Zobrazovací metody ve stereotaktické neurochirugii mozku

26. 11. 2002 0:00

Stereotaktická neurochirurgie umožňuje lokalizaci a zasažení intrakraniálních cílů s vysokou přesností, při minimalizaci poškození tkání na přístupové cestě. Operace probíhají většinou bez přímé zrakové kontroly, a přesto jsou přesnější a šetrnější než konvenční operace...

Doc. MUDr. Miroslav Heřman, PhD.

Univerzita Palackého v Olomouci, LF a FN Olomouc, Radiologická klinika

MUDr. Petr Dvořák, prof. MUDr. Michael Houdek, CSc.

Univerzita Palackého v Olomouci, LF a FN Olomouc, Neurochirurgická klinika

Klíčová slova

stereotaxe • zobrazovací metody

Souhrn: Stereotaktická neurochirurgie umožňuje lokalizaci a zasažení intrakraniálních cílů s vysokou přesností, při minimalizaci poškození tkání na přístupové cestě. Operace probíhají většinou bez přímé zrakové kontroly, a přesto jsou přesnější a šetrnější než konvenční operace. To je umožněno zapojením zobrazovacích metod, které se tím stávají nedílnou součástí celého stereotaktického výkonu. Ke zjištění polohy operačního cíle se dnes používají nejrůznější zobrazovací metody: pneumoencefalografie, ventrikulografie, výpočetní tomografie (CT), magnetická rezonance (MR), angio-grafie (včetně DSA), jednofotonová emisní výpočetní tomografie (SPECT), pozitronová emisní tomografie (PET), ultrasonografie, magnetografie.

Autoři popisují principy a možnosti stereotaktické neurochirurgie mozku s důrazem na úlohu zobrazovacích metod. Uvádějí přehled prováděných výkonů ve funkční i afunkční stereotaxi. Podrobněji rozebírají jednotlivé zobrazovací metody a technické principy sloužící k určení souřadnic stereotaktického cíle.

Definice

stereotaktické neurochirurgie

Stereotaktická neurochirurgie mozku je založena na metodě umožňující lokalizaci intrakraniálních cílů vzhledem k uměle vytvořenému zevnímu referenčnímu souřadnicovému systému a jejich zasažení s maximální přesností, při co nejmenším poškození tkání na přístupové cestě(5, 9, 23). Referenčním systémem je stereotaktický aparát, obvykle pevně fixovaný ke kalvě pacienta. Cílovými strukturami jsou buď patologické procesy (tumory, cévní malformace, hematomy, abscesy atd.), nebo normální anatomické útvary (jádra talamu, bazální ganglia, mozkové komory atd.). Mohou být zasahovány vhodně upravenými chirurgickými nástroji, různými sondami nebo elektrodami, ale také zářením. K vytvoření přístupu přes kalvu stačí obvykle jen malý návrt. Účel výkonu může být diagnostický nebo léčebný. Ke zjištění polohy operačního cíle se používají různé zobrazovací metody, které se tak stávají nedílnou součástí stereotaktického výkonu.

===== Princip =====

===== stereotaktické neurochirurgie =====
Základem každé stereotaktické techniky je: 1. vymezení prostoru, 2. přesné určení polohy cíle a 3. působení na cílovou strukturu.

Vymezení prostoru – stereotaktický aparát

Pro určení polohy bodu v prostoru je nutné napřed tento prostor vymezit – nejlépe zadáním jeho středu a základních směrů. V tradiční stereotaktické neurochirurgii vymezuje prostorstereotaktický aparát. Lze jej rozdělit na 3 části. Základem je rám, který se pevně fixuje k lebce pacienta. To se provádí nejčastěji pomocí 4 hrotů spojených s rámem šrouby, které se v lokální anestezii fixují přes kůži do lamina externa kalvy. Pro zjištění polohy cíle se k rámu připevňuje lokalizační systém, který je přizpůsoben používané zobrazovací technice. K provedení operačního výkonu je k základnímu rámu připevněno výkonné zařízení – vlastní stereotaktický aparát (Obr. 1). Odlišnou konstrukci mají robotizovaná zařízení.

Matematicky je prostor zájmu popsán jako trojrozměrný pravoúhlý souřadnicový systém s osami x, y a z. Umístění středu tohoto souřadnicového systému vzhledem ke stereotaktickému aparátu (jeho rámu) se u jednotlivých typů aparátů liší podle konstrukce. Ve směrech průběhu os je dodržována dohoda, že kladný směr osy x směřuje zleva doprava, osy y dorzoventrálně a osy z kaudokraniálně (Obr. 2). To znamená, že axiální (transverzální) vrstvový obraz zachycuje osy x a y, sagitální osy y a z a koronální osy x a z.

===== Určení polohy cíle =====
Pro zjištění polohy cíle je třeba provést vyšetření vhodnou zobrazovací metodou u pacienta s fixovaným rámem, ke kterému je připevněno odpovídající lokalizační zařízení. Obecně lze říci, že vhodná zobrazovací technika je ta, která nejlépe zobrazí operační cíl nebo vztažné body (z jejichž polohy lze určit souřadnice cíle), je pro pacienta nejméně zatěžující a dosahuje požadované prostorové přesnosti.

Lokalizační systém je tvořen soustavou vhodných markerů, které se zobrazují na jednotlivých snímcích zároveň s mozkovými strukturami.

Vlastní stereotaktický aparát – výkonné zařízení

Po připevnění vlastního stereotaktického aparátu k základnímu rámu můžeme účinně působit na cílovou strukturu.

Základním požadavkem na konstrukci stereotaktického aparátu je, aby bylo možno zasáhnout libovolný cíl v daném prostoru z libovolného místa vstupu do lebky. Komerčně je vyráběno několik druhů stereotaktických aparátů a v mnoha centrech používají zařízení vlastní konstrukce. Na celém světě jsou dnes nejrozšířenější 2 druhy aparátů: Leksellův a Brownův-Robertsův-Wellsův. Největší počet stereotaktických výkonů byl ale proveden s aparátem Riechertovým-Mundigerovým(9). Jednotlivé typy se od sebe navzájem liší, ale jejich konstrukční princip je podobný. Obvykle je jejich konstrukce tvořena několika kalibrovanými kovovými oblouky a adaptačním prvkem na jednom z nich. Do něj se upevňují speciální chirurgické nástroje (Obr. 1B).

Výkonné zařízení se diametrálně liší v oblasti radiochirurgie, kde je tvořeno ozařovací částí gama-nože nebo lineárním urychlovačem. K jejich přesnému zacentrování na místo patologického procesu je nutná vazba na upevněný základní rám stereotaktického aparátu(9).

===== Robotizovaná zařízení =====
Konstrukce robotizovaných zařízení je zcela odlišná od klasického stereotaktického aparátu, i když základní principy stereotaxe jsou zachovány. Při srovnání s klasickými stereotaktickými technikami nabízejí výrazně větší flexibilitu při minimálně stejné přesnosti. Roboty mají obvykle tvar mechanické paže se třemi klouby, které umožňují dosažení libovolného směru (Obr. 3)(9, 57, 64).

Vývoj robotizovaných zařízení jde směrem k odstranění základního rámu stereotaktického aparátu (frameless stereotactic neurosurgery). Jestliže jej odstraníme, je třeba prostor vymezit jiným způsobem. To se provádí pomocí markerů připevněných na kůži pacienta nebo neinvazívních adaptérů. U nejnovějších systémů je poloha hlavy pacienta a operačního nástroje průběžně zjišťována jejich skenováním laserovým paprskem a tyto informace jsou korelovány s daty zobrazovacích metod. Počítač kombinuje obrazové a „operační“ informace a řídí robota při přesném dosažení kteréhokoliv bodu z různých přístupových cest(11, 57, 64). Umožňuje zároveň sledovat na monitoru polohu hrotu a směr zaváděného chirurgického nástroje na multiplanárních nebo 3D rekonstrukcích(57, 64). Vývoj robotizovaných zařízení směřuje od pomoci robotů chirurgovi k vlastnímu provádění výkonu robotem.

Rozdělení a aplikace

stereotaktické

neurochirurgie mozku

Tradičně je stereotaktická neurochirurgie mozku rozdělována na 2 oblasti – funkční a afunkční (anatomickou, morfologickou) stereotaxi(23). Funkční stereotaxe je historicky starší. Teprve rozšíření nových zobrazovacích metod, především výpočetní tomografie (CT), umožnilo neočekávaný rozvoj afunkční stereotaxe. V současné době tvoří většinu prováděných stereotaxí výkony v afunkční oblasti(40).

