Кіріспе
Медициналық процедура
Стереотаксикалық хирургия – дене ішіндегі шағын нысаналарды анықтау және оларға абляция, биопсия, зақымдану, инъекция, стимуляция, имплантация, радиохирургия (SRS) сияқты әрекеттер жасау үшін үш өлшемді координаттар жүйесін пайдаланатын минималды инвазивті хирургиялық араласу түрі. Теориялық тұрғыдан алғанда, денедегі кез келген орган жүйесі стереотаксикалық хирургияға түсуі мүмкін. Дегенмен, сенімді координаттық жүйені орнатудағы қиындықтар (мысалы, жұмсақ тіндермен тұрақты кеңістіктік байланыста болатын сүйек белгілері) оның қолданылуын дәстүрлі түрде және соңғы уақытқа дейін ми хирургиясымен шектеді. Мидан басқа, сүт безінің биопсиясы мен хирургиясы тіндерді табу, үлгі алу (биопсия) және алып тастау үшін жүзеге асырылады. Процедураны бақылау үшін қарапайым рентген суреттері (рентгендік маммография), компьютерлік томография және магниттік-резонанстық томография қолданылуы мүмкін. "Стереотаксикалық" сөзінің тағы бір қабылданған түрі – "стереотаксикалық". Сөздің түбірі – "stereo", грек сөзі στερεός ("стереос", "қатты") дегеннен алынған префикс, және "taxis" (нео-латын және ISV сөздерінің қосымшасы, грекше "taxis" – "реттелу", "тәртіп", tassein – "реттеу" дегеннен туындаған).
Қолданылуы
Операция мидың түрлі қатерлі ісіктерін, еңбекті және функционалдық бұзылыстарын емдеу үшін қолданылады. Кейде бұл мидың толық сәулелік терапиясымен бірге жасалады, ал 2021 жылғы жүйелі шолу мидың бір метастазы бар пациенттерде өмір сүру ұзаруына ең көп әсер ететінін көрсетті. Мидың қатерлі ауруларының ішінде: ми метастаздары және глиобластома. X, y және z бағыттарындағы (немесе полярлық координаттар ұстағышындағы) жоғары дәлдікті верньер шкалаларымен жабдықталған бағыттағыштар нейрохирургқа зондтың ұшын (электрод, канюла және т.б.) мидың ішінде, қажетті құрылымның есептелген координаттары бойынша, бас сүйегінде жасалған кішкентай тесік арқылы орналастыруға мүмкіндік береді. Қазіргі уақытта көптеген өндірушілер адамдардағы нейрохирургияға, ми және омыртқа процедураларына, сондай-ақ жануарлармен жүргізілетін тәжірибелерге арналған стереотаксикалық құрылғыларды шығарады.
Рама жүйелерінің түрлері
Қарапайым ортогональдық жүйе: Зонд бас сүйегіне бекітілген шаршы негіздік бөлімге перпендикуляр бағытталады. Бұл негіз тақтасы бойымен немесе құралдың негіз тақтасына параллель бекітілген табан бойымен тік бұрышта қозғалатын шана арқылы үш дәрежелі еркіндік береді. Шанаға екінші жол бекітілген, ол бас сүйегіне орнатылған жиектің бойымен перпендикуляр бағытта созылады. Тесік арқылы орнатылған жүйе: Бұл жүйе тұрақты кіру нүктесімен бас сүйегі ішіндегі мақсаттық нүктелердің шектеулі диапазонын қамтамасыз етеді. Ол екі бұрыштық дәрежелі еркіндік пен тереңдікті реттеуді қамтамасыз етеді. Хирург тесікті маңызды емес ми тініне орналастырып, зондты тесіктен кіретін нүктеден мақсаттық нүктеге бағыттау үшін құралды пайдаланады. Доғалық квадрант жүйелері: Зондтар доғаның жанамасына (вертикаль осьтің айналуымен) және квадрантқа (горизонталь осьтің айналуымен) перпендикуляр бағытталады. Доғалық квадрантпен анықталған шардың радиусына тең тереңдікке бағытталған зонд әрқашан сол шардың орталық нүктесіне немесе фокусына жетеді. Доғалық фантомдық жүйелер: Бағыттаушы садақ бас сақинасына бекітіледі, ол пациенттің бас сүйегіне бекітіледі және симуляциялық нысана бар ұқсас сақинаға ауыстырылуы мүмкін. Бұл жүйеде фантомдық нысана симуляторда 3D координаттар бойынша жылжытылады. Зонд ұстағышын бағыттаушы садақта зонд фантомдағы қажетті нысанаға тиетіндей етіп реттегеннен кейін, ауыстырылатын бағыттаушы садақ фантомның негізгі сақинасынан пациенттің негізгі сақинасына жылжытылады. Содан кейін зонд пациенттің миының тереңдігіндегі мақсаттық нүктеге жету үшін белгіленген тереңдікке түсіріледі.
