Способ разметки средней оболочечной артерии для хирургической реваскуляризации головного мозга с использованием МСКТ-ангиографии головного мозга в 3D реконструкции Российский патент 2020 года по МПК A61B6/00 A61B17/00 

Одной из малоизученных причин развития острого нарушения мозгового кровообращения в России является болезнь мойамойа. Это редкое идиопатическое, хроническое цереброваскулярное заболевание, характеризующееся прогрессирующим стенозом интракраниальных сегментов внутренних сонных артерий вплоть до их окклюзии с возможным вовлечением мозговых артерий любой циркуляции. Образование специфической сети тонких сосудов создает на ангиограммах вид легкой дымки. Встречаемость заболевания наиболее высока в Японии (0,35 на 100 000 населения), в США она составляет 0,086 на 100 000. Соотношение мужчины/женщины составляет 1 к 2. Данные о частоте этого заболевания в России отсутствуют (см. Максимова М.Ю., Загребина И.А., Кротенкова М.В., Давыденко И.С. Болезнь мойамойа. Нервные болезни. №1. 2010). Заболевание может манифестировать транзиторной ишемической атакой, ишемическим инсультом, геморрагическим инсультом в виде субарахноидального, вентрикулярного, паренхиматозного кровоизлияний, эпиприпадками или сочетанием данных клинических форм (см. Панунцев В.С., Христофорова М.И. Особенности клиники, диагностики, лечения больных с болезнью и синдромом Мойя-Мойя. Нейрохирургия, №3, 2001).

По мнению многих авторов, методом выбора для лечения болезни мойамойа является микрохирургическая реваскуляризация головного мозга. Хирургическая реваскуляризация имеет лучшие результаты по сравнению с консервативным лечением и естественным течением болезни мойамойа, улучшает церебральную гемодинамику и уменьшает риск развития ишемического инсульта в дальнейшем.

Прямая реваскуляризация включает создание микроанастомоза между системами наружных артерий головы и артериями головного мозга.

Непрямая реваскуляризация – создание условий для прорастания сосудов путем соприкосновения различных васкуляризированных тканей головы пациента с корой головного мозга. Сочетание этих методик представляет комбинированную прямую и непрямую реваскуляризацию. Вопрос выбора оптимального метода реваскуляризации остается открытым по сегодняшний день.

Существуют различные методы непрямой реваскуляризации с использованием твердой мозговой оболочки (ТМО), питание которой осуществляется посредством средней оболочечной артерии (далее СОА). Кровоснабжение бассейна передней мозговой артерии может осуществляться через переднюю ветвь СОА естественным путем, так же как при непрямой реваскуляризации (см. Dusick JR, Gonzalez NR, Martin NA (2011) Clinical and angiographic outcomes from indirect revascularization surgery for Moyamoya disease in adults and children: a review of 63 procedures. Neurosurgery 68:34–43, discussion 43). Повреждение данной артерии может привести к ишемическим нарушениям в виде снижения интеллектуальной функции (см. Tanabe N., Yamamoto S., Kashiwazaki D., Akioka N., Kuwayama N., Noguchi K., Kuroda S. Indocyanine green visualization of middle meningeal artery before craniotomy during surgical revascularization
for moyamoya disease. Acta Neurochir (2017) 159:567–575 DOI 10.1007/s00701-016-3060-5). Так же некоторые авторы отмечают развитие СОА после выполненной непрямой реваскуляризации особенно у пациентов детского возраста (см. Komura S., Mikami T., Sugino T., Suzuki Y., Komatsu K., Wanibuchi M., Mikuni N. Complementary relation between direct and indirect bypass in progress of collateral circulation in moyamoya disease, World Neurosurgery (2017), doi: 10.1016/j.wneu.2017.04.122.). Поэтому сохранение СОА играет важную роль в хирургическом лечении болезни мойамойа.

Известен способ определения хода СОА с использованием нейронавигационной системы на основании данных МСКТ-ангиографии

головного мозга (см. статью Complementary relation between direct and indirect bypass in progress of collateral circulation in moyamoya disease, авторы Shoichi Komura, Takeshi Mikami, Toshiya Sugino, Yuto Suzuki, Katsuya Komatsu, Masahiko Wanibuchi, Nobuhiro Mikuni World Neurosurgery, 20 February 2017, 17 April 2017,
18 April 2017).

