Удаление опухоли с применением интраоперационного ультразвукового сканирования что это
Интраоперационное ультразвуковое исследование, история и практические аспекты
Ультразвуковое исследование является самым часто используемым неинвазивным методом диагностики, которое позволяет получить наиболее полную информацию о состоянии органов непосредственно во время операции.
В XXI веке ультразвуковой метод уже стал рутинным и используется в качестве повседневного исследования во всех сферах хирургии. Однако, не смотря на доказанную эффективность и простоту применения, ИОУЗИ рутинно в нашей стране проводят далеко не во всех хирургических стационарах. Целью данного обзора является аккумуляция опыта проведения интраоперационного ультразвукового исследования в иностранной и отечественной литературе с целью популяризации методики и активного его внедрения в ежедневную практику.
Оборудования для проведения ИОУЗИ
Ещё 20-25 лет назад ИОУЗИ выполняли только на стационарных массивных сканерах. В настоящее время появились специальные портативные ультразвуковые приборы, обладающие основными характеристиками для удобства их использования в условиях операционной: компактность, мобильность, возможность работы во всех режимах (В-режим, ЦДК,ЭДК, спектральный анализ кровотока).
Но основное внимание стоит уделять именно выбору датчиков для проведения ИОУЗИ. В зависимости от конкретных задач исследования выбирается форма и площадь рабочей поверхности. Основные формы интраоперационных датчиков, которые используют при открытой хирургии: L-образные, T-образные и I-образные. Чем они отличаются? Возьмем L-образный датчик в виде клюшки, им удобно исследовать открытые поверхности, например, поджелудочную железу, ткани легкого, но осмотреть поддиафрагмальные поверхности печени на предмет наличия метастатического поражения будет затруднительно. Для этих целей удобнее использовать T- или I-образные датчики.
При этом сама сканирующая поверхность может быть как линейной (ровной), так и конвексной (выпуклой над основной поверхностью). Какая удобнее? Безусловно, конвексные датчики при равных формах и размерах сканирующих поверхностей дают больший угол обзора, чем линейные, что значительно сокращает время осмотра.
Одним из основных требований является частота сканирования, которая должна быть обратно пропорциональна глубине зоны интереса. Чем выше частота сканирования, тем более поверхностные структуры можно детально осмотреть. При низкой частоте сканирования хорошо видны глубоко расположенные ткани, а то, что находится непосредственно под датчиком, будет визуализироваться хуже. Так как датчик устанавливается непосредственно на ткань органа, частота сканирования должна быть выше 10-12 МГц. Тогда как при исследовании более глубоких структур требуется снизить частоту сканирования до 8-10 МГц. На обычных стационарных приборах такой частотой обладают линейные датчики для осмотра поверхностно расположенных органов, поэтому на открытых операциях можно использовать их в качестве альтернативы, при отсутствии специализированных, чтобы отработать методику, оценить удобство и необходимость ИОУЗИ, определиться с показаниями.
Не менее важной характеристикой является возможность дезинфекции и обработки датчиков. Для соблюдения правил стерилизации в условия операционной датчики для ИОУЗИ должны иметь возможность стерилизовать полностью. Наиболее распространенный способ – полное погружение датчиков в дезинфицирующий раствор с последующей стерилизацией. Также допускается выполнение исследований нестерильным датчиком, помещенным либо в специальный стерильный пластиковый пакет, либо в стерильную перчатку и чехол.
Методика выполнения ИОУЗИ
Кто же проводит ИОУЗИ? Исследование может выполнять врач ультразвуковой диагностики, который хорошо ориентируется в ультразвуковой анатомии и владеет нюансами осмотра, тогда можно получить детальную оценку области интереса за меньшее время, но оперирующему хирургу нужно будет объяснить, где и как расположены выявленные изменения. Или датчик может держать сам хирург, а врач ультразвуковой диагностики интерпретировать полученные изображения. При работе в таком тандеме появляется возможность сравнивать тактильные и визуальные ощущения хирурга с результатами инструментального исследования, что, безусловно, улучшает качество ориентации в зоне операции. Многие авторы подчеркивают необходимость интерпретации ИОУЗИ именно опытным специалистом [11].