Стереотаксикалық радиохирургия
Стереотаксикалық радиохирургия сыртқы иондаушы сәулелерді пайдаланып, басты немесе омыртқадағы анықталған нысаналарды белсенділіктен айырып немесе жойып, ойық жасау қажеттігін жояды. Бұл концепция мақсатты емнің тиімділігін сақтай отырып, жақын орналасқан қалыпты тіндердің зақымдануын азайту үшін дозаның тік градиенттерін талап етеді. Осы анықтаманың нәтижесінде емдеудің жалпы дәлдігі 1–2 мм немесе одан да жақсы емдеу жоспарлау шегімен сәйкес келуі керек. Бұл тәсілді оңтайлы пайдалану және пациенттерді ең жоғары дәлдік және нақтылықпен емдеу үшін, сурет алудан бастап емдеу жоспарлауға дейін, емді жеткізудің механикалық аспектілерінен және фракция ішіндегі қозғалысқа дейін барлық қателер жүйелі түрде оңтайландырылуы тиіс. Пациенттерге сапалы көмек көрсету үшін процедураға сәулелік онколог, медициналық физик және сәулелік терапевт кіретін көп салалы команда қатысады. Gamma Knife, CyberKnife және Novalis Radiosurgery құрылғылары арнайы, коммерциялық түрде қолжетімді стереотаксикалық радиохирургиялық бағдарламаларды ұсынады. Стереотаксикалық радиохирургия ми мен омыртқаның қатерлі, қатерсіз және функционалдық жағдайлары бар пациенттерге, соның ішінде бастапқы және екіншілік ісіктерге тиімді, қауіпсіз және минималды инвазивті емдеу баламасын ұсынады. Стереотаксикалық радиохирургия көптеген метастаздар, менингиомалар, шваномалар, гипофиз аденомалары, артериовенозды аномалиялар және тригеминалдық нейралгия сияқты жағдайларды емдеудің жақсы сипатталған әдісі болып табылады. Стереотаксикалық радиохирургия мен фракцияланған сәулелік терапияның ұқсастығына қарамастан және екі емдеу тәсілінің де кейбір жағдайларда бірдей нәтижелерге қол жеткізе алатыны мәлім болса да, екі тәсілдің мақсаты түбірінен өзгеше. Стереотаксикалық радиохирургияның мақсаты – мақсатты тінді жою, ал көршілес қалыпты тінді сақтау, ал фракцияланған сәулелік терапия мақсатты және айналасындағы қалыпты тіндердің жинақталған сәулелену дозасына қатысты әртүрлі сезімталдығына негізделген. Бүгінде екі емдеу тәсілі де бір-бірін толықтырады, өйткені фракцияланған сәулелік терапияға төзімді ісіктер радиохирургияға жақсы жауап бере алады, ал радиохирургия үшін тым үлкен немесе маңызды органдарға тым жақын ісіктер фракцияланған сәулелік терапияға сәйкес болуы мүмкін. Пациенттің бекітілуіне және оның қозғалысына байланысты қиындықтардан басқа, бас сүйегінен тыс зақымдар тыныс алу, несеп қуығы мен тік ішек толтыруға байланысты пациенттің позициясына қатысты қозғалады. Стереотаксикалық радиохирургия сияқты, стереотаксикалық дене радиотерапиясының мақсаты – анықталған бас сүйегінен тыс нысананы жою. Алайда, нысананың қозғалысы позицияның белгісіздігін өтеу үшін нысананың айналасында үлкен емдеу шегін қажет етеді. Бұл өз кезегінде қалыпты тіндердің жоғары дозаға ұшырауына әкеледі, бұл емдеудің жағымсыз әсерлеріне әкелуі мүмкін. Осының салдарынан стереотаксикалық дене радиотерапиясы көбінесе шектеулі сандағы фракцияларда жүзеге асырылады, осылайша стереотаксикалық радиохирургия концепциясын фракцияланған сәулелік терапияның терапиялық пайдасымен үйлестіреді. Пациенттің дәл және нақты позициясын емдеу алдында және кезінде бақылау және түзету үшін, мақсатты қозғалысты бақылау және түзету үшін жетілдірілген бейнеге бағытталған технологиялар коммерциялық түрде қолжетімді және CyberKnife және Novalis қауымдастықтары ұсынатын радиохирургиялық бағдарламаларға енгізілген.
