Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Обзор и анализ литературы 11
1.1. История применения отрицательных температур в хирургии 11
1.2. Механизмы повреждения тканей при криодеструкции 19
1.3. Влияние криовоздействия на иммунный ответ 23
ГЛАВА II. Материалы и методы
II.1. Общая характеристика клинических наблюдений 28
II.2. Предоперационное планирование оперативных вмешательств 34
II.3. Характеристика проведнных операций 35
II.4. Методы нейровизуализации 37
II.5. Методика интраоперационной сонографии 38
II.6. Криохирургический аппарат, его конструкция и принцип работы 40
II.7. Методы статистической обработки 45
ГЛАВА III. Методика криодеструкции 46
III.1. Методика проведения криодеструкции 46
III.2. Методика проведения интраоперационной сонографии при криодеструкции опухолей головного мозга 49
ГЛАВА IV. Результаты криодеструкции опухолей головного мозга под контролем интраоперационной сонографии 57
IV.1. Анализ данных интраоперационной сонографии при планировании криодеструкции 57
IV.2. Анализ данных интраоперационной сонографии при позиционировании и погружении криозонда 64
IV.3. Оценка результатов процесса замораживания 71
IV.4. Оценка результатов процесса оттаивания и извлечения криозонда 77
IV.5. Результаты криодеструкции опухолей головного мозга в раннем послеоперационном периоде 88
Заключение 95
Выводы 104
Рекомендации в практику 105
Список литературы
- Влияние криовоздействия на иммунный ответ
- Характеристика проведнных операций
- Методика проведения интраоперационной сонографии при криодеструкции опухолей головного мозга
- Анализ данных интраоперационной сонографии при позиционировании и погружении криозонда
Введение к работе
Актуальность темы
Современная хирургия новообразований развивается в
направлении радикального удаления патологической ткани в сочетании с максимально щадящими методами воздействия на окружающие структуры при использовании минимально инвазивной техники.
Безопасность деструкции новообразований зависит от физического фактора воздействия. Существуют механические, электрические, термические (с помощью высокой температуры или локального замораживания) виды воздействий. Менее травматичны способы воздействий, которые обеспечивают предсказуемую и управляемую деструкцию патологического объема. Одним из методов локального минимально инвазивного воздействия на ткани мозга с медико-биологических позиций является криохирургический метод (J. Baust et al., 1997).
Несовершенство криоприборов и отсутствие реальной
возможности контролировать процесс замораживания и оттаивания
опухолевой ткани, изменять температурные режимы, четко
прогнозировать диаметр очага криодеструкции привело к тому, что многие врачи отдали приоритет более традиционным хирургическим вмешательствам.
Совершенствование технологий интраоперационного мониторинга, в том числе возможность УЗ-контроля скорости продвижения ледяного фронта при криооперации, в конце XX века послужили новым толчком к возрождению криохирургии (J.C. Maroon et al., 1992; M.R. Quigley et al., 1992).
В современной литературе имеются единичные публикации о применении криодеструкции в нейрохирургии, разработках новых приборов для этих целей и методах интраоперационного контроля (A.A. Gage, 1998; В.Б. Мартынов, 2012). Промышленно производимых криохирургических аппаратов для использования в нейрохирургии в настоящее время нет, как нет и разработанных методик их применения.
В литературе нет описания УЗ-картины ледяного шара в различных стадиях криодеструкции, методики и алгоритма проведения УЗ-контроля всех этапов криовоздействия при опухолях головного мозга
(позиционирования и погружения криозонда, замораживания и оттаивания ледяного шара, извлечения криозонда).
В настоящее время остаётся актуальным проблема лечения неоперабельных объёмных образований головного мозга. Одним из вариантов лечения может быть их криодеструкция.
Цель исследования
Разработать тактику хирургического лечения нейроэпителиальных опухолей с применением метода криодеструкции под контролем интраоперационной сонографии.
Задачи исследования
-
Уточнить показания к применению криодеструкции в хирургии опухолей головного мозга.
-
Разработать способ криодеструкции нейроэпителиальных опухолей головного мозга.
-
Разработать методику интраоперационной сонографии при криодеструкции нейроэпителиальных опухолей головного мозга.
