СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ ГЛУБИННЫХ ОПУХОЛЕЙ ГОЛОВНОГО МОЗГА, РАСПОЛОЖЕННЫХ ВБЛИЗИ КОРТИКОСПИНАЛЬНОГО И КОРТИКОБУЛЬБАРНОГО ТРАКТОВ, С ПРИМЕНЕНИЕМ СТЕРЕОТАКСИЧЕСКОЙ ФОТОДИНАМИЧЕСКОЙ ТЕРАПИИ ПОД СПЕКТРАЛЬНО-ФЛУОРЕСЦЕНТНЫМ И НЕЙРОФИЗИОЛОГИЧЕСКИМ МОНИТОРИНГОМ Российский патент 2024 года по МПК A61N5/67 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к медицине, а именно к нейрохирургии, неврологии и клинической нейрофизиологии, и может быть использовано для стереотаксической фотодинамической терапии под спектрально-флуоресцентным мониторингом глубинных опухолей головного мозга, расположенных преимущественно вблизи кортикоспинального и кортикобульбарного трактов, с непрерывной оценкой функциональной целостности кортикоспинального и кортикобульбарного трактов для предотвращения формирования или нарастания неврологического дефицита.

Уровень техники

Основной целью хирургического лечения опухолей головного мозга является удаление как можно большего объема опухоли, избегая появления неврологического дефицита или его нарастания. За последние годы хирургия опухолей головного мозга стала более безопасной и менее инвазивной, в том числе благодаря клиническому внедрению нейровизуализации, системы нейронавигации, интраоперационного нейрофизиологического картирования и непрерывного мониторирования большинства функций центральной и периферической нервной системы. Глубинно расположенные глиальные опухоли головного мозга или метастазы из-за их вовлечения в функционально значимые зоны головного мозга остаются проблемой в нейроонкологии. Традиционное применение резекционных методик в этом случае может приводить к развитию неврологического дефицита и возникновению вторичного повреждения головного мозга вследствие ретракции не поврежденных структур головного мозга.

В свою очередь эффективным методом лечения при глубинных опухолях головного мозга является стереотаксическая фотодинамическая терапия (ФДТ), позволяющая селективно воздействовать на патологические клетки, накопившие вводимые перед операцией фотосенсибилизаторы. Дополнительное использование спектрально-флуоресцентной диагностики для определения границ новообразования во время стереотаксической ФДТ может позволить провести терапию всей опухоли, включая границы, и оценить эффективность проведенной терапии по степени фотообесцвечивания фотосенсибилизатора.

В хирургии объемных образований супратенториальной локализации применение интраоперационного нейрофизиологического мониторирования (ИОМ) ограничено открытыми вмешательствами по поводу глиом. В настоящее время существует методика непрерывного мониторирования состояния кортикоспинального и кортикобульбарного трактов методом регистрации моторных вызванных потенциалов, получаемых при транскраниальной электрической стимуляции (ТЭС-МВП), и оценке расстояния до кортикоспинального тракта с помощью изолированного монополярного электрода-аспиратора и попеременного использования монополярного и биполярного стимуляторов (Патент RU 278244(13) С, Патент RU 2716507 C1, Raabe A. et al. Continuous dynamic mapping of the corticospinal tract during surgery of motor eloquent brain tumors: evaluation of a new method // Journal of neurosurgery. - 2014. - T. 120. - №. 5. - C. 1015-1024; Shiban E. et al. Intraoperative subcortical motor evoked potential stimulation: how close is the corticospinal tract? // Journal of neurosurgery. - 2015. - T. 123. - №. 3. - C. 711-720).

Эти методы широко применяют при открытой хирургии, при этом существует необходимость контроля неврологического статуса пациента и во время процесса стереотаксической ФДТ, поскольку существует риск повреждения кортикоспинального и кортикобульбарного тракта вследствие формирования ишемии.

В настоящее время разработано устройство для стереотаксической биопсии новообразований головного мозга со спектральным контролем [Патент RU 137737 U1]. Внутрь стереотаксической иглы вставляется специальный оптический зонд, состоящий из минимум одного доставляющего и одного принимающего лазерное излучение оптических волокон и отражающей поверхности для изменения направления лазерного излучения на перпендикулярное, что позволяет проводить спектрально-флуоресцентный мониторинг через окошко стереотаксической иглы.

