Оперативная техника и нюансы методики стереоэлектроэнцефалографии (СЭЭГ) с использованием роботизированной стереотаксической системы наведения

Резюме

Методология SEEG упрощена и сделана быстрее с помощью стереотаксического робота. Особое внимание необходимо уделить регистрации предоперационной объемной МРТ пациенту до использования робота в операционной. Робот упрощает процедуру, что приводит к сокращению времени операции и точной имплантации.

Аннотация

Методология SEEG завоевала популярность в Северной Америке за последнее десятилетие как средство локализации эпилептогенной зоны (EZ) до операции по поводу эпилепсии. В последнее время применение роботизированной стереотаксической системы наведения для имплантации электродов SEEG стало более популярным во многих центрах эпилепсии. Техника использования робота требует предельной точности на этапе предоперационного планирования, а затем техника оптимизируется во время операционной части методологии, поскольку робот и хирург работают согласованно, чтобы имплантировать электроды. Здесь подробно описана точная оперативная методика использования робота для управления имплантацией электродов SEEG. Также обсуждается основное ограничение процедуры, а именно ее сильная зависимость от возможности регистрации пациента на предоперационном объемном магнитно-резонансном снимке (МРТ). В целом, было показано, что эта процедура имеет низкий уровень заболеваемости и чрезвычайно низкий уровень смертности. Использование роботизированной стереотаксической системы наведения для имплантации электродов SEEG является эффективной, быстрой, безопасной и точной альтернативой традиционным стратегиям ручной имплантации.

Введение

По оценкам, рефрактерная с медицинской точки зрения эпилепсия (ПМР) поражает пятнадцать миллионов человек во всем^мире1. Поэтому многие из этих пациентов вполне могут быть вылечены хирургическим путем. Хирургия эпилепсии опирается на точную локализацию теоретизированной эпилептогенной зоны (EZ) для проведения хирургических резекций. Жан Тайлараш и Жан Банко разработали методологию стереоэлектроэнцефалографии (SEEG) в 1950-х годах как метод более точной локализации EZ на основе электрофизиологии эпилептического мозга in situ как в корковых, так и в глубоких структурах ^2,3. Однако только недавно методология SEEG начала завоевывать популярность в Северной Америке⁴.

В рамках методологии SEEG во всем мире используются различные методики и технологии, основанные на клиническом опыте разных специалистов и центров эпилепсии ^5,6,7. Однако в последнее время наблюдается эволюция хирургических методов, используемых для имплантации электродов SEEG, выходящих за рамки классических стратегий, основанных на ручном использовании каркаса головы. В частности, было показано, что использование роботизированных стереотаксических систем наведения является точной альтернативой имплантации SEEG⁸. Роботизированная имплантация может безопасно и эффективно использоваться теми, кто имеет хирургический опыт и ищет более быстрый и автоматизированный подход к имплантации электродов.

Здесь обсуждаются конкретные шаги, предпринятые при использовании роботизированной стереотаксической системы наведения для имплантации электродов SEEG. Несмотря на то, что методология SEEG была описана ранее, здесь особое внимание уделяется хирургической технике, используемой с использованием робота⁹.

протокол

Все устройства, используемые здесь, одобрены FDA, и протокол, содержащийся в нем, представляет собой стандарт лечения в нашем учреждении. Таким образом, для детализации этого протокола не требовалось одобрения IRB.