===== Funkční stereotaxe =====
Funkční stereotaxe diagnostikuje nebo léčí symptomy podmíněné poruchou funkčních vztahů mozkových struktur. Stereotaktickým cílem jsou nejčastěji normální mozkové struktury – jejich vyřazením nebo stimulací lze ovlivnit projevy nemoci (např. třes), nikoliv její patologicko anatomickou příčinu. Ta bývá nejasná nebo těžko postižitelná(5). Pozice těchto cílů nejde, vzhledem k jejich malé velikosti a prakticky stejné struktuře jako okolí, určit pomocí zobrazovacích metod přímo. Proto byly vytvořeny topometrické atlasy mozku, které popisují a zobrazují přesně v milimetrech polohu jednotlivých mozkových struktur vzhledem k tzv. vztažným bodům. Vztažné body jsou anatomické útvary, které splňují dva základní požadavky: dají se spolehlivě zobrazit a u „normální“ populace jsou v konstantním vztahu k hledanému cíli. Tyto požadavky nejlépe splňují anatomické struktury v těsném sousedství komorového systému. Ten lze dobře zobrazit a je uložen v blízkosti hlubokých struktur mozku (talamu, bazálních ganglií atd.), které jsou nejčastějšími cíly ve funkční stereotaxi. Vzdálenost zde hraje významnou roli, protože s narůstáním vzdálenosti od vztažných bodů se snižuje přesnost topometrického atlasu. Na základě různých vztažných bodů (commissura anterior – CA, commissura posterior – CP, foramen Monroi, corpus mammillare, fastigium 4. komory…) bylo vytvořeno několik vztažných soustav a odpovídajících topometrických atlasů.

V poslední době se nejčastěji používá vztažná soustava tvořená spojnicí CA- -CP (tzv. interkomisurální linií) a střední sagitální rovinou(23, 49). CA vytváří impresi na přední stěně 3. komory, pod ústím foramina Monroi; CP je uložena těsně nad odstupem aquaeductus cerebri z 3. komory, v blízkosti epifýzy (Obr. 4). Pro některé cíle jsou nadále využívány jiné vztažné body.

Zobrazení 3. komory je nejčastějším prvním krokem při lokalizaci cíle ve funkční stereotaxi. Dříve k tomu byla zapotřebí kontrastní náplň komorového systému. Používal se jak negativní kontrast (např. vzduch) při pneumoencefalografii (PEG), tak později i pozitivní kontrastní látky – ventrikulografie (VEG). V obou případech však jde o procedury nepříjemné, zatěžující pacienta a zvyšující riziko komplikací.

CT dovoluje zobrazení komorového systému nativně, a proto téměř zcela nahradilo kontrastní metody(5, 14, 15, 49). Zobrazení okolí operačního cíle na CT skenu navíc umožňuje vizuální kontrolu místa zásahu a případné upravení hodnot souřadnic podle viditelných struktur. CT je v současné době nejčastěji používanou zobrazovací metodou pro lokalizaci cílů ve funkční stereotaktické neurochirurgii (Obr. 5). Magnetická rezonance (MR) zatím do funkční stereotaxe významněji nepronikla (výjimkou je oblast diagnostiky epilepsie), ale již se objevují zprávy o jejím používání(2, 4, 41, 62).

Požadovaná přesnost zobrazovacích metod pro funkční stereotaxi je udávána do 1 mm, maximálně 2 mm(9, 23). Ale individuální variabilita a možnost odchylky způsobená používanými technikami může tuto hranici přesáhnout, a proto se vyžaduje další zpřesnění polohy místa zásahu. To se provádí peroperačním fyziologickým monitorováním pomocí různých technik: elektrickou stimulací, snímáním signálů makronebo mikroelektrodami, lokálním podchlazením nebo mikroinjekcí lokálního anestetika(23). To je také jedním z důvodů, proč se většina výkonů provádí pouze v lokální anestézii. Teprve po potvrzení správné polohy operačního nástroje ve zvoleném cíli se přistupuje k vlastnímu výkonu. Při něm může být intracerebrální cíl destruován, stimulován nebo monitorován.

Aplikace funkční stereotaxe

Zahrnuje následující oblasti:

===== Mimovolní pohyby a poruchy svalového tonu =====
Nemoci patřící do této skupiny jsou rovněž označovány jako onemocnění extrapyramidového motorického systému(5). Patří sem, vedle nejčastějšího Parkinsonova syndromu, poziční a intenční třes, různé formy dystonií, torticollis, balismus, chorea, atetóza, hyperkineze a další(5, 23, 49). Dominujícími projevy těchto onemocnění jsou třes a dystonie. Třes je nejčastěji léčen vytvořením sférické léze ve ventrolaterálních nebo ventroorálních jádrech kontralaterálního talamu(15, 49). U dystonie se nejčastěji operuje na dalších jádrech talamu nebo palidu(23). Léze se vytvářejí obvykle frakcionovanou vysokofrekvenční termokoagulací. Obecně jsou tyto výkony na talamu nazývány talamotomie, obdobně na palidu palidotomie apod.

Výsledky výkonů se u jednotlivých onemocnění liší – při globálním hodnocení se udává úplné vymizení příznaků nebo významné zlepšení asi u 2/3 operovaných. Nejlepší výsledky jsou dosahovány u pacientů s Parkinsonovým syndromem.

Neztišitelná bolest

Na rozdíl od stereotaktické léčby mimovolních pohybů, pro kterou existují všeobecně přijaté, přesně definované cíle, nepanuje podobná shoda ve stereotaktické léčbě bolesti. Je zde velké množství cílů a technik, což samo o sobě znamená, že žádná není zcela uspokojivá(23). Protětí drah vedoucích bolest u maligních onemocnění je možné na úrovni míchy (anterolaterální chordotomie nebo středová myelotomie), mezencefalu nebo fokální destrukcí nespecifických talamických jader, pulvinaru či hypotalamu(5, 23).

===== Psychochirurgie =====
Použití stereotaktické léčby poruch chování je odlišně upraveno právními předpisy v různých státech(7, 23). V každém případě je indikace k této léčbě správná až po vyčerpání ostatních léčebných metod(5). Psychostereotaktickou operaci indikuje psychiatr, schvaluje ji komise ve složení: psychiatr, neurolog, psycholog, právník a neurochirurg, který rozhoduje o výběru cílů a taktice operace(54). Indikace ke stereotaktickému zákroku jsou značně široké. Mezi nejčastější patří projevy agresivity v kombinaci s mentální retardací, epilepsií či sexuálními deviacemi a úzkostné stavy(7, 54). Příznivé výsledky jsou dosahovány přibližně u 60 % nemocných(54).

Epilepsie

V předoperační diagnostice epilepsie se používá stereotaktické zavedení intracerebrálních elektrod pro záznam elektroencefalografie (EEG). Bývá indikováno pro předoperační určení místa vzniku záchvatů u pacientů s farmakorezistentní epilepsií(2, 29, 41, 62). Počet, druh a umístění zaváděných elektrod se liší jednak podle nálezu standardního EEG, ale i podle zvyklostí v různých centrech.

===== Transplantace embryonálních buněk (neurotransplantace) =====
Základní filozofie těchto výkonů spočívá v implantaci embryonálních buněk mozkového nebo periferního nervového systému do mozku pacienta za účelem tvorby endogenních látek nebo jeho reinervace, zlepšení a stimulace funkce specifických částí mozku(23, 55). Většina publikovaných prací o neurotransplantacích u lidí zahrnuje pacienty s Parkinsonovým syndromem. Zatím zůstává v této oblasti mnoho nevyřešených problémů, které brání širšímu uplatnění této metody.

Afunkční stereotaxe

V afunkční (anatomické, morfologické) stereotaxi jsou cílovými strukturami téměř vždy patologické útvary. Prováděné výkony jsou diagnostické nebo léčebné. Výhodou proti standardním neurochirurgickým postupům je menší invazívnost a z ní vyplývající možnost zasahovat hluboké struktury jen těžko dostupné jinými způsoby. Zvláštní část tvoří radiochirurgie, která má blíže k radioterapii než k chirurgickým technikám. S nimi a se stereotaxí je spojena vysokou přesností a použitím stereotaktického zaměření cíle.

Postavení a role zobrazovacích metod v afunkční stereotaxi se při srovnání s funkční stereotaxí liší v několika ohledech: patologické procesy lze zobrazit přímo, a proto stanovení jejich souřadnic je snazší (Obr. 6); vzhledem k větší velikosti cílů se lze spokojit s poněkud menší přesností; častěji jsou používány kombinace zobrazovacích metod, čímž jsou získávány navzájem se doplňující informace.