Также известно несколько работ по интраоперационному проведению стереотаксической ФДТ со спектральным контролем. В работе [Рафаелян А.А. и др. Стереотаксическая фотодинамическая терапия в лечении рецидива глиобластомы. Случай из практики и обзор литературы // Вопросы нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко. - 2020. - Т. 84. - №. 5. - С. 81-88] представлен клинический случай лечения пациента с рецидивом глиобластомы, в рамках которого для определения наличия вводимого перед операцией фотосенсибилизатора (5-АЛК-индуцированный протопорфирин IX) с помощью диагностического зонда проводится спектрально-флуоресцентная диагностика - по выбранной траектории зонд погружался в головной мозг. В качестве внешнего источника лазерного излучения для возбуждения флуоресценции фотосенсибилизатора использовался ультрафиолетовый диод (365 нм). Флуоресценция фотосенсиблизатора регистрировалась с помощью волоконно-оптического спектрометра на длине волны 635 нм. Оптическое волокно с цилиндрическим излучателем фиксировалось в стереотаксической игле для проведения ФДТ. ФДТ проводилась с использованием диодного лазера с длиной волны 635 нм. Основными недостатками данной работы являются: 1. проведение спектрально-флуоресцентного мониторинга с помощью диагностического зонда без стереотаксической иглы. В данном случае возможно отклонение зонда от выбранной траектории, а также сигнал регистрируется лишь по ходу иглы, не предоставляя информации о наличии опухоли вокруг диагностического зонда; 2. в данной работе проводился лишь вербальный и визуальный контроль неврологического статуса после окончания нейрохирургического вмешательства при пробуждении пациента после наркоза. Однако, поскольку во время проведения стереотаксической ФДТ пациент обычно находится в состоянии медикаментозного сна, проводить интраоперационную клиническую оценку неврологического статуса невозможно. Этот недостаток может быть нивелирован проведением ИОМ с помощью ТЭС-МВП и функционального контроля расположения стереотаксической иглы относительно кортикоспинального и кортикобульбарного трактов.

Ближайшим аналогом к предлагаемому способу лечения является стереотаксическая фотодинамическая терапия под спектрально-флуоресцентным контролем [Kustov D.М. et al. Laser-induced fluorescent visualization and photodynamic therapy in surgical treatment of glial brain tumors // Biomedical Optics Express. - 2021. - T. 12. - №. 3. - C. 1761-1773] при лечении пациента с диагнозом олигодендроглиома III степени злокачественности. Стереотаксическая спектрально-флуоресцентная диагностика проводилась с помощью устройства (Патент RU 137737 U1) с целью определения границ новообразования и оценки степени фотообесцвечивания фотосенсибилизатора (5-АЛК-индуцированный ПпIХ) после ФДТ. Далее для проведения ФДТ вместо диагностического зонда во внешнюю стереотаксическую иглу вставлялось оптическое волокно с цилиндрическим излучателем. Терапия проводилась фракционно с поворотом иглы на 90 градусов. Однако в данной работе полностью отсутствует нейрофизиологический мониторинг при проведении диагностики и терапии.

Таким образом, нерешенной в уровне техники проблемой является непрерывная оценка неврологического статуса пациента при стереотаксической ФДТ глубинных опухолей головного мозга, расположенных преимущественно вблизи кортикоспинального и кортикобульбарного трактов, со спектрально-флуоресцентным мониторингом. Именно этому и посвящена настоящая заявка.

Раскрытие сущности изобретения

Технический результат настоящего изобретения состоит в возможности проведения непрерывной оценки функциональной целостности кортикоспинального и кортикобульбарного трактов при проведении стереотаксической фотодинамической терапии глубинных опухолей головного мозга, расположенных преимущественно вблизи кортикоспинального и кортикобульбарного трактов, под спектрально-флуоресцентным мониторингом для предотвращения формирования или нарастания неврологического дефицита.

Технический результат достигается за счет того, что способ лечения глубинных опухолей головного мозга, расположенных вблизи кортикоспинального и кортикобульбарного трактов, с применением стереотаксической фотодинамической терапии под спектрально-флуоресцентным и нейрофизиологическим мониторингом включает следующие этапы:

Предоперационно вводят пациенту фотосенсибилизаторы: 5-аминолевулиновая кислота (5-АЛК) - аласенс - и/или препарат хлоринового ряда (Се6) - фоторан, фотолон, фотодитазин. 5-АЛК вводят перорально в концентрации 20 мг/кг с экспозицией фотосенсибилизатора в течение 5 часов и/или внутривенно капельно препарат хлоринового ряда в концентрации 1 мг/кг с экспозицией 3 часа.

Устанавливают субдермальные металлические электроды для проведения интраоперационного нейрофизиологического мониторирования: для проведения транскраниальной электрической стимуляции устанавливают стимулирующие электроды: анод в проекцию точки С1/С2 международной системы "10-10" наложения скальповых электродов для ЭЭГ, в зависимости от полушария, ипсилатерального к стороне расположения опухоли, подвергаемой стереотаксической фотодинамической терапии; катод в гомологичную точку контралатерального полушария. Электрод - анод монополярного стимулятора для субкортикального картирования с целью оценки глубины расположения кортикоспинального и кортикобульбарного трактов устанавливают в точку Fz международной системы "10-20" наложения скальповых электродов для ЭЭГ.

