Методы исследования центральной нервной системы
Во 2-й половине 19 в. с широким применением метода экстирпации (удаления) было начато изучение роли различных отделов головного и спинного мозга в регуляции физиологических функций. Острый эксперимент (вивисекция) основан на оперативном вмешательстве в организм животного. Он позволяет изучать острые расстройства в организме, например, шок, коллапс, краш-синдром, острая недостаточность дыхания, кровообращения, почек и др. Хронический эксперимент — длительный, дает возможность изучать динамику развития болезни. Его используют для моделирования хронических болезней, например, атеросклероза, артериальной гипертензии, сахарного диабета, язвенной болезни. Функции нервной системы изучают с использованием традиционных классических для общей физиологии методов и специальных методических подходов, призванных выявить специфические функции нервных образований, выполняющих роль главной управляющей и информационной системы в организме. В соответствии с двумя принципиально различными методическими подходами к изучению физиологических функций организма различают методы экспериментальной и теоретической нейрофизиологии. К числу экспериментальных методов классической физиологии относятся приемы, направленные на активацию, или стимуляцию, подавление, или угнетение, функции данного нервного образования. Способы активирования изучаемого органа сводятся к раздражению его адекватными (или неадекватными) стимулами. Адекватное раздражение достигается специфическим раздражением соответствующих рецептивных входов рефлексов либо электрическим раздражением проводникового или центрального отдела рефлекторной дуги, имитирующим нервные импульсы. Среди неадекватных стимулов наиболее распространенными являются раздражение различными химическими веществами и градуируемое раздражение электрическим током.
|
|
|
Экспериментальные методы исследования ЦНС
Метод разрушения. Одним из старейших методов исследования мозга является методика аблаций, которая состоит в том, что один из отделов мозга удаляется, и ученые наблюдают за изменениями, к которым приводит такая операция. В чистом виде метод применяется в экспериментах с животными. Наряду с этим распространено психофизиологическое обследование людей, которым по медицинским показаниям было проведено удаление части мозга. Разрушающее вмешательство может осуществляться путем: перерезки отдельных путей или полного отделения структур (например, разделение полушарий путем рассечения межполушарной связки — мозолистого тела); разрушения структур при пропускании постоянного тока (электролитическое разрушение) или тока высокой частоты (термокоагуляция) через введенные в соответствующие участки мозга электроды; хирургического удаления ткани скальпелем или отсасыванием с помощью специального вакуумного насоса, выполняющего роль ловушки для отсасываемой ткани; химических разрушений с помощью специальных препаратов, истощающих запасы медиаторов или разрушающих нейроны; обратимого функционального разрушения, которое достигается за счет охлаждения, местной анестезии и других приемов. Не всякую область мозга можно удалить, не убив организм. Так, многие отделы ствола мозга ответственны за жизненно важные функции, такие, как дыхание, и их поражение может вызвать немедленную смерть. Тем не менее, поражение многих отделов, хотя и отражается на жизнеспособности организма, несмертельно. Это, например, относится к областям коры больших полушарий. Обширный инсульт вызывает паралич или потерю речи, но организм продолжает жить. Вегетативное состояние, при котором большая часть мозга мертва, можно поддерживать за счет искусственного питания. Исследования с применением аблаций имеют давнюю историю и продолжаются в настоящее время. Если ученые прошлого удаляли области мозга хирургическим путем, то современные исследователи используют токсические вещества, избирательно поражающие ткани мозга (например, клетки в определённой области, но не проходящие через неё нервные волокна). После удаления отдела мозга какие-то функции теряются, а какие-то сохраняются. Например, кошка, мозг которой рассечён выше таламуса, сохраняет многие позные реакции и спинномозговые рефлексы. Животное, мозг которого рассечён на уровне ствола мозга (децеребрированное), поддерживает тонус