Aplikace afunkční stereotaxe je výhodnější rozdělit podle jednotlivých druhů výkonů, protože jsou často používány u odlišných skupin chorob.

===== Biopsie =====
Biopsie jsou nejčastěji prováděnými stereotaktickými výkony(23). Ve velkých sestavách tvoří 43–63 % všech stereotaxí(1, 11, 40). Je tomu tak proto, že jde o výkony poměrně jednoduché, zatížené nízkou morbiditou i mortalitou, s vysokou výtěžností – histologická diagnóza je stanovena v 89–96 %(1, 8, 11, 30, 40). Nejvyšší specificita je udávána při biopsiích tumorů (až 99 %), zatímco výsledky u jiných patologických procesů jsou nižší (85 %)(47).

Indikací k biopsii jsou především hluboko uložené tumory a léze nejasné etiologie, nejčastěji v případech, kdy se předpokládá jiná než operační léčba (ozařování apod.). Stanovení histologické diagnózy patologického procesu je rozhodující pro zvolení optimálního způsobu léčby(5, 11, 23, 30, 35). Udává se, že histologická diagnóza se ve 20–30 % liší od pracovní předoperační diagnózy stanovené především na základě zobrazovacích metod(1, 5, 40).

Aspirace a evakuace tekutinových kolekcí

Cystické tumory.Poměrně hodně tumorů v neuroonkologii má cystickou složku, kterou lze snadno evakuovat stereotaktickou punkcí a aspirací(23). Tyto výkony jsou nejčastěji prováděny v návaznosti na biopsii solidní části expanze. Odsátím cystické složky se sníží intrakraniální tlak a to obvykle vede ke zlepšení stavu pacienta. Nelze samozřejmě očekávat trvalý efekt(11). Výjimkou jsou koloidní cysty, kde samotná aspirace jejich obsahu může mít trvalý efekt(30). Technika stereotaktické aspirace je prakticky shodná s technikou biopsie, liší se pouze typem používaných sond. K výkonu lze připojit i zavedení drénu. Stereotakticky lze rovněž zavádět drény do komor, ale tyto výkony jsou častěji prováděny „z volné ruky“.

Hematomy.Na léčbu spontánních intracerebrálních hematomů panují různé názory. Někteří autoři se přiklánějí ke konzervativní terapii, jiní preferují chirurgickou léčbu. Alternativu klasické neurochirurgické léčby spontánních intracerebrálních hematomů představuje jejich stereotaktická aspirace(21, 22, 42), která má největší výhodu u hluboko uložených intracerebrálních nebo intracerebelárních hemoragií. Problémem je, že při samotné aspiraci lze v časném stadiu odsát jen minimální množství krve, protože hematom je z větší části tvořen koaguly, která neprojdou kanylou (Obr. 6). Řešením je zavedení drénu, opakovaná aplikace fibrinolytika a odsávání kolikvované části hematomu.

Abscesy.Stereotaktická aspirace nebo drenáž mozkových abscesů představuje, vedle konzervativního postupu a otevřené operace, další možnost jejich léčby. Technicky je postup prakticky shodný se stereotaktickou léčbou intrakraniálních hematomů. Liší se pouze názory na to, zda provést pouhé odsátí (které je třeba v některých případech opakovat), nebo je výhodnější zavést drenáž(1, 8).

Stereotakticky řízená endoskopie

Nejčastěji se provádí endoskopie komorového systému. Pracovním kanálem endoskopu lze nejen odebrat bioptické vzorky, ale i postupně resekovat menší nádory, zavádět drény apod.(48, 31, 34, 45).

Zvláštní postavení zaujímá endoskopická ventrikulocisternostomie. Tato metoda je použitelná u pacientů se získaným vnitřním hydrocefalem, u nichž lze předpokládat zachovalou resorpci mozkomíšního moku. Provádí se tak, že se zavede endoskop přes foramen Monroi ke spodině 3. komory a tupě, nejčastěji přímo endoskopem, se vytvoří komunikace mezi 3. komorou a interpedunkulární cisternou (Obr. 4B). Tím se obnoví možnost cirkulace moku(12).

===== Hypofyzektomie =====
Stereotaktická hypofyzektomie se provádí pro snížení bolestí podmíněných metastázami do skeletu. Její výhodou je, že ji lze provést v lokální anestézii, bez krevních ztrát, u pacientů v celkově špatném stavu(5). K nejčastěji indikovaným patří nemocní s metastázami karcinomu prostaty.

Stereotakticky řízená kraniotomie (kombinace konvenční operace a stereotaxe)

Bylo popsáno více postupů využívajících běžné stereotaktické aparáty, kdy stereotaxe slouží k určení optimálního místa kraniotomie a navedení neurochirurga k hlouběji uloženým lézím(8, 11, 23). Operace je pak provedena klasicky. Tento postup umožňuje zmenšit velikost kraniotomie a přesně vede operatéra k hledané lézi. Umožňuje mu také zvolit i delší, ale bezpečnější přístupovou cestu. Používá se jak u tumorů, tak u cévních malformací(52).

===== Stereotaktická objemová resekce tumorů =====
Stereotaktické objemové resekce tumorů představují vedle robotizovaných systémů jednu z nejdokonalejších možností využití stereotaxe(5). Po připevnění stereotaktického rámu na hlavu pacienta jsou podle typu léze provedena vyšetření CT, MR, digitální subtrakční angiografie (DSA) nebo jejich kombinace. Data z provedených vyšetření jsou přenesena do počítače na operačním sále. Na jeho monitoru chirurg pomocí kurzoru ohraničí lézi na jednotlivých CT a/nebo MR skenech a počítač tyto informace převede na „objem“. Tento „objem“ může být potom zobrazen z pohledu různých přístupových cest a v případě zhotovené DSA také promítnut do jejích obrazů. Lze tak simulovat různé přístupové trajektorie k tumoru.

Při vlastním výkonu je přes provedenou kraniotomii zaveden pomocí stereotaktického aparátu cylindrický retraktor o průměru 2 cm (popřípadě i 3 cm) až k tumoru. Tento retraktor potom slouží jako operační kanál, kterým je tumor mikrochirurgicky odstraněn. V případě peroperačně nejasné hranice mezi lézí a normální mozkovou tkání lze opět využít údaje zobrazovacích metod uložené v počítači, přenést a promítnout je do operačního mikroskopu a provést resekci podle těchto dat (Obr. 7). U povrchově uložených lézí odpadá použití retraktoru, zůstává však možnost stanovení hranic léze(16, 17, 26, 27, 32, 33, 43, 44).

Tato technika má proti otevřené operaci výhody stereotaxe: menší rozměr kraniotomie i rozsah poškození tkání na přístupové cestě, přesné navedení k patologické lézi a možnost využít ke stanovení hranic tumoru informace zobrazovacích metod. Dovoluje i částečnou předoperační simulaci výkonu. Tyto výhody nejvíce vyniknou u hluboko uložených lézí. Nebezpečí resekce „objemu“ z předoperačně zhotovených vyšetření spočívá v možnosti posunu tumoru po provedení kraniotomie a/nebo zavedení retraktoru. Proto se zkouší peroperační řízení ultrazvukem, který lze relativně snadno umístit na operační sál(11, 20, 25, 59).

Intersticiální brachyterapie

Stereotaktická aplikace radionuklidů přímo do tumorů je jednou z možností léčby maligních mozkových nádorů. Indikací k této léčbě jsou tumory inoperabilní, rezidua nebo recidivy již operovaných nádorů. K aplikaci přímo do tumorů se používají koloidní roztoky izotopů 32P, 90Y nebo částice s 125I, nověji se zavádějí řiditelné mikrokatétry pro „after-loading“ plněné 125I nebo 192Ir(11, 23). Tyto izotopy jsou zdrojem beta-záření, jehož efektivní dosah je do 1 cm. Hlavní výhodou proti zevnímu ozařování je dosažení vyšších dávek ve vlastním tumoru než v okolních tkáních.