Сложности в выведении на экран интересующих объектов легко нивелируются путем обучения оперирующих хирургов методике ИОУЗИ, включающими основные принципы – последовательность, полипозиционность и методичность осмотра. Задача врача ультразвуковой диагностики не только полноценно использовать режимы настройки и функциональные возможности прибора, но и объяснить как, куда, под каким углом поставить датчик, а так же в какую сторону, с какой скоростью его перемещать, процедура должна проводиться опытным оператором.
Примеры клинического применения ИОУЗИ в различных сферах хирургии
Нейрохирургия
ИОУЗИ помогает локализовать опухоль, определить ее границы, а также провести осмотр зоны после удаления на предмет наличия остаточной опухолевой ткани и оценки радикальности выполненного вмешательства [14,15]. Его основными ограничениями являются пространственное разрешение, ширина и ориентация поля зрения (разные от стандартных ортогональных плоскостей КТ и МРТ) и качества сканирования, которые зависят от оператора.
Отечественные и зарубежные авторы доказали высокий уровень корреляции между данными, полученными при интраоперационном УЗИ и послеоперационной МРТ с контрастным усилением при обнаружении остаточной опухолевой ткани [16,17]. При этом применение режимов допплерографии, а также контрастного усиления значимо повышают информативность исследования. Цветовое допплеровское картирование при сосудистых аномалия позволяет не только локализовать аневризму, но и вместе со спектральной допплерографией провести оценку гемодинамических показателей, например, после клипирования аневризмы.
Торакальная хирургия
Но может ли быть полезно и информативно ИОУЗИ при операциях на легких, особенно торакоскопических? Да, и есть несколько вариантов применения методики.
Если задача торакоскопического ИОУЗИ легкого найти небольшое периферическое образование, расположенное на глубине 1-2 мм от париетальной плевры, чтобы минимизировать объем операции, достаточно осмотреть поверхность легкого в зоне интереса, которая до операции обозначена на КТ. Изображение солидных образований на фоне воздушной легочной ткани имеет свои особенности практически анэхогенные чаще аваскулярные.
Легочный коллапс является важным фактором локализации образований, которые располагаются в центральных отделах легких, низкое давление и низкий поток CO2 в грудную клетку является безопасным способом вызвать коллапс легкого [18]. Во многих исследованиях приведены информативность ИОУЗИ в поисках образований легкого, которая по мнению разных авторов находится в пределах 93-97% [19]. По результатам, время интраоперационной ультразвуковой локализации было значительно короче, чем при пальпации (7,09 1,80 минут 9,67 2,62 минут: P
Отечественными авторами предлагается для детальной оценки, в случаях глубокого расположения патологического очага или его локализации вблизи легочной артерии, легочной вены, их крупных ветвей, бронхов крупного калибра пациента переводить на искусственную вентиляцию одного легкого, исследуемое легкое при этом выключалось из дыхания, коллабировалось и проводилось УЗИ-исследование. Перед началом исследования в один из торакопортов наливали теплый стандартный, стерильный физиологический раствор (NaCL) в количестве 800-1200 мл до полного покрытия поверхности исследуемого легкого жидкостью шириной 3-5 мм для улучшения контакта датчика с поверхностью органа [20].
