Пациенты, страдающие от психических расстройств, должны быть прооперированы только тогда, когда все консервативные методы лечения (все доступные схемы психофармакотерапии для данного расстройства при заданном числе курсов, все необходимы курсы когнитивно-бихевориальной терапии, электросудорожной терапии, транскраниальной магнитной стимуляции по показаниям) достоверно считаются неэффективными; пациенты удовлетворяют заданным критериям включения и когда существует описанная методика хирургического лечения, максимально безопасная и контролируемая, имеющая доказанный эффект в отношении данного расстройства.
Заболевания, доступные для хирургического лечения
- Депрессивные и тревожные расстройства
- Обсессивно-компульсивное расстройство (ОКР)
- Расстройства поведения (в т. ч. агрессивное поведение)
- Синдром Туретта
- Аддиктивные состояния
Основой для формулировки критериев включения/исключения, а также для описания редукции симптомов расстройства в исходе оперативного лечения является стандартный набор шкал: Обсессивно-компульсивная шкала Йеля — Брауна; Шкалы депрессии Гамильтона и Бека, госпитальная шкала депрессии; шкала глобальной оценки функционирования. Также применяются некоторые дополнительные, более специфичные в отношении определенных симптомов, шкалы (MADRS, CGI, PGI, и др.).
Современные методы хирургического лечения в психиатрии
Стереотаксис – ветвь нейрохирургии, использующая методы морфологической и функциональной нейровизуализации для идентификации и выделения в качестве мишеней отдельных участков нервной системы, а также для проведения специальных вмешательств (деструкции, стимуляции, модуляции, трансплантации, и т.д.) с применением специальных инструментов и аппаратуры с целью устранения широкого спектра симптомов неврологических расстройств и улучшения функций поврежденной (или морфологически неизмененной) нервной системы.
Основные виды стереотаксических вмешательств [1].
Под местной (при работе с некоторыми мишенями под общей) анестезией на голове пациента фиксируется рамка, далее на ней устанавливается МРТ-локализатор и проводится МРТ с привязкой анатомических структур при помощи системы координат с точками отсчета на рамке [2].
Общая схема предоперационного планирования: а) голова вписывается в трехмерную систему координат, b) стереотаксической рамкой, закрепляемой на черепе, отграничивается рабочая зона, с) предоперационное МРТ, выполняемое с помощью установки на рамку МРТ-локализатора, d) вписывание основных анатомических образований в систему координат и их привязка [1].
Для детального определения визуализированных структур используются специальные атласы, основанные на множестве гистологических исследований. Современные МРТ-режимы пока все еще не в состоянии со 100% точностью разграничивать анатомические структуры – мишени для психохирургии (особенно при ГСМ).
Стереотаксическая анатомия из атласа Юргена Мэя [6].
Далее по полученным координатам устанавливается несущая кронштейн для электрода дуга и простраивается маршрут, не задевающий сосуды, нервы и желудочки; производится линейный разрез кожи, апоневроза, надкостницы (1-3 см), формируется трефинационное отверстие (от 2 до 15 мм в диаметре) и электрод (термокоагуляционный – для деструкции, либо стимуляционный) миллиметр за миллиметром постепенно вводится в мозг [5].
Радиодеструкция
Ларс Лексель ввел термин «радиохирургия» в 1951 году. Его концепция заключалась в том, чтобы заменить использование электродов или «ножей» (скальпелей) несколькими пересекающимися лучами, сходящимися на внутричерепной мишени без проведения краниотомии. Доза излучения в точке пересечения («изоцентр») выше, чем вне его, где доза резко падает, так что окружающие ткани получают минимальное излучение от каждого отдельного пучка. В сочетании с надежным методом наведения лучей на внутричерепную мишень (например, с использованием стереотаксической системы наведения и трехмерной визуализации) этот метод стал известен как стереотаксическая радиохирургия.
Общая схема радиохирургических вмешательств
В психиатрии, за исключением очень небольшого числа пациентов с тяжелыми тревожными расстройствами, радиохирургия в основном используется для пациентов с ОКР. На данный момент переднее бедро внутренней капсулы является единственной анатомической структурой – мишенью для РХ. «Выстрелы» излучения в диапазоне от 140 до 200 Гр создают две зоны повреждения размером около 4 мм билатерально.
Шлем-коллиматор, закрепленный на стереотаксической рамке.
