Использование стереотаксического метода в исследованиях ЦНС (стр. 1 из 3)

Оренбургская Государственная Медицинская Академия

Кафедра нормальной физиологии

КУРСОВАЯ РАБОТА

По теме: Использование стереотаксической методики в исследованиях функций ЦНС

Выполнил: Рузаев Владимир Владимирович

Проверил: Калмыкова З. А.

Оренбург - 2011 год.

Оглавление

Введение

Становление и развитие стереотаксического метода

Основные принципы стереотаксического метода

Стереотаксические аппараты

Заключение

Список литературы

Введение

Новые диагностические и лечебные методы являются мощными и эффективным стимулом развития медицины вообще и нейрохирургии в частности. «Наука движется толчками в зависимости от успехов, делаемых методикой. С каждым шагом методики вперед мы как бы поднимаемся ступенью выше, с которой открывается нам более широкий горизонт с невидимыми ранее предметами», - писал И. П. Павлов.

Стереотаксический метод (от греческого: стереос – пространство; таксис – расположение, порядок) характеризует собой один из значительных этапов развития современной нейрохирургии, в котором особенно ярко проявляется тенденция к интеграции таких, на первый взгляд, мало связанных между собой областей знания, как анатомия и хирургия головного мозга, геометрия и теоретическая рентгенология.

Стереотаксический метод представляет собой совокупность средств и приемов, при которых практическая задача обеспечения возможности малотравматического хирургического доступа к любым отделам мозга решается на основе математических приемов и в значительной мере зависит от правильного понимания геометрических свойств рентгеновского изображения.

Стереотаксический метод – метод точного введения электродов, микропипеток, термопар в глубоко расположенные структуры мозга с помощью стереотаксического прибора. Координаты структур мозга определены в специальных стереотаксических атласах и выражены в трехмерной системе координат. Согласно этим координатам с помощью микрометрических винтов вводят электрод в нужную точку структуры мозга. Стереотаксическая методика используется для изучения деятельности различных глубинных структур мозга. Через введенные электроды можно регистрировать биоэлектрическую активность мозга (например, с помощью электроэнцефалографии (ЭЭГ), вызванных потенциалов (ВП)), раздражать или разрушать его структуры. С помощью введенных канюль можно вводить химические вещества к разным структурам мозга и в его желудочки.

Эта методика помогла определить локализацию многих нервных центров и изучать их функции, понять принцип деятельности мозга как единого целого.

Становление и развитие стереотаксического метода

Несомненная заслуга разработки стереотаксического метода для нейрофизиологических экспериментов принадлежит английским ученым – нейрохирургу Horsley и инженеру Clarke. В 1906 году они создали прибор с координатной системой для стереотаксических операций на животных и обосновали основные принципы нового метода. Эти исследования предложили термин «стереотаксис», который в дальнейшем прочно вошел в нейрохирургию.

Однако задолго до публикаций этих авторов в русской и иностранной литературе появились сообщения профессора Московского университета Д. Н. Зернова, который создал первый стереотаксический аппарат – энцефалометр, предназначенный для анатомических исследований и нейрохирургических операций на головном мозге человека. Этот прибор был продемонстрирован 22 марта 1889 г. на заседании Физико-математического общества Московского университета.

Оригинальный прибор, созданный Д. Н. Зерновым, можно считать прототипом ряда современных стереотаксических аппаратов. Этот прибор укрепляли на голове в одном и том же положении по отношению к костям черепа с помощью пяти упоров.

Энцефалометр был успешно применен в клинике в 1889г., о чем впоследствии сообщил Н. В. Алтухов. В Яузскую больницу был доставлен в тяжелом состоянии больной, у которого после травмы черепа развилась джексоновская эпилепсия. Известный невропатолог Л. С. Минор предложил произвести трепанацию черепа и обнажение левой роландовой борозды. Ее локализацию проф. Зернов определил с помощью энцефалометра. В этом месте было наложено трепанационное отверстие, и через него выделилось значительное количество гноя. И это один из множества примеров применения данного аппарата.

Ученик Д. Н. Зернова Н. В. Алтухов провел интересные исследования, которые были изложены в его работе «Энцефалометрические исследования мозга в связи с полом, возрастом и черепным указателем» (1891). На основании анатомических исследований с помощью прибора Зернова Н. В. Алтухов составил подробные энцефалометрические карты отдельно для различных больных для мужчин и женщин, для детей, а так же карту среднего положения борозд и базальных ганглиев разных больных.