мышц-разгибателей, но утрачивает позные рефлексы. Проводятся наблюдения и за людьми с поражениями мозговых структур. Так, богатую информацию для исследователей дали случаи огнестрельных ранений головы во время Второй мировой войны. Также проводятся исследования больных, поражённых инсультом, и с поражениями мозга в результате травмы. Изучение поведенческой дефицитарности у людей с поражениями головного мозга улучшили наше понимание принципов локализации поведенческих функций в ЦНС. С тех пор как были получены первые доказательства специфической мозговой локализации даже высших психических функций, стало очевидным, что понимание механизмов научения и памяти требует знания того, где следует искать связанные с ними изменения. Ряд выдающихся клинических исследований лиц с повреждениями мозга, вызванными хирургическим вмешательством или травмой, а также экспериментальные исследования на низших обезьянах, позволяют предположить существование в мозге приматов двух важных систем научения и памяти: одна локализована в медиальных височных долях коры головного мозга, а другая — в промежуточном мозге, рядом со средней линией головного мозга. Эффекты повреждения медиальных височных долей. Важность структур медиальных височных долей (включая гиппокамп, миндалину и окружающую новую кору) была эффектно продемонстрирована в истории болезни Г. М., человека с интеллектом выше среднего уровня, у которого в 1954 г. были удалены обе медиальные височные доли в целях облегчения страданий от инкурабельной эпилепсии. После операции Г. М. обнаружил глубокую недостаточность способности усваивать новую информацию о фактах или событиях, причем на протяжении последующих 40 лет не произошло никакого улучшения этой способности. Эта антероградная амнезия (дефицит памяти на события в период времени после поражения мозга) имела место при отсутствии каких-либо других изменений личности или общего интеллекта Г. М. (после операции, несмотря на амнезию, он получил даже чуть более высокий показатель по тестам IQ). Экспериментальные данные, полученные в исследовании локальных разрушений мозговых структур, в целом согласуются с цитированными выше данными из клинической литературы: гиппокамп, по всей вероятности, играет важную роль в научении и памяти. И хотя вопрос о точном характере этой роли остается дискуссионным, повреждение гиппокампа нарушает усвоение или запоминание нескольких различных поведенческих задач грызунами и приматами. Большинство публикаций об эффектах повреждения гиппокампа у крыс касается его предполагаемой роли в пространственном научении. Однако проведено значительное количество исследований роли гиппокампа в других видах научения, часть которых имеет более прямое отношение к амнестическому синдрому, наблюдаемому у людей с поражениями медиальных височных долей, и к экспериментальным эффектам разрушения гиппокампа у низших обезьян. Во многих из этих исследований гиппокампу отводится важная роль либо в кратковременной памяти, либо в относительно кратковременном хранении информации, требуемом для ее перевода в долговременную память. В дополнение к данным экспериментов с разрушением гиппокампа у животных, предполагающим связь гиппокампа с научением и памятью, записи электрической активности гиппокампальных нейронов также указывают на высокую активность этой структуры во время поведения, связанного с научением, напр., при обследовании новой или сложной среды либо при повторяемом сочетании отдельных (обособленных) сенсорных стимулов. Хотя точная функция гиппокампа в научении и памяти остается невыясненной, накопленные к настоящему времени данные свидетельствуют о том, что эта мозговая структура будет играть важную роль пробного камня для проверки теорий биологических механизмов научения.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Удаление мозжечка впервые произвёл Лючиани, который выделил три периода после экстирпации:
1) период раздражения (длится примерно 24 часа) связан с травмой, отёком мозга и кровоизлияниями. Всё это время собака лежит, т.к. нарушены координация и поддержание равновесия;
2) период клинических проявлений (длится примерно 1 месяц). Собака начинает ходить, но наблюдается атония мышц, астения, астазия (триада Лючиани);
3) период восстановления функций связан с компенсаторной ролью коры.
