Нейронауки для всех. Инструменты и методы: гамма-нож

Что первое может прийти в голову людям, услышавшим термин «гамма-нож»? Возможно, у некоторых в памяти всплывут сцены из фильма «Звездные войны», а кто-то подумает о фантастическом оружии будущего по типу бластеров. На самом деле никакое это не будущее, а уже вполне настоящее, причём, приносящее немалую пользу людям уже в течение как минимум 50 лет. И да, его можно назвать оружием, только борется оно не с солдатами-повстанцами, а с внутренними «врагами» в теле человека, и если быть совсем точными – с опухолями головного мозга. Совершенно верно, гамма-нож – одна из типов операций в стереотаксической радиохирургии, которая позволяет без внедрения в ткани головного мозга точечно воздействовать гамма-лучами на опухоль и её обезвреживать, прекращая рост клеток.

гамма-нож

С позиций классической хирургии гамма-нож операцией назвать довольно сложно, потому что нет операционного поля, рассечения тканей, да и швов, которые потом будут долго заживать. Почти сразу после её проведения человека выписывают, и он может спокойно продолжать свою обычную жизнь. Однако, время от времени врача наведывать ему всё равно придётся для того, чтобы сделать контрольную МРТ.

Как работает?

Сама стереотаксическая радиохирургия предполагает одноразовое воздействие высокой дозы ионизирующего излучения на опухолевый или любой другой патологический очаг в головном мозге. Помимо гамма-ножа сейчас уже есть и другие более широкие для использования методы.

Современный гамма-нож использует энергию гамма-излучения радиоактивного кобальта-60, 201 источник которого располагается в защитном кожухе в форме полусферы. Все они сходятся в одной точке, которая называется изоцентром и которую «наводят» на опухоль с помощью «системы координат» — стереотаксической рамы, позволяющей максимально точно расположить голову под излучением. На поверхности опухоли и в здоровых тканях поглощённая доза будет составлять не более совершенно безопасных 12 грей, а вот в изоцентре она усилится в два раза, и 24 грей уже окажут терапевтический эффект.

Привет из прошлого

Термин ввёл в нейрохирургический обиход шведский врач Ларс Лекселл, который долгое время проработал профессором в Каролинском университете Стокгольма, там, где присуждаются Нобелевские премии.  Собственно говоря, до сих пор в англоязычных странах он и называется «гамма-нож Лекселла». Вместе с ним в конце 1950-х годов проводили первые исследования пучков протонов в стереотаксической радиохирургии Бёрье Ларсон (Börje Larsson) из Уппсальского университета и нейрохирург румынского происхождения Ладислав Стейнер (Ladislau Steiner). Они, будучи успешными нейрохирургами, высказали предположение о том, что если множество тонких радиационных лучей, каждый из которых сам по себе не представляет опасности для здоровых тканей, сконцентрировать в одной точке, то получится достигнуть эффект, необходимый для уничтожения опухоли.

гамма-нож
Лекселл у первого гамма-ножа

Слова быстро перешли к делам, и после необходимых исследований и технической подготовки в конце 60-х впервые состоялась радиохирургическая операция. Метод оказался настолько эффективным, что в 70-х годах в том же Каролинском университете установили второй аппарат, а потом он разошёлся по миру, появившись в Университетах Питсбурга и Виргинии (США), Шеффилде (Великобритания) и даже Буэнос-Айресе (Аргентина).

В данный момент в мире успешно работают и лечат людей около 300 установок, половина из которых находится в США и Японии, около трети – в Китае, остальные – в Европе и всего 3 – в нашей стране: в НИИ нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко (там он появился впервые для России в 2005 году), в Санкт-Петербурге в Международном институте биологических систем, а также не так давно появился в НИИ скорой помощи имени Н.В. Склифосовского (первая операция состоялась 8 февраля 2016 года). За всё время существования методики в мире совершено более 1,5 миллионов операций, а ежегодно на одной установке можно оперировать более тысячи больных.

Интересно, что в дальнейшем ученик Лекселла Джон Адлер усовершенствовал модель учителя и сделал возможным использование направленных пучков уже не гамма-квантов, а рентгеновских фотонов для мишеней любой локализации по всему телу. Назвал он своё изобретение «кибер-нож». Впрочем, последняя разновидность гамма-ножа уже умеет работать с шейным отделом позвоночника.