-
Оценить возможности интраоперационной сонографии в криодеструкции опухолей головного мозга глиального ряда.
-
Разработать алгоритм криодеструкции под контролем интраоперационной сонографии в хирургии опухолей головного мозга.
Научная новизна
Впервые разработана методика использования криохирургического аппарата АКХА-03 для криодеструкции нейроэпителиальных опухолей головного мозга.
Впервые описаны особенности УЗ-картины ледяного шара в
процессе замораживания и оттаивания при криодеструкции
нейроэпителиальных опухолей головного мозга.
Впервые разработана методика использования данных
интраоперационной сонографии при планировании и выборе тактики криодеструкции опухоли головного мозга глиального ряда.
Получены данные, показывающие, что под контролем ИС можно проводить и надёжно контролировать криодеструкцию опухолей
головного мозга на всех этапах, что уменьшает травматичность оперативного вмешательства.
Подтверждено, что очаг криодеструкции четко отграничен от окружающих тканей, вызывая лишь минимальную перифокальную реакцию.
Впервые разработан алгоритм криодеструкции опухолей головного мозга под контролем ИС.
Практическая значимость
Внедрена в практику методика применения криохирургического аппарата, основанного на активной откачке жидкого азота (АКХА-03), для криодеструкции нейроэпителиальных опухолей головного мозга.
Криодеструкция опухолей головного мозга позволяет проводить локальное минимально инвазивное криовоздействие на ткань опухоли и минимизировать хирургическую травму мозга.
Разработанные алгоритм и методика использования
интраоперационной сонографии при криодеструкции опухолей
головного мозга позволяют надёжно и точно позиционировать криозонд и проводить погружение его в ткань опухоли с минимальной травмой вещества мозга и сосудов, а также полностью контролировать весь процесс криодеструкции.
Установлены показания к применению криодеструкции с использованием интраоперационной сонографии у больных с опухолями головного мозга глиального ряда.
Положения, выносимые на защиту
-
Криодеструкция под контролем интраоперационной сонографии в режиме реального времени рекомендована пациентам с опухолью объёмом, не превышающим 23 см3, и труднодоступной для удаления традиционными методами нейрохирургии.
-
Применение интраоперационной сонографии позволяет контролировать процесс криодеструкции на всех этапах: позиционирование и погружение криозонда, образование ледяного шара, определение соотношения криозонда и границ опухоли, контролирование процесса оттаивания ледяного шара и извлечения криозонда.
3. Применение разработанного алгоритма позволяет выбрать оптимальную стратегию криодеструкции опухолей головного мозга.
Внедрение результатов работы
Разработанная тактика хирургического лечения
нейроэпителиальных опухолей с применением метода криодеструкции под контролем интраоперационной сонографии применяется в клинической практике отделения нейрохирургии ФГБНУ «РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского».
Апробация работы
Основные положения диссертации представлены в виде докладов и
обсуждены на 37-м ежегодном съезде Японского общества медицины
низких температур (Япония, Токио, 2012), ежегодном съезде
Американского колледжа криохирургов (США, Майами, 2013), 2-ом
Российском нейрохирургическом форуме "Нейроонкология"
(Екатеринбург, 2013), XV Всемирном конгрессе нейрохирургов (Корея,
Сеул, 2013), Европейском конгрессе нейрохирургов (Израиль, Тель
Авив, 2013), 17-м Всемирном конгрессе Международного общества
криохирургии (Индонезия, Бали, 2013), 1-ой Всероссийской
конференции с международным участием "Криохирургия и новые технологи в медицине" (Санкт-Петербург, 2015), 165-м заседании Московского общества нейрохирургов (Москва, 2015) и VII съезде Российской ассоциации специалистов ультразвуковой диагностики в медицине (Москва, 2015).
Апробация состоялась 31.03.2015 г. на заседании совместной научной конференции нейрохирургического отделения, отделения микрохирургии и отдела анестезиологии и реаниматологии ФГБНУ «Российского научного центра хирургии им. академика Б.В. Петровского».
Публикации
По теме диссертации опубликовано 28 печатных работ, из них 8 в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.
