Ларс Лекселл (24 ноября 1907 — январь 1986) — шведский врач и профессор нейрохирургии Каролинского института в Стокгольме , Швеция . Он был изобретателем радиохирургии .
Ларс Лекселл родился в приходе Фессберг , Швеция , 24 ноября 1907 года. Он закончил медицинское образование в Каролинском институте и начал свою нейрохирургическую подготовку в 1935 году под руководством Герберта Оливекроны . Разработка электронистагмографии и диссертация о мышечном контроле и гамма-мотонейронах были его ранними научными достижениями. [1] В 1949 году он разработал свою дугоцентрированную стереотаксическую систему, основанную на полярной системе координат. В 1951 году с помощью циклотрона Уппсальского университета Лекселл и физик и радиобиолог Борье Ларссон разработали концепцию радиохирургии . Лекселл и Ларссон впервые применили пучки протонов , идущие с нескольких направлений в небольшую область мозга [ 2] в экспериментах на животных и при первом лечении пациентов-людей. Таким образом, он разработал новый неинвазивный метод разрушения дискретных анатомических областей мозга, минимизируя воздействие на окружающие ткани. Он стал профессором хирургии в Лундском университете в 1958 году. С 1960 года до выхода на пенсию в 1974 году он был профессором и заведующим кафедрой нейрохирургии Каролинского института в Стокгольме , сменив Герберта Оливекрону , основателя кафедры в 1920 году . ]
В это время Лекселл продолжал свою работу в области стереотаксической радиохирургии и совершенствования стереотаксических методов. [4] Первый прототип гамма-ножа был установлен в Софиахеммете в 1968 году. За оставшуюся часть своей карьеры Лекселл лечил с его помощью 762 пациента. На протяжении всего этого времени он предлагал улучшить радиохирургию с помощью современных методов визуализации, включая КТ , МРТ и ангиографию , которые используются в настоящее время. Сегодня метод Лекселла используется в качестве эффективного лечения многих заболеваний, таких как артериовенозные мальформации , опухоли гипофиза , акустические невриномы , краниофарингиомы , менингиомы , метастатические опухоли и опухоли основания черепа , а также первичные опухоли головного мозга . Устройство изготовлено шведской компанией Elekta Instruments, Inc. , которая производит оборудование для стереотаксической хирургии и радиохирургии , основанное на изобретениях Leksell. Он был основан им в 1972 году. Он мирно скончался в возрасте 78 лет в 1986 году во время быстрой прогулки по швейцарским Альпам.
Лекселл начал свое нейрохирургическое обучение у Герберта Оливекроны в 1935 году в больнице Серафимер, одной из старейших больниц Швеции , основанной в 1752 году. Нейрохирургическая служба Оливекроны пользовалась солидной международной репутацией и привлекала большое количество стажеров со всего мира. Некоторое время Лекселл служил врачом-добровольцем в Финляндии , когда она подверглась нападению Советского Союза в ноябре 1939 года. Позже он рассказал, что во время той войны он часто размышлял о возможности извлечения пуль из мозга с минимальным повреждением мозга. окружающую ткань мозга с помощью механического инструмента. [5]
В начале 1940-х годов Лекселл присоединился к Рагнару Граниту , лауреату Нобелевской премии 1967 года, для экспериментальных исследований в области нейрофизиологии . В 1945 году он защитил докторскую диссертацию, монографию о моторной гамма-системе под названием «Потенциал действия и возбуждающие эффекты малых волокон вентрального корешка на скелетные мышцы ». [6] Это стало важной вехой в понимании мышечного контроля. и теперь стала частью базовой нейрофизиологии. В эти годы он вместе с Гранитом и Скоглундом внес еще один важный вклад, описав феномен эфапсиса, «искусственных синапсов», вызываемых локальным давлением на нерв, как возможный механизм, участвующий в невралгии тройничного нерва.
Возобновив клиническую работу, он приступил к разработке стереотаксического инструмента. Стереотаксический метод является продуктом Роберта Кларка, инженера , физиолога и хирурга , который вместе с нейрохирургом Виктором Хорсли разработал инструмент для моделирования и создания повреждений в точных местах мозга экспериментальных животных: аппарат Хорсли-Кларка . Кларк придумал эту концепцию в 1895 году, а оригинальное устройство было построено в 1905 году и впервые использовано в 1906 году.