гамма-нож
Кибер-нож

Смелое настоящее

Метастазы в головном мозге появляются гораздо чаще первичных опухолей и представляют собой тяжёлое, часто фатальное осложнение у многих онкологических больных. В современном мире заболеваемость метастатическими опухолями ЦНС составляет около 15 на 100 000 населения в год, а количество пациентов ежегодно растёт. Но, конечно, этому способствует не столько новые случаи, сколько улучшенная диагностика, которая позволяет распознать ранние признаки злокачественного новообразования (МРТ с контрастным усилением). Но ладно бы один или два очага поражения, которые можно легко удалить с помощью операции. А если их 5 или 10? Рост метастазов из-за разрушений определённых областей мозга довольно быстро становится виден как физически, так и психически: проявляется выраженная общемозговая и очаговая симптоматика. И если их вовремя не пролечить, пациенты «сгорают» в течение нескольких месяцев с момента постановки диагноза.

Хирургическое лечение, к сожалению – не панацея. Если метастатический очаг локализуется в глубоких регионах мозга или в зонах, которые функционально значимы, то его хирургическое удаление может привести к серьёзным неврологическим нарушениям или просто к смерти. Средняя выживаемость среди таких пациентов колеблется в рамках 1 года, что очень мало. При множественных метастазах хирурги вообще отказываются проводить какие-либо операции из-за их высокой опасности, поэтому больные получают тотальное облучение головы в течение месяца, после чего наступает тяжёлая деменция. Химиотерапия же и вовсе неэффективна: её попросту не пропускает гемато-энцефалический барьер.

Как никто другой, здесь может помочь именно стереотаксическая радиохирургия. Метод гамма-ножа по праву считается её «золотым стандартом». Чем же он выгодно отличается от нейрохирургических средств? Во-первых, конечно же, неинвазивностью (не нужно вскрывать черепную коробку). Практически все пациенты боятся операций, опасаются наркоза и страдают от косметических изъянов, которые неизбежно остаются после стандартного хирургического вмешательства: шрамы, плюс приходится брить голову, что особенно не нравится девушкам. К тому же, риски инфицирования постоперационной раны и тромбоза сосудов при этом возрастают в разы, и уж точно не приходится говорить о быстром восстановлении и возвращении к привычной жизни, что для многих людей критично. Кроме того, гамма-нож иногда становится шансом на спасение, даже тогда, когда онкологи и нейрохирурги опускают руки. Например, если метастазы располагаются сразу в двух полушариях мозга, либо в его стволе, там, куда добраться крайне сложно и где риск повредить жизненно важные области превышает пользу от операции.

Во-вторых, он подходит как для пожилых и ослабленных сопутствующими заболеваниями людей, которые могут плохо перенести обычный наркоз, так и для детей от 6-7 лет (как только завершится минерализация костей черепа). В-третьих, процедура максимально безболезненна, может длиться всего 20-30 минут, хотя иногда достигает 4 часов, а после неё пациенты даже могут уехать сами на своей собственной машине.

Как проходит операция? Для начала нужно выяснить все противопоказания (опухоль более 35 мм, кроме сосудистой патологии типа артерио-венозной мальформации, отёк головного мозга, симптомы сдавления головного мозга и значительное смещение мозговых структур на томограмме). После убеждённости в том, что операция подходит пациенту, ему под местной анестезией специальными шипами крепят стереотаксическую раму, проводят дополнительные исследования для уточнения локализации и формы опухоли (МРТ с 3D-моделированием, электроэнцефалографию, ангиографию). После этого укладывают пациента на стол, проводят облучение и отпускают при условии того, что через определенное время он придёт на контрольную МРТ.

Когда применяется?

Нужно помнить, что опухоли — это далеко не единственная область применения гамма-ножа, хотя и основная. Невриномы, менингиомы, все типы метастазов, гемангиобластомы, глиомы, многие другие. Но и невралгии, височная эпилепсия, сосудистые мальформации, паркинсонизм и даже некоторые заболевания глаз типа меланомы хориоидеи и прогрессирующей глаукомы. А вот глиобластому гамма-нож, увы, не лечит.

Уверенное будущее

Лечение в любом участке мозга проходит успешно более чем в 85 процентах случаев, и эти результаты говорят сами за себя, достигая по успешности «хирургических» при минимальном риске осложнений. Эффект операции виден сразу: к пациентам возвращаются двигательные и речевые функции. Примерно 65 процентов пациентов после лечения могут прожить до четырех лет, а часто происходит полное выздоровление. Вероятность рецидива опухоли в зоне вмешательства составляет от 10 до 50 процентов.

Ежегодно количество операций с использованием гамма-ножа растёт, число установок увеличивается, а Всемирное Общество Гамма-Ножа (Leksell Gamma Knife Society) помогает подготавливать всё новых и новых специалистов. Российские радиохирурги надеются выйти на 1000 операций в год на каждой из установок, что, конечно, не обеспечит помощью всех нуждающихся, которых гораздо больше, но поможет к этому приблизиться.

Текст: Анна Хоружая

Ссылка на источник