Личный вклад автора в выполнение данной работы
Автором разработан дизайн исследования, сформулирована цель
и определены задачи исследования. Автор лично занимался лечением
и предоперационным планированием всех пациентов вошедших в
исследование, определял показания и противопоказания к
хирургическому лечению, а также определял вид оперативного вмешательства на основании полученных предоперационных данных. Автором лично выполнены все криохирургические операции и все этапы криодеструкцию. Кроме того, автор лично осуществлял набор клинического материала, сформировал база данных, выполнял обработка протоколов исследования, провёл их систематизация и статистическая обработка с описанием полученных результатов, разработал алгоритм криодеструкции опухолей головного мозга под контролем интраоперационной сонографии.
Автор лично принимал непосредственное участие в анализе и
интерпретации полученных результатов, обосновании и
формулировании научных положений, выводов и практических
рекомендаций, подготовке публикаций и выступлений по
результатам выполненной работы.
Автор самостоятельно выполнил подготовку
иллюстрированного материала, полностью написал текст
диссертации, подготовил автореферат, проанализировал все
используемые в работе отечественные и зарубежные литературные источники.
Объём и структура работы
Диссертация изложена на 125 страницах машинописного текста, состоит из введения, 4 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложения. Работа содержит 8 таблиц, 44 рисунка и 3 схемы. Указатель литературы содержит 46 отечественных и 124 иностранных источников.
Влияние криовоздействия на иммунный ответ
В начале внедрения криохирургического метода в онкологию появились сообщения о регрессе метастазов после замораживания основного опухолевого очага, что указывало на потенциальное влияние криовоздействия на иммунную систему [47, 89, 96, 143, 154, 155, 157, 159]. Несколько изолированных исследований в то же время отметили увеличение неспецифических маркеров иммунного ответа у пациентов, перенесших криодеструкцию при раке ротовой полости рта [70, 75, 76], прямой кишки [101, 165] и раке молочной железы [150].
На основании этих исследований было выявлено, что криодеструкция может не только непосредственно разрушать опухоль, а также может вызвать противоопухолевую активацию иммунной системы. Эта реакция была названа "криоиммунологический ответ" [97, 138].
С развитием лабораторной иммунологии вновь появился интерес и более чткое понимание взаимоотношений между врожднным и приобретнным иммунным ответом и криохирургическим вмешательством.
Gazzanig S. и соавт. исследовали линию человеческих клеток меланомы мышей и провели в ближайшие часы и дни оценку изменений уровня иммунных клеток, преимущественно макрофагов, как зрелых, так и наивных. Они отметили, что через несколько часов после криовоздействия идт миграция клеток в перитуморальную область. Максимальная концентрация отмечается с 3 до 15 суток с пиком на седьмые сутки. Кроме того отмечено повышение антимеланомных антител [83].
Sadel M.S. и соавт. исследовали аденокарциному молочной железы у мышей. После обычной хирургической резекции восприимчивость мышей к повторной имплантации клеток аденокарциномы составляла 86%, а после криодеструкции всего 16%. При этом восприимчивость к другим опухолям не менялась. Было отмечено повышение провоспалительных цитокинов 24 интерлейкина 12 (IL-12) и интерферона гамма (IFN-гамма) после криовоздействия. Кроме того они выявили повышение активности клеток естественных или натуральных киллеров (NK) [139].
Osada S. и соавт. отметили, что если у пациента до криодеструкции в крови повышен уровень провоспалительных цитокинов, то после криовоздействия на основной очаг их уровень ещ повышается, и это способствует лизису метастазов [119].
Den Brok и соавт. выявили, что криовоздействие приводит к созреванию дендритных клеток (DC) до антиген-презентирующих клеток, что вызывает индукцию специфического иммунного ответа [69]. То есть имеет значение исходное состояние иммунной системы.
M.H. Ravindranath и соавт. исследовали уровень опухолевых ганглиозидов в сыворотке крови и титр антител к ним после криовоздействия, радиочастотной абляции (РЧА) и обычной хирургии. Уровень ганглиозидов после РЧА и хирургической резекции не повышался, а после криохирургического воздействия оказался существенно выше, и это индуцирует синтез иммуноглобулина М (IgM). Таким образом, некроз опухоли после криодеструкции приводит к высвобождению опухолевых ганглиозидов в кровь и является адъювантом гуморального иммунного ответа. При этом введение ганглиозидов в кровь без криовоздействия не способствует появлению гуморального иммунного ответа [130].