Паркинсон ауруы
Функционалдық нейрохирургия Паркинсон ауруы, гиперкинезия, бұлшықет тонусының бұзылуы, емдеуге келмейтін ауырсыну, құрысу бұзылыстары және психологиялық құбылыстар сияқты бірнеше ауруларды емдеуді қамтиды. Осы құбылыстарды емдеудің орталық және шеткі нерв жүйесінің беткі бөліктерінде орналасқаны есептелді. Емдеу үшін жасалған араласулардың көпшілігі ми қабығын алып тастаудан тұрды. Экстрапирамидалық бұзылыстарды жеңілдету үшін пионер Рассел Майерс 1939 жылы қаудат ядросының басын, сондай-ақ путамен мен глобус паллидустың бір бөлігін кесіп немесе бөліп тастады. Спиноталамустық жолды омыртқалық ми деңгейінде және одан жоғарырақ, тіпті орта ми деңгейінде кесу арқылы емдеуге келмейтін ауырсынуды жоюға талпыныстар жасалды және сәтті нәтижелерге қол жеткізілді. 1939-1941 жылдары Путнам мен Оливер Паркинсонизм мен гиперкинезияны жақсарту үшін латеральды және алдыңғы латеральды миелотомияның түрлі модификацияларын қолдануға тырысты. Сонымен қатар, Шурман, Уокер және Гио сияқты басқа ғалымдар да функционалдық нейрохирургияға маңызды үлес қосты. 1953 жылы Купер Паркинсон ауруын емдеуде алдыңғы хориоидалық артерияны байлаудың жақсартуға әкелетінін кездейсоқ түрде анықтады. Сол сияқты, Груд Паркинсон ауруына шалдыққан пациентке операция жасағанда, ол кездейсоқ түрде таламусты зақымдады. Бұл пациенттің дірілінің тоқтауына себеп болды. Осыдан кейін таламустың зақымдануы мақсатты нүктеге айналды, нәтижелері көбінесе қанағаттанарлық болды. Клиникалық қолданыстың жаңа мысалдары Паркинсон ауруын емдеу үшін қолданылатын хирургиялық әдістерде көрінеді, мысалы паллидотомия немесе таламотомия (зақымдау процедуралары) немесе терең ми стимуляциясы (ТМС). ТМС кезінде электрод таламусқа, субталамиялық ядроның паллидумына орналастырылады – бұл моторлық бақылауға қатысатын және Паркинсон ауруынан зардап шегетін ми бөліктері. Электрод кішкентай батареямен жабдықталған стимуляторына қосылады, ол жағалайдың астына орналастырылады, ал сым тері астынан өтіп, мидағы электродқа қосылады. Стимулятор электродтың айналасындағы нерв жасушаларына әсер ететін электр импульстарын тудырады және зардап шеккен аймақпен байланысты дірілді немесе симптомдарды жеңілдетуге көмектеседі. Таламотомияда инелік электрод таламусқа енгізіледі, ал пациент осы аймақты табу үшін берілген тапсырмалармен ынтымақтасады. Осы аймақ анықталғаннан кейін электродқа кішкентай жоғары жиілікті ток қолданылады, бұл таламустың шағын бөлігін жояды. Пациенттердің шамамен 90% -ы бірден дірілден арылады. Паллидотомия таламотомияға ұқсас процедура болып табылады, онда паллидустың шағын бөлігі жойылады, ал пациенттердің 80% -ы қаттылық пен гипокинезияның жақсаруын байқайды, ал діріл жеңілдеуі немесе жақсаруы процедурадан кейін бірнеше апта өткен соң пайда болады.