1. Предимплантационный этап

1. Создайте анатамо-электроклиническую (AEC) гипотезу.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Создание гипотезы AEC основано на координации нескольких неинвазивных методов для идентификации потенциального EZ. Группа экспертов, включая эпилептологов, радиологов и хирургов эпилепсии, обычно созывает совещание для обсуждения клинических данных для каждого пациента, чтобы создать гипотезу AEC, которая служит исходной гипотезой для EZ пациента. Подробности о том, как это достигается, выходят за рамки этой статьи.
2. Определите наилучшую методологию инвазивного мониторинга в зависимости от местоположения гипотезы AEC. В таблице 1 перечислены различные сценарии, для которых SEEG предпочтительнее субдуральных сеток (SDG) с глубинными электродами или без них для инвазивного мониторинга.
3. После того, как пациент будет признан кандидатом на оценку SEEG, создайте стратегию имплантации.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Стратегия имплантации должна адекватно охватывать область, идентифицированную как часть гипотезы AEC, а также более широкую эпилептогенную сеть в целом и соседние области красноречивой коры. Этот мониторинг помогает хирургу определить границы резекции.
   1. Сделайте предоперационную объемную МРТ и КТА.
   2. Перенесите изображения в формате DICOM в собственное программное обеспечение для планирования стереотаксического робота и выполните слияние изображений (T1 + гадолиниевая МРТ в сочетании с CTA).
      ПРИМЕЧАНИЕ: Слияние изображений выполняется автоматически программным обеспечением робота. Нужно только выбрать исследования, которые необходимо объединить.
   3. Спланируйте траекторию каждого отдельного массива электродов в рамках 3D-реконструкции слияния МРТ-КТА, убедившись, что максимизируйте выборку из множества областей, включая поверхностные, промежуточные и глубокие корковые и подкорковые области в рамках гипотезы AEC.
      1. Определите каждую траекторию, вручную выбрав точку входа на поверхность и глубокую целевую точку для каждого электрода.
         ПРИМЕЧАНИЕ: Как правило, лучше всего сначала использовать рабочее расстояние 150 мм от буровой платформы до глубокой целевой точки, а затем отрегулировать глубину, чтобы максимально уменьшить рабочее расстояние для повышения точности имплантации.
   4. Проверяйте каждую траекторию имплантации.
      1. Просмотрите каждый электрод в реконструкции слияния 3D МРТ-КТА индивидуально, чтобы убедиться, что траектория не ставит под угрозу какие-либо сосудистые структуры, корректируя любые траектории по мере необходимости.
   5. Просмотрите общую схему имплантации в 3D-реконструкции МРТ, оценив наличие столкновений траекторий.
   6. Убедитесь, что все точки входа на поверхность кожи находятся на расстоянии не менее 1,5 см друг от друга, так как все, что находится ближе к этому, будет препятствовать последующей имплантации.