Электроды для регистрации моторных вызванных потенциалов, приходящих по проводящим путям кортикоспинального и кортикобульбарного трактов, устанавливают в соответствующие мышцы контралатерально по отношению к полушарию, в котором расположена опухоль. Для регистрации моторных вызванных потенциалов кортикоспинального тракта: biceps brachii, triceps brachii, extensor digitorum, abductor pollicis brevis, abductor digiti minimi, vastus lateralis, gastrocnemius, tibialis anterior, abductor hallucis, кортикобульбарного тракта используют мышцы: orbicularis oris, orbicularis oculi. Для исключения артефактного генеза изменений моторных вызванных потенциалов дополнительно устанавливают электроды в дистально расположенные мышцы ипсилатерально по отношению к облучаемой опухоли.

На стереотаксическую иглу закрепляется кольцевой электрод (монополярный стимулятор) для проведения непрерывного нейрофизиологического мониторинга, внутри иглы фиксируется диагностический зонд.

Осуществляется доступ.

По мере введения стереотаксической иглы к опухоли проводится спектрально-флуоресцентный мониторинг для определения границ новообразования и степени накопления фотосенсибилизаторов в патологических тканях.

Во время спектрально-флуоресцентного мониторинга степень накопления фотосенсибилизаторов оценивается путем автоматического расчета индексов флуоресценции по регистрируемым спектрам флуоресценции по формулам где η_Ce6 - индекс флуоресценции фотосенсибилизатора хлоринового ряда отн. ед., I_675-685 - площадь под спектром флуоресценции фотосенсибилизатора между длинами волн 675-685 нм, I_625-б40 - площадь под спектром рассеянного назад лазерного излучения между длинами волн 625-640 нм.

где η_PpIX - индекс флуоресценции фотосенсибилизатора 5-АЛК-индуцированного ПпIХ отн. ед., I_695-710 - площадь под спектром флуоресценции фотосенсибилизатора между длинами волн 695-710 нм, I_625-640 - площадь под спектром рассеянного назад лазерного излучения между длинами волн 625-640 нм.

Одновременно для оценки близости волокон кортикоспинального и кортикобульбарного трактов регистрируются моторные вызванные потенциалы от мышц, получающих иннервацию по волокнам соответствующих трактов с помощью стереотаксической иглы, выполняющей роль монополярного стимулятора путем соединения с кольцевым электродом.

Проводится стереотаксическая фотодинамическая терапия, в качестве источников излучения для фотодинамической терапии используются источники лазерного излучения с длинами волн 635 нм и/или 660 нм для прицельного воздействия на ПпIХ и Се6.

Фотодинамическая терапия сопровождается непрерывным проведением транскраниальной электростимуляции с регистрацией моторных вызванных потенциалов для оценки функциональной состоятельности кортикоспинального и кортикобульбарного трактов.

Также технический результат достигается благодаря тому, что при снижении амплитуды моторных вызванных потенциалов на контрлатеральных мышцах по отношению к опухоли на 50% или увеличение латентности от полученных до начала фотодинамической терапии облучение прекращают, расценивая это как проявление острого отека участка головного мозга, на который происходит воздействие, вызывающее повреждение кортикоспинального и кортикобульбарного трактов.

Дополнительно при осуществлении изобретения возникновение моторных вызванных потенциалов на силе тока 10 мА указывает на расположение кортикоспинального и кортикобульбарного трактов и соответствует приблизительному расстоянию от конца стереотаксической иглы в 10 мм. На этом проведение иглы останавливают для создания безопасной дистанции до кортикоспинального и кортикобульбарного трактов на случай развития острого отека мозговой ткани в зоне облучения.

Краткое описание чертежей

Изобретение иллюстрируется следующими фигурами.

На Фиг. 1 приведены для пациента А. под пунктом а - предоперационное МРТ (1.5 Т) аксиальная проекция, б - предоперационное КТ аксиальная проекция, в - предоперационное КТ коронарная проекция, г - послеоперационное МРТ (1.5 Т) аксиальная проекция, д - послеоперационное МРТ (1.5 Т) аксиальная проекция, е - послеоперационное КТ аксиальная проекция. Красным кругом отмечен опухолевый очаг, подвергавшийся стереотаксической ФДТ.

На Фиг. 2 приведены для пациента А. интраоперационные снимки проведения стереотаксической ФДТ под непрерывным нейрофизиологическим мониторингом.