Метод перерезки. Метод перерезки дает возможность изучить значение в деятельности того или иного отдела ЦНС влияний, поступающих от других ее отделов. Перерезка производится на различных уровнях ЦНС. Полная перерезка разобщает вышележащие отделы центральной нервной системы от нижележащих и позволяет изучить: 1. Рефлекторные реакции, которые осуществляются нервными центрами, расположенными ниже места перерезки; 2. Какие импульсы для деятельности данной структуры имеют вышележащие отделы; 3. Значение сигналов от нижележащих отделов для деятельности вышележащих. Все животные, подвергшиеся перерезке различных отделов ЦНС делятся на четыре типа. Спинальное животное - перерезка па уровне верхних сегментов спинного мозга (не выше 3-4 сегмента). Бульбарное животное отделяет продолговатый мозг от среднего. Мезэнцефальное животное - перерезка между средним и промежуточным мозгом. Диэнцефальное животное - отделяет промежуточный мозг от больших полушарий. Недостатки метода. Очень грубое вмешательство, операционная травма влияет на функции ЦНС (боль, отек, воспаление), образующаяся рубцовая ткань раздражает окружающие ткани (могут быть даже эпиприпадки при разрушении отдельных участков мозга). Поэтому применяют локальные (ограниченные) повреждения: термокриокоагуляция, электролиз постоянным током, а также мощным пучком рентген-излучения, ультразвуком. Перерезка и локальное повреждение отдельных нервных центров производится не только в условиях эксперимента, но и в нейрохирургической клинике в качестве лечебных мероприятий. Центральная нервная система находится в состоянии тонуса или тонического возбуждения даже при отсутствии каких-либо видимых внешних признаков её активности. Тоническое возбуждение центральной нервной системы — проявление общей рабочей готовности и благоприятный функциональный фон для возникновения и протекания активной деятельности. В тоническом возбуждении Ц. н. с. наглядно обнаруживается субординация между её образованиями, особенно в продолговатом, среднем и промежуточном мозге. Например, у высших животных хирургическая перерезка или холодовая блокада путей между продолговатым и спинным мозгом, т. е. прекращение субординационного влияния первого на второй, влечёт за собой развитие спинального шока — глубокое и продолжительное угнетение рефлексов спинного мозга. Последствием подобной перерезки на уровне передних бугров четверохолмия бывает т. н. ригидность – сильное тоническое сокращение всех разгибательных мышц и потеря животным способности активно принимать нормальную позу или поддерживать её.
Метод раздражения позволяет изучить функциональное значение различных образований ЦНС. При раздражении (химическом, электрическом, механическом и т. д.) определенных структур мозга можно наблюдать возникновение, особенности проявления и характер распространения процессов возбуждения. Олдс (1956) производил опыты с самораздражением: он вводил крысам электроды в различные структуры гипоталамуса. Затем животные выпускались в клетку, в которой находилась педаль, замыкающая электрическую цепь: стимулятор – электроды – педаль.
Если электроды были введены в структуры, формирующие положительные эмоции, то крыса, случайно нажимая на педаль, не отходила от неё и начинала нажимать её с частотой, достигающей два нажатия в секунду. Крыса, судя по факту самостимуляции, получает положительные эмоции – чувство «тихой радости».
Наоборот, когда Олдс вводил электроды в центр «отрицательных эмоций», крыса, единожды случайно нажав на педаль, убегала от неё, забивалась в дальний угол клетки и больше не подходила к педали, значит, она испытывала неприятные ощущения (отрицательные эмоции).
В дальнейшем Дельгадо вживлял электроды в положительные зоны гипоталамуса быка. На корриде (на виду у всех) этот разъярённый бык набрасывался на красный плащ тореро, но при включении стимуляции положительных зон гипоталамуса он внезапно останавливался, и его поведение указывало на полное отсутствие реакции ярости.
Метод стимуляции. Электрическая стимуляция мозга является плодотворным методом изучения функций его отдельных структур. Она осуществляется через введенные в мозг электроды в "острых" опытах на животных или во время хирургических операций на мозге у человека. Кроме того, возможна стимуляция и в условиях длительного наблюдения с помощью предварительно вживленных оперативным путем электродов. При хронически вживленных электродах можно изучать особый феномен электрической самостимуляции, когда животное с помощью какого-нибудь действия (нажатия на рычаг) замыкает электрическую цепь и таким образом регулирует силу раздражения собственного мозга. У человека электрическая стимуляция мозга применяется для изучения связи между психическими процессами и функциями и отделами мозга. Так, например, можно изучать физиологические основы речи, памяти, эмоций.