===== Radiochirurgie =====
Základy stereotaktické radiochirurgie položil Leksell. Vypracoval metodiku precizně cíleného zevního ozařování intrakraniálních cílů přes intaktní kalvu. Tuto myšlenku později rozvinul při vytvoření Leksellova stereotaktického gama-nože(36). Po technické stránce je gama-nůž tvořen velkým počtem (kolem 200) zdrojů záření obsahujících kobalt-60. Paprsek gama-záření z každého individuálního zdroje prochází systémem kolimátorů a konverguje s velkou přesností do společného ohniska tak, že je dosahováno sférického ozařovacího pole s velmi ostrými okraji. Cíl zvolený pro ozařování je stereotakticky lokalizován a hlava pacienta fixovaná v rámu stereotaktického aparátu je umístěna tak, aby cíl byl přesně v izocentru ozařovací jednotky. Radiační dávka je individuálně přizpůsobována velikosti a tvaru cíle, okolním důležitým strukturám, které záření nesmí poškodit (např. chiasma opticum) i velikosti a konfiguraci hlavy pacienta(9, 13, 23).

Indikace k léčbě gama-nožem zahrnují: arteriovenózní malformace (AVM), tumory (neurinomy akustiku, pinealomy, mozkové metastázy, kraniofaryngeomy, meningeomy, tumory glomus caroticum, hypofyzeální nádory, gliomy), neuralgii trigeminu a zkoušejí se i v oblasti funkčních poruch (u fokální epilepsie, v psychochirurgii i onemocnění extrapyramidového systému)(13). Největší počet pacientů léčených radiochirurgickými technikami je tvořen nemocnými s arteriovenózními malformacemi(6, 13, 23).

Je potěšující, že od září 1992 máme také v České republice toto špičkové zařízení v Nemocnici Na Homolce v Praze(38, 39, 53, 56, 60).

Novější aplikací principu radiochirurgie je stereotakticky řízené ozařování lineárním urychlovačem(6, 36, 50). Podobně jako u gama-nože je zvolený cíl stereotakticky zaměřen a umístěn do izocentra lineárního urychlovače. Komplexními multiplanárními pohyby paprsku urychlovače kolem fixované hlavy pacienta se dosahuje podobného rozložení izodóz jako u gama-nože(6, 9). Indikace k této léčbě jsou podobné.

Rizika, kontraindikace

a komplikace

stereotaktických výkonů

Největšími riziky stereotaktických technik jsou: krvácení, infekce a epileptické záchvaty(1, 5). Krvácení může nastat z cév tumorů (bývá obvykle malé a zřídka zhoršuje klinický stav pacienta) nebo z normálních cév uložených v dráze zaváděného operačního nástroje. Aby nedošlo k poškození normálních cév, používají se nástroje s tupým hrotem, které cévy odsunují stranou a volí se vhodná přístupová cesta. Vniknutí infekce lze ve většině případů zabránit. Při předpokládaných rozsáhlých manipulacích během výkonu je vhodné preventivně nasadit antibiotika. Riziko záchvatů je pouze u pacientů operovaných v lokální anestézii, ale těch je ve stereotaktické neurochirurgii velké množství. Na jejich léčbu musí být operatér připraven. Tam, kde lze výskyt záchvatů předpokládat a není možná celková anestézie, se operuje po aplikaci antiepileptik. Při záchvatech hrozí uvolnění základního rámu a aspirace(1, 5).

Neurochirurgická literatura obvykle nebere v úvahu rizika spojená s použitím zobrazovacích metod. Mimo radiační zátěže (která se výrazněji neliší od diagnostického použití zobrazovacích metod) jsou to především rizika spojená s aplikací kontrastních látek.

Obecně platné absolutní kontraindikace stereotaxe neexistují. V jednotlivých oblastech lze nalézt různé relativní kontraindikace, i když při srovnání s ostatními neurochirurgickými technikami je jich méně(5).

Komplikace stereotaktických výkonů mohou být přechodné nebo trvalé. Přechodnou komplikací jsou např. povrchové infekce rány, pooperační záchvaty nebo drobné hematomy, jejichž projevy postupně zcela mizí. Trvalé komplikace jsou nejčastěji podmíněny velkými hematomy, edémem nebo hluboko uloženými abscesy. Ačkoliv nejsou časté, jejich následky bývají značně nepříznivé(1, 5). Apuzzo a kol.(1) uvádějí na sérii 500 stereotaktických výkonů mortalitu 0,2 % a morbiditu 1 %.

===== Zobrazovací metody =====

===== ve stereotaxi =====
Operace ve stereotaktické neurochirurgii probíhají většinou bez přímé zrakové kontroly, a přitom jsou přesnější a šetrnější, než by byla operace otevřenou cestou. K tomu je třeba přesné vymezení operované struktury. To se děje pomocí zobrazovacích metod, které se tím stávají nedílnou součástí celého stereotaktického výkonu.

Pro různé zobrazovací metody byly vyvinuty specifické lokalizační systémy. Ačkoliv se jejich jednotlivé typy používané na různých pracovištích od sebe liší, základní principy konstrukce lze shrnout do několika kategorií(23).

Projekční radiografie

Do této oblasti patří konvenční systémy (rentgenka – film), skiaskopické a digitální systémy. Konvenční systémy se používají při zjišťování souřadnic pomocí PEG nebo VEG ve funkční stereotaxi (Obr. 8). Kde je to možné, používá se telerentgenografie, při níž je rentgenka co nejvíce vzdálena od snímkovaného objektu, aby bylo dosaženo co nejmenšího zvětšení obrazu. Vzhledem k nahrazování encefalografických metod neinvazívními vyšetřovacími metodami (CT, MR), jsou používány stále méně často. Spojení se skiaskopií se ojediněle objevuje při peroperační kontrole polohy operačního nástroje(23). Nejčastější aplikací projekční radiografie v současnosti představuje angiografie (AG), a to jak konvenční AG, tak DSA. Nejvýznamnějším polem pro uplatnění AG je plánování léčby cévních malformací jak před radiochirurgií(6, 13, 39, 52), tak stereotakticky řízenou kraniotomií(6, 52). V těchto případech obvykle není možné spojení s telerentgenografií, a proto jsou ke zpřesnění prostorového uložení cíle využívány v některých případech jiné postupy, např. zhotovení 2 sérií v každé projekci, odchýlených od sebe o několik stupňů. K výpočtu polohy cíle je pak využíván princip paralaktického posunu (Obr. 9)(27).

Hlavním problémem projekční radiografie je rozdílné zvětšení obrazu. Roviny uvnitř objektu, uložené v různé vzdálenosti od zdroje záření a filmu nebo štítu, jsou zvětšeny v různém poměru. Proto každá metoda zjišťující prostorovou informaci musí korigovat tato různá zvětšení(9, 23). Systémy pracující se zesilovači rentgenového obrazu mohou být navíc zatíženy další chybou, způsobenou zkreslením zesilovače. Korekci této chyby lze provést pomocí fantomu tvaru pravoúhlé mřížky(23).

Zjišťování souřadnic cíle se u klasických projekčních metod provádí ze dvou na sebe kolmých projekcí (Obr. 8). Markery, které tvoří lokalizační zařízení, jsou uspořádány buď stupňovitě (se škálou obvykle v centimetrech), nebo jsou tvořeny body, jejichž vzdálenost je známa. V obou případech jsou tyto markery uloženy „před“ a „za“ pacientovou hlavou (ve směru chodu rentgenových paprsků) a při výpočtu se vychází z určeného zvětšení v rovinách markerů. Z těchto údajů lze potom vypočítat (nebo geometricky zkonstruovat) polohu cíle. Přesnost projekční teleradiografie je udávána do 1–2 mm(23).

Materiály používanými pro konstrukci lokalizačních zařízení a markerů pro projekční radiografii jsou buď kovy, nebo rentgen-kontrastní značky na rentgen-transparentním umělohmotném podkladě.

===== Výpočetní tomografie (CT) =====
Použití CT jako stereotaktické lokalizační metody má před projekční radiografií dvě základní výhody: 1. odpadají problémy s různým zvětšením a 2. sken CT poskytuje přímou prostorovou informaci o kterémkoliv bodu této dvourozměrné vrstvy(75). Další výhodou je, že CT dovoluje zobrazení mnoha struktur nativně, a tím odpadá nutnost použití kontrastních metod(5, 14, 15, 49). CT je v současnosti nejčastější technikou používanou k lokalizaci intrakraniálních cílů, a to jak ve funkční, tak v afunkční stereotaxi. Toto postavení vyplývá z jeho dostupnosti, neinvazivity, relativně nízké ceny vyšetření, vysoké prostorové přesnosti a z dobrého rozlišení normálních tkání i patologických procesů.