Однако ряд авторов отмечает, что криовоздействие индуцирует угнетение иммунного ответа, так как выявлялось повышение уровня Т-супрессоров (в настоящее время принято их называть Т-регуляторные клетки) [143, 167].
Hanawa S. при исследовании на мышах с опухолями в печени выявил, что при тотальной криодеструкции опухоли, крысы менее устойчивы к повторной имплантации опухоли, чем крысы с частичной криодеструкцией опухолевого очага. При этом в первой группе крыс продолжительность жизни была меньше [90]. Таким образом, вероятно, полнота и радикальность криодеструкции может модулировать иммунный ответ.
Природа иммунного ответа зависит от того, какие цитокины высвобождаются. Некоторые опухоли способны синтезировать и высвобождать противовоспалительные цитокины (интерлейкин 10 (IL-10), фактор роста опухоли бетта (TGF-бетта)), которые оказывают иммуносупрессивное действие. Это один из механизмов, позволяющих опухоли ускользать из под контроля иммунной системы. Выход противовоспалительных цитокинов после криодеструкции может активировать Т-регуляторные клетки, которые подавляют презентацию антигенов, и это приводит к иммуносупрессии. Если после криовоздействия нарастает уровень провоспалительных цитокинов, то это является стимулом к активации иммунного ответа [87, 142].
Криоиммунный ответ зависит от механизма клеточной гибели [138]. При некрозе выбрасываются иммуностимулирующие провоспалительные цитокины, ДНК, РНК [145]. Иммунная система активируется на массивную клеточную гибель. Многие исследователи показали, что некроз приводит к созреванию дендритных клеток и активации макрофагов. Апоптоз не вызывает активного воспаления, так как не происходит выброс иммуностимулирующих веществ и молекул. В ряде исследований было показано, что апоптоз не стимулирует иммунный ответ, наоборот, вызывает супрессивную реакцию [123, 160], так как дендритные клетки не созревают [104, 149]. А несозревшие дендритные клетки не только не вызывают стимулирования иммунного ответа, но вызывают анергию (отсутствие иммунного ответа) [123]. Однако ряд авторов считают, что апоптотические клетки в большей степени, чем некротические вызывают стимуляцию антительного ответа [92, 131, 140, 141].
Макрофаги, которые мигрируют в зону криодеструкции, могут инициировать гуморальный ответ, а проникновение дендритных клеток и их созревание до антиген-презентирующих клеток способствует Т-клеточному звену иммунного ответа [69, 83].
Характеристика проведнных операций
Резервуар для жидкого азота (1) представляет собой сосуд Дьюара, горловина которого всегда открыта в атмосферу, и в него погружена до дна холодная часть вакуумно-теплоизолированного сифона (2). Внутри сифона (2) проходит капилляр -трубка подвода жидкого азота (3), на входе которой установлен обратный клапан (4). Клапан (4) закрывает вход в капилляр (3), если давление хладагента в нм превышает атмосферное, и не мешает току жидкого азота, если давление падает ниже атмосферного. Капилляр (3) соединн выше уровня жидкого азота в резервуаре (1) через боковую трубку (5) с электронагревателем (6) и через электромагнитный клапан (7) и разъем (8) гибким шлангом (9) соединяется с внешней системой газообеспечения (10).
Внешняя система газообеспечения (10) для отогрева криоинструмента (16) состоит из баллона высокого давления со сжатым сухим азотом или иным инертным газом с запорным вентилем и редуктором на нем. Электронагреватель газа (6) из баллона располагается на боковой трубке (5) за электромагнитным клапаном (7).
