В. Д. Розуменко. Застосування високоенергетичних лазерів в нейроонкології

УДК 615.849.19:616.831—006.

В.Д.Розуменко

: нейроонкология, опухоли мозга, высокоэнергетические лазеры, лазерное излучение.

В даний час в хірургічній нейроонкології використовують, головним чином вуглекислотний лазер (довжина хвилі випромінювання 10,6 мкм), лазер на алюмоиттриевом гранаті з неодимом (довжина хвилі випромінювання 1,06 мкм) і аргоновий лазер (довжина хвилі випромінювання 0,488—0,514 мкм) [1,3,7,9,11,14,16,18,19]. Поряд з цим, досліджуються можливості застосування лазера на окису вуглецю (довжина хвилі випромінювання 5 — 6 мкм), апробуються вуглекислотні лазери з високою потужністю випромінювання, що працюють в імпульсному і суперімпульсному режимах, а також високоенергетичні неодимові Аіг-лазери, що генерують випромінювання з довжиною хвилі 1,32 мкм і 1,44 мкм, і КТР-лазери з довжиною хвилі випромінювання 0,532 мкм [4,7,8,15]. Перспективним для використання в нейроонкології є гольмієвий Аіг лазер C довжиною хвилі випромінювання 2,1 мкм [2].

Вибір технічних засобів забезпечення нейрохірургічних втручань визначається параметрами генерованого лазерного випромінювання,морфологічними змінами, що відбуваються в мозковій речовині, пухлинної тканини і церебральних судинах при лазерному впливі, а також відповідністю цілей і завдань застосування лазерної техніки при тих чи інших операціях очікуваному результату.

У сучасній нейроонкології при хірургічному лікуванні пухлин мозку використовують методи лазерної мікрохірургії, лазерної стереотаксії, лазерної ендоскопії та інтерстиціальної лазерної термотерапії (ІЛТТ).

Застосування високоенергетичного лазерного випромінювання при проведенні нейроонкологічних операцій засноване на використанні ефектів лазерного розсічення, лазерної вапоризації, лазерної коагуляції і лазерної термодеструкції біологічних тканин.

Найбільш широке Клінічне застосування в нейрохірургії отримав метод лазерно-мікрохірургічного видалення пухлин. “”””В Інституті нейрохірургії при видаленні внутрішньочерепних пухлин використовують вуглекислотний лазер “Саяни МТ” потужністю 60 Вт, неодимовий Аіг лазер «Веселка-1» потужністю 50 Вт і гольмієвий лазер «Versa Pulse Select» потужністю 45 Вт. Мікрохірургічна лазерна техніка була застосована при проведенні 225 операцій, в ході яких видаляли супратенторіальні і субтенторіальні пухлини мозку (114 гліом, 9 одиночних метастазів раку, 40 менінгіом, 53 невриноми слухового нерва, 9 аденом гіпофіза). Як показали результати проведених нами клінічних досліджень, застосування нейрохірургічної лазерної техніки дозволяє підвищити радикальність і знизити травматичність операції при пухлинах, розташованих в “критичних” областях мозку, що вражають життєво важливі і функціонально значущі його відділи, за умови щадного ставлення до суміжних мозкових структур, збереження анатомічної і функціональної цілості артеріальних судин і венозних колекторів в зоні оперативного втручання. Лазерно-мікрохірургічний метод дозволяє повністю видалити позамозкові внутрішньочерепні пухлини в максимально дозволеному обсязі, в межах функціонально обґрунтованих кордонів — видалити внутрішньомозкові пухлини.

З урахуванням особливостей проведення внутрішньочерепних операцій спеціально для цілей мікронейрохірургії на базі високоенергетичних лазерних апаратів розроблені мікрохірургічні лазерні комплекси, оснащені системою адаптації лазера до операційного мікроскопа і гелій-неонової лазерної пілот-системою прецизійного наведення лазерного випромінювання. Крім того, в процесі операції для цілей коагуляції можуть бути використані контактні лазерні коагулятори, розроблені на базі аргонового і неодимового Аіг-лазерів, а також лазерно-хірургічний апарат нового покоління, створений на основі лазерного діода з потужністю на виході волоконної системи 25 Вт при довжині хвилі випромінювання 0,805 мкм [20].

