Клинико-анатомические критерии в индивидуальном планировании и оптимизации оперативных доступов в хирургии опухолей задней черепной ямки

УДК:616.714.35-006-089

КЛИНИКО-АНАТОМИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ В ИНДИВИДУАЛЬНОМ ПЛАНИРОВАНИИ И ОПТИМИЗАЦИИ ОПЕРАТИВНЫХ ДОСТУПОВ В ХИРУРГИИ ОПУХОЛЕЙ ЗАДНЕЙ ЧЕРЕПНОЙ ЯМКИ

С. В. Ишков

Оренбургский государственный медицинский университет МЗ РФ, Оренбург, Россия

В результате рентгенометрического исследования 160 компьютерных томограмм пациентов без патологии костей черепа и головного мозга определены линейные и угловые краниометрические параметры, характеризующие индивидуальную конфигурацию строения костно-оболочечного каркаса задней черепной ямки, выявлены особенности строения и пространственного расположения отдельных костных образований. Особенности смещений структур и сосудисто-нервных образований при опухолях различной локализации в зависимости от формы задней черепной ямки изучали при помощи методики проекционного анализа 93 компьютерных томограмм (из них 72 ангиограммы) и 48 магнитно-резонансных томограмм (из них 37 ангиограмм). По совокупности клинико-анатомических данных создавали индивидуальную анатомическую модель задней черепной ямки, отражающую особенности строения костно-оболочечного каркаса и краниоцеребральной топографии в зависимости от локализации опухоли. В результате исследования разработан метод планирования и оптимизации параметров срединного, парамедианного и ретросигмовидного доступов к субтенториальным опухолям на основе анатомической модели, позволивший детально рассчитать линейные и угловые параметры доступов, тем самым увеличить их точность и снизить травматичность.

Ключевые слова: опухоли задней черепной ямки, оперативные доступы, планирование.

Введение

Основным критерием выбора адекватного оперативного доступа в хирургии опухолей задней черепной ямки является его возможность обеспечить максимально радикальное удаление новообразования при минимальном повреждении мозговых структур и сосудисто-нервных образований [4, 9, 10, 13]. Планирование доступа с анализом нюансов его выполнения и возможных условий, возникающих во время операции, рассматривается в современной нейрохирургии как способ предотвращения возможных осложнений [1, 3]. Предложена методика компьютерной 3D-реконструкции томограмм пациентов для индивидуализации взаиморасположения костных ориентиров и синусов твердой мозговой оболочки при планировании латерального субокципитального доступа в хирургии основания черепа [8, 11, 12]. По мнению ряда авторов, система компьютерной нейронавига-ции является наиболее эффективным методом планирования и осуществления оперативного доступа в режиме реального времени [5, 7]. Однако анатомические особенности задней черепной ямки (компактное расположение мозговых структур и сосудисто-нервных образований в костно-оболочечном каркасе) за-

трудняют применение системы нейронавига-ции в хирургии опухолей субтенториальной локализации. Имеются единичные публикации о применении этого метода при расчете объема резекции задней стенки внутреннего слухового прохода при удалении вестибулярных шванном [6] и при планировании доступа к гематомам полушарий мозжечка с предварительной установкой рентгеноконтрастных меток [2].

Таким образом, является актуальной задача по разработке анатомически обоснованных способов планирования оперативных доступов в хирургии опухолей задней черепной ямки с использованием ее индивидуальной анатомической модели, отражающей особенности строения костно-обо-лочечного каркаса и краниоцеребральной топографии в зависимости от локализации опухоли.

Цель исследования — оптимизация параметров срединного, парамедианного и ретросиг-мовидного доступов путем их индивидуального планирования в зависимости от локализации опухоли, особенностей краниоцеребральной топографии и формы костно-оболочечного каркаса задней черепной ямки.