Транскраниальная магнитная стимуляция - метод, позволяющий неинвазивно стимулировать кору головного мозга при помощи коротких магнитных импульсов. ТМС не сопряжена с болевыми ощущениями и поэтому может применяться в качестве диагностической процедуры в амбулаторных условиях. Магнитный импульс, генерируемый ТМС, представляет собой быстро меняющееся во времени магнитное поле, которое продуцируется вокруг электромагнитной катушки во время прохождения в ней тока высокого напряжения после разряда мощного конденсатора (магнитного стимулятора). Магнитные стимуляторы, используемые сегодня в медицине, способны генерировать магнитное поле интенсивностью до 2 Тесла, что позволяет стимулировать элементы коры головного мозга на глубине до 2 см. В зависимости от конфигурации электромагнитной катушки, ТМС может активировать различные по площади участки коры, т.е. быть либо 1) фокальным, что дает возможность избирательно стимулировать небольшие области коры, либо 2) диффузным, что позволяет одновременно стимулировать разные отделы коры.
Методы молекулярной биологии направлены на изучение роли молекул ДНК, РНК и других биологически активных веществ в образовании условного рефлекса и механизмов запоминания.Один из ученых, изучающих физиологические механизмы процесса запоминания — лауреат Нобелевской премииЭрик Кандель. Исследования Канделя показали, что обучение происходит в результате изменений в силе синаптических связей между клетками (изменение силы синаптических связей — это изменение количества нейромедиатора, выделяемого в синаптическую щель при определенной силе раздражения). Она изменяется гетеросинаптически, то есть силу синапса изменяют клетки-модуляторы. Одна и та же синаптическая связь может быть изменена (усилена или ослаблена) при разных формах обучения: привыкание ведет к ослаблению связей между сенсорными нейронами и их эффекторами, мотонейронами и интернейронами. Сенситизация ведет к усилению тех же самых наборов соединений. На одном синапсе изменение силы связи (синаптическая пластичность) может быть кратковременной или долговременной. Это зависит от числа повторений обучающего раздражителя (укола в ногу). Долговременная память основана не только на усилении синаптической силы, но и на увеличении числа синаптических связей.Было выяснено, что при привыкании количество выделяемого медиатора глутамата в сенсорном нейроне уменьшается. Оказалось, что модулятор синаптической силы — серотонин, который выделяет модуляторный интернейрон при раздражении ноги. При его выделении увеличивается выделение медиатора и увеличивается концентрация цАМФ в сенсорном нейроне, воздействующем на мотонейрон жабры. При проведении нескольких опытов выяснилось, что введение цАМФ внутрь сенсорного нейрона также увеличивает выделение медиатора.
Стереотаксический метод. Новые диагностические и лечебные методы являются мощными и эффективным стимулом развития медицины вообще и нейрохирургии в частности. «Наука движется толчками в зависимости от успехов, делаемых методикой. С каждым шагом методики вперед мы как бы поднимаемся ступенью выше, с которой открывается нам более широкий горизонт с невидимыми ранее предметами», - писал И. П. Павлов.
Стереотаксический метод (от греческого: стереос – пространство; таксис – расположение, порядок) характеризует собой один из значительных этапов развития современной нейрохирургии, в котором особенно ярко проявляется тенденция к интеграции таких, на первый взгляд, мало связанных между собой областей знания, как анатомия и хирургия головного мозга, геометрия и теоретическая рентгенология. Стереотаксический метод представляет собой совокупность средств и приемов, при которых практическая задача обеспечения возможности малотравматического хирургического доступа к любым отделам мозга решается на основе математических приемов и в значительной мере зависит от правильного понимания геометрических свойств рентгеновского изображения. Стереотаксический метод – метод точного введения электродов, микропипеток, термопар в глубоко расположенные структуры мозга с помощью стереотаксического прибора. Координаты структур мозга определены в специальных стереотаксических атласах и выражены в трехмерной системе координат. Согласно этим координатам с помощью микрометрических винтов вводят электрод в нужную точку структуры мозга. Стереотаксическая методика используется для изучения деятельности различных глубинных структур мозга. Через введенные электроды можно регистрировать биоэлектрическую активность мозга (например, с помощью электроэнцефалографии (ЭЭГ), вызванных потенциалов (ВП)), раздражать или разрушать его структуры. С помощью введенных канюль можно вводить