Οι βάσεις για την σύγχρονη επιτυχή χειρουργική θεραπεία των βλαβών του εγκεφάλου ετέθηκαν κυρίως την περίοδο 1970-1980.

Όμως η αλματώδης εξέλιξη των ψηφιακών τεχνολογιών, τις επόμενες δεκαετίες, επέφερε μεγάλες βελτιώσεις και σημαντική αναβάθμιση της χειρουργικής τεχνικής.

Οι κύριες τεχνολογικές αναβαθμίσεις που συνθέτουν την σύγχρονη χειρουργική τεχνογνωσία είναι οι εξής:

  1. η χειρουργική σε μεγέθυνση με χρήση νευροχειρουργικού μικροσκοπίου,
  2. η τρισδιάστατη νευροπλοήγηση, και
  3. ο διεγχειρητικός νευροφυσιολογικός έλεγχος.

Οι μέθοδοι αυτές περιγράφονται παρακάτω:

α. Χειρουργική σε μεγέθυνση με ισχυρά Νευροχειρουργικά Μικροσκόπια

Στην σύγχρονη μικρονευροχειρουργική πρακτική, η επέμβαση πραγματοποιείται με χρήση ενός νευροχειρουργικου μικροσκοπίου, που επιτρέπει στον χειρουργό να βλέπει το χειρουργικό πεδίο σε πολλαπλή μεγέθυνση και πολύ καλά φωτισμένο από ισχυρό σύστημα φωτισμού που διαθέτει το μικροσκόπιο.

Αυτό απαιτήθηκε διότι η φυσική όραση του χειρουργού και ο φωτισμός που παρέχει ο προβολέας της χειρουργικής αίθουσας, δεν επαρκούν για προσφέρουν λεπτομερή εικόνα του εγκεφάλου ιδιαίτερα σε στενές σηραγγώδεις περιοχές του.

Επιπλέον, το μικροσκόπιο επιτρέπει την λήψη βίντεο και φωτογραφιών και την συνεχή παρακολούθηση της επέμβασης σε οθόνη, μέσα στην αίθουσα του χειρουργείου.

Εικόνα 1α. Νευροχειρουργικό Μικροσκόπιο. Διακρίνεται ο μεγάλος αρθρωτός βραχίονας που επιτρέπει μεγάλη ευελιξία και ελευθερία χειρισμών του οπτικού συστήματος απο τον νευροχειρουργό σε σχέση με το πεδίο της επέμβασης.

Εικόνα 1β. Νευροχειρουργικό Μικροσκόπιο. Διακρίνεται η μεγάλη οθόνη στην οποία προβάλλεται σε μεγέθυνση το χειρουργικό πεδίο σε όλη την διάρκεια της επέμβασης.  

 

3

Εικόνα 2. Εικόνα του τριδύμου νεύρου και της πίεσης που υφίσταται από γειτνιάζουσα αρτηρία, σε μεγέθυνση, όπως λαμβάνεται από το νευροχειρουργικό μικροσκόπιο, σε ασθενή που χειρουργείται για να θεραπευθεί από νευραλγία τριδύμου.

 

β. Χειρουργικός Σχεδιασμός με Νευροπλοήγηση

Η Νευροπλοήγηση περιλαμβάνει την στερέωση ενός εντοπιστή, δηλ. ενός εργαλείου που αποτελείται από τέσσερεις βραχίονες που φέρουν ανακλαστικά σφαιρίδια, σε σταθερή θέση, σε σχέση με το κρανίο του ασθενούς.

Αυτό διαμορφώνει ένα σταθερό πλαίσιο αναφοράς και κάθε σημείο του εγκεφάλου αποκτά συντεταγμένες σε σχέση με τους βραχίονες του εντοπιστή.