Материал и методы исследования

Варианты строения костного основания задней черепной ямки изучали на 160 компьютерных томограммах пациентов в возрасте от 18 до 70 лет (мужчин — 92, женщин — 68) без патологии черепа и головного мозга, направленных на компьютерную томографию для исключения объемного процесса. Проводили измерение линейных и угловых параметров, определяющих конфигурацию задней черепной ямки: длину — расстояние от основания спинки турецкого седла до внутреннего затылочного возвышения, ширину — расстояние между углублениями борозды сигмовидного синуса у основания пирамиды височной кости, глубину — расстояние от воображаемой линии длины до заднего края большого затылочного отверстия, длину пирамиды височной кости — расстояние от верхушки до основания, хорду дуги затылочной кости — расстояние от внутреннего затылочного возвышения до основания пирамиды, угол наклона чешуи затылочной кости от плоскости большого затылочного отверстия, пирамидно-затылочный угол — угол между хордой затылочной кости и осью пирамиды, угол схождения пирамид —

угол между осями пирамид, угол ската — угол наклона ската от плоскости большого затылочного отверстия.

Особенности смещений мозговых структур, артерий и вен у пациентов с субтенториаль-ными опухолями в зависимости от локализации и формы задней черепной ямки изучали при помощи проекционного анализа 93 компьютерных томограмм (из них 72 ангиограм-мы) и 48 магнитно-резонансных томограмм (из них 37 ангиограмм) с использованием схемы костных ориентиров и проекционных линий (рис. 1). Обследование проводили на спиральном компьютерном томографе «Aquilion 32» (Toshiba, Япония) и магнитно-резонансном томографе «Vantage 1,5T» (Toshiba, Япония). Использовались стандартные протоколы исследования.

Планирование и компьютерное 3D-моде-лирование доступов проводили с использованием программы анализа компьютерных и магнитно-резонансных томограмм «eFilm Workstation 1.8.3» (eFilm Medical Inc., Canada), дополнительно использовали систему компьютерной нейронавигации «Stealth Station S7» (Medtronic, USA).

Рис. 1. Проекционный анализ компьютерных томограмм при помощи схемы костных ориентиров.

Горизонтальные проекционные линии:

1 — от точки НАЗИОН;

2 — от наружного угла глаза (НУГ);

3 — франкфуртская горизонталь (ФГ) -от нижнего края глазницы через верхний край наружного слухового прохода;

4 — через нижний край наружного слухового прохода (НКСП);

5 — через основания сосцевидных отростков (оСО).

Вертикальные проекционные линии: А — от угла нижней челюсти; В — через верхний и нижний край наружного слухового прохода;

С — через основание сосцевидного отростка, г — справа, s — слева;

D — от середины расстояния между основанием сосцевидного отростка и срединной линией Е

Проводили математический анализ и вариационно-статистическую обработку полученных данных на персональном компьютере с помощью программ MS Excel и Statistica 10 с использованием дисперсионного, регрессионного и корреляционного анализа. Достоверность результатов установлена при наличии нормального распределения значений по t-критерию Стьюдента, в качестве непараметрических критериев применялись: критерий Вилкоксона (в случае зависимых выборок) и критерий Манна — Уитни (в случае независимых выборок). Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез в данном исследовании принимали равным 0,05.

Результаты и их обсуждение

В результате рентгенометрического анализа компьютерных томограмм установлено, что длина, ширина и глубина характеризуют различия в строении внутреннего основания задней черепной ямки, а углы между костными образованиями характеризуют её индивидуальную конфигурацию и степень симметрии. Пирамидно-затылочный угол и угол схождения пирамид височных костей характеризовали индивидуальную конфигурацию и степень симметрии задней черепной ямки в аксиальной плоскости, а угол наклона ската и чешуи затылочной кости от плоскости большого затылочного отверстия — в сагиттальной плоско-

сти. Величина последнего, а также пирамидно-затылочного угла имела зависимость с длиной задней черепной ямки ^=0,95), угла схождения пирамид — с шириной ^=0,76).