Lokalizace cíle z CT skenů je založena na současném zobrazení mozkových struktur a markerů lokalizačního zařízení. Z jejich uspořádání lze určit jak polohu bodu na daném skenu (hodnoty os x a y), tak i jeho třetí souřadnici (hodnotu osy z). Většina CT lokalizačních systémů pracuje na principu pevného spojení základního rámu stereotaktického aparátu se stolem CT přístroje. Tímto spojením je zajištěna nejen stabilizace systému, ale i poloha vrstev tak, aby byly rovnoběžné s rovinou danou osami x a y, při nulovém sklonu gantry. Tím je odstraněna možnost vzniku chyby způsobené sklonem gantry („skew“ efekt)(9). Také určení polohy cíle je značně snazší (včetně matematického vyjádření tohoto výpočtu).

Uspořádání markerů pro CT je nejčastěji ve tvaru písmen N nebo V(9, 23). Na Obr. 10 je znázorněno uspořádání markerů typu N.

Jestliže půjde o axiální vrstvu, pak určení souřadnic x a y nebude činit větší problémy – průsečík os x a y leží v místě průsečíku krajních markerů (Obr. 11A). Zjištění hodnoty souřadnice z znázorňují Obr. 11B) a rovnice (1)–(3).

z = b/tan a (1)

nebo

z = c . (b / a + b) (2)

kde c je délka rovnoběžných ramen N(9).

Pro a = 45o platí:

z = b (3)

Přesnost v tomto uspořádání klesá s ubýváním hodnoty úhlu a(23).

Alternativní metodou, kterou používají některé systémy, je uspořádání markerů do tvaru V (Obr. 12).

Zjištění polohy os x a y je jednodušší než u N-typu (Obr. 12B) a stejně snadné je i určení hodnoty osy z - je-li vnitřní úhel ramen V 53,13o, pak jejich vzdálenost na zobrazené vrstvě udává hodnotu souřadnice z z rovnice (4).

Pro b = 53,13o platí: z = b (4)

Hodnotu souřadnice z lze u obou typů markerů zjistit i z polohy stolu CT a topogramu (scout view).

Všechny výše uvedené vztahy pro oba typy markerů platí jen v případě, že rovina skenů je rovnoběžná/kolmá vzhledem k osám x, y, z souřadnicového systému. Jestliže tomu tak není, lze rovněž vypočítat polohu cíle, ale matematické vztahy pro šikmo uloženou rovinu vrstvy jsou podstatně složitější(23).

Materiálem používaným pro konstrukci markerů lokalizačního zařízení pro CT jsou obvykle tenké kovové dráty zalité do umělé hmoty. Je-li základní rám stereotaktického aparátu vyroben z kovového materiálu, musí být zkonstruován tak, aby ležel mimo snímkovanou oblast. Jestliže je vyroben z jiného materiálu (uhlíková vlákna apod.), který nezpůsobuje artefakty CT obrazu, pak tato podmínka odpadá.

Přesnost lokalizace cíle na daném CT skenu (osy x a y) záleží především na velikosti pixelu a přesnosti zaznamenání markerů(23). Na šířce vrstvy závisí přesnost ve 3. rozměru (osa z)(4, 23). Z toho vyplývá, že největší přesnosti je dosahováno při nejmenší šířce vrstvy a vzdálenosti mezi skeny(4) a použití co nejjemnější matice obrazu. Přesnost zjištěných souřadnic z CT vyšetření je udávána do 2–3 mm(61).

Určení souřadnic cíle pomocí CT v afunkční stereotaxi je snadné – ve většině případů (biopsie, aspirace tekutin…) je zhotoveno několik vrstev přes oblast patologické léze, z nich je vybrána nejvýhodnější a na ní určeny souřadnice cíle (Obr. 6).

Výpočet souřadnic cíle z CT skenů ve funkční stereotaxi je složitější a lze jej provést několika postupy. Používá se buď sagitální rekonstrukce 3. komory(15) (Obr. 5) nebo s poněkud menší přesností pouze axiální skeny(46). V obou případech je základem identifikace CA a CP, popřípadě jiných vztažných bodů. Protože se k ověření polohy cíle používá peroperační fyziologické monitorování, je přesnost obou metod dostačující. Ověření polohy sondy zobrazovacími metodami po jejím zavedení již není nutné.

Srovnávací studie mezi PEG (která je ve funkční stereotaxi považována za „zlatý standard“) a CT(14) ukázala signifikantní rozdíly mezi oběma metodami pouze do 1 mm v ose y a v šířce 3. komory. Obojí ale mohlo být způsobeno změnou normálních poměrů insuflovaným vzduchem. Posun v ose y lze vysvětlit tím, že vzduch, který je lehčí než mok, „zvedá“ mozek ventrálně (u pacienta ležícího na zádech). To naznačuje, že PEG může mít menší přesnost než CT(14).

Magnetická rezonance

Konstrukce lokalizačních systémů pro MR vychází se stejného principu jako pro CT. Je zde však několik odlišností. Používá se pouze uspořádání markerů do tvaru N, přičemž markery jsou umístěny i „nad“ hlavou pacienta, takže hodnoty souřadnic jednotlivých os lze zjistit z obrazů ve všech rovinách (Obr. 14)(9, 23). Jiný je i materiál, z něhož jsou markery vyrobeny – obvykle se používají jemné umělohmotné trubice naplněné nejčastěji paramagnetickou tekutinou, obvykle CuSO4 v koncentraci přizpůsobené používaným sekvencím a síle magnetického pole(9) (např. 0,2% roztok). Základní rám stereotaktického aparátu musí být vyroben z neferomagnetického materiálu.

Zdroje nepřesností při MR lokalizaci jsou z části podobné jako u CT (velikost pixelu, šířka vrstvy a vzdálenost mezi sousedními vrstvami), ale navíc přistupují specifické problémy MR. Především je to prostorová nepřesnost způsobená jevem nazývaným „magnetic susceptibility“. V dřívějších studiích byla tato nepřesnost udávána až 5 mm, přičemž narůstala se vzdáleností od středu magnetického pole. Novější práce ale ukazují, že u moderních, pravidelně kalibrovaných přístrojů se stabilním magnetickým polem a lineárním rozložením gradientů je tato nepřesnost do 1–2 mm a signifikantně se nemění se vzdáleností od centra(28). Přesné příčiny těchto chyb a možnosti jejich odstranění jsou intenzívně studovány.

Kvalita zobrazení závisí na druhu použité přijímací cívky. Tento fakt je samozřejmě platný pro jakékoliv zobrazování pomocí MR. Z pohledu stereotaxe je odlišnost proti běžnému vyšetřování v tom, že je třeba počítat s tím, aby se do přijímací cívky vešlo lokalizační zařízení, popřípadě i základní rám stereotaktického aparátu.

MR je v současné době využívána především v afunkční stereotaxi, kde není vyžadována taková prostorová přesnost jako ve funkční. Plně zde vynikají její přednosti proti CT, kterými je především lepší rozlišení měkkých tkání (normálních i patologicky změněných) a možnost přímého multiplanárního zobrazení(12, 13, 29). Aplikace MR ve funkční stereotaxi jsou zatím méně časté(2, 4, 41, 62). Současná omezení častějšího využití MR jsou její nižší dostupnost, delší čas a vyšší cena vyšetření než CT a omezené možnosti použití celkové anestézie(28).

Další aplikace magnetické rezonance jako např. MRA, funkční MR, spektroskopie, se v posledních letech ve stereotaktické neurochirurgii začínají rovněž využívat(13, 50).

Hitem posledních let je intervenční MR. Používají se otevřené systémy, které umožňují intervenčnímu radiologovi nebo chirurgovi pracovat „uvnitř“ magnetu. Pomocí opakování rychlých sekvencí jsou téměř v reálném čase získávány obrazy místa, v němž operatér právě pracuje(51). Je to metoda, která má před sebou slibnou budoucnost. Ukazuje se totiž, že mechanická nepřesnost stereotaktického aparátu či nepřesnost použitých zobrazovacích metod je méně významná než pohyb mozkové tkáně, ke kterému dojde po proniknutí do lebky a odtečení části moku, vniknutí vzduchu do subarachnoideálního prostoru, po zavedení operačních nástrojů, po drenáži cystických útvarů nebo odstranění části tumoru. MR je nejvýhodnější zobrazovací metodou pro peroperační kontrolu chirurgických (a samozřejmě také stereotaktických neurochirurgických) výkonů.

===== Další zobrazovací metody =====
Pozitronová emisní tomografie (PET) a jednofotonová emisní výpočetní tomografie (SPECT) jsou používány k lokalizaci intrakraniálních cílů mnohem méně často než dříve zmíněné metody. Jejich využití je nejčastěji popisováno pro stereotaktické biopsie tumorů(3, 10, 37). Ve většině případů jsou tyto metody kombinovány s CT nebo MR. Vyšetření PET a SPECT informují o funkční stránce patologického procesu, čímž se liší od CT a MR, které zaznamenávají morfologický obraz. Nevýhodou pro uplatnění těchto metod ve stereotaxi je jejich malá prostorová rozlišovací schopnost.

