Методы диагностики в нейрохирургии (исторический экскурс) №02 2016

Неврология Газета невролога - Методы диагностики в нейрохирургии (исторический экскурс)

Номера страниц в выпуске:1\4-5
Для цитированияСкрыть список
Л.Б.Лихтерман, профессор, заслуженный деятель науки РФ, лауреат Государственной премии России. Институт нейрохирургии им. Н.Н.Бурденко. Методы диагностики в нейрохирургии (исторический экскурс). Газета невролога. 2016; 02: 1\4-5
1r.jpg
Природа основательно «укрыла» головной мозг. Роль своеобразной «брони» играет череп. Этот мощный костный панцирь окружает мозг со всех сторон, оставляя лишь маленькие отверстия и щели, через которые проходят кровеносные сосуды и нервные стволы. Благодаря такой глухой защите от воздействия внешней среды мозг может с высокой надежностью функционировать в самых различных ситуациях – эволюция работала «на норму», на здоровье, на совершенство. При травмах же и болезнях защита мозга – череп – превращается в непреодолимое препятствие для прямого распознавания патологии.
Поэтому вся диагностика заболевания мозга многие десятилетия строилась преимущественно на косвенных признаках – на симптомах и синдромах нарушения движений, чувствительности, координации, статики, зрения, речи, интеллекта и других мозговых функций, выявляемых неврологом путем расспроса, а также с помощью молоточка и иголки.
Успешное лечение заболеваний и травм головного мозга упирается прежде всего в проблему их раннего распознавания. Может ли  на основании косвенных признаков всегда быть точным и быстрым диагноз черепно-мозговых травм и другой хирургической патологии мозга? Очевидно, что здесь в помощь врачу нужны доступные методы прямого распознавания мозговой патологии, способные бескровно преодолевать черепной барьер. Собственно, вся история нейрохирургии и неврологии и есть поиск таких методов исследования.

Представим краткий обзор.

Как только были открыты рентгеновы лучи (1895 г.), их сразу же применили для съемки головы. Однако, насколько четко они давали изображение костной патологии, настолько же внутричерепное содержимое, за редкими исключениями, оказывалось недоступным для обозрения.
Затем были предложены пневмовентрикулография (1918 г.) и пневмоэнцефалография (1919 г.), основанные на введении воздуха в желудочки мозга с последующей рентгеновской съемкой. По смещению желудочков мозга можно довольно определенно предполагать расположение опухоли или абсцесса. Но эти методы контрастирования ликворной системы травматичны, болезненны, а их диагностические возможности весьма ограниченны.
Далее появилась ангиография (1927 г.), суть которой в том, что контрастное вещество вводят в сонную артерию и затем делают серию рентгеновских снимков головы. По изменениям сосудистого рисунка мозга часто удается удивительно демонстративно распознавать опухоли, гематомы, аневризмы. Способ этот, однако, кровав, болезнен и порой чреват осложнениями.
В 1929 г. неврологическая диагностика обогатилась электроэнцефалографией. Так назвали метод, основанный на регистрации биоэлектрической активности мозга. Электроэнцефалограмма незаменима для объективного изучения функционального состояния центральной нервной системы. Ее возможности существенно расширили вызванные потенциалы и картирование биоэлектрической активности головного мозга.
Поиски инструментальных методик диагностики закономерны, обусловлены насущными потребностями клиницистов. Можно восхищаться тончайшим и точнейшим нейрохирургическим диагнозом, которым владели такие блестящие неврологи, как В.В.Крамер, М.Ю.Рапопорт, И.Я.Раздольский, Ю.В.Коновалов, А.Я.Подгорная и немногие другие. Но подобное высокое искусство диагноза никогда не станет массовым (речь идет о помощи подавляющему большинству больных, судьба которых решается в обычных городских и районных больницах). Кстати, неслучайно многие инструментальные методы предлагались или внедрялись в практику крупнейшими учеными, чье диагностическое мастерство было выше похвал, и которые, может быть, именно в силу этого понимали необходимость сделать диагностику объективизированной и общедоступной.
Техницизм, безусловно, – прогрессивная тенденция в диагностике. Техницизм есть расширение возможностей клинициста, выход за пределы даже самой тонкой человеческой наблюдательности.
Сделать доступное только талантливым одиночкам и достижимое в условиях научно-исследовательских институтов и клиник доступным и достижимым любому нейрохирургическому стационару сможет только инструментализация диагностики.