С длинной задней черепной ямки положительно коррелировали ^=0,98) продольные параметры и расстояния между костными образованиями, с шириной — поперечные ^=0,82). Установлено, что длина пирамиды височной кости и основания сосцевидного отростка прямо зависела от длины задней черепной ямки ^=0,98). Величина угла схождения пирамид височных костей и уровень стояния верхнего края пирамиды относительно плоскости верхней грани находились в обратной зависимости от длины задней черепной ямки ^=-0,88). Длина канала слухового прохода была прямо пропорциональна длине пирамиды височной кости ^=0,76), а глубина его залегания — выраженности пе-трозальной части ^=0,77). Степень изгиба сигмовидного синуса и отдаленность его расположения от наружного слухового прохода прямо зависела от глубины задней черепной ямки ^=0,68).

В результате 3D-реконструкции компьютерных томограмм были выявлены особенности строения и пространственного расположения пирамиды височной кости, внутреннего слухового прохода, сосцевидных отростков, сигмовидного синуса в зависимости от формы задней черепной ямки (рис. 2).

Рис. 2. Различия в строении и расположении пирамиды височной кости в широкой (1) и узкой (2) задней черепной ямке

В результате проекционного анализа компьютерных и магнитно-резонансных томограмм установлено, что внутримозговые процессы наряду с циркулярной компрессией прилегающих к опухоли участков мозга вызывали смещение структур ствола мозга по продольной оси (рис. 3, слева): опухоли верхних отделов червя мозжечка по вектору (1) кпереди вверх в вырезку намета мозжечка. Опухоли нижних отделов червя мозжечка определяли вектор смещения (3) структур ствола мозга преимущественно вниз к шейно-затылочной дуральной воронке.

Менингиомы мостомозжечкового угла и не-вриномы слухового нерва при оральном направления роста вызывали смещение мозговых структур по вектору (1), при медиальном — по вектору (2), при каудальном — по вектору (3), (рис. 3, справа).

Отмечено, что при длине задней черепной ямки более 85 мм и глубине более 30 мм продольные смещения структур имели наибольшую степень свободы, а поперечные смещения — при ширине более 120 мм. В косых направлениях длительнее развивались смещения в длинной широкой глубокой задней черепной ямке.

Рис. 3. Схема смещений структур задней черепной ямки при опухолях полушарий, червя мозжечка и четвертого

желудочка, слева (КТ в сагиттальной проекции).

В — плоскость наружного слухового прохода; С — плоскость заднего основания сосцевидного отростка;

ФГ — франкфуртская горизонталь Схема смещений при парамедианном и латеральном расположении узловых опухолей, справа (КТ во фронтальной проекции): Е — срединная плоскость; Dd, Ds — плоскости от середины расстояния между средней линией и основанием сосцевидного отростка справа и слева; ФГ — франкфуртская горизонталь; 1-4 — векторы смещения мозговых структур

В результате проведенного клинико-анато-мического исследования разработана оригинальная методика планирования оперативных доступов к опухолям задней черепной ямки на основе индивидуальной анатомической модели, отражающей совокупность данных об особенностях строения костно-оболочечно-

го каркаса и краниоцеребральной топографии в зависимости от локализации опухоли.

Верхний и нижний срединный доступ

Срединные доступы применяли для подхода к опухолям нижних отделов вырезки намета мозжечка, внутримозговым опухолям червя мозжечка и четвертого желудочка, месту перехода ствола мозга в спинной мозг.

При планировании и составлении схемы срединных доступов использовали следующие костные ориентиры и проекционные линии: в аксиальной проекции и фронтальной проекции — наружное затылочное возвышение, основание сосцевидного отростка, линии Е, D, С (рис. 4).

Основной целью индивидуализации срединных доступов было увеличение точности (четкое соответствие размерам и локализации новообразования) и, как следствие, снижение травматичности.

Рис. 4. Схема верхнего срединного доступа на 3D-модели головы пациента: i — точка ИНИОН;

0 — точка ОПИСТИОН;

1 — линия разреза кожи;

2 — дуга атланта;

ТО — границы трепанационного окна;

ТМО — линия рассечения твердой мозговой оболочки (красным цветом);

Т — граница опухоли (голубым цветом);

ФГ (3) — франкфуртская горизонталь;

Е — срединная линия; D — парамедианная линия (середина расстояния между

основанием сосцевидного отростка и линией Е); С — латеральная линия

Удовлетворительные условия для подхода к внутримозговым опухолям верхнего червя мозжечка, медиальным отделам намета мозжечка и вырезке из верхнего срединного доступа складывались при глубине задней черепной ямки 35 мм и более, угле наклона чешуи затылочной кости от плоскости большого затылочного отверстия менее 125°, величине угла между осью Сатерлэнда (ход прямого синуса к месту слияния) и франкфуртской горизонталью менее 37°. Эти условия позволяли оптимизировать размеры трепанационного окна в зависимости от размеров и локализации опухоли.