Данные предоперационной МСКТ-ангиографии импортируют в программное обеспечение навигационной установки. На аксиальных, фронтальных и сагиттальных срезах определяют и маркируют СОА. По результатам разметки происходит автоматическое 3D-моделирование отмеченной артерии в костном режиме. Интраоперационно, с использованием нейронавигации, перед выполнением краниотомии на поверхности черепа осуществляется разметка хода заданной артерии в анатомическом варианте соотношения с малым крылом клиновидной кости. Выполняется дриллинг и резекция костных структур с высвобождением артерии, далее краниотомия.

Недостатком данного метода является сохраняющийся небольшой процент (16,7%) повреждения СОА, при канальном типе. Повреждение происходили на этапе дриллинга и резекции костных структур, что наиболее затруднительно без предварительно выполненной краниотомии. Использование системы навигации удлиняет время операции, в связи с необходимостью включения этапа создания нейронавигационной модели на пациенте под общей анестезией. Требует жесткой фиксации головы в скобе, пины которой могут повредить естественные анастомозы из бассейнов наружной сонной артерии. Способ не исключает возникновения погрешности на этапе регистрации и, следовательно, отклонения от заданной траектории. Требует от хирурга наличия специальных навыков работы с навигационной системой. Нельзя не упомянуть о дороговизне данного оборудования.

Наиболее близким заявляемому способу (прототипом) является способ разметки СОА для хирургической реваскуляризации головного

мозга с помощью визуализации артерии с использованием ICG-видеоангиографии (см. статью Indocyanine green visualization of middle meningeal artery before craniotomy during surgical revascularization
for moyamoya disease, авторы Nozomu Tanabe, Shusuke Yamamoto, Daina Kashiwazaki, Naoki Akioka, Naoya Kuwayama, Kyo Noguchi, Satoshi Kuroda, Acta Neurochir (2017) 159:567–575 DOI 10.1007/s00701-016-3060-5).

Авторы предлагают классификацию анатомического соотношения между передней ветвью средней оболочечной артерией (СОА) и малым крылом клиновидной кости для её использования в хирургическом лечении болезни мойамойа. С целью сохранения СОА в процессе краниотомии, предлагается перед ее выполнением, проведение ICG (индоцианин зеленый)-видеоангиографии с использованием модуля INFRARED 800 операционного микроскопа OPMI PENTERO 900 (Carl Zeiss Meditec Inc.) Маркируется ход артерии на кости, граница окончания вышеописанного анатомического соотношения, выполняется краниотомия с сохранением крыла и артерии в нем. По результатам данной работы, группа видимых артерий составила одну третью часть всех исследований. Следовательно, выполнение хирургического доступа, в этих случаях, не сопровождалось повреждением оболочечной артерии. Из оставшихся двух третей невидимых артерий повреждено было четыре (23,5%). Повреждение происходило при наложении трефинационного отверстия в зоне описанных выше типов анатомического соотношения передней ветви СМА и крыла клиновидной кости.

Недостатком данного метода является отсутствие полного исключения повреждения СОА вследствие низкой частоты визуализации артерии с использованием ICG-видеоангиографии. ICG оказывает токсическое воздействие на организм и при некоторых заболеваниях могут возникнуть осложнения, пациентам с аллергией на йодсодержащие препараты использовать ICG рекомендуют с осторожностью. Операционный микроскоп, оснащенный модулем INFRARED 800, имеет высокую стоимость,

небольшое количество нейрохирургических стационаров страны могут себе позволить иметь в арсенале данное оборудование.

Задачей заявляемого изобретения является сокращение времени проведения операции, упрощение способа, увеличение точности разметки СОА и уменьшение частоты её повреждения во время операции, уменьшение вероятности возможного токсического аллергенного воздействия на пациента с использованием данных МСКТ-ангиографии головного мозга с помощью доступного программного обеспечения.

Технический результат заключается в повышении точности разметки СОА соотношения с целью сохранения артерии на этапе костного доступа. Предлагаемый способ позволяет размечать траекторию прохождения артерии в анатомическом типе соотношения между ее передней ветвью и малым крылом клиновидной кости, а также определять границу окончания данного соотношения с целью сохранения артерии на этапе костного доступа.