Система откачки паров хладагента (жидкого азота) включает в себя гибкий вакуумпровод (11), разъемный узел (12), электромагнитный двухходовой клапан (13) с дросселем (14) и вакуумный насос (15). Клапан (13) подключает к гибкому вакуумпроводу (11) либо дроссель (14), либо вакуумный насос (15). Система откачки паров жидкого азота и капилляр подвода (3) жидкого азота присоединяются к криоинструменту (16) через разъемные узлы (17) гибкими участками трубки отвода хладагента (18) (паропровода) и трубки подвода (3) жидкого азота.
Соединения криоинструмента (16) в разъемных узлах (17) выполнены герметичными, но с возможностью легко поворачивать криоинструмент в различных направлениях. Гибкий шланг (9) и гибкий вакуумпровод (11) имеют длину достаточную для почти полного оборота сифона (2) вокруг вертикальной оси. Вс это позволяет хирургу легко манипулировать криоинструментом в полном сферическом углу. Криоинструмент (16) легко снимается с АКХА-03 и стерилизуется по любой принятой методике.
Существенными отличительными признаками данного АКХА-03 являются введенные в его принципиальную схему обратный клапан (4), электромагнитный двухходовой клапан (13) и дроссель (14). Именно эти узлы позволяют решить задачу форсирования отогрева криоинструмента за счет подъема давления и допустимой температуры используемого и нагреваемого газа.
Мощность вакуумного насоса (15) и, соответственно, скорость откачки определяет холодопроизводительность АКХА-03 и значение температуры, достигаемой в наконечнике криоинструмента. Управление криохирургическим аппаратом осуществляется через компьютер с помощью двух измерителей – регуляторов температуры ТРМ 201, принимающих показания двух термопар, одна из которых установлена на капилляре подвода хладагента (3) в месте его соединения с боковой трубкой (5), а вторая - на входе паропровода (18).
Работает АКХА-03 следующим образом. При готовности АКХА-03 к работе сосуд Дьюара (1) заполнен жидким азотом и всегда открыт в атмосферу, запорный вентиль на баллоне с газом открыт, и вся внешняя система газообеспечения (10) со шлангом (9) заполнена газом при давлении до трех избыточных атмосфер вплоть до закрытого электромагнитного клапана (7). Клапан (13) находится в обесточенном стартовом состоянии: вход в насос (15) закрыт, а жидкий азот и его пар, поднявшийся в капилляр (3) через открытый обратный клапан (4), может свободно проходить по всей цепи крио- и паропроводов и выходить в атмосферу через дроссель (14). Стерильный криоинструмент (16) присоединн в разъемных узлах (17) к криопроводам аппарата и позиционирован на конкретном участке опухоли оперируемого пациента.
При команде «Охлаждение» включается вакуумный насос (15), одновременно электромагнитный двухходовой клапан (13) открывает вакуумпровод (11), но при этом закрывает проход газа по дросселю (14). Во всей линии крио- и паропроводов резко понижается давление ниже атмосферного, и под действием отрицательного градиента давления жидкий азот устремляется из сосуда Дьюара (1) через открытый клапан (4) по капилляру (3) в криоинструмент (16) и его криозонд с наконечником (19). В наконечнике криозонда жидкий азот интенсивно кипит, понижает свою температуру до равновесного значения, определяемого динамическим давлением его пара, и отбирает тепловой поток от ткани.
По команде компьютер останавливает режим «Охлаждение» (по решению хирурга или, если команды не поступило, автоматически по истечению заданного интервала времени): при этом вакуумный насос (15) выключается, а клапан (13) закрывается, открывая выход остаткам холодного пара азота через дроссель (14) в атмосферу. Хирург может в любой момент либо остановить, либо пролонгировать режим «Охлаждение».
После получения команды от компьютера (по решению хирурга) АКХА-03 сразу переходит в режим «Отогрев». Отключение этого режима происходит либо по команде врача, либо автоматически, как только температура горячего газа на входе в паропровод (18) превысит установленный допустимый предел для прилегающих к наконечнику тканей. Это ограничение установлено для предотвращения перегрева и тепловой травмы тканей.