Στη συνέχεια, ένας εξοπλισμός που περιλαμβάνει δύο μηχανές εκπομπής και καταγραφής ανακλώμενων υπέρυθρων ακτίνων ανιχνεύει την θέση των ανακλαστικών σφαιριδίων του εντοπιστή στη χειρουργική αίθουσα και έτσι, - μέσω του εντοπιστή - εντοπίζει την θέση κάθε σημείου του εγκεφάλου μέσα στο χώρο της χειρουργικής αίθουσας.

Επιπλέον το σύστημα περιλαμβάνει ένα ισχυρό ηλεκτρονικό υπολογιστή στον οποίο καταχωρείται η μαγνητική τομογραφία με τις εικόνες του εγκεφάλου του ασθενούς.

Στην μαγνητική τομογραφία, κάθε σημείο του εγκεφάλου έχει αριθμητικές συντεταγμένες.

Ο υπολογιστής συνδυάζει τις συντεταγμένες που έχει για κάθε σημείο του εγκεφάλου, στο χώρο του χειρουργείου, με τις συντεταγμένες κάθε σημείου του εγκεφάλου στην μαγνητική τομογραφία.

Έτσι, είναι εφικτό, κατά την διάρκεια της επέμβασης, να προβάλλεται στην οθόνη του υπολογιστή η εικόνα του εγκεφάλου του ασθενούς, και η θέση και το σχήμα της βλάβης ή της παθολογικής περιοχής που πρέπει να αφαιρεθεί.

Καθώς ο χειρουργός προσεγγίζει την βλάβη με ένα χειρουργικό εργαλείο, ο υπολογιστής ανιχνεύει την θέση του εργαλείου μέσα στην χειρουργική αίθουσα και το αναπαριστά και προβάλλει στη αντίστοιχη θέση μέσα στην εικόνα της βλάβης στην μαγνητική τομογραφία.

Ο χειρουργός έχει άμεση εικόνα του χειρουργικού πεδίου μέσω του μικροσκοπίου.

Η νευροπλοήγηση όμως τον βοηθά να γνωρίζει που ακριβώς ευρίσκεται, σε σχέση με άλλα σημεία του όγκου του εγκεφάλου, τα οποία δεν είναι ορατά.

Θα μπορούσε να παρομοιασθεί με την διαδικασία προσέγγισης ενός αεροπλάνου προς τον διάδρομο προσγείωσης μέσα από νέφωση, χωρίς άμεση οπτική επαφή, ή με το σύστημα GPS που δείχνει στον χάρτη σε μία οθόνη την θέση ενός αυτοκίνητου, οπουδήποτε στην τεράστια επιφάνεια της γης, με ακρίβεια ενός η δύο μέτρων,.

Τηρουμένων των αναλογιών, η νευροπλοήγηση έχει στον εγκέφαλο, ακρίβεια 1-2 χιλιοστών και επιτρέπει να γνωρίζουμε τι ποσοστό όγκου έχουμε αφαιρέσει, πόσο κοντά βρισκόμαστε σε ζωτικές περιοχές και άλλες κρίσιμες πληροφορίες.

Εικόνα 3α. Φωτογραφία-διάγραμμα που απεικονίζει την βασική αρχή της νευροπλοήγησης. Ο κατακόρυφος στειλεός στηρίζει τον επιμήκη οριζόντιο βραχίονα που φέρει μία διπλή πηγή εκπομπής και καταγραφής υπέρυθρης ακτινοβολίας, η οποία ανιχνεύει τη θέση κάθε χειρουργικού εργαλείου στο χώρο του χειρουργείου. Ο χειρουργός βλέπει στην οθόνη την απεικόνιση του όγκου ή της βλάβης και που ευρίσκεται κάθε εργαλείο του μέσα στον εγκέφαλο.