Лазерно-мікрохірургічні методи видалення пухлин мозку мають ряд особливостей і істотних переваг. На відміну від існуючих традиційних методів, заснованих на застосуванні мікрохірургічного інструментарію, електрокоагуляції та ультразвукового аспіратора, лазерне видалення пухлини здійснюється безконтактним способом, що виключає фактор механічного впливу на суміжні мозкові структури, черепні нерви і магістральні судини, що знижує травматичність хірургічного втручання. Лазерний промінь не перекриває операційне поле, що забезпечує умови для оптимального огляду не залежно від розмірів і глибини хірургічної рани і дозволяє проводити видалення пухлини за допомогою щадних хірургічних доступів. Гранична точність наведення і фокусування високоенергетичного лазерного випромінювання здійснюється по видимому червоному променю гелій-неонового пілот-лазера. Доза лазерного впливу в ході операції контролюється і може бути змінена в широких межах. Лазерна деструкція біологічних тканин носить строго локальний характер. Необхідно підкреслити унікальність ефекту лазерної вапоризації тканин, що забезпечує можливість пошарового видалення пухлинної тканини. Відсутність електромагнітного поля дозволяє здійснювати безперервний моніторинг за станом хворого в процесі виконання операції і ЕКГ-контроль, проводити електроенцефалографію і електроміографію, дослідження викликаних потенціалів. Лазерне випромінювання має бактерицидну дію, що знижує ризик інфікування хірургічної рани і попереджає небезпеку виникнення післяопераційних гнійних ускладнень.

Однак слід зазначити, що використання лазерної техніки не спрощує проведення операції при видаленні пухлин головного мозку. Можливості лазерно-мікрохірургічного методу обмежені при великих інфільтративно зростаючих пухлинах, що вражають життєво важливі і функціонально значущі зони мозку. Застосування методу лазерної вапоризації для видалення відносно великих за обсягом пухлин помітно збільшує тривалість оперативного втручання. Необхідно також враховувати ту обставину, що безконтактний спосіб хірургічних лазерних маніпуляцій в процесі лазерного розсічення, лазерної вапоризації і лазерної коагуляції виключає пряме або опосередковане, що передається через хірургічні інструменти відчуття щільності, еластичності, консистенції нормальної або патологічно зміненої біологічної тканини. Хірург (на початкових етапах освоєння лазерно-мікрохірургічного методу) може відчувати пов’язані з цим труднощі і деякі складності при оцінці реально виникає хірургічної ситуації. Певних навичок маніпулювання лазерним променем вимагає використання в глибині хірургічної рани відображає дзеркала. При використанні лазерної техніки необхідно дотримуватися додаткових запобіжних заходів (захист очей від можливого ураження відбитим лазерним випромінюванням), виключається застосування легко займистих анестетиків.

Якісно новий рівень хірургічного лікування пухлин мозку забезпечує лазерно-стереотаксичний метод, використання якого дозволяє гранично точно підвести лазерне випромінювання до інтракраніального вогнища ураження, здійснити деструкцію і видалення глибинно розташованих, що ростуть з вузькою зоною інфільтрації відносно невеликих внутрішньомозкових пухлин [13]. Лазерно-стереотаксичне видалення пухлин здійснюють за допомогою обмежених хірургічних доступів, застосовуючи трубчасті ретрактори діаметром 2 — 3 см.в даний час розроблені нейрохірургічні стереотаксичні комплекси, що дозволяють проводити програмоване видалення пухлин мозку з комп’ютерно-томографічним і магнітно-резонансним контролем. Реалізується можливість “роботизації” лазерних стереотаксичних операцій [13, 14].

Нові можливості застосування лазерних технологій в нейроонкології відкриває метод ендоскопії.Перевагами ” методу лазерної ендохірургії “порівняно з методом лазерної стереотаксії є можливість забезпечення безпосередньої візуалізації патологічного вогнища, детального огляду місця експлорації та безперервного спостереження за ефектом лазерного впливу, контрольоване забезпечення гемостазу, умов для постійного виведення з операційного поля продуктів” горіння”, що утворюються в результаті взаємодії лазерного випромінювання з біологічними тканинами.Gorenje-це можливість забезпечення безпосередньої візуалізації патологічного вогнища, детального огляду місця експлорації і безперервного спостереження за ефектом лазерного впливу, контрольоване забезпечення гемостазу, умов для постійного виведення з операційного поля продуктів “горіння”, що утворюються в При ендоскопічної операції проводять біопсію патологічно ізмененнних тканин. Лазерно-хірургічна ендоскопічна техніка в перспективі буде альтернативою загальноприйнятим нейрохірургічним втручанням при невеликих солідних внутрішньомозкових пухлинах, пухлинах шлуночкової системи мозку, внутрішньомозкових паравентрикулярних кістозних пухлинах [6,20,21]. Для проведення лазерно-ендоскопічних операцій прийнятно використання неодимового Аіг-лазера і гольмиевого лазера.