Понятно, что в соответствии с научно-техническим уровнем своего времени многие методы диагностики в нейрохирургии были травматичны, кровавы, опасны, особенно на первых этапах своего применения. Это вызывало их справедливую критику. Отсюда, собственно, и возник негативизм к пункционным инструментальным исследованиям. Отсюда и пошло противопоставление безопасного и интеллектуального клиницизма опасному и примитивному техницизму. Именно в эти годы родился крылатый афоризм Н.Н.Бурденко (1937 г.): «Диагностическое мероприятие не должно быть опасней хирургического вмешательства и не должно отягощать положение больного». Все же, и вентрикулография, и пневмоэнцефалография, и особенно ангиография оказались чрезвычайно полезными, революционизировали диагностику, впервые сделали ее визуализированной (хотя, разумеется, сегодня некоторые из методик устарели и не применяются).
Развитие научно-технического прогресса открыло новые виды и источники энергии, новые возможности управления процессами, новые системы регистрации и обработки информации. Число безболезненных и безопасных методов диагностики быстро растет.
В 1948 г. началось применение радионуклидной энцефалосцинтиграфии. Полипроекционное исследование по рисунку накопления радиоактивного вещества дает представление о состоянии мозга и его патологии.
1955 г. считается годом рождения одномерной эхоэнцефалографии – метода, основанного на зондировании головного мозга ультразвуковыми волнами. На середине расстояния между отраженными сигналами от костей черепа возникает эхо-импульс высокой амплитуды. Его называют срединным эхом. При развитии опухоли, гематомы или кисты «больное» полушарие увеличивается в объеме, смещая срединные структуры мозга, а стало быть, и эхо от них в здоровую сторону. Таким образом, в считанные минуты удается латерализовать очаговую полушарную патологию мозга.
В 1956 г. появилось тепловидение. С помощью специальных приборов – тепловизоров можно на расстоянии регистрировать тепловое излучение человека в инфракрасном диапазоне длин волн. В зависимости от повышения или понижения температуры яркость свечения усиливается или, напротив, ослабевает. Языком тепла организм выразительно проецирует во вне свои болезни. Процесс тепловизионного исследования пациента напоминает фотографирование.
В 1957 г. была предложена ультразвуковая томография, отличающаяся от одномерной эхоэнцефалографии возможностью обнаруживать очаговые поражения мозга в двухмерном пространстве. Ультразвуковому сканированию доступны опухоли, гематомы, кисты, любые инородные тела с определением их долевой топики и глубины залегания. Особенно широкое распространение получили ультразвуковые допплерография, дуплексное и триплексное сканирование для исследования проходимости артерий и вен.
Исключение в 1950-е годы электровакуумной техники из медицинского приборостроения и переход на радиоэлектронную элементную основу, а затем широкое применение средних и больших интегральных схем, микропроцессоров и компьютеров обусловили резкое уменьшение габаритов аппаратуры при одновременном повышении ее качества и возможностей.
Вершинами прямого видения мозга через волосы, кожу головы, кости черепа являются рентгеновская компьютерная томография  – КТ (1972 г.) и магнитно-резонансная томография – МРТ (1980 г.). Компьютерная рентгеновская томография – метод, основанный на последовательном (через 1 град, в каждом срезе) просвечивании головы узким пучком рентгеновских лучей. В качестве их приемника используют высокочувствительные кварцевые детекторы, затем компьютер обрабатывает полученные данные с последующим воссозданием на экране электронно-лучевой трубки полной томографической картины мозга.
Сопоставляя серию срезов мозга, можно получить объемное представление о различных мозговых образованиях. Чем выше плотность тканей и, следовательно, степень поглощения рентгеновских лучей, тем светлее их изображение на экране. Напротив, чем ниже плотность тканей и, стало быть, степень поглощения рентгеновских лучей, тем темнее телевизионное изображение. Кость – максимально белая (высокая плотность), воздух – максимально черный (низкая плотность). Между белым и черным лежит до 20 оттенков серого цвета, образующих переходы между тканями различной плотности.
На нормальной КТ помимо костей черепа хорошо определяются желудочки мозга, венозные синусы, субарахноидальные цистерны, межполушарная щель, кора, базальные узлы, внутренняя капсула, ствол, мозжечок и другие структуры. Если имеется какое-либо заболевание мозга, при котором коэффициент поглощения тканей изменяется, то очаг поражения легко обнаружить с помощью КТ. Радиационная нагрузка не превышает обычного для рентгенологического исследования уровня (но даже она таит в себе определенные опасности). КТ, приближаясь к идеальному методу диагностики, дает информацию о мозге в 100 (!) раз большую, чем рентгеновские снимки черепа. В настоящее время появились различные перспективные методики КТ, включая трехмерные изображения.