Для нижнего срединного имели значение широтные параметры шейно-затылочного перехода при обнажении матрикса менингиом этой локализации. При ширине ямки менее 117 мм и неблагоприятным сочетанием описанных выше параметров складывались сложные условия при резекции заднего края большого затылочного отверстия и дуги атланта.

Субокципитальный парамедианный доступ

Парамедианный доступ использовали для подхода к опухолям для подхода к менин-гиомам свободного края намета мозжечка, латеральной и задней поверхности полушария мозжечка, задней грани пирамиды височной кости, латеральных отделов большого затылочного отверстия, внутримозговым опухолям полушария мозжечка.

При планировании парамедианного доступа использовали те же костные ориентиры, как и при планировании срединного доступа. Кроме проекционных линий Е, Б, С и франкфуртской горизонтали, использовали линию 5 (основания сосцевидного отростка), ограничивающую основание задней черепной ямки (рис. 5).

Рис. 5. Схема парамедианного доступа: 1 — точка входа; 2 — траектория доступа; 3 — линия разреза. Костные ориентиры:

i — «ИНИОН», о — «ОПИСТИОН», оСО — основание сосцевидного отростка. Проекционные линии: ФГ — франкфуртская горизонталь, С — вертикальная линия основания сосцевидного отростка, Е — срединная линия, Б — линия через середину расстояния «оСО — о»,

совпадает с линией разреза кожи; 5 — горизонтальная линия основания сосцевидного отростка;

ТО — границы трепанационного окна

На условия выполнения парамедианной су-бокципитальной краниотомии, кроме описанных выше краниометрических параметров, влияла длина хорды дуги затылочной кости — расстояние от внутреннего затылочного возвышения до основания пирамиды. При величине этого параметра 75 мм и более, наряду с благоприятным сочетанием величин описанных выше параметров, создаются условия выбора оптимального расположения и размеров трепанационного окна в соответствии с параметрами доступа.

При длине хорды дуги затылочной кости менее 75 мм для обеспечения оптимального угла операционного действия планировали расширение трепанационного окна ближе к средней линии. Широкая задняя черепная ямка (длина хорды дуги затылочной кости более 75 мм) отличалась от других форм массивным основанием, большей выраженностью сосцевидного отростка и толщиной затылочной кости.

При планировании подхода к свободному краю намета мозжечка оценивали его конфигурацию по сочетанию величины угла между осью прямого синуса с франкфуртской горизонталью и ширины задней черепной ямки. В широкой мелкой форме задней черепной ямки сочетание этих параметров наиболее благоприятно с хирургических позиций, палатка мозжечка имела пологую форму.

Субокципитальный

ретросигмовидный доступ

Ретросигмовидный доступ применялся для удаления неврином слухового нерва, ме-нингиом задней грани пирамиды височной кости и намета мозжечка.

При планировании ретросигмовидного доступа использовали следующие костные ориентиры: наружное затылочной возвышение ИНИОН 0), задний край большого затылочного отверстия ОПИСТИОН (о), место соединения теменной, височной и затылочной костей АСТЕРИОН (As), заднее основание сосцевидного отростка (оСО) (рис. 6).

При моделировании ретросигмовидного доступа к зоне внутреннего слухового прохода для выполнения необходимого диапазона манипуляций ориентировались на усредненные параметры доступа: угол операционного действия — 18-20°, глубина доступа — 45-55 мм, угол хирургической дозволенности не более 10-15° от оси доступа [3]. Условия соблюдения

этих параметров складывались при длине пирамиды височной кости менее 70 мм, величине угла схождения осей пирамид менее 105° и величине пирамидно-затылочного угла более 75°.