Как нередко бывает с научными достижениями, существенно опережающими науку своего времени, новаторские работы Зернова и Алтухова, так же как работы Horsley и Clarke (хотя и в меньшей степени), остались практически незамеченными и неоцененными. Лишь через два десятилетия стереотаксический метод прочно вошел в практику нейрофизиологических лабораторий и доказал свою исключительную ценность для изучения функций ЦНС. Затем понадобилось еще около 20 лет для того, чтобы невролог Spiegel и нейрохирург Wycis произвели первую современную стереотаксическую операцию на глубоких структурах мозга. Этим двум ученым принадлежит несомненный приоритет в создании всех основных предпосылок для развития нового метода – они предложили современный стереотаксический аппарат, создали первый стереотаксический атлас мозга человека и впервые применили разработанный ими метод при многих заболеваниях ЦНС.

Основные принципы стереотаксического метода

Стереотаксический метод, или сокращенно стереотаксис (от греч. stereos – объемный, пространственный и taxis – расположение), представляет собой совокупность приемов и расчетов, позволяющих с помощью специальных приборов и методов рентгенологического и функционального контроля с большой точностью ввести канюлю (электрод) в заранее определенную глубоко расположенную структуру головного или спинного мозга для воздействия на нее с лечебной целью. Основным методическим приемом стереотаксиса является сопоставление условной координатной системы мозга с координатной системой стереотаксического прибора.

Основой хирургического стереотаксиса является вычисление точных пространственных соотношений между какой-либо заданной структурой в глубине мозга и рядом точек – ориентиров, которыми служат внутримозговые и (значительно меньше) черепные анатомические образования. В результате этого стереотаксический метод дает возможность хирургического воздействия на любую структуру, расположенную практически в любом отделе головного и спинного мозга, соответственно предварительно определенным координатам.

С теоретической точки зрения нахождение центра заданной структуры в глубине мозга сводится к определению положения точки в пространстве. Как известно из аналитической геометрии, положение точки можно определить с помощью декартовой системы координат или взаимно перпендикулярных плоскостей (рис. 1). Эти плоскости соответственно связаны тремя осями – абсцисс, ординат и аппликат. Координаты заданной точки внутри системы определяются ее расстоянием от всех трех координатных плоскостей, т. е. длиной перпендикуляров, опущенных из этой точки на указанные плоскости. Известно также, что для определения любой точки в пространстве достаточно найти две ее координаты и в этом случае построение третьей плоскости не обязательно.

Рис. 1. Схематическое изображение локализации точки цели в глубине мозга в трех плоскостях пространства.

Увидеть ориентиры, по которым можно рассчитать точку цели, можно только на рентгеновском снимке. Поскольку требуется найти две координаты указанной точки, необходимо два снимка – в боковой и переднезадней проекциях, позволяющих получить координаты искомой точки в сагиттальной и фронтальной плоскостях. Третью координату (в горизонтальной плоскости) можно рассчитать по имеющимся двум.

Рентгенологическое исследование является не только обязательным, но и, пожалуй, самым сложным компонентом стереотаксического метода. Это исследование требует соблюдения ряда условий. Точность стереотаксиса – это в первую очередь точное соблюдение этих условий.

Анод рентгеновской трубки является точечным источником энергии, поэтому пучок рентгеновых лучей всегда расходящийся. Этот феномен, носящий название дивергенции, означает, что изображение объекта на пленке больше по размерам, чем сам объект (из этого правила, однако, есть исключение, о нем сказано ниже). Увеличение расстояния объекта от центрального луча в плоскости, перпендикулярно этому лучу, не ведет к увеличению дивергенции(Spiegel, Wycis, 1952)Дивергенция требует во время каждой стереотаксической операции вводить поправку во все расчеты, причем поправку двоякого рода: все размеры на снимках для приведения истинным следует уменьшить, а размеры (расстояния), полученные из стереотаксических атласов, которые следует перенести на снимки нужно в той же пропорции увеличить.

Существует четыре способа коррекции дивергенции рентгеновских лучей. Наиболее эффективным способом является увеличение расстояния между рентгеновской трубкой и головой больного. Если это расстояния больше 4 м, то пучок лучей можно считать параллельным, а размеры объекта на снимке – истинными. Этот метод, предложенный Talairach, называется телерентгенографией. Однако для этого метода необходимы большая операционная и мощные рентгеновские аппараты.

Для преодоления трудностей, связанных с дивергенцией, Schaltenbrand (1953) предложил метод орторентгенографии, который заключался в применении движущейся прорези, расположенной перед рентгеновской трубкой. Это позволяет полностью элиминировать все непараллельные лучи, за исключением тех, которые находятся в плоскости прорези. Этот метод также не получил распространения в практике стереотаксиса.