 

Εικόνες 4α,4β. Μηνιγγίωμα σε βαθεία εντόπιση (4α) και άλλο σε παροβελιαία εντόπιση (4β) με ενδεικτικές τροχές κατεύθυνσης της καλύτερης δυνατής προσπέλασης όπως προκύπτουν από το σύστημα νευροπλοήγησης (πράσινες διακεκομμένες γραμμές)

Εικόνα 5α. Σύγχρονο σύστημα διεγχειρητικής νευροπλοήγησης. Διακρίνεται ο επιμήκης οριζόντιος βραχίονας που φέρει την διπλή μηχανή εκπομπής και καταγραφής υπέρυθρης ακτινοβολίας που ανιχνεύει τη θέση κάθε χειρουργικού εργαλείου καθώς και η οθόνη στην οποία ο χειρουργός βλέπει απεικόνιση του όγκου και που ευρίσκεται κάθε εργαλείο μέσα στον εγκέφαλο.

Εικόνα 5β. Εργαλείο νευροχειρουργικής επέμβασης που φέρει επάνω του εντοπιστές νευροπλοήγησης. Το εργαλείο αυτό είναι συγχρόνως και χειριστήριο που επιτρέπει στον χειρουργό να χειρίζεται όλο το σύστημα παραμένοντας ενδεδυμένος με την αποστειρωμένη ενδυμασία του χειρουργείου.

 

.

6β.

Εικόνες 6α,6β. Οι δύο εικόνες αποτυπώνουν τον συνδυασμό παραδοσιακής νευροχειρουργικής με την σύγχρονη μετάδοση δεδομένων απο τον εγκέφαλο του ασθενούς σε υπολογιστές και στη συνέχεια επεξεργασία αυτών των δεδομένων και παραγωγή εικόνων που αξιοποιεί ο νευροχειρουργός στην χειρουργική πρακτική.

 

γ. Διεγχειρητικός Νευροφυσιολογικός Ελεγχος

Σχεδόν όλες οι νευροχειρουργικές παρεμβάσεις στον εγκέφαλο, τον νωτιαίο μυελό και την σπονδυλική στήλη, αντιπροσωπεύουν ένα δυνητικό κίνδυνο για το νευρικό σύστημα.

Ο διεγχειρητικός νευροφυσιολογικός έλεγχος ή διεγχειρητική νευροπαρακολούθηση περιλαμβάνει μεθόδους συνεχούς μέτρησης της ηλεκτρικής δραστηριότητας του εγκεφάλου και νωτιαίου μυελού με ηλεκτροεγκεφαλογράφημα, ηλεκτρομυογράφημα και προκλητά ηλεκτρικά δυναμικά, ώστε να εκτιμάται η λειτουργική ακεραιότητα τους, κατα την διάρκεια της επέμβασης.

Η παρακολούθηση αυτή – όσο διαρκεί η επέμβαση - αναγνωρίζει ηλεκτροφυσιολογικές μεταβολές που μπορεί να σημαίνουν ότι επίκειται νευρολογική βλάβη, εξαιτίας χειρουργικών χειρισμών, αναισθησιολογικών ρυθμίσεων ή μεταβολικών παραμέτρων.

Ο στόχος του διεγχειρητικού ελέγχου είναι να παρέχει λειτουργική καθοδήγηση σε χειρουργό και αναισθησιολόγο και να ειδοποιεί για επαπειλούμενη βλάβη, πριν αυτή συμβεί.

Στην πραγματικότητα προσφέρει μία “περίοδο χάριτος” μέσα στην οποία ο χειρουργός έχει την ευκαιρία να διαφοροποιήσει τους χειρισμούς του και να αποτρέψει μία επαπειλούμενη βλάβη πριν γίνει ανεπανόρθωτη.

Οι κύριες τεχνικές περιλαμβάνουν σωματοαισθητικά κινητικά δυναμικά, κινητικά προκλητά δυναμικά, ηλεκτρομυογράφημα, ακουστικά προκλητα δυναμικά και οπτικά προκλητά δυναμικά και εφαρμόζονται ως εξής:

α) τα σωματοαισθητικά κινητικά δυναμικά (somatosensory evoked potentials - SSEP) επιτρέπουν να ελέγχουμε την λειτουργικότητα της νευρικής οδού από την περιφέρεια προς τον εγκέφαλο μέσω του νωτιαίου μυελού.

