фотокоагуляции миндаликов мозжечка.

Впервые гистологическими исследованиями не зарегистрировано необратимых морфологических изменений в ткани головного мозга животных, подвергнутого излучению Nd-YAG-лазера, в зоне безопасных (градиент в пределах 4°С) температурных колебаний.

В результате проведенных исследований впервые в клинике изучено влияние высокоинтенсивного лазерного излучения на головной мозг при фотооптической коагуляции миндаликов мозжечка и доказано отсутствие его термического действия на ствол головного мозга. t.

Впервые исследованы электрофизиологические показатели (ССВП, ЭМГ, ТКМС, АСВП) при мальформации Киари I и прослежена их динамика после лазерных операций.

Впервые по данным MP изображениям исследовано состояние головного, спинного мозга, миндаликов мозжечка и церебро-спинального перехода после формирования большой затылочной цистерны путем их лазерной фотокоагуляции.

Впервые изучены клинические результаты хирургического лечения данной патологии с использованием лазерных технологий.

Разработан новый безопасный «Способ формирования большой затылочной цистерны при синдроме Арнольда — Киари», на который получен Патент РФ N 2 230 521 от 20.06.04 по заявке № 2 002 105 850 от 04.03.2002 г. и новый «Способ оперативного доступа для формирования большой затылочной цистерны при синдроме Арнольд Киари «на который получен Патент РФ N 2 268 659 от 27.01.06 по заявке № 2 004 109 999 от 01.04. 2004 г.

Практическая значимость работы.

На основании комплексных исследований дано научное обоснование целесообразности использования высокоинтенсивного лазерного излучения с длиной волны 1,06 мкм мощностью 10 Вт в хирургическом лечении больных с патологией Киари I.

Предложенные новый эффективный хирургический метод фотокоагуляции миндаликов при мальформации Киари I и операционный доступ, позволяют сохранять важные анатомические образования черепа и позвоночника, эффективно сформировать большую затылочную цистерну, предотвратить дислокацию миндаликов и улучшить клинические результаты лечения больных с данной патологией.

Полученные клинические данные легли в основу разработки МТТ и опытного образца хирургической лазерной установки, созданного институтом Лазерной физики СО РАН. В настоящее время на основания приказа МЗ РФ опытный образец медицинского ND-YAG-лазера проходит клинические испытания в Новосибирском НИИТО и Федеральном государственном учреждении «Государственный научный центр лазерной медицины Росздрава» (г. Москва).

Внедрение в практику.

Разработанная методика внедрена в практику нейрохирургической клиники Новосибирского НИИТО, Городской клинической больницы № 1, Областной клинической больницы и Муниципальной детской клинической больницы № 1. г. Новосибирска.

Издано учебно-методическое пособие для врачей «Использование Nd-YAG-лазера в хирургическом лечении мальформации Киари I» .

Апробация работы состоялась 24.04.200бг. на заседании Ученого совета Новосибирского НИИТО.

Основные положения доложены на: 1. Второй международной нейрохирургической конференции стран Черноморского и Среднечерноморского бассейнов в июне 1999 г. Солоники (Греция). 2. Научно-практической конференции врачей «Новосибирск на пороге XX века, 06.07.1999 г.». Новосибирск, июль 1999 г. 3. Заседании Новосибирской ассоциации нейрохирургов. Новосибирск, март, 2000 г. 4. Научно-практической конференции с международным участием «Новые технологии в медицине». Курган, 19−21 сентября 2000 г. 5. Клинической конференции отдела нейрохирургии НИИТО Новосибирск, ноябрь, 2000 г. 6. Научно-практической конференции врачей «Актуальные вопросы современной медицины». Новосибирск, апрель 2002 г. 7. Ill съезде нейрохирургов 'России г. Санкт-Петербурге, 06.06.2002 г. 8. Объединенной научной сессии СО РАН и Сибирского отделения СО РАМН г. Новосибирск, 18.06.2002 г. 9. 11th international Laser physics workshop 2002, Bratislava, Slovak Repaplik, July 1−5, 2002r. 10. 7 международном симпозиуме «Новые технологии в нейрохирургии» в мае 2004 г. в г. Санкт-Петербурге, 11. XII международной конференции в г. Новосибирске в сентябре 2004 г., 12. Международной конференции в г. Москве в октябре 2004 г., 13. Всероссийской научно-практической конференции «Поленовские чтения», Санкт-Петербург, 2006 г.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 20 научных работ. Из них — 2 за рубежом, 3 — в центральной печати. Издано 1 пособие для врачей.

Структура и объем диссертации

.

Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения и.

ВЫВОДЫ:

1. Использование Nd-YAG-лазера с длиной волны 1,06 мкм мощностью 10 Вт периодами до 20 секунд, чередующимися с 1,5 минутным охлаждением раны физиологическим раствором с целью фотокоагуляции миндаликов мозжечка при мальформации Киари 1, является безопасным и эффективным, при этом не вызывает морфологически необратимых патологических изменений в зоне безопасных (4°С) температурных колебаний.

2. Разработанные оригинальный щадящий операционный доступ и способ хирургической реконструкции большой затылочной цистерны при мальформации Киари I с использованием Nd-YAG-лазера безопасны и в 96,8% случаев показывают высокую эффективность в хирургическом лечении данной патологии.

3. Исследования электрофизиологическнх показателей функции стволовых структур головного мозга исключают негативное влияние Nd-YAG-лазера и подтверждают адекватность и эффективность используемых лазерных технологий.

4. Анализ MP изображений кранио-вертебрального перехода подтвердил эффективность сформированной большой затылочной цистерны, восстановление ликвороциркуляции и не выявил продолжающейся каудальной дислокации миндалин мозжечка в позвоночный канал.

5. Клиническими наблюдениями за больными после проведения лазерных операции достоверно показан регресс в послеоперационном периоде ведущих синдромов заболевания, обусловленных компрессией стволовых структур и нарушением ликвороциркуляции на уровне большой затылочной цистерны, а так же более высокий уровень качества жизни этих больных.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.

1. При хирургическом лечении мальформации Киари I высокоинтенсивный режим Nd-YAG-лазера показан для уменьшения степени оперативного воздействия и сохранения важных анатомических структух черепа и позвоночника.

2. Для предотвращения «взрыва» ткани миндалин мозжечка и возможного гидравлического удара первое облучение производится путем фотокоагуляции миндалин перемещаемым расфокусированным лазерным лучем продолжительностью 3−5 секунд в зоне одного светового пятна, но не более 20 секунд суммарно. После спонтанного остывания в течение 2-х минут облученный слой дегидратируется (ткань бледнеет, «съеживается»).

3. Для внутритканевой фотокоагуляции эффективен расфокусированный режим аппарата 3 мм — диаметр светового пятна «пилотного» лазера при I мощности 10 Вт. Превышение контрольного времени экспозиции (20 секунд опасно перегреванием тканей за 1-см. зоной.

4. Спонтанное восстановление исходной температуры облученной ткани происходит в течение 2-х минут. Орошение раны физиологическим раствором комнатной температуры сокращает это время до 90 секунд.

6. Противопоказанием к формированию большой затылочной цистерны с использованием Nd-YAG лазера являются грубые сопутствующие костные аномалии развития кранио-вертебральной области: базиллярная импрессия, платибазия с выраженными неврологическими расстройствами.