Высокоинтенсивный фокусированный ультразвук в функциональной нейрохирургии

V. M. Tyurnikov1, A. O. Gushcha1
1ФГБНУ «Научный центр неврологии» (Москва), Россия

Аннотация


Важнейшим методом лечения двигательных, болевых, обсессивно-компульсивных и депрессивнных расстройств являются функциональные стереотаксические нейрохирургические вмешательства на базальных ганглиях. Они включают как деструктивные операции, так и глубокую стимуляцию мозга с использованием имплантированных электродов. Применение деструктивных операций имеет ряд серьезных ограничений в силу более высокой частоты осложнений, особенно при двусторонних вмешательствах. Новым неинвазивным подходом, предложенным для деструкции определенной точки
цели в головном мозге, является применение высокоинтенсивного фокусированного ультразвука (ВФУЗ). Рассматриваются технологические основы ВФУЗ, подробно анализируются преимущества и недостатки метода в сравнении с другими методами современной функциональной нейрохирургии, обобщаются первые результаты применения ВФУЗ в ведущих клиниках мира. Отмечается, что для более взвешенного анализа возможностей ВФУЗ, а также для оценки долговременных эффектов проводимых вмешательств и места данной технологии в алгоритмах лечения различных заболеваний нервной системы требуется дальнейшее накопления опыта.

Ключевые слова

высокоинтенсивный фокусированный ультразвук; функциональная нейрохирургия; деструктивные операции; глубокая стимуляция мозга

Полный текст:

PDF

Литература

Briquard P., Paul Langevin. Ultrasonics. 1972; 10: 213–214. PMID: 4577356.

Lynn J.C., Zwemer R.L., Chick A.J. et al. A new method for the generation and use of focused ultrasound in experimental biology. J. Gen. Physiol. 1942; 26: 179-193. PMID: 19873337 DOI: 10.1085/jgp.26.2.179.

Lynn J.C., Putnem T.J. Histological and cerebral lesions prodused by focused ultrasound. Am. J. Pathol. 1944; 20: 637–649. PMID:19970769.

Fry W.J., Mosbеrg W.H., Barnar J.W., Fry F.J. Production of focal destructive lesions in the central nervous system with ultrasound. J. Neurosurger 1954; 11: 471–478. PMID:13201985 DOI: 10.3171/jns.1954.11.5.0471.

Fry W.J., Meyers R. Ultrasonic method of modifying brain structures. Confin. Neurol. 1962; 22: 315–327. PMID:13959987 DOI:10.1159/000104377.

Gavrilov L.R., Tsirul’nikov E.M. Fokusirovannyy ul’trazvuk v fiziologii i meditsine [Focused ultrasound in Physiology and medicine]. L. Nauka, 1980; 199p. (in Russ.).

Heimburger R.F. Ultrasound augmentation of central nervous system tumor therapy. Indiana Med. 1985; 78:469–476. PMID:4020091.

Denier A. Ultrasound and the diencephalon. J. Radiol. Electrol. 1948; 29: 278–279.

Zubiani A. On the application of ultrasound energy to the central nervous system. Mineral Med. 1951; 1:421-436.

Lindstrom P.A. Prefrontal ultrasonic irradiation — A substitute for lobotomy. AMA Arch Neurol. Psychiatry. 1954; 72: 339–425. PMID:13206465 DOI:10.1001/archneurpsyc.1954.02330040001001.

Clement G.T., White J., Hynenen K. Investigation of a large-area phased array for focused ultrasound surgery through the skull. Physics in medicine and biology. 2000; 45:1071–1083. PMID:10795992 DOI:10.1088/0031-9155/45/4/319.

Hynenen K., Jolesz F.A. Demonstration of potential noninvasive ultrasound brain therapy through an intact skull. Ultrasound in medicine & biology. 1998; 24: 275–283. PMID:9550186 DOI:10.1016/S0301-5629(97)00269-X.

Hardy C.J., Cline H.E., Watkins R.D. One-dimensional NMR thermal mapping of focused ultrasound surgery. Journal of computer assisted tomography. 1994; 18: 476–483. PMID:8188919 DOI:10.1097/00004728-199405000-00024.

Hynynen K., Damianou C., Darkazanli A. et al. The feasibility of using MRI to monitor and guide noninvasive ultrasound surgery. Ultrasound Med Biol. 1993; 19 (1): 91–2. PMID:8456533 DOI:10.1016/0301-5629(93)90022-G.

Ricke V., Butts Pauly K. MR thermometry. Journal of magnetic resonance imaging. 2008; 27:376-390. PMID:18219673 DOI:10.1002/jmri.21265.

Moser D., Zadicaro E., Schiff G., Jeanmonod D. MR-guided focused ultrasound technique in functional neurosurgery: targeting accuracy. Journal of therapeutic ultrasound. 2013; 1: 3. PMID:24761224 DOI:10.1186/2050-5736-1-3.

Elias W.J., Huss D., Voss T. et al. A pilot study of focused ultrasound thalamotomy for essential tremor. The New England journal of medicine. 2013; 369: 640–648. PMID:23944301 DOI:10.1056/NEJMoa1300962.

Chang J.W. Magnetic Resonance Guided Focused Ultrasound Pallidotomy for Parkinson’s Disease. In Current and future applications of focused ultrasound 4th international symposium . Washington D.C. 2014, 29. DOI: 10.1186/2050-5736-3-S1-O5.