На Фиг. 3 приведены для пациента А. данные интраоперационного нейрофизиологического мониторинга, где А - субкортикальные МВП (большая белая стрелка), получаемые с помощью кольцевого электрода, и Б - транскраниальные МВП (маленькая белая стрелка), получаемые при помощи субдермальных электродов. Красные линии - базовые линии моторных ответов, определенная для ТЭС-МВП до начала удаления опухоли.

На Фиг. 4 приведены для пациента А. спектры и индексы флуоресценции фотосенсибилизаторов - 5-АЛК-индуцированного ПпIХ и Се6, зарегистрированные во время проведения спектрально-флуоресцентного мониторинга до и после ФДТ.

Раскрытие изобретения

Предложенное изобретение раскрывает способ лечения глубинных опухолей головного мозга, расположенных вблизи кортикоспинального и кортикобульбарного трактов, с применением стереотаксической ФДТ под спектрально-флуоресцентным и непрерывным нейрофизиологическим мониторингом. Предлагаемый способ по сравнению с известными имеет ряд преимуществ.

1. Обеспечивает непрерывный нейрофизиологический мониторинг неврологического статуса пациента в течение всего процесса стереотаксической ФДТ.

2. Позволяет непрерывно оценивать функциональную целостность кортикоспинального и кортикобульбарного трактов у пациента в состоянии наркоза путем оценки динамики амплитуды ТЭС-МВП во время фотодинамического воздействия и определять вероятность развития ишемии тканей мозга, окружающих опухоль.

3. Контролировать глубину введения стереотаксической иглы для ее расположения на достаточно безопасном расстоянии от кортикоспинального и кортикобульбарного трактов.

Сущность способа состоит в следующем.

Пациенту с глубинной опухолью головного мозга вводят фотосенсибилизатор: перорально 5-аминолевулиновую кислоту - Аласенс - в концентрации 20 мг/кг за 5 часов до начала хирургического вмешательства и/или фотосенсибилизатор хлоринового ряда (Се6) - фотодитазин, фоторан, фотолон - в концентрации 1 мг/кг за 3 часа. В цикле гема 5-АЛК переходит в ПпIХ, который обладает фотосенсибилизирующими свойствами. Се6 и ПпIХ имеют пики поглощения в синей и красной области видимого спектра и флуоресцируют с максимумами на длинах волн 680 нм и 705 нм соответственно.

После пациента погружают в наркоз, для которого должна быть использована тотальная внутривенная анестезия пропофолом в сочетании с фентанилом. Важным условием осуществления процедуры ФДТ с нейрофизиологическим контролем является отсутствие введения миорелаксантов (за исключением короткодействующих препаратов для интубации трахеи).

После погружения пациента в наркоз и закрепления головы в скобе Мейфилда пациенту устанавливают субдермальные металлические электроды для проведения ИОМ:

для проведения ТЭС устанавливают стимулирующие электроды: анод в проекцию точки С1/С2 международной системы 10-10 полушария, ипсилатерального к стороне расположения опухоли, подвергаемой стереотаксической ФДТ; катод в гомологичную точку контралатерального полушария.

Электрод - анод монополярного стимулятора (кольцевой электрод) для субкортикального картирования с целью оценки глубины расположения кортикоспинального и кортикобульбарного трактов устанавливают в точку Fz международной системы 10-20.

Электроды для регистрации МВП, приходящих по Проводящим путям кортикоспинального и кортикобульбарного тракта, устанавливают в соответствующие мышцы контралатерально по отношению к полушарию, в котором расположена опухоль. Для регистрации МВП кортикоспинального тракта: biceps brachii, triceps brachii, extensor digitorum, abductor pollicis brevis, abductor digiti minimi, vastus lateralis, gastrocnemius, tibialis anterior, abductor hallucis, кортикобульбарного тракта используют мышцы: orbicularis oris, orbicularis oculi. Для исключения артефактного генеза изменений МВП дополнительно устанавливают электроды в дистально расположенные мышцы ипсилатерально по отношению к облучаемой опухоли.

После наложения фрезевого отверстия ручной дрелью для определения границ новообразования и оценки интенсивности флуоресценции фотосенсибилизаторов используется спектрально-флуоресцентная система. Спектрально-флуоресцентная система состоит из диагностического зонда (Патент RU 137737 U1), который фиксируется в стереотаксической игле и подключен к внешнему источнику лазерного излучения и волоконно-оптическому спектрометру, соединенного с персональным компьютером, выполненным с возможностью обрабатывать полученные данные от спектрометра. В качестве внешнего источника лазерного излучения используется HeNe лазер с длиной волны 632.8 нм. Система позволяет непрерывно проводить флуоресцентный контроль тканей головного мозга и оценивать изменение индекса флуоресценции при движении стереотаксической иглы по выбранной траектории.

