Абляционная хирургия головного мозга (также известная как повреждение мозга ) — это хирургическая абляция различными методами мозговой ткани для лечения неврологических или психологических расстройств. Слово «абляция» происходит от латинского слова Ablatus, означающего «унесенный». Однако в большинстве случаев абляционная хирургия головного мозга не подразумевает удаление мозговой ткани, а скорее ее разрушение и оставление на месте. [ 1] Вызываемые ею повреждения необратимы. Существуют некоторые целевые ядра для абляционной хирургии и глубокой стимуляции мозга. Этими ядрами являются моторный таламус, бледный шар и субталамическое ядро. [2]
Абляционная хирургия мозга была впервые введена Пьером Флуренсом (1794–1867), французским физиологом. Он удалял различные части нервной системы у животных и наблюдал, какие эффекты вызывало удаление определенных частей. Например, если животное не могло двигать рукой после удаления определенной части, предполагалось, что эта область будет контролировать движения руки. Метод удаления части мозга был назван «экспериментальной абляцией». Флуренс утверждал, что с помощью экспериментальной абляции нашел область мозга, которая контролировала частоту сердечных сокращений и дыхание. [3]
Абляционная хирургия мозга также часто используется как исследовательский инструмент в нейробиологии . Например, удаляя определенные области мозга и наблюдая различия у животных, подвергаемых поведенческим тестам, можно сделать вывод о функциях всех удаленных областей.
Экспериментальная абляция используется в исследованиях на животных. Такие исследования считаются неэтичными на людях из-за необратимых эффектов и повреждений, вызванных повреждением и абляцией мозговых тканей. Однако можно наблюдать влияние повреждений мозга (вызванных несчастными случаями или болезнями) на поведение, чтобы делать выводы о функциях различных частей мозга. [4]
Болезнь Паркинсона (БП) — прогрессирующее дегенеративное заболевание базальных ганглиев, характеризующееся потерей дофаминергических клеток черной субстанции, компактной части (SNc). [2] Хирургическая абляция использовалась для лечения болезни Паркинсона. В 1990-х годах паллидум был распространенной хирургической целью. Односторонняя паллидотомия улучшает тремор и дискинезию на одной стороне тела (противоположной стороне операции на мозге), но было обнаружено, что двусторонняя паллидотомия вызывает необратимое ухудшение речи и познания . [ необходима цитата ]
Два других быстро развивающихся или потенциальных хирургических подхода к лечению болезни Паркинсона — это глубокая стимуляция мозга (DBS) и восстановительная терапия. [2]
Глубокая стимуляция мозга — это хирургическое лечение, включающее имплантацию медицинского устройства- нейростимулятора , иногда называемого «кардиостимулятором мозга», который посылает электрические импульсы в определенные части мозга. Как правило, глубокая стимуляция мозга считается предпочтительнее абляции, поскольку она имеет тот же эффект и является регулируемой и обратимой. [5]
Появление глубокой стимуляции мозга стало важным достижением в лечении болезни Паркинсона. DBS может использоваться для лечения тремора, резистентного к лекарствам, или двигательных осложнений, связанных с лечением, и может принести пользу от 4,5% до 20% пациентов на определенной стадии течения их заболевания. DBS с высокой частотой часто имеет поведенческие эффекты, которые аналогичны эффектам поражения.
В Австралии пациенты с PD осматриваются специализированными командами DBS, которые оценивают вероятные преимущества и риски, связанные с DBS для каждого человека. [2] Цель этих рекомендаций — помочь неврологам и врачам общей практики определить пациентов, которым может быть полезно направление в команду DBS. Обычными показаниями для направления являются двигательные флуктуации и/или дискинезии, которые не контролируются должным образом оптимизированной медикаментозной терапией, тремор, резистентный к лекарствам, и непереносимость медикаментозной терапии. Раннее направление на рассмотрение DBS рекомендуется, как только оптимизированная медикаментозная терапия не обеспечивает удовлетворительного двигательного контроля. [6]
Таламус является еще одной потенциальной целью для лечения тремора; в некоторых странах также является субталамическое ядро , хотя и не в Соединенных Штатах из-за его серьезных побочных эффектов. Стимуляция частей таламуса или их повреждение использовались при различных психиатрических и неврологических состояниях, а при применении при двигательных расстройствах целью являются двигательные ядра таламуса. [2] Таламотомия является еще одним хирургическим вариантом лечения болезни Паркинсона. Однако ригидность не полностью контролируется после успешной таламотомии, она заменяется гипотонией. Кроме того, могут возникнуть серьезные осложнения, например, левая вентрально-латеральная таламотомия у пациента-правши приводит к ухудшению вербальной речи, в то время как правая таламотомия вызывает визуально-пространственные дефекты. [7] Однако для пациентов, для которых DBS невозможна, было показано, что абляция субталамического ядра безопасна и эффективна. [8] DBS не подходит для некоторых пациентов. Пациенты с иммунодефицитом являются примером ситуации, в которой DBS не является подходящей процедурой. Однако основной причиной, по которой DBS не часто выполняется, является стоимость. Из-за своей высокой стоимости DBS не может быть выполнена в регионах мира, которые не богаты. В случае таких обстоятельств создается постоянное поражение в субталамическом ядре (STN), поскольку это более благоприятная хирургическая процедура. [9] Хирургическая процедура будет проводиться на недоминантной стороне мозга; поражение может быть предпочтительным, чтобы избежать многочисленных замен кардиостимулятора. Более того, пациенты, которые получают облегчение от стимуляции без каких-либо побочных эффектов и нуждаются в замене кардиостимулятора, могут получить поражение, выполненное на них в том же положении. Параметры стимуляции служат руководством для предпочтительного размера поражения. [10] Для того чтобы определить часть мозга, которая должна быть разрушена, были разработаны новые методы, такие как микроэлектродное картирование. [11]