Uspořádání markerů lokalizačního zařízení pro PET a SPECT je podobné jako pro MR, ale jsou tvořeny trubicemi přizpůsobenými k výměně obsahu, kterým je obvykle tekutý radioaktivní zářič(10, 37, 63).

Ultrasonografie (US) má ve stereotaktické neurochirurgii postavení odlišné od jiných zobrazovacích metod. Využívá se jako doplňková metoda peroperačně, přičemž základní informace sloužící k lokalizaci cíle se získávají obvykle pomocí CT nebo MR. US přístroj lze poměrně snadno umístit na operační sál a získat s jeho použitím během výkonu důležité informace o strukturách v místě zákroku. US je obvykle používána k upřesnění polohy okrajů tumorů a cév na přístupové cestě k nim(11, 20, 25, 59). V poslední době je ale zkoušeno i možné využití 3D US zobrazování pro stereotaktické techniky nevyžadující použití základního rámu stereotaktického aparátu(58).

Využití dalších zobrazovacích metod, jako např. magnetoencefalografie (MEG)(47), je zatím ve stadiu výzkumu.

===== Kombinace zobrazovacích metod =====
Každá zobrazovací metoda používaná ve stereotaxi má své výhody i nedostatky. Také informace, které jednotlivé zobrazovací metody přinášejí, jsou více nebo méně odlišné. V současné stereotaktické neurochirurgii se nejčastěji pracuje s morfologickými informacemi CT a MR, v oblasti cévních malformací i AG. Funkční informace přinášejí PET, SPECT, MEG a funkční MR. Klasická skiagrafie nebo skiaskopie jsou dnes používány méně. Specifické postavení má US.

Výhodnější než vycházet z informací jediné zobrazovací metody je použití jejich různých kombinací (multimodality imaging). Takové kombinace pomáhají překonat nedostatky jednotlivých zobrazovacích metod, využít jejich přednosti a zobrazit různé druhy informací. Kombinace zobrazovacích metod jsou používány stále častěji, a to především ve vyvíjených automatizovaných vyhodnocovacích systémech a pro navigaci robotizovaných systémů. Tento vývoj směřuje k automatickým registračním technikám, které vyžadují minimální interakce s uživatelem(10, 11, 19, 24, 26, 27, 29, 43, 47, 63).

Konečným stupněm multimodalitního zobrazování pacientových dat je možnost přenést tato data na samotného pacienta. Cílem je umožnit korelaci v reálném čase mezi bodem, ve kterém chirurg právě operuje (pozice sondy nebo skalpelu) a zobrazením sousedních tkání(65). V některých případech splňuje tuto podmínku peroperační použití ultrazvuku(25, 59). Více se ale očekává od peroperační kontroly pomocí otevřených MR systémů(51). Dnes používané robotizované systémy, které umožňují posoudit pozici vrcholu operačního nástroje na předoperačně zhotovených vyšetřeních (nejčastěji CT a MR)(10, 11, 19, 20, 24, 26, 27, 29, 43, 47, 48, 63, 64), budou pravděpodobně také brzy spojeny s některým způsobem peroperačního zobrazování.

Závěr

Stereotaktická neurochirurgie je úzce spojena se zobrazováním, které tvoří nedílnou součást celého výkonu. Zjištěním souřadnic cíle nebo cílů umožňuje nahradit zrak operatéra při vlastním výkonu.

Během vývoje stereotaxe bylo vyzkoušeno mnoho zobrazovacích metod. Nejdříve to byla skiagrafie, brzy nahrazená telerentgenografií, spojená s PEG nebo VEG. Dnes je nejčastěji používanou zobrazovací metodou CT, méně i MR a DSA. Použití dalších zobrazovacích metod je zatím méně časté. Kombinuje-li se více zobrazovacích metod, lze mezi nimi pravidelně nalézt CT(11, 14, 29, 40, 63).

V současné stereotaxi existuje několik trendů určujících budoucí vývoj. Prvním z nich je využívání kombinací různých zobrazovacích metod při plánování výkonu a zjišťování souřadnic cíle. Používají se častěji u náročnějších, především léčebných výkonů v afunkční stereotaxi(10, 11, 19, 24, 26, 27, 29, 43, 63). Pro výhodnější a přesnější možnosti vyhodnocení všech informací zobrazovacích metod jsou vypracovávány stále dokonalejší programy, které umožňují simulovat na monitoru celý operační výkon. Tomu výrazně napomáhají 3D rekonstrukce(18, 64, 65). Především zde je nejvýraznější snaha o tzv. izotropní zobrazení, při němž je velikost voxelu stejná ve všech třech rozměrech. Konečným stupněm multimodalitního zobrazování je možnost přenést obrazovou informaci přímo na pacienta – do operačního pole(65). To je obvykle spojeno s dalším výrazným a významným trendem, kterým je vývoj robotizovaných zařízení. Je zde i snaha po odstranění invazívně připevňovaného rámu stereotaktického aparátu(20, 64).

Vývoj v těchto oblastech postupuje velmi rychle. Praktické aplikace začínají nacházet nové diagnostické metody (např. funkční MR, MEG) i léčebné postupy. Co nového přinese radiochirurgie? Jestliže se spojí zatím izolované možnosti, jak bude vypadat neurochirurgie za několik let?

Zdá se pravděpodobné, že se stereotaktické metody budou uplatňovat v neurochirurgii blízké budoucnosti stále častěji a nové možnosti zobrazování, počítačové techniky a robotiky budou hnacím motorem tohoto vývoje.

e-mail: herman@fnol.cz

Literatura

1. APUZZO, MLJ., CHANDRASOMA, PT., COHEN, D., et al. Computed imaging stereotaxy: experience and perspective related to 500 procedures applied to brain masses. Neurosurgery, 1987, 20, p. 930–937.

2. BARNETT, GH., KORMOS, DW., STEINER, CP., MORRIS, H. Registration of EEG electrodes with three-dimensional neuroimaging using a frameless, armeless stereotactic wand. Stereotact Funct Neurosurg, 1993, 61, p. 32–38.

3. BERGER, JD., WITTE, RJ., HOLDEMAN, KP., et al. Neuroradiologic application of central nervous system SPECT. RadioGraphics, 1996, 16, p. 777–785.

4. BUCHOLZ, RD., HO, HW., RUBIN, JP. Variables affecting the accuracy of stereotactic localization using computerized tomography. J Neurosurg, 1993, 79, p. 667–673.

5. DE LA PORTE, C. Technical possibilities and limitations of stereotaxy. Acta Neurochir, (Wien), 1993, 124, p. 3–6.

6. DERUTY, R., PELISSOU-GUYOTAT, I., MOTTOLESE, C., et al. The combined management of cerebral arteriovenous malformations. Experience with 100 cases and review of the literature. Acta Neurochir (Wien), 1993, 123, p. 101–112.

7. DIERING, SL., BELL, WO. Functional neurosurgery for psychiatric disorders: a historical perspective. Stereotact Funct Neurosurg, 1991, 57, p. 175–194.

8. EBEL, H., RUST, DS., SCHEUERLE, A. Stellen-wert der Stereotaxie in der Neurochirurgie. Indi-kationen und Erbebnisanalyse von 71 Fallen. Nervenarzt, 1996, 67, S. 650–658.

9. GALLOWAY, RL., MACIUNAS, RJ. Stereotactic neurosurgery. Crit Rev Biomed Ingineering, 1990, 18, p. 207–233.

10. GE, Y., FITZPATRICK, JM., VOTAW, JR., et al. Retrospective registration of PET and MR brain images: an algorithm and its stereotactic validation. J Comput Assist Tomogr, 1994, 18, p. 800–810.

11. GOMEZ, H., BARNETT, GH., ESTES, ML., et al. Stereotactic and computer-assisted neurosurgery at the Cleveland Clinic: review of 501 consecutive cases. Cleve Clin J Med, 1993, 60, p. 399–410.

12. GOODMAN, RR. Magnetic resonance imaging-directed stereotactic endoscopic third ventriculostomy. Neurosurgery, 1993, 32, p. 1043–1047.

13. GUO, WY. Radiological aspects of gamma knife radiosurgery for arteriovenous malformations and other non-tumoural disorders of the brain. Acta Radiol, 1993, 34, Suppl. 388, p. 1–34.