Для проведения стереотаксической ФДТ используется оптическое волокно с цилиндрическим излучателем, которое вставляется внутрь внешней иглы, что позволяет облучать ткани опухоли через окно стереотаксической иглы. В качестве источников лазерного излучения для проведения ФДТ используются диодные лазеры с длинами волн 660 нм и 635 нм для прицельного воздействия на Се6 и ПпIХ соответственно.

Непосредственно перед началом процесса оценки интенсивности флуоресценции фотосенсибилизаторов к игле подключают стимулирующий кольцевой электрод для субкортикального картирования, который соединяют с выходом нейростимулятора катодной полярности прибора для ИОМ.

Выполняется кожный разрез, накладывается фрезевое отверстие ручной дрелью диаметром 2.6 мм. По выбранной траектории к опухоли вводится стереотаксическая игла. На выход соединенного с ней монополярного стимулятора в виде кольцевого электрода ритмично подают прямые импульсы электрического тока в катодной полярности для верификации функциональной целостности кортикоспинального и кортикобульбарного трактов.

Далее стереотаксическую иглу с закрепленным внутри диагностическим зондом, который подключен к спектрометру и источнику лазерного излучения с длиной волны 632.8 нм для возбуждения фотосенсибилизаторов, продвигают в паренхиму мозга, наблюдая за появлением МВП от мышц, получающих иннервацию по волокнам кортикоспинального и/или кортикобульбарного тракта. Возникновение МВП на силе тока 10 мА указывает на близкое расположение кортикоспинального и кортикобульбарного трактов, что соответствует приблизительному расстоянию в 10 мм.

Также по ходу стереотаксической иглы к опухоли для определения локализации, границ новообразования и интенсивности флуоресценции фотосенсибилизаторов непрерывно регистрируются спектры флуоресценции и автоматически рассчитываются индексы флуоресценции по формулам:

где η_Ce6 - индекс флуоресценции фотосенсибилизатора хлоринового ряда отн. ед., I_675-685 - площадь под спектром флуоресценции фотосенсибилизатора между длинами волн 675-685 нм, I_625-640 - площадь под спектром рассеянного назад лазерного излучения между длинами волн 625-640 нм,

где η_PpIX - индекс флуоресценции фотосенсибилизатора 5-АЛК-индуцированного ПпIХ отн. ед., I_695-710 - площадь под спектром флуоресценции фотосенсибилизатора между длинами волн 695-710 нм, I_625-640 - площадь под спектром рассеянного назад лазерного излучения между длинами волн 625-640 нм.

Далее в стереотаксическую иглу вместо диагностического зонда вставляется оптическое волокно с цилиндрическим облучателем для проведения ФДТ. ФДТ проводится источниками лазерного излучения с длинами волн 635 нм и/или 660 нм для селективного воздействия на ПпIХ и Се6.

Процесс ФДТ сопровождают непрерывным проведением ТЭС-МВП для оценки функционального состояния кортикоспинального и кортикобульбарного трактов. Для этого на выходы стимулятора, соединенных с катодом и анодом и расположенными на скальпе, подают прямоугольные импульсы катодной полярности. Силу тока повышают постепенно, подбирая параметры индивидуально до получения устойчивых МВП мышц, контралатеральных опухоли.

При снижении амплитуды МВП на 50% или увеличении латентности ответов от полученных до начала процедуры ФДТ облучение останавливают, расценивая это как проявление острого отека облучаемой области, который привел к повреждению кортикоспинального и/или кортикобульбарного трактов.

После ФДТ проводится повторная спектрально-флуоресцентная диагностика для оценки степени фотообесцвечивания фотосенсибилизаторов.

Пример

Пациент А., 35 лет, М, поступил в нейрохирургическое отделение МГМСУ им. А.И. Евдокимова 09.04.2023 с диагнозом "Рецидив олигодендроглиомы левой височной доли и заднего рога левого бокового желудочка".

При поступлении жалобы активно не предъявляет. Неврологический статус при поступлении: поля зрения при ориентировочном исследовании ограничены до 75 градусов; в остальном без отклонений.

В рамках первого этапа лечения была выполнена открытая операция по резекции опухоли левой височной доли. Вторым этапом проводилась стереотаксическая ФДТ очага заднего рога левого бокового желудочка со спектрально-флуоресцентным и нейрофизиологическим мониторингом.

Ход операции по стереотаксической ФДТ:

За 5 часов до операции пациенту перорально был введен препарат Аласенс в концентрации 20 мг/кг. За 3 часа до операции внутривенно капельно (100 мл физ. р-ра) был введен препарат хлоринового ряда - Фотодитазин - в концентрации 1 мг/кг в течение 30 минут.