Перспективним методом лазерно-хірургічного деструктивного впливу на глибинно розташовані внутрішньомозкові пухлини є ІЛТТ. Метод заснований на ефекті лазерної термодеструкції біологічних тканин при контрольованому дозованому впливі високоенергетичного лазерного випромінювання. Як джерело лазерного випромінювання використовують неодимовий Аіг лазер з потужністю випромінювання 3-5 Вт на виході волоконного світловода. Залежно від розмірів пухлини операцію можна проводити в 1 — 3 етапи з аспірацією некротичних мас при черговому введенні світловода [5,10,12,17].

Таким чином, необхідний диференційований підхід при виборі оптимальних лазерних методів проведення оперативних втручань з приводу пухлинної патології мозку. Використання досконалих лазерних технологій при видаленні пухлин головного мозку дозволяє знизити травматичність операції, поліпшити результати хірургічного лікування, підвищити якість життя хворих в післяопераційний період. Порівняно висока вартість сучасних лазерно-хірургічних, лазерно-стереотаксичних і лазерно-ендоскопічних технічних засобів забезпечення нейроонкологічних операцій не повинна служити аргументом, що стримує їх використання в нейрохірургії.

. Лазерная нейрохирургия.—К.:Здоров’я, 1982. —168с.

. Применение лазеров в хирургии//Медицина Украины.—1996.—№1.—С.26—29

. Лазерная нейрохирургия: современное состояние проблемы//Применение лазеров в биологии и медицине: Сб. науч.докл., тез. и методик по лазерной медицине: Материалы междунар. Конф. (Киев, 11—14 окт. 1995 г.).—К., 1995.—Ч.1.—С.127—130.

. Проблемные вопросы применения лазерных технологий в нейрохирургии//Применение лазеров в биологии и медицине: сб. науч. докл и тез, 1997. — С.113—117.

. A new surgical but less invasive treatment of central brain tumors//Acta Neurochirurgica/—1991/—V.52.—Suppl.—P.78—80.

. Endoscopic neurosurgery//Acta Neurochir.—1988. V.90.—P.1—14.

. Clinical and experimental stady on the extention of Nd—YAG laser applications in neurosurgery//Laser in Med.Chir.—1985.V.1.—P.13—18.

. The Histopatalogical effect of the CO2 versus the KTP laser on the brain and spinal cord: a canine model //Neurosurgery.—1993.—V.32.—P.100—104.

. Fundamentals of laser science//Acta Neurochirurgica.—1994.—V.61.—Suppl.—P.20—33.

. Technical prerequisites for the interstitial thermo—therapy using the Nd:YAG laser// SPIE.—1990.—V.1201.—P.233—238.

. Handbook of laser neurosurgery.—Springfield:C.C.Thomas.—1983.—147p.

MRI—guided laser—induced interstitial thermotherapy of cerebral neoplasms//J.Computer assisted tomography.—1994.—V.18.—P.519—532.

Carbon dioxide laser and stereotaxic craniotomy //Neurochirurgie.—1992.—V.38.—P.208—216.

. Lasers in Neurosurgery// Lasers in Surgery and Medicine.—1994.—Vol.15.—P.126—167.

New longwave length Nd:YAG laser at 144 micron: effect on brain//J.Neurosurg.—1989.—V.70.—P.249—256.

Carbon dioxide laser in neurosurgery//Neurosurgery.—1982.—V.10.—P.780.

. Stereotaxic laser interstitial thermotherapy. A new alternative in the therapeutic management of some brain tumors//Neurochirurgie.—1992.—V.38.—P.238—244.

The use of the laser in neurological surgery //Surg.Neurol.—1980.—V.14.—P.1—10.

Lasers in pediatric neurosurgery//Pediatr.Neurosc.—1985.—V.86.—P.23—30.

Endoscopic laser stereotaxis (E.L.S.):indication for cystic or intraventicular lesions//SPIE.—1990.—V.1200 —P.253—271.

. Endoscоpic stereotactic interventions in the treatment of brain lesios// Acta Neurochirurgica.—1994.—V.61.—Suppl.—P.92—97.

Сучасна хірургічна нейроонкологія, поряд із традиційними мікрохірургічними методами оперативних втручань, має в своєму розпорядженні методи лазерної мікрохірургії, лазерної стереотаксії, лазерної ендоскопії та інтерстиціальної лазерної термотерапії, застосування яких дозволяє підвищити ефективність та зменшити травматичність операції.

Modern surgical neurooncology, alongside with traditional microsurgical techniques, uses laser microsurgery, laser stereotaxy, laser endoscopy and interstitial laser thermotherapy. Their usage allows to increase surgical efficacy and decrease injuries due to surgery.