Некроз паренхимы головного мозга, вызванный радиацией, обычно возникает в течение 2-4 месяцев, что объясняет, почему симптомы начинают редуцировать только через несколько недель. Несмотря на ограниченную информацию о первой группе пациентов, лечившихся в 1978 году в Каролинском институте, Лекслелл сообщил об уменьшении симптомов у 70% испытуемых. После этих обнадеживающих результатов было пролечено еще 30 шведских пациентов. К концу 1990-х годов команды в Университете Брауна и в Питтсбурге также начали вводить процедуру, которая стала известна как гамма-капсулотомия [1].
Глубокая стимуляция мозга (ГСМ)
Детальный механизм действия ГСМ остается неясным. Высокочастотная электростимуляция, частотой более 100 Гц, оказывает сходное деструкции клиническое воздействие, то есть ингибирование конкретного анатомического региона. Целевая структура, как правило, находится в состоянии гиперактивности, вызывающей психическое расстройство или связана с ним. Было выдвинуто несколько гипотез, объясняющих блокирующий эффект стимуляции: ингибирование нейрональной секреции, изменения скорости прохождения ПД или высвобождение тормозных нейротрансмиттеров. В зависимости от целевой структуры и типа ткани, из которой она состоит, механизмы, приводящие к ингибированию, могут различаться или быть смешанными.
Электрическое поле образуется между анодом и катодом. При помещении в нервную ткань это поле вызывает ПД. Для этого электрический ток должен иметь амплитуду, достаточную для достижения «порога деполяризации» и вызывать ПД. Аксоны, выбранные в качестве мишени для стимуляции, не должны быть слишком близки к электроду, в «токсичной зоне», или слишком далеко от него, в «зоне потери эффективности». Они должны располагаться между этими двумя областями. Следует отметить, что порог для эффективности ниже вблизи катода, чем вблизи анода.
Электрод запускает ортодромные ПД, которые движутся по аксону к синапсу, а также антидромные ПД, которые идут назад к телу нейрона. Ортодромные ПД могут блокироваться антидромными ПД. Нейрофизиологи считают, что высокая частота ортодромных ПД, может в конечном итоге истощить запасы нейротрансмиттеров и тем самым блокировать синаптическую передачу.
Подразумевается также, что устойчивая стимуляция может «сглаживать» патологическую неустойчивую электрическую активность. Эти два эффекта, будь то ортодромные или антидромные ПД, приводят к одному и тому же результату: ингибирование патологической активности в нервной ткани, окружающей электроды. Это схематическое объяснение имеет ограниченное применение, поскольку свойства ткани, окружающей электрод, также влияют на реакцию. Высокочастотная стимуляция ядер приводит к ингибированию, в то время как стимуляция белого вещества приводит к активации.
Ситуация осложняется тем, что ядра и пучки могут находиться в непосредственной близости или даже быть анатомически не разделимы. Кроме того, электрическое поле большей интенсивности может расширить диапазон стимуляции и «захватыавть» соседние регионы. Можно было бы ожидать, например, что высокочастотная стимуляция белого вещества в переднем бедре внутренней капсулы (ПБВК) вызовет активацию, но все же наоборот. Клинический эффект аналогичен клиническому эффекту деструкции (капсулотомия).
Таким образом, ядра, смежные с белым веществом ПБВК, такие как прилежащее ядро и опорное ядро концевой полоски (ОЯКП), могут тоже стимулироваться, и наоборот, высокочастотная стимуляция ядра может приводить к явлениям, которые скорее напоминают активацию, чем ингибирование. Было отмечено, например, что стимуляция субталамического ядра (Льюисова тела) может вызывать симптомы гипомании. Это может указывать на то, что медиальный пучок переднего мозга (MFB) – пучок белого вещества, который проходит рядом – может быть активирован стимуляцией. Наряду с локальными эффектами этой «глубокой» стимуляции возможно, что модулируется также осциляторный ритм коры головного мозга [1].
Глубокая стимуляция мозга, мишень – Льюисово тело. Стрелка показывает ортодромный потенциал действия (AP), удаляющийся от тел нейронов и антидромный AP, вызванный электрической стимуляцией, движущейся в противоположном направлении к телу . Gpe -external globus pallidus, Gpi -internal globus pallidus, SNr – substia nigra reticulata.