Голова пациента была зафиксирована в скобе Мейфилда. Для нейрофизиологического мониторинга устанавливались: 1. стимулирующие субдермальные электроды для транскраниальной электростимуляции в проекциях точек С1-С2 международной системы 10-10, в точку Fz установлен анод монополярного стимулятора для субкортикального картирования; 2. регистрирующие электроды для оценки кортикоспинального тракта в мышцы-мишени: biceps brachii, triceps brachii, abductor pollicis brevis и abductor digiti minimi в верхней конечности слева, контрлатерально очаг; vastus lateralis, tibialis anterior, abductor hallucis в нижней конечности слева, контрлатерально очагу; abductor pollicis brevis и abductor digiti minimi в верхней конечности справа и abductor hallucis в нижней конечности справа, ипсилатерально очагу.

Проводят регистрацию положения головы пациента в нейронавигационную установку, далее проводится оценка и калибровка положения головы относительно предоперационных МРТ и КТ снимков. Выбирается траектория хода стереотаксической иглы к опухоли, выполнен кожный разрез, после чего накладывалось фрезевое отверстие ручной дрелью диаметром 2.6 мм. На стереотаксическую иглу закреплялся кольцевой электрод для проведения непрерывного нейрофизиологического мониторинга.

Внутри стереотаксической иглы фиксируется диагностический зонд, подключенный к источнику лазерного излучения с длиной волны 632.8 нм и волоконно-оптическому спектрометру. По выбранной заранее траектории вводится стереотаксическая игла к опухоли под непрерывным субкортикальным картированием МВП с частотой стимуляции 1 Гц. Параллельно регистрируются спектры флуоресценции (Фиг. 4) и автоматически рассчитываются индексы флуоресценции фотосенсибилизаторов по формулам:

где η_Ce6 - индекс флуоресценции фотосенсибилизатора хлоринового ряда отн. ед., I_675-685 - площадь под спектром флуоресценции фотосенсибилизатора между длинами волн 675-685 нм, I_625-640 - площадь под спектром рассеянного назад лазерного излучения между длинами волн 625-640 нм.

где η_PpIX - индекс флуоресценции фотосенсибилизатора 5-АЛК-индуцированного ПпIХ отн. ед., I_695-710 - площадь под спектром флуоресценции фотосенсибилизатора между длинами волн 695-710 нм, I_625-640 - площадь под спектром рассеянного назад лазерного излучения между длинами волн 625-640 нм.

По рассчитанным значениям индексов флуоресценции (наличию фотосенсибилизатора в тканях) определяются границы новообразования.

По мере движения стереотаксической иглы к дальней границе опухоли зарегистрированы субкортикальные МВП на силе тока 10 мА в мышце tibialis anterior справа (контрлатерально очагу) (Фиг. 3). Время возникновения и форма ответа субкортикальных МВП сравнивается с этими характеристиками МВП, определенными при транскраниальной стимуляции. Появление субкортикальных МВП на силе тока 10 мА говорит о приближении стимулятора к кортикоспинальному тракту на расстояние 10 мм. Сохранение латентности и амплитуды транскраниальных МВП на уровне базовой линии говорит о функциональной целостности трактов в этот момент. Продвижение иглы вглубь остановлено, учитывая близость кортикоспинального тракта.

Далее диагностический зонд заменяют оптическим волокном с цилиндрическим облучателем. Начиная с глубинной границы опухоли поэтапно проводится ФДТ с помощью внешних источников лазерного излучения с длинами волн 635 нм и/или 660 нм для прицельного воздействия на ПпIХ и Се6. Во время проведения ФДТ проводится непрерывная оценка ТЭС-МВП с частотой стимуляции 0,1 Гц для контроля функциональной целостности кортикоспинальных трактов. После проведения ФДТ и при контрольном измерении падения амплитуды МВП не было зарегистрировано, что свидетельствует о сохранности кортикоспинальных трактов на момент окончания операции.

Проведен контрольный спектрально-флуоресцентный мониторинг для подтверждения фотообесцвечивания фотосенсибилизаторов (Фиг. 4), стереотаксическая игла вынимается и выполняется послойное ушивание раны.

На 8 сутки после операции пациент был выписан домой. МРТ и КТ-контроль через 14 дней после операции показал некроз тканей опухоли (см. Фиг. 1).

Нарастание или появление неврологического дефицита после операции у пациента не было зарегистрировано.

К настоящему времени предлагаемым способом проведено лечение 8 больных с диагнозами глиальные опухоли высокой степени злокачественности функционально значимых зон головного мозга. Во всех случаях зарегистрирован некроз тканей опухоли без развития неврологического дефицита.