Тарих
Стереотаксикалық әдісті алғаш рет 1908 жылы екі британдық ғалым, дәрігер және нейрохирург Виктор Хорсли және физиолог Роберт Х. Кларк жариялады. Олардың еңбектері Swift & Son компаниясымен жасалған құралдарға негізделген. Екі ғалым 1908 жылғы жарияланымнан кейін ынтымақтастығын тоқтатты. Хорсли-Кларк аппараты Картезиандық (үш ортогональді ось) жүйені қолданды. Бұл құрылғы Лондонның Ғылым мұражайында сақталады, ал оның көшірмесін АҚШ-қа Эрнест Сакс әкеліп, UCLA-ның нейрохирургия бөліміне орналастырды. Кларк осы түпнұсқаны приматтар мен мысықтардың ми атластарын жариялауға әкелген зерттеулер үшін пайдаланды. Оның адам хирургиясында қолданылғанына ешқандай дәлел жоқ. Адам миына арналған алғашқы стереотаксикалық құрылғы 1918 жылы Обри Т. Муссеннің тапсырысы бойынша Лондондағы шеберханада Хорсли-Кларк фреймінің өңделген нұсқасы ретінде жасалған, бірақ ол көп назар алмады және адамдарда қолданылмады. Бұл құрылғы мыс қорытпасынан жасалған. Адамдарда алғаш рет қолданылған стереотаксикалық құрылғыны Мартин Киршнер үштікті нервке электрод енгізіп, оны жою арқылы үштікті нерв ауруын емдеу әдісі үшін қолданды. Ол бұл туралы 1933 жылы жариялады. 1947 және 1949 жылдары Филадельфиядағы Темпл университетінде жұмыс істейтін екі нейрохирург, Эрнест А. Шпигель (нацистер Аустрияны басып алған кезде Австриядан қашқан) және Уайсис, стереотаксикалық әдістің дамуына үлкен үлес қосты. Шпигель мен Уайсистің жұмысы зор қызығушылық пен жаңа зерттеулерге жол ашты. Лекселлдің радиохирургиялық жүйесі Гамма пышақ құрылғысымен қатар, сызықтық үдеткіштер, протондық сәуле терапиясы және нейтронды ұстау терапиясын қолданатын басқа нейрохирургтар да пайдаланды. Ларс Лекселл 1972 жылы Elekta компаниясын құрып, өзінің өнертабыстарын коммерцияландырды. 1979 жылы Рассел А. Браун қазір N локализаторы деп аталатын құрылғыны ұсынды, ол рентгендік компьютерлік томография (КТ), магниттік-резонанстық томография (МРТ) немесе позитрон-эмиссиялық томография (ПЭТ) сияқты медициналық бейнелеу технологиялары арқылы алынған томографиялық суреттерді пайдалана отырып, стереотаксикалық хирургияны басқаруға мүмкіндік береді. N локализаторы екі тік тағанды байланыстыратын және томографиялық суреттерді физикалық кеңістікке бейімдеуге мүмкіндік беретін N пішіндес диагональдық таяқшадан тұрады. Бұл құрылғы 1980-ші жылдары кеңінен қолданысқа енді және Браун Робертс Уэллс (BRW), Келли Гоерс, Лекселл, Косман Робертс Уэллс (CRW), Микромар ETM03B, FiMe BlueFrame, Macom және Adeor Zeppelin стереотаксикалық кадрларына, сондай-ақ Гамма пышақ радиохирургиялық жүйесіне енгізілді. Бұл құрылғы Рихерт Мундингер және Заморано Дужовнидің стереотаксикалық кадрларында да қолданылады. КТ, МРТ немесе ПЭТ арқылы алынған томографиялық суреттерді пайдаланбай, дәстүрлі рентген сәулелерін қолданатын басқа локализациялау әдістері де бар. Стереотаксикалық әдіс үздіксіз дамып келеді және қазіргі уақытта компьютерлік томография, магниттік-резонанстық бейнелеу және стереотаксикалық локализацияны қолданатын бейнемен басқарылатын хирургияның күрделі комбинациясын қамтиды.