Великолепным достижением научно-технического процесса является использование в медицине эффекта ядерно-магнитного резонанса. Больного помещают внутрь кольца мощного электромагнита со сверхпроводящей обмоткой, генерирующего постоянное равномерное напряженное поле. Система фокусировки магнитного поля позволяет направлять его таким образом, что получается поперечный срез на всю глубину изучаемого участка мозга. Ядра водорода (входящие в состав молекул воды, липидов и белков тканей), облучаемые по пути прохождения пучка электромагнитных волн, при совпадении частоты поля с частотой их собственных колебаний поглощают энергию радиочастотных импульсов и, подобно камертону, начинают резонировать. При этом они переходят на более высокий энергетический уровень. После того как воздействие фокусированным магнитным полем заканчивается, резонанс тотчас же прекращается. Ранее возбужденные ядра отдают свою избыточную энергию и возвращаются в прежнее состояние. Именно в этот момент специальная катушка-антенна воспринимает сигналы ядерно-магнитного резонанса, которые определенным образом пространственно кодируются и затем обрабатываются на ЭВМ. В конечном итоге прибор выдает на телевизионном экране изображение среза мозга еще более рельефное, чем при рентгеновской КТ.
Сканирование можно производить в трех взаимно перпендикулярных плоскостях с произвольным углом наклона без изменения положения пациента в просвете магнита. Специальные методики обработки совмещенных ответных радиочастотных сигналов  позволяют получать изображение головного мозга в трехмерном пространстве.
Возбуждение протонов производится каскадами радиочастотных импульсов. В зависимости от используемой импульсной последовательности и ее параметров (временных интервалов между импульсами) контрастность изображения определяется характером взаимодействия протонов между собой и другими ядрами. Взаимодействие протонов между собой определяется Т2-релаксационным временем, с другими ядрами – T1-релаксационным временем. Варьируя машинными параметрами, можно менять контрастность конечного изображения, которая будет отражать магнитные взаимодействия на молекулярном уровне. На томограммах по Т2 мозг выглядит темным, ликвор наиболее ярким, светлыми выглядят большинство патологически измененных тканей. Томограммы по T1 отличаются более четкой визуализацией анатомических структур, при меньшей, однако, контрастности изображений измененных и здоровых тканей: мозг на них выглядит серым, ликвор темным. При МРТ очень сильное влияние на контрастность изображения тканей оказывают вещества с парамагнитными свойствами (например, продукты окисления гемоглобина). Вот почему на МРТ (в отличие от КТ) так превосходно видны не только острые, но и хронические травматические гематомы любой плотности и размеров. Вместе с тем от компактного вещества кости MP-сигнал не поступает или поступает очень слабый из-за отсутствия достаточного количества подвижных протонов.
Наряду с использованием при необходимости контрастных веществ в последние годы получили развитие различные модальности МРТ – FLAIR, SWAN, DWI, DTI и другие, позволяющие выделять интересующие участки мозга, следы старых геморрагий, состояние водного сектора, отдельные нервные тракты и пучки с увеличением разрешающих возможностей исследований по мере допустимого нарастания напряженности магнитного поля.
Магнитно-резонансная спектроскопия помогает изучать и химический состав тканей. При опухолевом перерождении содержание воды в клетках повышается до 90% (в здоровых клетках 70%). С помощью ядерно-магнитного резонанса это можно достоверно выявить по изменению интенсивности сигналов от атомов водорода. Аналогично узнают и о содержании других важных составных элементов клеток (фосфора, калия, кальция и др.) – как в норме, так и при различной патологии. Широкое применение феномена ядерно-магнитного резонанса – этого чрезвычайно информативного способа дистантного исследования – позволяет осуществлять диагностику заболеваний головного мозга на доклиническом – биохимическом уровне.
В 1980–90-е годы получают распространение однофотонная и позитронная эмиссионная томография – методы, удачно сочетающие прямое видение внутричерепной патологии с одновременным исследованием мозгового кровотока и обмена. Позитронная томография основана на внутривенном введении радиоактивных глюкозы или метионина и регистрации их потребления различными участками мозгового вещества с получением на экране после обработки ЭВМ детальной функциональной карты срезов мозга, имеющих привычные анатомо-топографические очертания. Таким образом, сливаются воедино данные о структуре и функциях головного мозга.
Итак, число методов исследования и диагностики неврологических и нейрохирургических больных непрерывно растет. 
Список исп. литературыСкрыть список
Количество просмотров: 285
Следующая статьяМожно ли вернуться к жизни после смерти мозга?