Изобретение относится к медицине, а именно к нейрохирургии, неврологии и клинической нейрофизиологии, и может быть использовано для стереотаксической фотодинамической терапии под спектрально-флуоресцентным мониторингом глубинных опухолей головного мозга, расположенных преимущественно вблизи кортикоспинального и кортикобульбарного трактов, с непрерывной оценкой функциональной целостности кортикоспинального и кортикобульбарного трактов. Предложен способ проведения стереотаксической фотодинамической терапии под спектрально-флуоресцентным и непрерывным нейрофизиологическим мониторингом, в процессе которого в рамках предоперационной подготовки пациенту вводят фотосенсибилизатор: перорально 5-аминолевулиновую кислоту - аласенс - в концентрации 20 мг/кг за 5 часов до операции и/или внутривенно капельно фотосенсибилизатор хлоринового ряда - фотодитазин, фоторан, фотолон - в концентрации 1 мг/кг за 3 часа до операции. Устанавливают стимулирующие субдермальные электроды для транскраниальной электростимуляции в проекциях точек С1-С2 международной системы 10-10, в точку Fz установлен анод монополярного стимулятора для субкортикального картирования; регистрирующие электроды для оценки кортикоспинального тракта в мышцы-мишени: biceps brachii, triceps brachii, abductor pollicis brevis и abductor digiti minimi в верхней конечности слева, контрлатерально очаг; vastus lateralis, tibialis anterior, abductor hallucis в нижней конечности слева, контрлатерально очагу; abductor pollicis brevis и abductor digiti minimi в верхней конечности справа и abductor hallucis в нижней конечности справа, ипсилатерально очагу. При введении стереотаксической иглы по выбранной траектории к опухоли на выход соединенного с иглой монополярного стимулятора в виде кольцевого электрода ритмично подают прямые импульсы электрического тока в катодной полярности для верификации близости расположения и функциональной целостности кортикоспинального и кортикобульбарного трактов. В случае возникновения моторных вызванных потенциалов на силе тока 10 мА, что указывает на расположение кортикоспинального и кортикобульбарного трактов в 10 мм от конца стереотаксической иглы в 10 мм, погружение иглы останавливают для сохранения безопасной дистанции до кортикоспинального и кортикобульбарного трактов на случай развития острого отека мозговой ткани в зоне облучения. Параллельно проводится спектрально-флуоресцентная диагностика, в процессе которой непрерывно оценивается содержание в исследуемых тканях фотосенсибилизаторов путем вычисления индексов флуоресценции, определяющихся отношением площадей под спектром флуоресценции фотосенсибилизатора и спектром обратно рассеянного лазерного излучения согласно формулам где η_Ce6 - индекс флуоресценции фотосенсибилизатора хлоринового ряда отн. ед., I_675-685 - площадь под спектром флуоресценции фотосенсибилизатора между длинами волн 675-685 нм, I_625-640 - площадь под спектром рассеянного назад лазерного излучения между длинами волн 625-640 нм, где η_PpIX - индекс флуоресценции фотосенсибилизатора 5-АЛК-индуцированного ПпIХ отн.ед., I_695-710 - площадь под спектром флуоресценции фотосенсибилизатора между длинами волн 695-710 нм, I_625-640 - площадь под спектром рассеянного назад лазерного излучения между длинами волн 625-640 нм. Проводят стереотаксическую фотодинамическую терапию источниками лазерного излучения с длинами волн 635 нм и/или 660 нм для селективного воздействия на ПпIХ и Се6. Во время фотодинамической терапии проводится непрерывная оценка моторных вызванных потенциалов, получаемых при транскраниальной электрической стимуляции, для контроля функциональной целостности кортикоспинальных трактов. При снижении амплитуды моторных вызванных потенциалов на контралатеральных мышцах по отношению к опухоли на 50% и увеличении латентности от полученных до начала процедуры фотодинамической терапии облучение прекращают, расценивая это как проявление острого отека участка головного мозга, на который происходит воздействие, вызывающее повреждение кортикоспинального и/или кортикобульбарного трактов. Метод позволяет провести стереотаксическую фотодинамическую терапию глубинных опухолей головного мозга под спектрально-флуоресцентным и нейрофизиологическим мониторингом с непрерывным контролем функциональной целостности кортикоспинального и кортикобульбарного трактов и позволяет предотвратить формирование или нарастание неврологического дефицита. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ лечения опухолей головного мозга, расположенных вблизи кортикоспинального и кортикобульбарного трактов, с применением стереотаксической фотодинамической терапии под спектрально-флуоресцентным и нейрофизиологическим мониторингом, включающий следующие этапы:

предоперационно вводят пациенту фотосенсибилизаторы: 5-аминолевулиновая кислота (5-АЛК) - аласенс - и препарат хлоринового ряда (Се6), выбранный из группы фоторан, фотолон, фотодитазин, 5-АЛК вводят перорально в концентрации 20 мг/кг с экспозицией 5 часов и внутривенно капельно препарат хлоринового ряда в концентрации 1 мг/кг с экспозицией 3 часа,