Технический результат достигается тем, что способ разметки средней оболочечной артерии (СОА) для хирургической реваскуляризации головного мозга с использованием МСКТ-ангиографии головного мозга в 3D реконструкции, включающий предоперационное планирование в 3D реконструкции по данным МСКТ-ангиографии головного мозга, при котором определяют две точки в проекции траектории ветви средней оболочечной артерии в области её анатомического соотношения с малым крылом клиновидной кости, при этом первая точка - точка начала, а вторая точка – точка окончания анатомического соотношения между ветвью СОА и малым крылом клиновидной кости, измеряют расстояния от точки преаурикулярного углубления и от точки лобно-скулового отростка лобной кости до указанных двух точек, на основании полученных цифровых данных осуществляют разметку интраоперационно, выполняют лобно-теменно-височную краниотомию, с предварительным созданием «желобка» в проекции границы окончания анатомического соотношения между ветвью СОА и малым крылом клиновидной кости путем

дриллинга наружной кортикальной пластинки и части губчатого вещества костной ткани, проводят резекцию малого крыла клиновидной кости с сохранением средней оболочечной артерии.

Согласно изобретению, разметка осуществляется в 3D-реконструкции с помощью доступного программного обеспечения, например, программного обеспечения «ЛИНС Махаон Рабочая станция врача».

Программное обеспечение устанавливается в персональный компьютер врача и совместимо с диагностическим оборудованием и PACS- системами в рамках стандарта DICOM. Ее стоимость позволяет оснастить рабочие места врачей нейрохирургических отделений. Планирование доступа осуществлялось на основе сопоставления данных МСКТ-ангиографии, с использованием визуализационной компьютерной программы.

Способ иллюстрируется следующими фигурами.

Фиг.1 - Предоперационное планирование по данным МСКТ-ангиографии головного мозга. А. Трехмерное изображение с маркировкой первой точки. Разметка ветви средней оболочечной артерии в анатомическом типе – «монорельс» малого крыла клиновидной кости в аксиальной проекции (Б), коронарной проекции (В), в сагиттальной проекции (Г).

Фиг.2 - Предоперационное планирование по данным МСКТ-ангиографии головного мозга. А. Трехмерное изображение с маркировкой второй точки. Разметка ветви средней оболочечной артерии в анатомическом типе – «монорельс» малого крыла клиновидной кости в аксиальной проекции (Б), коронарной проекции (В), в сагиттальной проекции (Г).

Фиг.3 - Предоперационное планирование по данным МСКТ-ангиографии головного мозга. А. Трехмерное изображение с маркировкой третьей точки. Разметка ветви средней оболочечной артерии в анатомическом типе – «монорельс» малого крыла клиновидной кости в аксиальной проекции (Б), коронарной проекции (В), в сагиттальной проекции (Г).

Фиг.4 - Предоперационное планирование по данным МСКТ-ангиографии головного мозга. Трехмерное изображение с определенным

расстоянием от точки преаурикулярного углубления и от точки лобно-скулового отростка лобной кости (keyhole) до 3-х точек в проекции траектории ветви средней оболочечной артерии в области её анатомического соотношение с малым крылом клиновидной кости.

Фиг.5 - Интраоперационная разметка первой точки на основании схемы предоперационного планирования. Линейное определение первой точки путем сопоставления известных расстояний от точки преаурикулярного углубления (А) и от точки лобно-скулового отростка лобной кости (keyhole) (Б).

Фиг.6 - Интраоперационная разметка второй точки на основании схемы предоперационного планирования. Линейное определение второй точки путем сопоставления известных расстояний от точки преаурикулярного углубления (А) и от точки лобно-скулового отростка лобной кости (keyhole) (Б).

Фиг.7 - Интраоперационная разметка третьей точки на основании схемы предоперационного планирования. Линейное определение третьей точки путем сопоставления известных расстояний от точки преаурикулярного углубления (А) и от точки лобно-скулового отростка лобной кости (keyhole) (Б).

Фиг.8 - Интраоперационная разметка проекции траектории ветви средней оболочечной артерии в области её анатомического соотношения с малым крылом клиновидной кости, путем соединения трех точек.

Фиг.9 – Краниотомия в лобно-теменно-височной области с созданием «желобка» малого крыла клиновидной кости в проекции границы окончания его анатомического соотношения с ветвью оболочечной артерии.

Фиг.10 Этап выполненной краниотомии в лобно-теменно-височной области с сохранением ветви средней оболочечной артерии.

Фиг.11. Этап выполненной резекции малого крыла клиновидной кости с сохранением ветви средней оболочечной артерии.

Фиг. 12. Селективная церебральная ангиография с функционирующим естественным анастомозом из СОА после и до операции.

Способ осуществляется следующим образом.