Существуют и другие процессы которые объясняют отложенные, иногда на несколько недель (и месяцев), эффекты стимуляции. Со временем стимуляция может привести к образованию новой нейронной связи и, следовательно, к изменениям в патологическом функционировании всей сети. Нейрогенез был продемонстрирован в гиппокампе животных после стимуляции переднего ядра таламуса или энторинальной зоны. Команда Лозано в Торонто продемонстрировала, на этот раз у людей, увеличение объема гиппокампа после нескольких месяцев стимуляции свода у пациентов с болезнью Альцгеймера. Это заболевание обычно вызывает дегенерацию гиппокампа, уменьшая его объем примерно на 5% в год, но после 1 года стимуляции у двух из шести испытуемых было обнаружено увеличение объема на 4,5 и 9,8% в сочетании с улучшениями в памяти [1].
Различные виды электродов и соответствующие конфигурации электрического поля
Электрод – это жесткий изолированный кабель с несколькими оголенными участками на конце для создания дифференцированных зон стимуляции или ингибирования. Он соединяется проводом, помещенным подкожно с генератором импульсов, размещаемым в ПБС, подключичной области и других анатомических областях.
На генераторе при помощи программатора задаются временные и вольтажные характеристики, далее оценивается состояние больного, как правило на протяжении нескольких недель.
Генератор питается от литий-ионной батареи, которую необходимо неинвазивно перезаряжать при помощи радиочастотного воздействия раз в 9 лет. Продолжают использоваться и одноразовые, заменяемые генераторы.
Существуют две системы регулировки работы генератора: по напряжению и по частоте серий импульсов, первые иногда быстро теряют свою эффективность из-за падения/роста сопротивления. Вторые бывают неэффективны вследствие разобщения между циклами импульсаций и изменением характера симптомов больного во времени [2].
Стимуляционная система в сборе (вверху), программирование генератора: задаются напряжение, частота и амплитуда стимуляции (внизу)
Основные мишени для ГСМ и основные показания. (1) Льюисово тело = ОКР, (2) переднее бедро внутренней капсулы = ОКР, депрессия, anorexia nervosa, (3) вентральный стриатум = ОКР, (4) прилежащее ядро = ОКР, аддикции, (5) нижняя ножка таламуса = депрессия, (6) подсосцевидное ядро таламуса = с-м Туретта, (7) внутренний сегмент бледного шара = с-мы Туретта и Леша – Нихена, (8) наружный сегмент бледного шара, (9) поле Бродмана 25 = депрессия, (10) поводок = депрессия, (11) Задний гипоталамус = агрессивное поведение, (12) вентромедиальный гипоталамус = ожирение, (13) медиальный пучок переднего мозга = депрессия [1].
Кортикальная стимуляция
Метод основан на эффекте транскраниальной магнитной стимуляции – создании стимулирующего электрического поля в коре больших полушарий путем помещения кортикальных плоскостных электродов на ТМО над дорсолатеральной префронтальной корой лобных долей (иногда используется в лечении депрессии). Под общей анестезией и с использованием нейронавигации после линейного разреза мягких тканей до 4 см формируется трепанационное окно диаметром до 3 см и один или более электродов при помощи нейронавигации устанавливаются на ТМО над дорсолатеральной префронтальной корой [1].
Стимуляция блуждающего нерва
Механизмы СБН в отношении депрессии не совсем ясны. Скорее всего, также как и антиэпилептический эффект, антидепрессивный связан с увеличением концентрации ГАМК в поясной коре, миндалине и гиппокампе. Процедура проводится под общей анестезией: выполняются 2 10-сантиметровых разреза – первый по переднему краю грудинно-ключично-сосцевидной мышцы – для установки электродов, второй – в подключичной области – для установки генератора.
Система СБН в сборе
Материал подготовлен при поддержке Молодёжного движения Сибирской Ассоциации Нейрохирургов (СибНейро)
Автор текста: Голендухин И.С.
Редакция: Бервицкий А.В., Касьянов Е.Д.
Источники:
- Marc Lévêque – Psychosurgery: New Techniques for Brain Disorders, Springer-Verlag France, Paris, 2013
- А. И. Гайворонский, Е. Н. Кондаков, Д. В. Свистов, Д. А. Гуляев – Оперативные доступы в нейрохирургии – СПб, СпецЛит, 2015. – 239с.
- Atlas of the Human Brain – Third edition, Jürgen K. Mai; 2008, Elsevier Inc.