Абдомиальная хирургия
Среди всех интраоперационных исследований основная доля приходится на ИОУЗИ печени. Главная задача – это выявление мелких непальпируемых вторичных образований до 1,0 см, которые трудно диагностируются на дооперационном этапе. Следует обращать внимание на любые изменения структуры и эхогенности паренхимы печени, т.к. картина метастатического поражения полиморфна и разнообразна в зависимости от первичного очага. Наиболее часто небольшие метастазы представляют собой гипо- или изоэхогенные округлые структуры, окруженные гипоэхогенных ободком, аваскулярные в режиме ЦДК. При осмотре крупных очагов оценивают их границы и взаимоотношение с крупными сосудистыми структурами [21]. Оценка границ поражения наиболее актуальна при операциях по поводу алвеококкоза, когда вероятность послеоперационного рецидива обратно пропорциональная радикальности выполненного вмешательства.
В панкреатологии ИОУЗИ применяют как при доброкачественных процессах, например, при хронических панкреатитах для локализации главного панкреатического протока, выявления вирсунголитиаза, поиска псевдокист в паренхиме поджелудочной железы и стенке двенадцатиперстной кишки, недоступных визуальному осмотру, так и при злокачественном поражении. Наиболее сложным является оценка измененной ткани головки поджелудочной железы с целью дифференциальной диагностики псевдотуморозного панкреатита и рака.
При злокачественных поражениях поджелудочной железы по данным ИОУЗИ проводят окончательную оценку резектабельности и операбельности образований [22]. Взаимоотношение опухоли с окружающими сосудистыми структурами выполняют в продольной и поперечной плоскости сканирования относительно оси сосуда. В первом случае оценивают протяженность контакта и измеряют спектральные характеристики кровотока, во втором – проходимость просвета сосуда и площадь контакта образования с окружностью. По последнему критерию разделяют резектабельные опухоли, когда площадь контакта составляет менее 25% (90º) окружности, условно-резектабельные – опухоль охватывает 25-75% (90º-270º) окружности, нерезектабельные циркулярное вовлечение сосуда более 75% (270º) окружности [23].
ИОУЗИ нейроэндокринных опухолей поджелудочной железы после пальпации является «золотым стандартом» в хирургии данного вида образований [24]. Если при ультразвуковом исследовании не удается четко выявить наличие гипоэхогенной гиперваскулярной опухоли с четкими контурами, которая интенсивно копит контраст в раннюю артериальную фазу, то можно высказать предположение о наличии незидиобластоза [25].
Ультразвуковое исследование селезенки проводят наиболее часто при паразитарных поражениях других органов для исключения наличия мелких эхиноккоковых кист, во время операций с перевязкой селезеночных сосудов, для оценки кровоснабжения паренхимы [26].
Важным моментом является интраоперационный осмотр зон лимфоотока. Лимфатические узлы брюшной полости могут претерпеть изменения как при воспалительных заболеваниях, так и при метастатическом поражении [27,28]. Интраоперационное исследование лимфатических узлов с целью дифференциальной диагностики изменений в узлах проводят во всех областях хирургии [29]. ИОУЗИ позволяет с высокой достоверностью говорить о наличие лимфаденопатии, однако четко определить характер поражения по данным ультразвукового исследования не всегда возможно.
Урология
Органосохраняющие операции при образованиях почек должны сочетать в себе минимальный объем для сохранения функции почек и онкологические принципы лечения. Для определения объема вмешательства во всем мире активно используют ИУОЗИ не только при открытых и лапараскопических, но и роботических операциях [30, 31]. Оценивают не только объем поражения ткани почки, но и распространение на почечные сосуды, а также нижнюю полую вену [32].
Опухоль почки. Сканирование интраоперационным роботическим датчиком 8826
Методы локальной деструкции под ИОУЗ-навигацией
Ультразвуковой метод может быть использован в качестве навигации для диагностических пункций, биопсий, а также проведения локальной деструкции. В задачи ИУОЗИ входят локализация очага, определение взаимоотношения образования с окружающими тканями и крупными сосудами, а также определение наименее травматичный доступ к зоне интереса. Проводить пункцию образований можно методом «свободной» руки, который позволяет выбирать больше вариантов постановки датчика, есть возможность изменения траектории движения иглы и полипозиционной оценки. Для глубокорасположенных небольших образований лучше использовать специальные направляющие насадки для игл.
