Лазерный мир

Горяйнов С.А., Потапов А.А., Гольбин Д.А., Зеленков П.В., Кобяков Г.Л., Гаврилов А.Г., Охлопков В.А., Шурхай В.А., Шелеско Е.В., Жуков В.Ю., Лощенов В.Б., Савельева Т.А., Кузьмин С.Г. // Журнал «Вопросы нейрохирургии» имени Н.Н. Бурденко. 2012;76(6): 57‑65

В настоящей статье мы подробно рассмотрим метод интраоперационной метаболической навигации, дополненный лазерной биоспектроскопией.

Первые экспериментальные исследования эффективности лазерной спектроскопии для определения границ опухоли в головном мозге у животных были проведены W. Poon и соавт. [55]. Первое упоминание об использовании лазерной спектроскопии у больного с глиомой головного мозга принадлежит W. Stummer и соавт. [64] 

Принцип метода основан на сверхбыстрой детекции отраженного лазерного сигнала от поверхности исследуемой ткани. Прибор состоит из источника лазерного излучения (красный лазер), оптических волокон, преобразователя и компьютера со специальной программой для анализа излучения

Свет лазера, попадая на исследуемую ткань, возбуждает молекулу PpIX, которая испускает отраженный сигнал, улавливаемый детекторами. С помощью преобразователя сигнал формируется в диаграмму, на которой можно видеть относительные величины флуоресцентного контраста, который рассчитывается как отношение площади пика сигнала PpIX к площади отраженного лазерного сигнала

Вычисление величины флуоресцентного контраста — площадь пика сигнала PpIX (стрелка вверх, второй пик)/площадь отраженного лазерного сигнала (стрелка вниз, первый пик).

Флуоресцентная навигация с применением 5-АЛК, дополненная лазерной биоспектроскопией, в хирургии глиом головного мозга может быть перспективным методом интраоперационной диагностики, позволяющим более четко дифференцировать границы опухоли, перифокальной зоны и интактной мозговой ткани и тем самым повысить радикальность хирургического вмешательства. Преимущество спектроанализа заключается в том, что он позволяет выявить накопление РрIX в ткани при наличии умеренного количества крови (видимая флуоресценция при ее наличии затруднена), а также в отсутствие видимого свечения определяет его уровень, благодаря чему было обнаружено, что даже визуально «нефлуоресцирующие» опухоли на самом деле обладают определенным уровнем флуоресценции. По мнению S. Utsuki и соавт. [70], методика лазерной спектроскопии может использоваться в хирургии нефлуоресцирующих опухолей головного мозга, помогая выявить границы инфильтративной растущей глиомы, когда стандартные методы флуоресценции неэффективны. Результаты исследований ряда авторов [14, 72] свидетельствуют о том, что использование лазерной спектроскопии позволяет уменьшить частоту ошибок в ходе операции при идентификации злокачественных глиальных опухолей (Grade III—IV), а также некоторых доброкачественных опухолей (Grade I—II) и накапливающих 5-АЛК.

По мере накопления опыта работы с 5-АЛК были выявлены определенные ограничения данного метода, в частности, отсутствие накопления PpIX у ¹/₃ пациентов с глиомами головного мозга. Это может быть обусловлено различными механизмами, в частности, низким митотическим потенциалом опухоли, выраженной неоднородностью ее строения, активным эффлюксом препарата из клеток глиомы. В связи с этим в настоящее время активно разрабатываются методы комбинированной спектроскопии в нейрохирургии. Перспективным представляется дополнение стандартной интраоперационной спектроскопии новыми опциями, что особенно важно в хирургии нефлуоресцирующих опухолей головного мозга. К ним относятся исследование аутофлуоресценции, изучение светорассеивающих свойств исследуемых тканей и оксигенации тканей.

В настоящее время в нейрохирургии используются различные методы интраоперационной нейровизуализации. Бесспорно, использование метаболической навигации, дополненной лазерной спектроскопией, является перспективным методом в нейроонкологии, сосудистой нейрохирургии, хирургии базальной ликвореи. Будущие исследования направлены на поиск новых методов метаболической нейронавигации и совершенствование оптического спектрального анализа тканей мозга с использованием различных метаболитов.

Комментарий

Представлен обзор использования метода флуоресцентной диагностики в различных областях нейрохирургии: в нейроонкологии (на примере глиом головного мозга, менингиом и метастазов), сосудистой нейрохирургии и хирургии базальной ликвореи. Описаны основные этапы развития метода, его преимущества и недостатки. Отдельно рассматриваются вопросы применения 5-АЛК и флуоресцеина натрия. Описаны основные принципы флуоресцентной диагностики и даны представления о методе лазерной спектроскопии в нейроонкологии как дополнительной опции быстрой количественной интраоперационной метаболической навигации. Показаны ограничения лазерной спектроскопии с использованием 5-АЛК, обсуждаются преимущества комбинированной лазерной спектроскопии с использованием дополнительных опций.

Полное содержание на https://www.mediasphera.ru/issues/zhurnal-voprosy-nejrokhirurgii-imeni-n-n-burdenko/2012/6/030042-8817201269