химические вещества к разным структурам мозга и в его желудочки. Эта методика помогла определить локализацию многих нервных центров и изучать их функции, понять принцип деятельности мозга как единого целого. Несомненная заслуга разработки стереотаксического метода для нейрофизиологических экспериментов принадлежит английским ученым – нейрохирургу Horsley и инженеру Clarke. В 1906 году они создали прибор с координатной системой для стереотаксических операций на животных и обосновали основные принципы нового метода. Эти исследования предложили термин «стереотаксис», который в дальнейшем прочно вошел в нейрохирургию. Однако задолго до публикаций этих авторов в русской и иностранной литературе появились сообщения профессора Московского университета Д. Н. Зернова, который создал первый стереотаксический аппарат – энцефалометр, предназначенный для анатомических исследований и нейрохирургических операций на головном мозге человека. Этот прибор был продемонстрирован 22 марта 1889 г. на заседании Физико-математического общества Московского университета. Оригинальный прибор, созданный Зерновым, можно считать прототипом ряда современных стереотаксических аппаратов. Этот прибор укрепляли на голове в одном и том же положении по отношению к костям черепа с помощью пяти упоров. Энцефалометр был успешно применен в клинике., о чем впоследствии сообщил Алтухов. В Яузскую больницу был доставлен в тяжелом состоянии больной, у которого после травмы черепа развилась джексоновская эпилепсия. Известный невропатолог Л. С. Минор предложил произвести трепанацию черепа и обнажение левой роландовой борозды. Ее локализацию проф. Зернов определил с помощью энцефалометра. В этом месте было наложено трепанационное отверстие, и через него выделилось значительное количество гноя. И это один из множества примеров применения данного аппарата. Ученик Зернова Алтухов провел интересные исследования, которые были изложены в его работе «Энцефалометрические исследования мозга в связи с полом, возрастом и черепным указателем». На основании анатомических исследований с помощью прибора Зернова Алтухов составил подробные энцефалометрические карты отдельно для различных больных для мужчин и женщин, для детей, а также карту среднего положения борозд и базальных ганглиев разных больных. Как нередко бывает с научными достижениями, существенно опережающими науку своего времени, новаторские работы Зернова и Алтухова, так же как работы Horsley и Clarke (хотя и в меньшей степени), остались практически незамеченными и неоцененными. Лишь через два десятилетия стереотаксический метод прочно вошел в практику нейрофизиологических лабораторий и доказал свою исключительную ценность для изучения функций ЦНС. Затем понадобилось еще около 20 лет для того, чтобы невролог Spiegel и нейрохирург Wycis произвели первую современную стереотаксическую операцию на глубоких структурах мозга. Этим двум ученым принадлежит несомненный приоритет в создании всех основных предпосылок для развития нового метода – они предложили современный стереотаксический аппарат, создали первый стереотаксический атлас мозга человека и впервые применили разработанный ими метод при многих заболеваниях ЦНС. Стереотаксический метод, или сокращенно стереотаксис (от греч. stereos – объемный, пространственный и taxis – расположение), представляет собой совокупность приемов и расчетов, позволяющих с помощью специальных приборов и методов рентгенологического и функционального контроля с большой точностью ввести канюлю (электрод) в заранее определенную глубоко расположенную структуру головного или спинного мозга для воздействия на нее с лечебной целью. Основным методическим приемом стереотаксиса является сопоставление условной координатной системы мозга с координатной системой стереотаксического прибора. Основой хирургического стереотаксиса является вычисление точных пространственных соотношений между какой-либо заданной структурой в глубине мозга и рядом точек – ориентиров, которыми служат внутримозговые и (значительно меньше) черепные анатомические образования. В результате этого стереотаксический метод дает возможность хирургического воздействия на любую структуру, расположенную практически в любом отделе головного и спинного мозга, соответственно предварительно определенным координатам. С теоретической точки зрения нахождение центра заданной структуры в глубине мозга сводится к определению положения точки в пространстве. Как известно из аналитической геометрии, положение точки можно определить с помощью декартовой системы координат или взаимно перпендикулярных плоскостей. Эти плоскости соответственно связаны тремя осями – абсцисс, ординат и аппликат.