В качестве методов локальной деструкции наиболее широко применяется радиочастотная абляция и микроволновая абляция объемных образований, выполняемая под ультразвуковым контролем, как на этапе позиционирования иглы, так и в ходе выполнения термообработки за оценкой происходящих изменений. Наиболее затруднительным аспектом при оценке ультразвуковой картины в динамике и последующей трактовки наличия резидуальных фрагментов является «газовое облако», представленное пузырьками воздуха, появляющимися в процессе нагревания.
Заключение
Интраоперационное ультразвуковое исследование используется в качестве навигации и уточнения локализации объектов, для поиска непальпируемых очагов, оценки распространенности опухолевого процесса, проведения постоянного контроля за манипуляциями, уточнения радикальности выполненной операции и проходимость сосудистых реконструкций. Использование специализированной аппаратуры упрощает, повышает эффективность и сокращает время проведения исследования. При этом тандем хирурга и врача ультразвуковой диагностики помогает в минимально короткое время провести полноценное исследование и ответить на все возникающие в ходе операции вопросы.
Способ интраоперационной ультразвуковой навигации при внутримозговых новообразованиях
Владельцы патента RU 2472443:
Изобретение относится к медицине, а именно нейрохирургии, ультразвуковой диагностике. Определяют положение новообразования по отношению к другим анатомическим структурам в операционной ране и направление проведения энцефалотомии. Для этого используют ультразвуковой сканер Sonosite Micromaxx, на датчик которого устанавливают биопсийный адаптер. Проводят эхолокацию из разных точек операционной раны в режиме сканирования «биопсия». Сопоставляют плоскость сканирования и угол наклона датчика таким образом, чтобы траектория включала в себя оптимальную точку для энцефалотомии на поверхности мозга и точку на новообразовании. В направляющую бипсийного адаптера устанавливают хирургический инструмент, представляющий собой металлический стержень с закругленными концами с обеих сторон, и продвигают его до новообразования по найденной траектории под контролем УЗИ изображения. Способ позволяет снизить травматичность операции, что достигается за счет определения оптимальной траектории энцефалотомии. 2 ил., 1 пр.
Изобретение относится к медицине, а именно нейрохирургии, ультразвуковой диагностике, лучевой диагностике, и может быть использовано при проведении операций удаления патологических объектов малого размера и/или глубинно расположенных объектов (глубже 15 мм от коры головного мозга).
Для реализации способа используют рабочую станцию, создающую трехмерную виртуальную систему координат и поддерживающую при помощи специального дополнительного оборудования взаимосвязь с головой пациента, аппарата УЗИ, с возможностями получения 3D изображения.
Интраоперационно проводят ультразвуковое сканирование структур головного мозга, на основании которого рабочей станцией SonoWand создается трехмерная система координат. Проводят сопоставление виртуальной системы координат с головой пациента. Определяют положение новообразования по отношению к анатомическим структурам в операционной ране. При помощи специально маркированного оборудования производят планирование доступа к патологическому новообразованию в виртуальной системе координат. На основании полученного плана проводят введение специально маркированного инструмента в новообразование. При изменении взаимоположения анатомических структур и новообразования для обеспечения точности проведения контроля манипуляций необходимо создание новой виртуальной системы координат, затем вновь определяют положение новообразования по отношению к анатомическим структурам, соответственно произошедшим изменениям.
К недостаткам способа следует отнести:
— невозможность проведения контроля манипуляций в режиме реального времени;
— большие временные затраты на создание новой виртуальной системы координат для проведения контроля манипуляций;
— высокую стоимость используемого оборудования;
— необходимо наличие специально обученного персонала.