Максимально возможных параметров ре-тросигмовидного доступа удавалось достичь при удалении менингиом задней грани пирамиды височной кости при ширине задней черепной ямки менее 117 мм и глубине более 33 мм, при этом не было необходимости обнажения края сигмовидного синуса.

В длинной широкой задней черепной ямке во избежание значительной тракции полушария мозжечка целесообразно сразу планировать резекцию его латеральных отделов или выполнить резекцию сосцевидного отростка и части пирамиды для обнажения твердой мозговой оболочки перед сигмовидным синусом (в обсуждаемой форме ямки до 15 мм при смещении сигмовидного синуса). Это позволяет уменьшить глубину доступа в среднем на 20 мм при сохранении оптимального угла операционного действия. Наиболее благоприятные условия при манипуляциях в зоне внутреннего слухового прохода создавались в узкой короткой задней черепной ямке.

Рис. 6. Схема ретросигмовидного доступа к невриноме слухового нерва (Тг) на ЭО-модели головы пациента Костные ориентиры: 1 — ИНИОН, о — ОПИСТИОН, оСО — основание сосцевидного отростка; Аз — АСТЕРИОН; ЛР — линия кожного разреза; ФГ — франкфуртская горизонталь; ТО (2-2) — границы трепанационного окна; 1 — точка входа траектории доступа; ВСП — внутренний слуховой проход; а-ВСП-Ь — угол операционного действия

Благоприятные условия доступа к петро-кливальным менингиомам складывались при расположении матрикса преимущественно субтенториально, длине пирамиды менее 66 мм, угле схождения осей пирамид до 100° и угле наклона ската от плоскости большого затылочного отверстия менее 118°. Похожие условия отмечались в короткой широкой форме задней черепной ямки, где угол схождения осей пирамид был оптимальным, пирамида смещалась кзади, вершина внутрь, верхний край пирамиды опускался. В длинной широкой глубокой задней черепной ямке сочетание краниометрических параметров делало невозможным применение ретросигмовидного доступа для подхода к петрокливальной области. В этих случаях необходимо рассматривать вопрос о применении комбинированного транстенториаль-ного доступа.

Выводы

Обобщенный анализ продольно-широтных параметров костно-оболочечного каркаса задней черепной ямки, данных проекционного анализа компьютерных и магнитно-резонансных томограмм с использованием режима визуализации сосудов и синусов твердой мозговой оболочки позволяет выявить индивидуальные особенности краниоцеребральной топографии в зависимости от локализации опухоли и использовать их при выборе и планировании оперативного доступа.

Планирование оперативного доступа с использованием индивидуальной анатомической модели задней черепной ямки является эффективным инструментом оптимизации параметров, увеличения точности и снижения травматичности оперативных доступов в хирургии опухолей задней черепной ямки.

Литература

1. Жуков В.Ю. Планирование хирургического доступа при удалении внутримоз-говых опухолей больших полушарий с использованием функциональной МРТ, навигационных систем и электрофизиологического мониторинга: Автореф. дисс. ... канд. мед. наук. — М. — 2010. — 26 с.

2. Использование безрамной нейро-навигации в неотложной нейрохи-

рургии/В. В. Крылов, С. А. Буров,

B. Г. Дашьян // Журн. вопр. нейрохир. им. Н. Н. Бурденко. — 2008. — № 3. -

C. 9-13.

3. Мухаметжанов Д.Ж. Дооперационное обоснование выбора доступов к петрокливаль-ным менингиомам/Д. Ж. Мухаметжанов, У. Б. Махмудов, В. Н. Шиманский // Материалы III съезда нейрохирургов России. — СПб. — 2002. — С. 133.

4. Олюшин В.Е. Хирургия и комплексное лечение опухолей головного мозга в Российском нейрохирургическом институте им. проф. А. Л. Поленова — Прошлое, настоящее и будущее/В. Е. Олюшин, А. Ю. Улитин/Росс. нейрохир. журн. им. проф. А. Л. Поленова. — 2009. — Т.1. — № 1. — С. 33-36.