The work of Spiegel and Wycis sparked enormous interest and research. Leksell's radiosurgery system is also used by the Gamma Knife device, and by other neurosurgeons, using linear accelerators, proton beam therapy and neutron capture therapy. Lars Leksell went on to commercialize his inventions by founding Elekta in 1972. In 1979, Russell A. Brown proposed a device, now known as the N localizer, that enables guidance of stereotactic surgery using tomographic images that are obtained via medical imaging technologies such as X ray computed tomography (CT), magnetic resonance imaging (MRI), or positron emission tomography (PET). The N localizer comprises a diagonal rod that spans two vertical rods to form an N shape that allows tomographic images to be mapped to physical space. This device became almost universally adopted by the 1980s and is included in the Brown Roberts Wells (BRW), Kelly Goerss, Leksell, Cosman Roberts Wells (CRW), Micromar ETM03B, FiMe BlueFrame, Macom, and Adeor Zeppelin stereotactic frames and in the Gamma Knife radiosurgery system. that is included in the Riechert Mundinger and Zamorano Dujovny stereotactic frames. Other localization methods also exist that do not make use of tomographic images produced by CT, MRI, or PET, but instead conventional radiographs. The stereotactic method has continued to evolve, and at present employs an elaborate mixture of image guided surgery that uses computed tomography, magnetic resonance imaging and stereotactic localization.
Латын Америкасының тарихы
1970 жылы Аргентинаның Буэнос-Айрес қаласында Aparatos Especiales компаниясы Латын Америкасындағы алғашқы стереотактикалық жүйені жасады. Антонио Мартос Кальво, Хорхе Кандия және Хорхе Оливетти нейрохирург Хорхе Шварцтың (1942-2019) тапсырысы бойынша Хичкок стереотаксикалық жүйесінің принципіне негізделген жабдықты әзірледі. Пациент бейімделген креслоға отырғызылды, оның негізіне екі телескоптық қол тіркелді, бұл пациенттің қозғалысын болдырмау үшін стереотактикалық жабдықты бекітті. Жабдықтың бүйіріне бекітілген екі радиоконтрастты сызық радиоконтрастты сызықты жылжыту қажеттілігінсіз алдыңғы-артқы және бүйірлік рентген суреттерін алуға мүмкіндік берді. 1,5 мм диаметрлі вольфрам монополярлы электродтарды (температураны бақылаусыз) және 3 мм белсенді ұшы бар электрлік биполярлы коагуляторды пайдалана отырып, термиялық коагуляция жасалды. Зақымдану мөлшері электродты жұмыртқа ақуызында сынау арқылы алдын ала анықталды. Коагуляция мөлшері электрлік коагулятордың қуатын реттеу және радиожиілікті қолдану уақытының нәтижесі болды. Бұл жүйемен жасалған алғашқы операция тригеминальды ядролық трактотомия болды. Хорхе Шварц 1994 жылға дейін 700-ден астам функционалдық операциялар жасады, содан кейін денсаулығына байланысты кәсібін тоқтатты. Бірақ жасалған жабдық нейрохирургиялық тәжірибеде жақсара берді. Бұл Латын Америкасында стереотактикалық құрылғыларды өндіру технологиясын дамытудың бастамасы болды. Бұл Латын Америкасының алғашқы стереотаксикалық өндірушісі – бразилиялық Micromar компаниясының бастауы болды.
Зерттеу
Стереотаксикалық хирургия кейде жануарларды зерттеудің әртүрлі түрлеріне көмек ретінде қолданылады. Атап айтқанда, ол мидың нақты белгілі бір аймақтарын нысанаға алу және қан-ми тосқауелін (қан-ми кедергісін) кесіп өте алмайтын фармакологиялық заттарды тікелей миға енгізу үшін пайдаланылады. Кеміргіштерде стереотаксикалық хирургияның негізгі қолданысы – сұйықтықты тікелей миға енгізу немесе канюлалар мен микродиализ зондтарын имплантациялау болып табылады. Миға нақты аймақтық микроинъекциялар кеміргіштер ояу және әрекет ете бермейтін немесе енгізілетін заттың әсері ұзаққа созылатын жағдайларда қолданылады. Егер инъекциядан кейін кеміргіштердің мінез-құлқын тез бағалау қажет болса, стереотаксикалық хирургияны операциядан кейін жануарға инъекция жасалатын канюланы имплантациялау үшін қолдануға болады. Бұл протоколдар анестезияланған тышқандарға арналған нақты аймақтық орталық инъекцияларға қарағанда ұзаққа созылады, себебі канюлалар, сымтық тығындар және инъекциялық инелерді орнату қажет, бірақ миға тиген жарақаттың сауығуына уақыт бергендіктен, жануарларда стресс деңгейі төмендейді. Сонымен қатар, хирургия микродиализ протоколы үшін диализ зондын және бағыттаушы канюланы имплантациялау және бекіту үшін де қолданылуы мүмкін.