При отогреве компьютер открывает электромагнитный клапан (7) и одновременно включает электронагреватель (6), при этом газ сухого азота при избыточном давлении в 1-3 атмосферы нагревается в электронагревателе (6) до температуры не выше 1000C и через боковую трубку (5) поступает в трубку подвода жидкого азота (3). Повышение давления газа в трубке подвода (3) приводит к мгновенному закрытию обратного клапана (4) и движению горячего газа только в криоинструмент (16). Отогревая наконечник (19) от ледяного шара, остывающий газ выводится в атмосферу по паропроводу (18) и вакуумпроводу (11) через дроссель (14). Компьютер ведет ежесекундную запись всех режимов работы АКХА-03.
Методика проведения интраоперационной сонографии при криодеструкции опухолей головного мозга
Объм опухолей, подвергнутых частичной криодеструкции, по данным МРТ до операции составлял от 13,7 см3 до 240,5 см3 (в среднем 75,5 см3). Эта группа пациентов состояла из двух подгрупп, одна из которых (подгруппа А) состояла из 10 пациентов (объм опухоли до 100 см ), а вторая (подгруппа Б) из двух пациентов с гигантскими опухолями (240,5 см3 и 196 см3). В подгруппе А среднее отклонение объма опухоли по данным ИС от объма опухоли по данным предоперационной МРТ головного мозга составило 7,5 см3 (расчт по модулю), что составляет 15,9% от размеров по данным МРТ. При этом в подгруппе Б среднее отклонение объма опухоли по данным ИС от объма опухоли по данным предоперационной МРТ головного мозга составило 103,3 см3 (расчт по модулю), что соответствует 47,3%. Достоверное различие в объме опухоли по данным ИС и МРТ выявлены в обеих подгруппах, p=0,04338 (табл. 5).
Сравнение объма опухоли по данным ИС и по данным предоперационной МРТ в группе частичной криодеструкции
Распределениеподгрупп пообъмуопухоли Объм опухоли поданнымпредоперационнойМРТ, см3 Объм опухолипо данным ИС, см3 Отклонение объма опухоли поданным ИС от объма опухоли поданным предоперационной МРТ,см3 (по модулю)
В подгруппе А только у 3 пациентов опухоль была менее 23 см3 и в дальнейшем двум этим пациентам была проведена повторная процедура криовоздействия и достигнут тотальный крионекроз опухоли.
Объм опухолей, подвергнутых тотальной криодеструкции, по данным МРТ до операции составлял от 4,4 см3 до 23,3 см3 (в среднем 11,3 см3) (табл. 6). При этом среднее отклонение объма опухоли по данным ИС от объма опухоли по данным предоперационной МРТ головного мозга составило 1,0 см3 (расчт по модулю), чтосоставляет 8,8% от данных по МРТ.
Сравнение объма опухоли по данным ИС и по данным предоперационной МРТ в группе тотальной криодеструкции
Объм опухоли поданнымпредоперационной МРТ,см3 Объм опухоли поданным ИС,см3 Отклонение объма опухоли поданным ИС от объма опухоли поданным предоперационной МРТ,см3 (по модулю)
В двух наблюдениях расхождение в оценке размеров опухоли по данным ИС составляло 2,5 см3 и 2,8 см3 (выделено жлтым цветов в табл. 6 и на рис. 33). Это было обусловлено тем, что у пациентов опухоль локализовалась поверхностно и была окружена перифокальным отком, криодеструкция проводилась через одно фрезевое отверстие на начальных этапах нашего исследования. Данная интерпретация была связана с неправильной оценкой результатов ИС. При ретроспективной оценке данных предоперационной МРТ и интраоперационной сонографии мы учли, что перифокальный отк был оценен как ткань опухоли, и в настоящее время, обладая большим опытом в трактовке данных сонографической картины, подобные ошибки исключены. Достоверных различий в данных МРТ и ИС в группе не выявлено, p=0,9018 (рис. 33).
Максимальные расхождения (2,5 см3 и 2,8 см3) выделены жлтым цветом. Достоверных различий в данных МРТ и ИС в группе не выявлено, p=0,9018. Таким образом, результаты криовоздействия показывают, что целесообразно планировать тотальную криодеструкцию у пациентов с объмом опухолей не превышающим 23 см3, что соответствует опухоли размером 36х36х36 мм. При опухолях большего объма, когда вероятность достичь тотальной криодеструкции снижается, требуется выбирать другую тактику лечения.