Кластерные головные боли возникают циклически или кластерами, что и дало название состоянию. Кластерная головная боль — один из самых болезненных типов головной боли. [12] Приступы частых кластерных головных болей могут длиться от нескольких недель до нескольких месяцев. [13] Были предприняты попытки лечить кластерные головные боли путем абляции тройничного нерва , но они не были очень эффективными. В настоящее время изучаются другие хирургические методы лечения кластерных головных болей. [14]
Абляционная психохирургия продолжает использоваться в нескольких центрах в разных странах. [15] В США есть несколько центров, включая Массачусетскую больницу общего профиля , которые проводят абляционные психохирургические процедуры. [16] Бельгия, [15] Великобритания, [17] и Венесуэла [18] являются другими примерами стран, где эта техника все еще используется. В Китайской Народной Республике хирургическая абляция использовалась для лечения психологических и неврологических расстройств, в частности шизофрении , но также включая клиническую депрессию и обсессивно-компульсивное расстройство . [19] Официальное информационное агентство Синьхуа с тех пор сообщило, что Министерство здравоохранения Китая запретило процедуру при шизофрении и строго ограничило практику при других состояниях. [20] В недавних исследованиях глубокая стимуляция мозга (DBS) начинает заменять абляционную хирургию мозга при тяжелых психиатрических состояниях, которые, как правило, устойчивы к лечению, таких как обсессивно-компульсивное расстройство. [21]
Экспериментальная абляция включает сверление отверстий в черепе животного и введение электрода или небольшой трубки, называемой канюлей, в мозг с помощью стереотаксического аппарата. Повреждение мозга может быть создано путем проведения электричества через электрод, который повреждает целевую область мозга. Аналогичным образом, в канюлю могут быть введены химические вещества, которые могут повредить интересующую область. Сравнивая предшествующее поведение животного с поведением после поражения, исследователь может предсказать функцию поврежденного сегмента мозга. [22] Недавно было показано, что лазеры эффективны при абляции как мозговой, так и мозжечковой ткани. Например, лазерная технология, называемая лазерной абляцией под контролем МРТ [23] , обеспечивает большую точность определения местоположения и размера поражения и не вызывает термического повреждения прилегающих тканей. Детская больница Техаса является одной из первых, кто применил этот метод под контролем МРТ для эффективного и точного разрушения и лечения поражений мозга. Яркий пример — пациент в этой больнице, который теперь больше не страдает частыми припадками благодаря успеху этого лечения. [24] Лазерная абляция под контролем МРТ также используется для абляции опухолей мозга, простаты и печени. Нагревание или замораживание также являются альтернативными методами абляционной хирургии мозга. [25]
Ложное поражение — это способ для исследователей нанести плацебо-повреждение животным, участвующим в экспериментальной абляции. Всякий раз, когда канюля или электрод помещаются в мозговую ткань, сам инструмент наносит непреднамеренный дополнительный ущерб. Ложное поражение — это просто размещение инструмента для поражения в том же месте, в котором он был бы помещен при обычном поражении, только без химического или электрического процесса. Этот метод позволяет исследователям правильно сравнивать с соответствующей контрольной группой, контролируя нанесенный ущерб отдельно от предполагаемого поражения. [26]
Эксайтотоксическое поражение — это процесс введения возбуждающей аминокислоты в мозг с помощью канюли. Аминокислота используется для уничтожения нейронов, по сути, стимулируя их к смерти. Каиновая кислота — пример возбуждающей аминокислоты, используемой при этом типе поражения. Одним из важнейших преимуществ этого поражения является его специфичность. Химические вещества являются селективными, поскольку они не повреждают окружающие аксоны близлежащих нейронов, а только целевые нейроны. [1]
Радиочастотные (РЧ) поражения производятся электродами, помещенными в мозговую ткань. РЧ ток — это переменный ток очень высокой частоты. Процесс, в ходе которого ток проходит через ткань, производит тепло, которое убивает клетки в окружающей области. В отличие от эксайтотоксических поражений, РЧ поражения уничтожают все в непосредственной близости от кончика электрода. [1]
Использование абляционной хирургии мозга на прилежащем ядре является неправильным методом лечения зависимостей, по мнению доктора Чарльза О'Брайена . Однако доктор Джон Адлер считает, что абляция может предоставить ценную информацию о том, как работает прилежащее ядро. [27]