14. HARIZ, MI., BERGENHEIM, AT. A comparative study on ventriculographic and computerized tomography-guided determinations of brain targets in functional stereotaxis. J Neurosurg, 1990, 73, p. 565–571.

15. HEŘMAN, M., HOUDEK, M., NÁDVORNÍK, P. Využití výpočetní tomografie ve funkční stereotaktické neurochirurgii. Čas Lék čes, 1991, 130, č. 22–23, s. 640–644.

16. HEŘMAN, M., POZZI-MUCELLI, RS., MELATINI, A., SKRAP, M. Zobrazovací metody při stereotaktických objemových resekcích tumorů mozku. Čes Radiol, 1996, 50, č. 1, s. 12–18.

17. HEŘMAN, M., POZZI-MUCELLI, RS., SKRAP, M. CT nad MRI features after stereotactic resections of brain lesions. Eur J Radiol, 1996, 23, p. 228–234.

18. HEŘMAN, M., TARJAN, Z., POZZI-MUCELLI, R. S., SKRAP, M. Možnosti využití trojrozměrných rekonstrukcí skenů výpočetní tomografie při stereotaktických resekcích tumorů mozku. Lék Tech, 1995, 26, č. 1, s. 11–15.

19. HILL, DLG., HAWKES, DJ., GLEESON, MJ., et al. Accurate frameless registration of MR and CT images of the head: applications in planning surgery and radiation therapy. Radiology, 1994, 191, p. 447–454.

20. HORSTMANN, GA., REINHARDT, HF. Micro-stereometry: a frameless computerized navigating system for open microsurgery. Comput Med Imaging Graphics, 1994, 18, p. 229–233.

21. HOUDEK, M., DVOŘÁK, P., HEŘMAN, M., CHROBOK, J. Stereotaktická léčba spontánních intracerebrálních hematomů: první zkušenosti s použitím urokinázy. Čs Neurol Neurochir, 1992, 55/88, č. 4, s. 142–144.

22. HRABÁLEK, L., HOUDEK, M., DVOŘÁK, P., HEŘMAN, M. CT-řízená stereotaktická léčba spontánních intracerebrálních hematomů s použitím urokinázy. Čs Neurol Neurochir, 1996, 59/92, č. 6, s. 319–325.

23. JONES, AP. Diagnostic imaging as a measuring device for stereotactic neurosurgery. Physiol Meas, 1993, 14, p. 91–112.

24. KAPOULEAS, I., ALAVI, A., ALVES, WM., et al. Registration of three-dimensional MR and PET images of the human brain without markers. Radiology, 1991, 181, p. 731–739.

25. KAWABATAKE, H., AMANO, K., KAWAMURA, H., et al. An ultrasound-guided stereotactic apparatus for intracranial mass lesions. Acta Neurochir, 1991, Suppl. 52, p. 64–66.

26. KELLY, PJ. Computer assisted volumetric stereotactic resection of superficial and deep seated intra-axial brain mass lesions. Acta Neurochir, 1991, Suppl. 52, p. 26–29.

27. KELLY, PJ. Tumor stereotaxis. Philadelphia : W. B. Saunders Co, 1991.

28. KONDZIOLKA, D., DEMPSEY, PK., LUNSFORD, LD., et al. A comparison between magnetic resonance imaging and computed tomography for stereotactic coordinate determination. Neurosurgery, 1992, 30, p. 402–407.

29. KRATIMENOS, GP., THOMAS, DGT. Multimodal imaging integration and stereotactic intracerebral electrode insertion in the investigation of drug resistant epilepsy. Acta Neurochir, 1993, (Suppl.) 58, p. 186–189.

30. KRETH, FW., SCHATZ, CR., PAGENSTECHER, A., et al. Stereotactic management of lesions of the pineal region. Neurosurgery, 1996, 39, p. 280–289.

31. KRUPA, P. Využití koronárního stentu u stereotakticky virtuálně navigované endoskopické cystocisternoa cystoventrikulostomie. Čes Radiol, 2000, 54, s. 10–14.

32. KRUPA, P. Volumetrické resekce mozkových nádorů s využitím vyhodnocování ve virtuální realitě a následné stereotakticky navigované demarkace. Čes Radiol, 2000, 54, s. 244–247.

33. KRUPA, P., NÁDVORNÍK, P., SMRČKA, V., CHRASTINA, J. Transtentoriální stereotaktický přístup do zadní jámy lebky a jeho virtuální plánování. Scripta Medica, 1995, 68, Suppl. 2, s. 253–268.

34. KRUPA, P., NOVÁK, Z. Stereotactic virtual CT navigation of endoscopic ventriculostomy. In LEMKE, HU, VANNIER, MW., INAMURA, K., FARMAN, AG. Computer assisted radiology and surgery. Amsterdam : Elsevier, 1999, p. 695–699.

35. KRUPA, P., STILHART, B., COSCIA, S., TOURNADE, A. Využití CT pro stereotaktické probatorní biopsie sporných patologických afekcí mozku. Čes Radiol, 1994, 48, p. 64–67.

36. LEKSELL, DG. Stereotactic radiosurgery: current status and future trends. Stereotact. Funct Neurosurg, 1993, 61 (Suppl. 1), p. 1–5.

37. LEVIVIER, M., GOLDMAN, S., BIDAUT, LM., et al. Positron emission tomography-guided stereotactic brain biopsy. Neurosurgery, 1992, 31, p. 792–797.

38. LIŠČÁK, R., VLADYKA, V., ŠIMONOVÁ, G., JANOUŠKOVÁ, L., VYMAZAL, J. Výsledky léčby arteriovenózních malformací mozku pomocí radiochirurgie. Čes Radiol, 2000, 54, s. 213–222.

39. LIŠČÁK, R., VLADYKA, V., ŠUBRT, O., ŠI-MONOVÁ, G., BENDA, A. Stereotaktická angiografie při radiochirurgické léčbě arteriovenózních malformací Leksellovým gama nožem. Čes Radiol, 1996, 50, s. 19–25.

40. LUNSFORD, LD., COFFEY, RJ., COJOCA-RU, T., LEKSELL, D. Image-guided stereotactic surgery: a 10-year evolutionary experience. Stereotact Funct Neurosurg, 1990, 54 + 55, p. 375–387.

41. MERRIAM, MA., BRONEN, RA., SPENCER, DD., McCARTHY, G. MR findings after depth electrode implantation for medically refractory epilepsy. Am J Neuroradiol, 1993, 14, p. 1343–1346.

42. MOHADJER, M., BRAUS, DF., MYERS, A., et al. CT-stereotactic fibrinolysis of spontaneous intracerebral hematomas. Neurosurg Rev, 1992, 15, p. 105–110.

43. MORITA, A., KELLY, PJ. Resection of intraventricular tumors via a computer-assisted volumetric stereotactic approach. Neurosurgery, 1993, 32, p. 920–927.

44. NÁDVORNÍK, P., KRUPA, P., CHRASTINA, J., SMRČKA, V., et al. Circular stereotactic callosotomy: A preliminary report. Acta Neurochir (Wien), 1997, 139, p. 359–360.

45. NOVÁK, Z. Využití koronárního stentu u stereotakticky virtuálně navigované endoskopické ventrikulostomie. Čes Radiol, 2000, 54, s. 15–19.

46. PATIL, AA., GELBER, B. Accuracy of thalamotomy target determination using axial images only. Stereotact Funct Neurosurg, 1991, 56, p. 104–108.

47. REZAI, AR., HUND, M., KRONBERG, E., et al. The interactive use of magnetoencephalography in stereotactic image-guided neurosurgery. Neurosurgery, 1996, 39, p. 92–102.

48. RHOTEN, RLP., LUCIANO, MG., BARNETT, GH. Computer-assisted endoscopy for neurosurgical procedures: technical note. Neurosurgery, 1997, 40, p. 632–638.

49. ROSENFELD, JV., BARNETT, GH., PALMER, J. Computed tomography guided stereotactic thalamotomy using the Brown-Robert-Wells system for nonparkinsonian movement disorders. Technical note. Stereotact Funct Neurosurg, 1991, 56, p. 184–192.

50. SCHAD, LR., BOCK, M., BAUDENDISTEL, K., et al. Improved target volume definition in radiosurgery of arteriovenous malformations by stereotactic correlation of MRA, MRI, blood bolus tagging, and functional MRI. Eur Radiol, 1996, 6, p. 38–45.

51. SCHENCK, JF., JOLESZ, FA., ROEMER, PB., et al. Superconducting open-configuration MR imaging system for image-guided therapy. Radiology, 1995, 195, p. 805–814.