После проведения трепанации черепа проводят ориентировочное ультразвуковое сканирование структур головного мозга. Определяют положение новообразования в операционной ране по отношению к другим анатомическим структурам. Определяют расстояние до патологического образования из разных точек операционной раны. После вскрытия твердой мозговой оболочки определяют оптимальную зону проведения энцефалотомии. Определяют направление проведения доступа к новообразованию. В режиме реального времени, с использованием УЗИ изображения, визуализируют продвижение хирургического инструмента, находящегося в руке хирурга, через ткань мозга и попадание его в новообразование.
— отсутствие точного расчета используемой траектории доступа к патологическому объекту;
— ориентировочное использование полученного направления доступа;
— удержание датчика и хирургического инструмента в разных руках.
Изобретение направлено на создание способа интраоперационной ультразвуковой навигации при внутримозговых новообразованиях, обеспечивающего определение точной траектории проведения энцефалотомии при проведении доступа к новообразованию.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе интраоперационной ультразвуковой навигации при внутримозговых образованиях, включающем определение положения новообразования по отношению к другим анатомическим структурам в операционной ране с использованием ультразвуковой эхолокации, определение направления проведения энцефалотомии и контроль манипуляций в режиме реального времени, особенность заключается в том, что предварительно с использованием специального биопсийного адаптера и режима сканирования «биопсия» проводят точное определение направления энцефалотомии из предполагаемой точки доступа до новообразования, с последующим введением специального направляющего хирургического инструмента в виде металлического стержня с закругленными концами с обеих сторон до новообразования по заданной траектории и контролем продвижения хирургического инструмента по заданной траектории.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлено ультразвуковое изображение введенного в новообразование специального направляющего хирургического инструмента, на которой представлены: новообразование 1, отображенная на экране УЗИ сканера заданная биопсийным адаптером траектория доступа 2, изображенного направляющего хирургического инструмента 3, погруженного в новообразование. На фиг.2 представлен специальный направляющий хирургический инструмент 3, установленный в направляющую биопсийного адаптера 4.
Способ осуществляется следующим образом.
Проводят ориентировочное ультразвуковое сканирование после трепанации черепа через твердую мозговую оболочку в двух взаимно перпендикулярных плоскостях из разных точек. Определяют положение новообразования в операционной ране по отношению к другим анатомическим структурам. Определяют расстояние до патологического образования из разных точек операционной раны. После вскрытия твердой мозговой оболочки определяют место проведения энцефалотомии.
На используемый ультразвуковой датчик устанавливают биопсийный адаптер. Проводят эхолокацию с использованием специального режима сканирования, который, например, в ультразвуковом сканере Sonosite Micromaxx называется «Биопсия». Проводят сопоставление плоскости сканирования и угла наклона датчика таким образом, чтобы задаваемая биопсийным адаптером и отображаемая на экране монитора заданная траектория включала в себя запланированную для проведения энцефалотомии точку на поверхности мозга и точку на новообразовании. Проводят оценку анатомических структур, находящихся на траектории доступа. В направляющую биопсийного адаптера устанавливают специальный направляющий хирургический инструмент. По заданной траектории проводят введение направляющего хирургического инструмента в новообразование. Его продвижение по заданной траектории до новообразования проводят под контролем УЗИ изображения в режиме реального времени. Затем датчик с биопсийным адаптером снимают, а по введенному специальному направляющему хирургическому инструменту проводят энцефалотомию с минимальной травматизацией интактной ткани мозга.
Направляющий хирургический инструмент представляет собой металлический стержень с закругленными концами с обеих сторон, устойчивый к деформации, изготовленный из металла, который можно стерилизовать стандартными способами, например, хирургическая сталь. Диаметр направляющего инструмента обусловлен техническими характеристиками, заданными производителем биопсийного адаптера. Минимальная длина инструмента обусловлена техническими характеристиками, заданными производителями биопсийного адаптера и программного обеспечения используемого ультразвукового аппарата. Максимальная длина направляющего инструмента не ограничена и выбирается исходя из удобства его использования хирургом. Средний размер инструмента около 10-12 см.