Координаты заданной точки внутри системы определяются ее расстоянием от всех трех координатных плоскостей, т. е. длиной перпендикуляров, опущенных из этой точки на указанные плоскости. Известно также, что для определения любой точки в пространстве достаточно найти две ее координаты и в этом случае построение третьей плоскости не обязательно. Увидеть ориентиры, по которым можно рассчитать точку цели, можно только на рентгеновском снимке. Поскольку требуется найти две координаты указанной точки, необходимо два снимка – в боковой и переднезадней проекциях, позволяющих получить координаты искомой точки в сагиттальной и фронтальной плоскостях. Третью координату (в горизонтальной плоскости) можно рассчитать по имеющимся двум.Рентгенологическое исследование является не только обязательным, но и, пожалуй, самым сложным компонентом стереотаксического метода. Это исследование требует соблюдения ряда условий. Точность стереотаксиса – это в первую очередь точное соблюдение этих условий. Анод рентгеновской трубки является точечным источником энергии, поэтому пучок рентгеновых лучей всегда расходящийся. Этот феномен, носящий название дивергенции, означает, что изображение объекта на пленке больше по размерам, чем сам объект (из этого правила, однако, есть исключение, о нем сказано ниже). Увеличение расстояния объекта от центрального луча в плоскости, перпендикулярно этому лучу, не ведет к увеличению дивергенции. Дивергенция требует во время каждой стереотаксической операции вводить поправку во все расчеты, причем поправку двоякого рода: все размеры на снимках для приведения истинным следует уменьшить, а размеры (расстояния), полученные из стереотаксических атласов, которые следует перенести на снимки нужно в той же пропорции увеличить. Одной из главных задач рентгенологического исследования во время любой стереотаксической операции является необходимость трансформировать двумерные измерения (на снимках в двух проекциях) в трехмерные пространственные координаты заданной структуры мозга. Если центральный луч падает на пленку под прямым углом (ортогональная проекция), то, имея снимки в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и зная проекцию искомой точки на эти плоскости, всегда можно найти проекцию этой точки на третью плоскость, перпендикулярную двум другим. Другими словами, по двум проекциям можно определить положение точки в трехмерном пространстве. Из этого вытекает, что обязательным условием рентгенологического контроля во время операции является пересечение в заданной точке цели двух перпендикулярных друг другу центральных рентгеновских лучей, идущих в плоскостях, содержащих эту точку. Обе рентгеновские трубки соединены с телевизионными камерами, оптическая ось которых совмещена с обоими центральными лучами. Поскольку масштабные соотношения на краниограммах и на телевизионных экранах точно совпадают, после наложения снимка на экран получают визуальное изображение всех внутримозговых ориентиров. Не прибегая к контрольным снимкам, хирург видит на экране все этапы продвижения канюли в глубину мозга и точность ее попадания в заданную структуру. Следует еще раз подчеркнуть, что описанная методика рентгенологического исследования эффективна только тогда, когда обеспечена правильная и постоянная фиксация головы во время операции. Весьма актуальна и еще нерешенным вопросом стереотаксического метода является определение индивидуальной вариабельности размеров и локализации подкорковых структур. Морфологические данные показывают, что пределы этой вариабельности весьма значительны. Основная информация по этому вопросу сконцентрирована в стереотаксических атласах.
С помощью стереотаксических расчетов мы определяем пространство и локализацию некой условной точки внутри черепа, а не той глубокой структуры, которая является «хирургической мишенью». В подавляющем большинстве случаев они полностью совпадают, и тогда все расчеты оказываются точными. Трудности возникают в тех сравнительно редких случаях, когда индивидуальный анатомический вариант ведет к неполному совпадению (или даже значительному расхождению) указанных данных и служит главным источником возможной ошибки.