Данные МСКТ-ангиографии пациента интегрируются в локальную базу программы, например, программы «ЛИНС Махаон Рабочая станция врача». После моделирования трехмерного изображения, в режиме 3D-курсор определялась первая (проксимальная) точка в проекции ветви средней оболочечной артерии в анатомическом типе – «монорельс» малого крыла клиновидной кости (фиг. 1). Аналогичным образом размечались вторая и третья точки (фиг. 2; 3). Третья точка являлась границей окончания анатомического соотношения между ветвью средней оболочечной артерии и малым крылом клиновидной кости. Далее измерялось расстояние от точки преаурикулярного углубления и от точки лобно-скулового отростка лобной кости (keyhole) до данных 3-х точек (фиг. 4). Под общей анестезией, в положении пациента на спине, с поворотом головы, после разметки ветвей поверхностной височной артерии (ПВА), выполнялся дугообразный разрез мягких тканей в лобной, теменной, височной областях. Проводилась диссекция кожно-апоневротического лоскута, отдельно надкостнично-фасциально-мышечного лоскута, с тракцией их к основанию и фиксацией ретракционной системой. Согласно схеме предоперационного планирования, осуществлялась разметка первой точки (фиг. 5), разметка второй точки в проекции траектории ветви средней оболочечной артерии в области её анатомического соотношения с малым крылом клиновидной кости (фиг. 6), разметка третьей точки (фиг. 7). Соединение трех точек, разметка проекции траектории ветви средней оболочечной артерии в области её анатомического соотношения с малым крылом клиновидной кости (фиг. 8). Выполнялась лобно-теменно-височная краниотомия, с предварительным созданием «желобка» в области данного анатомического соотношения, путем дриллинга наружной кортикальной пластинки и части губчатого вещества костной ткани (фиг 9). Ветвь средней оболочечной артерии не повреждалась

после удаления костного лоскута (фиг. 10). Далее выполнялась резекция малого крыла клиновидной кости без травмирования артерии (фиг. 11). Основной этап лечения заключался в последовательном выполнении прямой и непрямой реваскуляризации. Костный лоскут устанавливался на место с оставлением дефекта для артерии-донора и мышцы. Мягкие ткани ушивались послойно. Через 6 месяцев выполнялась контрольная селективная церебральная ангиография, подтверждалось функционирование естественного анастомоза из СОА (фиг. 12).

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для разметки средней оболочечной артерии для хирургической реваскуляризации головного мозга с использованием МСКТ-ангиографии головного мозга в 3D реконструкции. Проводят предоперационное планирование в 3D-реконструкции по данным МСКТ-ангиографии головного мозга, определение двух точек в проекции траектории ветви средней оболочечной артерии в области её анатомического соотношения с малым крылом клиновидной кости. При этом первая точка - точка начала, а вторая точка – точка окончания анатомического соотношения между ветвью СОА и малым крылом клиновидной кости. Измеряют расстояние от точки преаурикулярного углубления и от точки лобно-скулового отростка лобной кости до данных двух точек. На основании полученных цифровых данных осуществляют разметку интраоперационно. Выполняют лобно-теменно-височной краниотомию, с предварительным созданием «желобка» в проекции границы окончания данного анатомического соотношения, путем дриллинга наружной кортикальной пластинки и части губчатого вещества костной ткани. Проводят резекцию малого крыла клиновидной кости с сохранением средней оболочечной артерии. Способ обеспечивает повышение точности разметки соотношения средней оболочечной артерии с целью сохранения артерии на этапе костного доступа, позволяет размечать траекторию прохождения артерии в анатомическом типе соотношения между ее передней ветвью и малым крылом клиновидной кости, а также определять границу окончания данного соотношения с целью сохранения артерии на этапе костного доступа. 12 ил.

Способ разметки средней оболочечной артерии (СОА) для хирургической реваскуляризации головного мозга с использованием МСКТ-ангиографии головного мозга в 3D реконструкции, включающий предоперационное планирование в 3D реконструкции по данным МСКТ-ангиографии головного мозга, при котором определяют две точки в проекции траектории ветви средней оболочечной артерии в области её анатомического соотношения с малым крылом клиновидной кости, при этом первая точка - точка начала, а вторая точка – точка окончания анатомического соотношения между ветвью СОА и малым крылом клиновидной кости, измеряют расстояния от точки преаурикулярного углубления и от точки лобно-скулового отростка лобной кости до указанных двух точек, на основании полученных цифровых данных осуществляют разметку интраоперационно, выполняют лобно-теменно-височную краниотомию, с предварительным созданием «желобка» в проекции границы окончания анатомического соотношения между ветвью СОА и малым крылом клиновидной кости путем дриллинга наружной кортикальной пластинки и части губчатого вещества костной ткани, проводят резекцию малого крыла клиновидной кости с сохранением средней оболочечной артерии.