5. Смирнов Д. С. Использование различных методов нейронавигации в хирургии глубинных внутримозговых образований малого объема: Автореф....канд. мед. наук. М. — 2013. — 22 с.

6. Ырысов К.Б. Использование нейронави-гации в хирургии вестибулярных шван-ном // Бюллетень сибирской медицины. — 2008. — № 5. — С. 219-222.

7. Beyer J. High-quality multimodal volume rendering for preoperative planning of neurosurgical interventions/J. Beyer, S. Wolfsberger, K. Buhler // Visualization and Computer Graphics. — 2007. — V. 13. — No. 6. — P. 1696-1703.

8. Improved preservation of function during acoustic neuroma surgery/H. Nakatomi [et al.] // Journal of Neurosurgery. — 2015. — Vol. 122. — No. 1. — P. 24-33.

9. Gharabaghi A. Image-guided lateral suboccipital approach: part 1 — individualized landmarks for surgical planning/A. Gharabaghi, S. K. Rosahl, G. C. Feigl // Neurosurgery. — 2008. — V. 62. — No. 3. — P. 18-22.

10. Supracerebellar infratentorial approach for pineal region tumors: Our surgical and technical considerations/C. Mottolese [et al.] // Neurochirurgie. — 2015. — V. 61. — No. 2-3. — P. 176-183.

11. Surface landmarks for the junction between the transverse and sigmoid sinuses: application of the «strategic» burr hole for suboccipital craniotomy/R. S. Tubbs [et al.] // Journal of

Neurosurgery. — 2009. — V. 65. — No. 41. -P. 37-41.

12. Virtual reality augmentation in skull base surgery/S. K. Rosahl [et al.] // Skull Base. -2006. — V. 16. — No. 2. — P. 59-66.

13. Functional outcome after complete surgical removal of giant vestibular schwannomas/M. Samii, V. M. Gerganov, A. Samii // Journal of Neurosurgery. — 2010. - V.112. - No. 4. - P. 860-867.

С. В. Ишков

Тел.: +7 (3532) 31-47-45 E-mail: ishkov007@mail.ru

Ишков С. В. Клинико-анатомические критерии в индивидуальном планировании и оптимизации оперативных доступов в хирургии опухолей задней черепной ямки // Вестник Северо-Западного государственного медицинского университета им. И. И. Мечникова. — 2016. — Том 8. — № 2. — С.

CLINICAL AND ANATOMICAL CRITERIA FOR INDIVIDUAL PLANNING AND OPTIMIZATION OF SURGICAL APPROACHES TO TUMOR SURGERY

POSTERIOR FOSSA

S. V. Ishkov

Orenburg State Medical University under Ministry of healthcare of Russian Federation, Orenburg, Russia

As a result of research roentgenometric 160 CT scans of patients without disease of the skull bones and brain are defined linear and angular craniometrical parameters characterizing the individual configuration of the structure of bone and dural frame of the posterior cranial fossa, the peculiarities of the structure and spatial arrangement of the individual bone formation. Features and structures displacements neurovascular structures in tumors of different localizations according to the shape of the posterior fossa studied using analytical methods projection 93 computer tomogram (of these, 72 angiogram) and 48 magnetic resonance tomogram (of these, 37 angiograms). From the combination of clinical and anatomical data to create individual anatomical model of the posterior cranial fossa, reflecting the peculiarities of the structure of bone and dural frame and craniocerebral topography depending on the location of the tumor. The study developed planning and optimization of the parameters of the median, paramedian and retrosigmoid approaches to the subtentorial tumors based on anatomical models, enabling granular calculate linear and angular parameters of approaches, thereby increasing the precision and reduce the trauma. Keywords: posterior fossa tumors, surgical approaches, planning.

Author S. V. Ishkov

Phone: +7 (3532) 31-47-45 E-mail: ishkov007@mail.ru

Ishkov S. V. Clinical and anatomical criteria for individual planning and optimization of surgical approaches to tumor surgery posterior fossa // Herald of the Northwestern State Medical University named after I. I. Mechnikov. — 2016. — V. 8. — No. 2. — P.