Стереотаксические аппараты
Стереотаксический метод был применен в нейрохирургии только после того, как почти 30 лет тому назад Cpiegel и Wycis создали первый стереотаксический аппарат для операций на подкорковых стуртурах мозга. В дальнейшем быстрое развитие нового направления явилась мощным стимулом для создания новых и усовершенствования существующих стереотаксических аппаратов и устройств. Это в свою очередь обуславливает дальнейший прогресс в стереотаксической нейрохирургии. В настоящем времени создано более двух десятков стереотаксических аппаратов, которые нередко существенно отличатся друг от друга принципом и сложностью конструкции, способом фиксации к костям черепа, системами координат, применение фантома и так далее. Созданы как универсальные аппараты, так и устройства специального целевого назначения, например, для операций на гипофизе (рисунок 5). Однако независимо от конструкций в каждом аппарате сохраняется основной принцип стереотаксического метода – сопоставление координатной системы мозга с координатной системой стереотаксического прибора. Несмотря на разнообразие систем стереотаксических аппаратов, а, следовательно, и стереотаксических расчетов сопоставления («привязка») координатной системой мозга с таковой аппарата основана на одном и том же принципе трехмерных ортогональных и полярных проекций. Как справедливо отмечает Л. В. Абраков (1975) видимость многообразия методов этих расчетов не приносит пользы, лишь маскируя единство принципа, лежащего в основе любых расчетов. В различных аппаратах используется как прямоугольная, так и полярная система координат. Первый в мире стереотаксический аппарат Зернова был основан на полярной системе координат, а первый аппарат для экспериментальной нейрофизиологии Horsley и Clarke (1908) – на прямоугольной системе. Эта же система использована конструкцией первого современного аппарата пионеров стереотаксиса Cpiegel и Wycis. Прямоугольные координаты предполагают расчеты в трех плоскостях пространства, располагающихся под прямым углом друг к другу. Такой метод имеет некоторые преимущества: в частности, он позволяет точно определить увеличение объекта в результате параллакса рентгеновых лучей, а также повторно установить аппарат точно в том же положении, если операция производится в 2 этапа. Очевидны и существенные недостатки аппаратов, основанных на системе прямоугольных координат: сложность конструкции, трудность и фиксация аппарата на голове и трудоемкие расчеты, требующие много времени. Наиболее распространенные в наше время аппараты основаны на системе полярных координат. Принцип их действия заключается в том, что электрод-канюлю вводят в мозг по направлению точки-цели под определенными углами. Эти углы определяют с помощью линий, которые проводят от конца введенной на значительную глубину канюли на снимках в обеих проекциях.
С практической точки зрения все существующие аппараты можно разделить на 2 группы:
1. аппараты сравнительно простой конструкции, фиксируемые в небольшом трепанационном отверстии в костях черепа. Фиксация этих аппаратов не требует предварительного рентгенологического контроля и осуществляется по внешним черепным ориентирам;
2. аппараты сложной конструкции и больших размеров, в которых фиксируют голову больного под рентгенологическим контролем с помощью острых упоров, ввинчиваемых в кости черепа.
Стереотаксические аппараты первого типа имеют ряд важных преимуществ – они просты и удобны, их установка занимает мало времени. Последние годы наметилась четкая тенденция к упрощению конструкции стереотаксических. Стало очевидным, что сложные и громоздкие аппараты второго типа, требующие большой затраты времени для установки и стереотаксических расчетов, не оправдывают себя на практике. В тоже время очевидно, что простоты и удобства практического применения нельзя достигать ценой уменьшения точности аппарата, то есть точности попадания в заданную подкорковую структуру. Стереотаксии метод широко применяется в современной нейрофизиологии (в нейрофизиологических экспериментах на животных) для изучения функций глубоких структур мозга. Строго избирательное разрушение мозговых структур, стимуляция их электрическим током или отведение от них биоэлектрических потенциалов способствуют выяснению функционального значения исследуемых структур, существенно расширяют представления о сложных механизмах работы различных отделов мозга. Стереотаксии метод всё шире применяется в нейрохирургии для лечения ряда тяжёлых заболеваний центральной нервной системы человека: паркинсонизма, мышечной дистонии, атетоза, хореоатетоза, хореи Хантингтона, спастической кривошеи, рассеянного склероза, тяжёлых болевых синдромов, эпилепсии, некоторых видов опухолей мозга (в т. ч. опухолей гипофиза) и др., при которых иные методы лечения малоэффективны. Стереотаксические операции, кроме практического лечебного значения, представляют уникальную возможность изучения физиологии подкорково-стволовых отделов мозга и становятся одним из основных методов изучения его функций.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 2737; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!