2. Оперативная техника

1. В операционной подготовьте пациента и поместите его на спину, готовя стереотаксического робота к операции.
   1. Интубировать под общим наркозом согласно рекомендациям анестезиолога. Используйте пропофол для достаточной анестезии и проверьте с помощью адекватных электрофизиологических записей, сертифицированных клиническим эпилептологом.
   2. Зафиксируйте голову пациента с помощью трехточечной фиксации держателя головы.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Это стандартная 4-точечная рама Lexell. Иногда одна из передних стоек будет удалена, чтобы облегчить регистрацию робота пациенту, как описано ниже. Поэтому фиксацию относят к 3-точечной.
   3. Расположите робота у головы пациента так, чтобы расстояние между основанием роботизированной руки и средней точкой черепа составляло 70 см. Зафиксируйте робота в нужном положении и закрепите трехточечный держатель головы на роботе.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Не вносите больше никаких изменений в положение пациента или робота по истечении этого времени. Любая дальнейшая корректировка после этого момента потенциально может привести к неточностям имплантации.
   4. Используйте полуавтоматическую лазерную систему распознавания лиц, чтобы зарегистрировать предоперационную объемную МРТ у пациента, следуя всем подсказкам, выданным роботом.
      1. Откалибруйте лазер с помощью установленного инструмента калибровки расстояния.
      2. Выберите предустановленные анатомические ориентиры лица вручную с помощью лазера. Затем регистрация завершается, так как робот автоматически сканирует лицевую поверхность.
      3. Подтвердите точность регистрации, сопоставив дополнительные независимые поверхностные ориентиры с зарегистрированными МРТ.
         ПРИМЕЧАНИЕ: Запланированные траектории затем автоматически проверяются программным обеспечением робота.
   5. Подготовьте и задрапируйте пациента стандартным стерильным способом.
   6. Задрапируйте роботизированную рабочую руку стерильным пластиком.
   7. Прикрепите буровую платформу с рабочей канюлей диаметром 2,5 мм к манипулятору робота.
2. Вживите болты по назначенным траекториям.
   1. Выберите нужную траекторию на сенсорном экране робота.
   2. Нажмите на педаль робота, чтобы начать движение роботизированной руки по правильной траектории. При достижении правильного положения манипулятор автоматически блокируется роботом.
   3. Вставьте сверло диаметром 2 мм в рабочую канюлю и с его помощью создайте точечное отверстие по всей толщине черепа.
   4. Вскрывайте твердую мозговую оболочку изолированным перфоратором из твердой мозговой оболочки с помощью монополярного прижигания на низких настройках.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Вскрытие твердой мозговой оболочки может быть особенно сложным у маленьких детей. Поскольку твердая мозговая оболочка не полностью прилипает к внутренним слоям черепа, ее очень легко сместить, а не открыть твердую мозговую оболочку, не заметив этого.
   5. Плотно вкрутите направляющий болт в каждое отверстие штифта.
   6. Измерьте расстояние от буровой платформы до направляющего болта с помощью стерильной линейки.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Это фиксированное расстояние, связанное с длиной сверлильного адаптера.
      1. Вычтите это измеренное расстояние из значения расстояния «платформа до цели», используемого при планировании траектории.
         ПРИМЕЧАНИЕ: Помните, что рекомендуется всегда использовать стандартную платформу 150 мм для нацеливания на расстояние, если нет необходимости изменить это расстояние. Использование этого стандарта упростит этот шаг в операционной.
      2. Запишите и запишите результат, так как он будет использоваться позже в качестве окончательной длины имплантированного электрода.
   7. Измерьте и запишите окончательную длину электрода и убедитесь, что она соответствует вновь рассчитанной длине болта. Убедитесь, что электрод и болт имеют одинаковые этикетки, чтобы избежать путаницы во время имплантации электрода.
   8. Повторите шаги 2.2.1 – 2.2.7 для каждого болта (т. е. имплантируйте все болты) и соответствующим образом отметьте все электроды.
3. Смените хирургические перчатки и откройте новое стерильное поле.
4. Имплантируйте все электроды на целевую глубину с помощью имплантированных болтов.
   1. Вставьте стилет диаметром 2 мм через направляющий болт на предполагаемую глубину конечного электрода, рассчитанную после предварительной имплантации болта.
   2. Сразу же вставьте электрод через болт после снятия стилета и вкрутите электрод в болт для фиксации.
   3. Убедитесь, что электрод имеет соответствующую маркировку.
   4. Повторите шаги 2.4.1 – 2.4.3 для каждого электрода.
5. Подключите электроды к аппарату клинической электрофизиологии.
6. Оберните голову пациента, используя стандартную технику перевязки головы.

Результаты

Абсолютным показателем успеха после использования методики SEEG является отсутствие судорог у пациента, что в конечном итоге следует за успешной имплантацией электродов, успешными электрофизиологическими записями, а также успешной резекцией ЭЗ. Такой случай показан ?...

Обсуждение

Тщательное определение гипотезы AEC в сочетании с особенно детальным вниманием к разработке стратегии имплантации - это то, что в конечном итоге определит успех методологии SEEG для каждого отдельного пациента. Таким образом, тщательное предоперационное планирование процедуры имеет реш?...

Материалы

Name	Company	Catalog Number	Comments
2 mm drill bit	DIXI	KIP-ACS-510	For opening the cranium
Coagulation Electrode Dura	DIXI	KIP-ACS-600	for opening and coagulating the dura
Cordless driver	Stryker	4405-000-000	to drive the drill bit
Leksell Coordinate Frame G	Elekta	14611	For head fixation
Microdeep Depth Electrode	DIXI	D08-**AM	SEEG electrodes that are implanted, complete with: guide bolt and stylet, as described in manuscript.
ROSA	Medtech	n/a	stereotactic guidance system with robotic arm, complete with: robotic arm, calibration tool, registration laser, head frame attachment, and software, as described in the manuscript.
Stylet	DIXI	ACS-770S-10	for creating a path through the parenchyma for the electrode