После остановки процесса замораживания прокачка жидкого азота через теплообменник прекращалась, и начинался процесс оттаивания ледяного шара, который шл за счт внутреннего тепла организма. Учитывая, что для наджной деструкции тканей процесс оттаивания должен идти как можно медленнее, мы дожидались пассивного оттаивания ледяного шара (без внешнего подвода тепла) и только после этого извлекали криозонд. Также нами апробирована методика активного отогрева наконечника криозонда от ледяного шара, для скорейшего извлечения его из опухоли, а весь объм замороженной опухолей ткани продолжал оттаивать пассивно. Эту функцию мы использовали у 15 пациентов, был произведн 31 активный отогрев наконечника криозонда (в 47,7% циклов криодеструкции).
При использовании функции активного отогрева наконечника криозонда критерием оттаивания криозонда от массы ледяного шара были показатели компьютера АКХА-03. Когда температура в линии откачки повышалась до 00С (при этом в линии подачи в среднем повышалась до +540С (от +270С до +700С)), мы отключали активный отогрев наконечника криозонда и извлекали криозонд под контролем ИС. Определения этого критерия основано на проведенных ранее нами исследованиях in vitro и in vivo на животных и подтверждено в настоящем исследовании. Критерий для отключения функции активного отогрева наконечника криозонда и возможности его извлечения является крайне важным, ведь при сохранении ледяного шара наконечник криозонда находился в акустической тени и не визуализировался ИС, в связи с чем уточнить полное оттаивание криоинструмента невозможно. При длительно включенной функции отогрева на АКХА-03 будет происходить ускоренное оттаивание замороженной ткани опухоли и, значит, неполная деструкция патологических клеток, а при ранней попытке извлечения неоттаявшего криозонда - смещение ледяного шара. Во всех 31 наблюдениях (100%) не было смещения ледяного шара вслед за криозондом, что подтверждает правильность разработанного нами критерия.
При этом, по данным ИС, ледяной шар сохранялся в веществе мозга и продолжал постепенно таять под действием внутреннего тепла организма.
Позиционирование криозонда в следующий участок опухоли можно производить только после полного оттаивания ледяного шара. Это предотвращает смещение ледяного шара криозондом, что сопряжено с высоким риском повреждения интактного вещества головного мозга. ИС является простым, наджным и незаменимым методом для контроля полного оттаивания ледяного шара. В тех случаях, когда функцию активного отогрева наконечника криозонда на АКХА-03 мы не включали, критерием полного оттаивания ледяного шара были данные ИС. После завершения всех циклов криодеструкции мы также обязательно проводили ИС контроль возможного кровотечения. В наших наблюдениях ни одного эпизода интраоперационного кровотечения мы не отметили. Длительность активного отогрева наконечника криозонда составляла от 39 с до 339 с (5 мин 39 с) в среднем 161 с (2 мин 41 с).
Надо отметить, что при оттаивании толщина гиперэхогенного контура ледяного шара по данным ИС всегда была больше, чем в период замораживания (от 2,7 мм до 5,2 мм, в среднем 3,8 мм) (рис. 34). Анализ полученных данных показал наличие достоверного различия в толщине гиперэхогенного контура в период замораживания и в период оттаивания (р 0,05).
Анализ данных интраоперационной сонографии при позиционировании и погружении криозонда
Большее число циклов для достижения крионекроза всей ткани опухоли, объясняется тем, что требуется проводить дополнительные криовоздействия на небольшие участки, не вошедшие в предыдущие циклы. С использованием ИС производили оценку зоны, уже подвергнутой криодеструкции, участков, не вошедших в ледяной шар, перепозиционирование и погружение криозонда для выполнения следующего цикла. Без осуществления контроля в режиме реального времени за всеми этапами криовоздействия, проведение нескольких циклов криодеструкции сопряжено с крайне высоким риском травматизации интактного вещества мозга и кровотечения. ИС является простым и удобным методом для контроля этих этапов.
В группе пациентов с частичной криодеструкцией опухоли большой объм крионекроза мы достигали, используя криозонды диаметром 6 и 8 мм, что соответственно увеличивало диаметр ледяного шара.