52. STEINER, L., LINDQUIST, C., CAIL, W., et al. Microsurgery and radiosurgery in brain arteriovenous malformations. J Neurosurg, 1993, 79, p. 647–652.

53. ŠIMONOVÁ, G., NOVOTNÝ, J, Jr., LIŠČÁK, R., et al. Stereotaktické ozáření na Leksellově gama noži a jeho význam pro léčbu solitárních mozkových metastáz. Čes Slov Neurol Neurochir, 1995, 58/91, s. 189–194.

54. ŠRAMKA, M., POGÁDY, P., CSOKOVÁ, Z., POGÁDY, J. Dlhodobé výsledky 304 stereotakticky operovaných pacientov s psychopatologickými poruchami. Brat Lek Listy, 1992, 93, p. 364–366.

55. ŠUBRT, O., TICHÝ, M., VLADYKA, V., HURT, K. Grafting of fetal dopamine neurons in Parkinson’s disease. The Czech experience with severe akinetic patients. Acta Neurochir, 1991, Suppl. 52, p. 51–53.

56. ŠUBRT, O., VLADYKA, V., ŠIMONOVÁ, G. Nové oddělení stereotaktické a radiační neurochirurgie v nemocnici Na Homolce. Indikační skupiny pro jednotlivé typy léčby. Čs Neurol Neurochir, 1992, 55/88, s. 113–115.

57. TAKIZAWA, T. Isocentric stereotactic three-dimensional digitizer for neurosurgery. Stereotact Funct Neurosurg, 1993, 60, p. 175–193.

58. TROBAUGH, JW., TROBAUGH, DJ., RI-CHARD, WD. Three-dimensional imaging with stereotactic ultrasonography. Comput Med Imaging Graph, 1994, 18, p. 315–323.

59. VAN VELTHOVEN, V., AUER, LM. Practical application of intraoperative ultrasound imaging. Acta Neurochir (Wien), 1990, 105, p. 5–13.

60. VLADYKA, V., LIŠČÁK, R., ŠIMONOVÁ, G., ŠUBRT, O., NOVOTNÝ, J. Léčení nemocných s AVM gama nožem v Nemocnici Na Homolce v prvních 3 letech. Čes Slov Neurol Neurochir, 1997, 60/93, s. 253–260.

61. WYPER, DJ., TURNER, JW., PATTERSON, J., et al. Accuracy of stereotactic localization using MRI and CT. J Neurol Neurosurg Psychiat, 1986, 49, p. 1445–1448.

62. YEH, HS., TAHA, JM., TOBLER, WD. Implantation of intracerebral depth electrodes for monitoring seizures using the Pelorus stereotactic system guided by magnetic resonance imaging. Technical note. J Neurosurg, 1993, 78, p. 138–141.

63. ZHANG, J., LEVESQUE, MF., WILSON, CL., et al. Multimodality imaging of brain structures for stereotactic surgery. Radiology, 1990, 175, p. 435–441.

64. ZINREICH, SJ., TEBO, SA., LONG, DM., et al. Frameless stereotaxic integration of CT imaging data: accuracy and initial applications. Radiology, 1993,188, p. 735–742.

65. ZONNEVELD, FW. A decade of clinical three-dimensional imaging: a review. Part III. Image Analysis and interaction, display options, and physical models. Invest Radiol, 1994, 29, p. 716–725.

Obr. 1 – Pacientka s fixovaným Riechertovým-Mundingerovým stereotaktickým aparátem A – Snímek z vyšetřovny CT. Rám stereotaktického aparátu (bílé šipky) je šroubovatelnými hroty (hlavičky šipek) fixován přes kůži do lamina externa kalvy. Před CT vyšetřením byly k rámu připevněny markery lokalizačního zařízení (*). B – Na stereotaktickém sále je k základnímu rámu připevněno výkonné zařízení umožňující přesné zasažení cíle

Obr. 2 – Znázornění směrů průběhu os x, y, z používaných ve stereotaktické neurochirurgii mozku. Zobrazené části os představují jejich kladný směr.

Obr. 3 – Schéma robota pro stereotaxi. Tři klouby umožňují volnou pohyblivost části, v níž je upevněn operační nástroj.

Obr. 4. A – Schematické znázornění komorového systému s vyznačením commissura anterior (CA) a commissura posterior (CP). Jejich spojnicí je tzv. interkomisurální linie, která tvoří základ nejpoužívanější vztažné soustavy (PK – postranní komory, 3. – třetí komora, 4. – čtvrtá komora, FM – foramina Monroi), B – MR sken v sagitální rovině (T1-vážená sekvence) ukazuje reálnou situaci (mimo postranních komor, které leží z větší části mimo vrstvu). Bílá šipka ukazuje místo provádění ventrikulocisternostomie (viz další text v oddíle Stereotakticky řízená endoskopie).

Obr. 5. A – Sagitální rekonstrukce CT skenů zachycující oblast 3. komory s vyznačenou interkomisurální linií (CA – commissura anterior, CP – commissura posterior). Obrazem je proložen kalibrovaný kříž znázorňující osy y a z vymezené stereotaktickým aparátem. Jeho kovový rám podmiňuje oblast artefaktů (A). B – Axiální sken s proloženým kalibrovaným křížem znázorňujícím osy x a y a vyznačenou sagitální rovinou v oblasti 3. komory. Od ní laterálně je bílým křížkem označen cíl – oblast ventroorálních jader talamu (pacient s Parkinsonovým syndromem). Souřadnice stereotaktického cíle lze odečíst na proložených kalibrovaných křížích.

Obr. 6 – Určení souřadnic cíle u afunkční stereotaxe. Po proložení kalibrovaného kříže podle viditelných markerů je kurzorem vybrána poloha cíle (křížek) – v tomto případě v dorzální části intracerebrálního hematomu. CT přístroj automaticky vypíše hodnoty souřadnic x a y (levý horní roh obrazu: x = - 2,8 cm, y = - 0,4 cm).

Obr. 7 – Schéma znázorňující princip stereotaktické objemové resekce. Neurochirurg se dívá do operačního mikroskopu, kam se mu současně může promítat obraz „objemu“ tumoru předem označený na CT a/nebo MR skenech (zde znázorněn na monitoru). V pravém horním rohu je zobrazen detailní pohled na zavedený retraktor, jehož přední část směřuje přesně k ložisku.

Obr. 8 – Telerentgenografické snímky v A) předozadní a B) bočné projekci sloužící pro určení souřadnic cíle při funkční stereotaxi. Komorový systém (částečně) naplněn vzduchem. Jako markery slouží dělené části viditelné v horních částech snímků.

Obr. 9 – Snímky fantomu získané na přístroji pro DSA. A) Základní projekce – kontrastní značky umístěné na „přední“ a „zadní“ (ve směru chodu rentgenových paprsků) stěně fantomu se promítají do stejných přímek. B) Projekce vychýlená o 6° – kontrastní značky na „přední“ a „zadní“ stěně jsou vzájemně rozprojikovány. Dobře vyniká jejich rozdílné zvětšení dané různou vzdáleností od ohniska rentgenky a štítu zesilovače. Na základě paralaktického posunu lze na takovýchto snímcích určit polohu libovolného zobrazeného bodu v prostoru.

Obr. 10. A – Schéma uspořádání markerů do tvaru N. B – CT sken fantomu s markery kolem něj (u tohoto typu nejsou markery uloženy dorzálně od hlavy pacienta).

Obr. 11. A – Zjištění středu souřadnic x a y. Střed leží v průsečíku spojnic (tenké linky) krajních markerů . B – Schéma zjištění hodnoty souřadnice z [dále viz rovnice (1) - (3)]

Obr. 12. A – Schéma uspořádání markerů do tvaru V. B – CT sken zobrazený v kostním okénku, v němž jsou dobře patrné jednotlivé markery (šipky). Středními markery (šipky) procházejí osy x a y. Krajní markery (hlavičky šipek) slouží k určení hodnoty osy z.

Obr. 13. A – Stejný sken jako na obr. 12B – nasnímkovaný v okénku zobrazujícím mozek. Kalibrovaný kříž (osy x a y) prochází středními markery. B – Schéma zjištění hodnoty souřadnice z u markerů uspořádaných do tvaru V – viz též rovnice (4).

Obr. 14 – Uspořádání markerů pro magnetickou rezonanci. A – Schematické znázornění polohy markerů ve třech základních rovinách. B, C, D – Praktický příklad zobrazení markerů na T1-vážených sekvencích v (b) axiální, © sagitální a (d) koronální rovině.