Заявляемый способ разработан в ФГУ РНХИ им. проф. А.Л.Поленова и прошел клинические испытания при 7 операциях по удалению кавернозных мальформаций и глубинно расположенных опухолей глиального ряда. При поступлении состояние всех больных компенсированное. Клиническая картина представлена эпилептическим и/или гипертензионным синдромом. Очаговые неврологические выпадения минимальны. Во всех случаях при проведении оперативного вмешательства с использованием заявляемого способа проведено точное погружение направляющего хирургического инструмента в патологический объект с первой попытки. Для удаления новообразования проведена минимальная энцефалотомия. В раннем послеоперационном периоде нарастание очаговой симптоматики, соответственно месту оперативного вмешательства не было.
Больной С., 14 лет, И.Б.2433-10. Диагноз: Фибриллярная астроцитома правой височной доли. Симптоматическая эпилепсия.
При поступлении жалобы на наличие частых эпилептических припадков.
Из анамнеза известно, что припадки беспокоят с 3 летнего возраста. Противосудорожная терапия без должного эффекта.
Клиническая картина представлена эпилептическим синдромом. Очаговая неврологическая симптоматика минимальна, представлена легкой левосторонней пирамидной симптоматикой.
На МРТ от 15.09.10 определяется объемное образование, в проекции глубоких отделов средней части правой височной доли определяется опухоль кистозно-солидного строения 45×26×29 мм. Опухоль глиального ряда.
ТМО вскрыта Т-образным разрезом. При электрокортикографии выявлен очаг патологической активности в проекции средней и задней третей средней и нижней височных извилин. В проекции зоны эпилептического очага определена точка проведения энцефалотомии. Использован биопсийный адаптер на датчик Р10/8-4 и режим эхолокации «биопсия». Проведена эхолокация, при которой определена траектория погружения специального направляющего хирургического инструмента в новообразование. В точку для проведения энцефалотомии на коре полушария большого мозга с использованием биопсийного адаптера установлен специальный направляющий хирургический инструмент, представляющий собой стержень из хирургической стали с закругленными концами с обеих сторон длиной 10 см. При проведении непрерывного УЗИ мониторинга в режиме реального времени проведен контроль продвижения специального направляющего хирургического инструмента по заранее заданной траектории до новообразования. Кортикотомия по инструменту до новообразования.
В послеоперационном периоде припадков у больной не отмечено. Отмечалась нейропатия правого VII нерва. Двигательных, чувствительных и речевых выпадений нет.
При контрольной МРТ от 24.09.10 определяются послеоперационные изменения в правой височной доле. Зон накопления контрастного вещества нет.
Больной выписан на амбулаторное лечение в удовлетворительном состоянии.
Использование заявленного способа позволяет обеспечить точный расчет энцефалотомии с минимальной травмой интактной ткани мозга и провести оперативное вмешательство с соблюдением принципа минимальной инвазивности в нейрохирургии.
Способ интраоперационной ультразвуковой навигации при внутримозговых образованиях, включающий определение положения новообразования по отношению к другим анатомическим структурам в операционной ране с использованием ультразвуковой эхолокации, определение направления проведения энцефалотомии и контроль манипуляций в режиме реального времени, отличающийся тем, что используют ультразвуковой сканер Sonosite Micromaxx, на датчик которого устанавливают биопсийный адаптер, проводят эхолокацию из разных точек операционной раны в режиме сканирования «биопсия», сопоставляют плоскость сканирования и угол наклона датчика таким образом, чтобы траектория включала в себя оптимальную точку для энцефалотомии на поверхности мозга и точку на новообразовании; в направляющую бипсийного адаптера устанавливают хирургический инструмент, представляющий собой металлический стержень с закругленными концами с обеих сторон, и продвигают его до новообразования по найденной траектории под контролем УЗИ изображения.