Первое успешное краниальное применение стереотаксической хирургии на людях принадлежит команде Эрнеста Шпигеля и Генри Вайсиса из отделения экспериментальной неврологии Университета Темпл в Филадельфии (Spiegel et al., 1947). Их первоначальный каркас, использующий декартову систему координат и аналогичный по конструкции и принципу действия устройству Кларка-Хорсли, фиксировался к голове пациента с помощью гипсовой повязки. Каркас и гипсовая повязка были съемными, что позволяло проводить отдельные сеансы визуализации и операции. Контрастная рентгенография , вентрикулография и позднее пневмоэнцефалография позволили визуализировать внутричерепные ориентиры, по которым можно было определить расположение интересующих структур-мишеней. Первоначальные заявки касались психохирургии . [7]
В 1947 году Лекселл посетил Вайсиса в Филадельфии, а затем разработал и описал свой инструмент в публикации 1949 года. Это был первый пример стереотаксической системы, основанной на принципе «центра дуги». [8] В отличие от декартовой системы координат устройства Шпигеля-Вициса, в системе Лекселла использовались три полярные координаты (угол, глубина и передне-заднее расположение). Это устройство «дугового квадранта» обеспечивало максимальную гибкость в выборе точки входа и траектории зонда и, следовательно, было намного проще в использовании. В последующие годы рама претерпевала изменения, но по функциям и внешнему виду она остается очень похожей на оригинальное устройство 1949 года. [9] Использование подвижной полудуги с электрододержателем предполагает, что кончик зонда может достигать цели независимо от положения держателя или угла наклона дуги относительно устройства фиксации черепа, рамы или основания. пластина с планками для винтов фиксации кости. Эта конструкция позволяет также использовать трансфеноидальный, прямой латеральный и субокципитальный доступы датчиков. Лекселл был во многих отношениях перфекционистом и всю оставшуюся жизнь продолжал менять и пересматривать конструкцию практически каждой мелкой части своего инструмента, хотя основная полукруглая рамка сохранялась. Он сосредоточил внимание не только на совершенствовании функций инструмента, но и на его эстетическом внешнем виде. Важной особенностью было то, что «аппарат должен быть прост в обращении и практичен в повседневной клинической работе» и «необходима высокая степень точности». Часто цитируемая цитата: «Инструменты, используемые хирургом, должны быть адаптированный к задаче, и что касается человеческого мозга, ни один инструмент не может быть слишком усовершенствованным». [10]
Первым документально подтвержденным клиническим применением стереотаксической системы Лекселла стал случай кисты краниофарингиомы, которую прокололи и обработали инъекцией радиоактивного фосфора. этот пациент, вероятно, был первым пациентом в мире, подвергшимся этой форме терапии (1948). До появления современных методов визуализации (КТ, МРТ) вентрикулография обычно использовалась и в некоторых центрах до сих пор используется для определения целевых координат. Уже в конце 1940-х годов нейрорадиология была хорошо развитой специальностью в больнице Серафимер, а ангиография и пневмоэнцефалография практиковались регулярно. Лекселл выполнил пневмоэнцефалографию сначала в положении сидя, а затем в положении лежа на спине, чтобы визуализировать переднюю и заднюю спайки соответственно. Чтобы компенсировать расходимость рентгеновских лучей , он построил схему из плотно упакованных концентрических кругов, приближенных к спиралям, геометрически связанным с расходимостью и расстоянием между рентгеновской трубкой и пленкой, и плоскостями кадра, для определение координат цели; следует, однако, признать, что в отличие от других изобретений Лекселла многим хирургам было трудно понять и использовать эту схему. [11]
Помимо страстного интереса к техническим аспектам стереотаксии , Лекселл в 1950-х и 1960-х годах очень активно работал в операционной. Он выполнил большое количество паллидотомий, а позднее и таламотомий при болезни Паркинсона и капсулотомий при различных формах психических расстройств. Результаты серии из 81 пациента, подвергнутых паллидотомии, были опубликованы в 1960 году, а 116 пациентов, которым была выполнена капсулотомия, были зарегистрированы в 1961 году. [12]
Инструменты, используемые хирургом, должны быть адаптированы к поставленной задаче, а когда речь идет о человеческом мозге, ни один инструмент не может быть слишком усовершенствованным.