Сравнительный анализ результатов исследования объма опухоли и зоны крионекроза по данным предоперационной и послеоперационной МРТ позволил установить точное совпадение этих размеров (среднее отклонение 2,7 см3). При этом зона криовоздействия во всех наблюдениях незначительно превышала размер опухоли, что свидетельствует о полном промораживании всей ткани опухоли. Это было достигнуто благодаря тому, что интраоперационная сонография позволяет проводить контроль за криовоздействием на всех этапах операции.
Используемый нами АКХА-03 оснащн дополнительной функций – активного отогрева наконечника криозонда от ледяного шара. Это позволяет быстро извлечь криоинструмент и снижает вероятность случайной травматизации мозга. Мы использовали две методики. При первой - криозонд не извлекали до полного оттаивания ледяного шара (в 34 циклах криовоздействия). При второй – активно отогревали наконечник от ледяного шара (в 31 цикле криовоздействия), для скорейшего извлечения криозонда. При этом ледяной шар продолжал оттаивать без подвода дополнительного тепла. Средняя длительность активного отогрева наконечника криозонда от ледяного шара составляла 2 мин 41 с. Но вся масса льда оттаивала без активного подвода тепла, так как процесс оттаивания ледяного шара должен протекать максимально долго. Критериями оттаивания наконечника криоинструмента являлись показания компьютера АКХА-03. При достижении температуры в линии откачки 00С мы отключали активный отогрев наконечника криозонда и извлекали криозонд под контролем ИС. Это крайне важный критерий при использовании функции активного отогрева наконечника криозонда, от его соблюдения зависит безопасность извлечения криоинструмента и полнота достигнутой криодеструкции. Во всех случаях (100%) использования активного отогрева не было смещения ледяного шара вслед за криозондом, что подтверждает правильность разработанного нами критерия. Активный отогрев наконечника криозонда является удобной опцией в конструкции АКХА-03, использование которой уменьшает вероятность случайной травматизации вещества мозга ледяным шаром на этапе извлечения криозонда.
Использование ИС необходимо при контроле момента полного оттаивания ледяного шара. Только после завершения этого этапа можно переустановить криозонд в следующий участок и проводить следующий цикл криодеструкции. Это предотвращает возможное смещение ледяного шара при введении криозонда, которое может привести к повреждению вещества головного мозга.
При анализе ближайших результатов проведнного лечения 27 пациентов с криодеструкцией опухолей глиального ряда нарастания неврологического дефицита не было.
Метод локального криовоздействия с целью деструкции требуемого объма патологической ткани не имеет побочных эффектов, не обладает кумулятивным эффектом, может сочетаться с лучевой или химиотерапией и обычными хирургическими воздействиями.
К ограничениям применения криодеструкции нейроэпителиальных опухолей головного мозга следует отнести большой объм опухоли (более 23 см3) и интимное прилежание к опухоли черепно-мозговых нервов, которые могут попасть в зону крионекроза. Наличие крупных артериальных и венозных сосудов в строме опухоли не ограничивает использования криовоздействия, так как после оттаивания кровоток в них восстанавливается, а стенка не разрушается и не происходит кровоизлияния. После криовоздействия повышается проницаемость только эндотелия капилляров и мелких сосудов.
Во время проведения операций по криодеструкции нами установлено, что с помощью ИС можно: S определять локализацию опухоли; S определять ее границы и взаимоотношение с окружающими анатомическими структурами; S точно позиционировать криозонд в требуемом участке опухоли; S контролировать весь процесс криодеструкции; S осуществлять контроль полного оттаивания ледяного шара для безопасного извлечения криозонда.
Таким образом, наше исследование показало, что криодеструкция с использованием интраоперационной сонографии в режиме реального времени -простой и надежный метод хирургии опухолей головного мозга, позволяющий достигать наджного крионекроза новообразований объмом до 23см3 с минимальным воздействием на окружающие ткани интактного мозга. Вопрос о криодеструкции опухолей большего размера требует дальнейшего изучения. ИС помогает, независимо от глубины расположения опухоли, уверенно вводить криозонд и объективизировать его локализацию в ткани.