Chang W.S., Jung H.H., Kweon E.J. et al. Unilateral magnetic resonance guided focused ultrasound thalamotomy for essential tremor: Practices and clinicoradiological outcomes. J. Neurology Neurosurgery Psychiatry 2015 Mar; 86(3): 257–64. PMID:24876191 DOI:10.1136/jnnp-2014-307642.

Hariz M.I., Bergenheim A.T. A 10-year follow-up review of patients who under-went Leksell’s posteroventral pallidotomy for Parkinson disease. J Neurosurg. 2001; 94: 552–8. PMID:11302652 DOI:10.3171/jns.2001.94.4.0552.

Higuchi Y., Matsuda S., Serizawa T. Gamma knife radiosurgery in movement disorders: Indications and limitations. Mov. Disord. 2016. PMID:27029223 DOI:10.1002/mds.26625.

Witajas T., Carron R., Krack P. et al. A prospective single – blind study of Gamma Knife thalamotomy for tremor. J. Neurology. 2015; 85 (18): 1562–8. PMID:26446066 DOI: 10. 1212/ WNL.0000000000002087.

Young R.F., Jacques S., Mark R. et al. Gamma knife thalamotomy for treatment of tremor: long-term results. J. Neurosurg. 2000; V. 93. Suppl. 3. P.128-135. PMID:11143229 DOI:10.3171/jns.2000.93.supplement.

Kleiner-Fisman G., Lozano A., Moro E. et al. Long-term effect of unilateral pallidotomy on levodopa-induced dyskinesia. Mov. Disord., 2010; 25: 1496–8. PMID:20568091 DOI:10.1002/mds.23155.

Renato P., Munhoz, Antonio Cerasa, et al. Surgical treatment of dyskinesia in Parkinson’s disease. Frontiers in Neurology. 2014; 5: 65. PMID:24808889 DOI:10.3389/fneur.2014.00065.

Efisio M.C., Rizzi M., Cantonetti L. et al. Pallidotomy for medically refractory status dystonicus in childhood. Dev. Med. Child Neurol. 2014; 56: 649–56. PMID:24697701 DOI:10.1111/dmcn.12420.

Lumsden D.E., Pallidotomy in the 21st century. Developmental Medicine & Child Neurology. 2014; 56:607-608. PMID:24716712 DOI:10.1111/dmcn.12414.

Horisawa S., Goto S., Takeda N. et al. Pallidotomy for Writer’s Cramp after Failed Thalamotomy. Stereotact. Funct. Neurosurg. 2016; 94(3): 129–133. PMID:27172923 DOI:10.1159/000445693.

Strutt A.M., Lai E.C., Jankovic J. et al. Five year follow-up of unilateral posteroventral pallidotomy in Parkinson’s disease. Surg. Neurol. 2009; 71(5):551-558. PMID:18514283 DOI:10.1016/j.surneu. 2008.03.039.

Gross R.E. What Happened to Posteroventral Pallidotomy for Parkinson’s Disease and Dystonia. Neurotherapeutics. 2008; V. 5, Issue 2, P. 281–293. PMID:18394570 DOI:10.1016/j.nurt.2008.02.001.

Intemann P.M., Masterman D., Subramanian I. et al. Staged bilateral pallidotomy for treatment of Parkinson disease. J. Neurosurg. 2001; 94:437-444. PMID:11235949 DOI:10.3171/jns.2001.94.3.0437.

Baron M.S., Vitek J.L., Bakay A.E., DeLong M.R. Treatment of advanced Parkinson’s disease by unilateral posterior GPi pallidotomy 4-year results of pilot study. Mov. Disord. 1998; 13:263. PMID:10752571 DOI: 10.1002/1531-8257(200003)15:2<230::AIDMDS1005>3.0.CO;2-U.

Shabalov V.A. Tomskiy A.A. [Surgical treatment of Parkinson’s disease]. Neyrokhirurgiya [Neurosurgery]. 4: 7–11. (In Russ.).

Nizametdinova D.M., Tyurnikov V.M., Fedorenko I.I. et al. [Microelectrode recording neuronal activity in surgery of Parkinson’s disease]. Annaly klinicheskoy i eksperimental’noy nevrologii [Annals of Clinical and Experimental Neurology.]. 2016; 10 (2): 42–45. (In Russ.).

Young R.F., Jacques S., Mark R. et al. Gamma knife thalamotomy for treatment of tremor: long-term results. J. Neurosurg. 2000; V.93. Suppl. 3. P. 128–135. PMID:11143229 DOI:10.3171/jns.2000.93.supplement.

Friedman J.H., Fernandez H.H., Sikirica M. et al. Stroke induced by gamma knife pallidotomy: autopsy result. Neurology. 2002; V.58. P.1695-1697. PMID:12058106 DOI:10.1212/WNL.58.11.1695-a.

Sansur C.A., Frysinger R.S., Pouratian N. et al. Incidence of symptomatic hemorrhage after stereotactic electrode placement. J. Neurosurg. 2007; 107: 998–1003. PMID:17977273 DOI:10.3171/JNS-07/11/0998.

Alkhani A., Lozano A.M. Pallidotomy for Parkinson disease: a review of contemporary literature. J. Neurosurg. 2001; 94:43-9. PMID:11147896 DOI:10.3171/jns.2001.94.1.0043.

Palur R.S., Berk C., Schulzer M., Honey C.R. A metaanalysis comparing the results of pallidotomy performed with microelectrode recording or macroelectrode stimulation. J. Neurosurg 2002; 96:1058–62. PMID:12066907 DOI:10.3171/jns.2002.96.6.1058.