далее устанавливают субдермальные металлические электроды для проведения интраоперационного нейрофизиологического мониторирования:

для проведения транскраниальной электрической стимуляции устанавливают стимулирующие электроды:

анод в проекцию точки С1/С2 международной системы "10-10" наложения скальповых электродов для ЭЭГ, в зависимости от полушария, ипсилатерального к стороне расположения опухоли, подвергаемой стереотаксической фотодинамической терапии;

катод в гомологичную точку контралатерального полушария;

для субкортикального картирования с целью оценки глубины расположения кортикоспинального и кортикобульбарного трактов устанавливают анод кольцевого электрода в точку Fz международной системы "10-20" наложения скальповых электродов для ЭЭГ;

для регистрации моторных вызванных потенциалов, приходящих по проводящим путям кортикоспинального и кортикобульбарного трактов, устанавливают электроды в соответствующие мышцы контралатерально по отношению к полушарию, в котором расположена опухоль;

причем для регистрации моторных вызванных потенциалов кортикоспинального тракта электроды устанавливают на мышцы: biceps brachii, triceps brachii, extensor digitorum, abductor pollicis brevis, abductor digiti minimi, vastus lateralis, gastrocnemius, tibialis anterior, abductor hallucis,

для регистрации моторных вызванных потенциалов кортикобульбарного тракта электроды устанавливают на мышцы: orbicularis oris, orbicularis oculi,

для исключения артефактного генеза изменений моторных вызванных потенциалов дополнительно устанавливают электроды в дистально расположенные мышцы ипсилатерально по отношению к облучаемой опухоли;

для проведения непрерывного нейрофизиологического мониторинга на стереотаксическую иглу закрепляют кольцевой электрод, который соединяют с выходом нейростимулятора;

проводят спектрально-флуоресцентный мониторинг для определения границ новообразования и степени накопления фотосенсибилизаторов в патологических тканях путем введения по выбранной траектории стереотаксической иглы к опухоли, при этом предварительно внутри иглы фиксируется диагностический зонд, который подключен к спектрометру и источнику лазерного излучения, непрерывно регистрируют спектры флуоресценции и рассчитывают индексы флуоресценции по формулам:

где ηCe6 - индекс флуоресценции фотосенсибилизатора хлоринового ряда отн. ед., I_675-685 - площадь под спектром флуоресценции фотосенсибилизатора между длинами волн 675-685 нм, I_625-640 - площадь под спектром рассеянного назад лазерного излучения между длинами волн 625-640 нм,

где ηPpIX - индекс флуоресценции фотосенсибилизатора 5-АЛК-индуцированного ПпIХ отн. ед., I_695-710 - площадь под спектром флуоресценции фотосенсибилизатора между длинами волн 695-710 нм, I_625-640 - площадь под спектром рассеянного назад лазерного излучения между длинами волн 625-640 нм;

одновременно со спектрально-флуоресцентным мониторингом для оценки близости волокон кортикоспинального и кортикобульбарного трактов регистрируют моторные вызванные потенциалы от мышц, получающих иннервацию по волокнам соответствующих трактов с помощью кольцевого электрода, закрепленного на стереотаксической игле, на который подают прямые импульсы электрического тока в катодной полярности;

далее в стереотаксическую иглу вместо диагностического зонда вставляют оптическое волокно с цилиндрическим облучателем для проведения фотодинамической терапии, которое подключают к источнику лазерного излучения для фотодинамической терапии,

после чего проводят стереотаксическую фотодинамическую терапию, которая сопровождается непрерывным проведением транскраниальной электростимуляции с регистрацией моторных вызванных потенциалов для оценки функциональной состоятельности кортикоспинального и кортикобульбарного трактов,

причем в качестве источников излучения для фотодинамической терапии используются источники лазерного излучения с длинами волн 635 нм и 660 нм для прицельного воздействия на ПпIХ и Се6 соответственно.

2. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что при снижении амплитуды моторных вызванных потенциалов на контралатеральных мышцах по отношению к опухоли на 50% облучение прекращают, расценивая это как проявление острого отека участка головного мозга, на который происходит воздействие, вызывающее повреждение кортикоспинального и кортикобульбарного трактов.

3. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что возникновение моторных вызванных потенциалов на силе тока 10 мА указывает на расположение кортикоспинального и кортикобульбарного трактов и соответствует расстоянию от конца стереотаксической иглы в 10 мм, на этом проведение иглы останавливают для создания безопасной дистанции до кортикоспинального и кортикобульбарного трактов на случай развития острого отека мозговой ткани в зоне облучения.