Εφαρμόζουμε ηλεκτρικά ερεθίσματα σε περιφερικό σημείο (π.χ. στο μέσο νεύρο στον καρπό, ή το κνημιαίο νεύρο στο πόδι), που διαδίδονται μέσω του νωτιαίου μυελού, και τα ανιχνεύουμε και καταγράφουμε σε κεντρικότερο σημείο.

β) στα κινητικά προκλητά δυναμικά (motor evoked potentials - MEP) εφαρμόζουμε εξωκρανιακά ηλεκτρικά ερεθίσματα στην κινητική περιοχή του εγκεφάλου, αυτά διατρέχουν τον νωτιαίο μυελό και φθάνουν στους μύες, όπου λαμβάνουμε δυναμικά, περιφερικά από τα άκρα.

γ) με το ηλεκτρομυογράφημα ελέγχουμε εγκεφαλικά νεύρα εφαρμόζοντας ηλεκτρικό ερεθισμό στο νεύρο (στην περιοχή της επέμβασης) και καταγράφοντας τα κινητικά δυναμικά που λαμβάνουμε περιφερικά από τους μύες που νευρώνονται από το νεύρο.

δ) τα ακουστικά προκλητα δυναμικά (auditory evoked potentials – ΑΕΡ) είναι χρήσιμα όταν χειρουργούμε κοντά στην περιοχή του νεύρου της ακοής και βοηθούν να αποτρέψουμε βλάβη του νεύρου ή βλάβη του πυρήνα του στο εγκεφαλικό στέλεχος.

ε) τα οπτικά προκλητά δυναμικά (visual evoked potentials – VΕΡ) είναι χρήσιμα όταν χειρουργούμε στην περιοχή του οπτικού νεύρου και βοηθούν να αποτρέψουμε βλάβη του οπτικού νεύρου.

Γενικώς, συγκρίνουμε τα δυναμικά που λαμβάνουμε, ενώ εξελίσσεται η επέμβαση, με δυναμικά που λάβαμε αμέσως πριν αρχίσει η επέμβαση, τα οποία αντιπροσωπεύουν την φυσιολογική κατάσταση.

Αν τα δυναμικά είναι φυσιολογικά, διαπιστώνουμε την λειτουργική ακεραιότητα εγκεφάλου και νωτιαίου μυελού.

Οι μεταβολές που αξιολογούνται περιλαμβάνουν τις παρακάτω:

α) μείωση στην ένταση,

β) καθυστέρηση στην μετάδοση του δυναμικού ή

γ) αλλαγή στην κυματομορφή του υποδηλώνει στο χειρουργό ότι οι χειρουργικοί χειρισμοί έχουν φθάσει στο όριο ανοχής ή ασφαλείας του νευρικού συστήματος και πρέπει να τροποποιηθούν ώστε να μην συμβεί κάποια βλάβη.

Εικόνα 7α. Συσκευή με τον εξοπλισμό διεγχειρητικής νευροπαρακολούθησης.

Εικόνες 7β και 7γ. Γραφικές παραστάσεις ηλεκτρικών δυναμικών όπως λαμβάνονται από το σύστημα διεγχειρητικής νευροπαρακολούθησης.

 

 

8α, 8β

 

Εικόνες 8α,8β. Ο συνδυασμός των δύο εικόνων αποτυπώνει πως η σύγχρονη νευροχειρουργική ενισχύεται με α) την μετάδοση δεδομένων από τον εγκέφαλο του ασθενούς σε καταγραφικές συσκευές και υπολογιστές και στη συνέχεια με επεξεργασία των ηλεκτροφυσιολογικών πληροφοριών (σχετικά με εγκεφαλικές λειτουργίες) και β) αξιοποίηση τους στην χειρουργική πρακτική.