— Ларс Лекселл
Термин и концепция радиохирургии были введены Лекселлом еще в 1951 году, когда он пришел к выводу, что принцип «центра дуги» и его первый стереотаксический инструмент пригодны для замены зонда (игольчатого электрода) путем перекрестного воздействия на внутримозговые структуры с помощью узкие лучи лучистой энергии . Сначала были опробованы рентгеновские лучи , но в качестве альтернативы были использованы гамма-лучи и ультразвук . [13]
Первоначальные эксперименты проводились на кошках, а затем несколько пациентов с болью и хроническим психозом лечились с помощью рентгеновской трубки напряжением 280 кВ, прикрепленной к дуге. Особый интерес представляет тот факт, что в 1953 году было проведено лечение двух случаев невралгии тройничного нерва , и при наблюдении в 1971 году они все еще не испытывали боли. [14]
В 1946 году Лекселл был назначен главой нейрохирургического отделения в Лунде на юге Швеции , где он стал профессором в 1958 году и оставался им до 1960 года. В те дни в мире было очень мало нейрохирургов, активно занимавшихся стереотаксической хирургией, и международная сеть была очень обширной. маленький; Интересно, что бренд Schalten и Стереотаксический атлас Бейли были частично основаны на некоторых образцах мозга , предоставленных Leksell. Находясь в Лунде, Лекселлу, по-видимому, удалось уклониться от многих своих клинических обязанностей, поскольку он смог инициировать тесное сотрудничество с группой физиков под руководством Бёрье Ларссона из Университета Упсалы (к северу от Стокгольма ), где был доступен синхроциклотрон.
Они провели эксперименты со стереотаксическим облучением высокоэнергетическими протонами на козах, в результате чего появилась плодотворная публикация в журнале Nature в 1958 году. Этот метод также применялся у нескольких пациентов с болезнью Паркинсона (паллидотомия), психическими расстройствами (капсулотомия) и болью (мезенцефалотомия). [15] Хотя точно расположенные и четко ограниченные поражения могли быть созданы с помощью сфокусированных протонных пучков, как было продемонстрировано в нескольких случаях вскрытия, синхроциклотрон оказался слишком сложным для общего клинического использования. Это вынудило Лекселла рассмотреть другие источники излучения, и он приступил к разработке гамма-установки на кобальте-60 , которая была полностью интегрирована со стереотаксической системой. Разработка «лучевого ножа» началась после того, как Лекселл был назначен преемником Olivecrona в 1960 году, а первое отделение было открыто в 1967 году. Позже в том же году появились сообщения о двух первых случаях, когда пациенты с болью, связанной с раком , подвергались радиохирургической таламотомии. [16] Первоначально радиохирургия и гамма-аппарат были разработаны с надеждой, что они обеспечат бескровный и менее рискованный метод, который будет применяться главным образом в функциональной нейрохирургии , например, при таламотомии при болезни Паркинсона. С другой стороны, Лекселл всегда считал свой стереотаксический инструмент хирургическим инструментом, который также следует использовать в общей нейрохирургии, чтобы повысить точность и минимизировать риски. [17] Эта идея в некоторой степени была реализована благодаря широкому использованию стереотаксической техники при пункции кист, а также при выполнении биопсии в критических областях. Гамма-аппарат вскоре оказался полезным при лечении некоторых заболеваний, ранее требовавших нейрохирургического вмешательства, таких как аденомы гипофиза , акустические невриномы и артериовенозные мальформации . Такое использование радиохирургии произвело революцию в лечении этих состояний, но было встречено скептицизмом со стороны нейрохирургического сообщества. [18]
Заслуживают упоминания еще два примера инноваций Лекселла. Он был первым, кто применил ультразвук в нейрохирургической диагностике, разработав эхоэнцефалографию еще в 1955 году. Более того, его щипцы двойного действия стали незаменимым инструментом в руках большинства нейрохирургов. [19]