Способ визуализации артериальных и венозных сосудов основания черепа и головного мозга человека для их топографо-анатомического исследования

Способ визуализации артериальных и венозных сосудов основания черепа и головного мозга человека для их топографо-анатомического исследования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к медицине, в частности к топографической анатомии, нейрохирургии, и может быть использовано в целях изучения вариабельности артериальных и венозных сосудов основания черепа и головного мозга человека.

В настоящее время в топографической анатомии применяются различные способы изучения вариабельности строения артериальных и венозных сосудов, включая исследования postmortem (изучение анатомии на распилах замороженных трупов, описанное Н.И. Пироговым [Пирогов Н.И. Топографическая анатомия по распилам через замороженные трупы. Тт. 1-4. - СПб., 1851-1854]) и in vivo (компьютерная и магнитно-резонансная томография в режиме ангиографии, прямая ангиография). Но каждый из перечисленных методов имеет свои недостатки: так, при приготовлении распилов нарушаются естественные топографо-анатомические соотношения, артериальные и венозные сосуды могут смещаться. Прижизненные методы исследования, хотя и отражают топографо-анатомические соотношения (КТ-ангиография, МРТ-ангиография), однако являются дорогостоящими и недостаточно наглядными с позиции изучения топографической и хирургической анатомии.

Учитывая вышеуказанные недостатки, подобные положения выявили необходимость поиска новых методов в изучении топографической анатомии артериальных и венозных сосудов основания черепа и головного мозга человека.

Наиболее близким к предлагаемому нами способу является метод изучения топографии артериальных и венозных сосудов основания черепа и головного мозга человека путем введения окрашенного раствора по отдельности в наружную и внутреннюю сонные артерии и позвоночные артерии (для окраски артериальных сосудов), а для окраски венозных сосудов основания черепа и головного мозга человека окрашенный раствор вводится по отдельности во внутренние яремные вены. Данный способ впервые был описан и опубликован Landofi М. и соавт. [Landofi М, Karmarkar S, Bhatia S, Taibah A, Russo A, Sanna M. Time-Conserving Method the Base of the Skull Studying the Vascular Anatomy. Skull Base Surgery 1995; 5(3): 181-184]. Авторами окрашивание осуществляется на изолированном, фиксированном препарате головы и шеи следующим образом: на шее выделяют внутренние сонные артерии, позвоночные артерии и при необходимости - наружные сонные артерии с каждой стороны. Затем сосуды несколько раз промывают водой (используя 50 мл шприц) для того, чтобы удалить все кровяные сгустки. После в артерии производят введение окрашивающего комплексного раствора, который состоит из прозрачного бытового силикона, красителя, растворителя и катализатора-отвердителя.

Limpastan K. с соавт. описали способ окрашивания артериальных и венозных сосудов головы [Limpastan K, Vaniyapong Т, Watcharasaksilp W, Norasetthada Т. Silicone injected cadaveric head for neurosurgical dissection: Prepared from defrosted cadaver. Asian Journal of Neurosurgery 2013 Apr; 8(2): 90-92]. Окрашивание осуществляют на изолированном, фиксированном препарате головы и шеи следующим образом: на шее выделяют внутренние сонные, позвоночные артерии, а также яремные вены с каждой стороны. Затем выделенные сосуды канюлируют пластиковыми трубками соответствующих диаметров и несколько раз промывают водой (используя 50 мл шприц) для того, чтобы удалить все кровяные сгустки. По данным авторов это занимает от 30 до 60 минут. Затем в артериальные сосуды и венозные сосуды производят введение окрашивающего комплексного раствора, который состоит из резины белой силиконовой, силиконового масла-растворителя, окрашивающего пигмента и катализатора-отвердителя.

Недостатками данного способа являются:

- необходимость отделения головы от тела, что снижает функциональные возможности способа;

- длительность процедуры, т.к. необходимо проведение шести процедур введения комплексного раствора: четыре процедуры - в артериальные сосуды основания черепа и головного мозга человека (две внутренние сонные артерии, две позвоночные артерии) и две процедуры - в обе внутренние яремные вены, что снижает функциональные возможности способа;

- необходимость длительной обработки анатомического препарата фиксирующим раствором, которая может потребовать экспозиции от 1 недели до трех месяцев, что снижает функциональные возможности способа. Чтобы устранить эти недостатки, мы предлагаем разработанный нами способ визуализации артериальных сосудов и венозных сосудов основания черепа и головного мозга человека путем введения комплексного раствора, состоящего из резины белой силиконовой, силиконового масла-растворителя и окрашивающего пигмента, во внутренние сонные артерии и внутренние яремные вены. В предлагаемый нами раствор также входит катализатор-отвердитель в соотношении 1:(0,05-0,07), что позволяет приступать к диссекции спустя короткое время (до 30 минут) после введения комплексного раствора в артериальные сосуды и венозные сосуды.

Технический результат предлагаемого способа заключается в быстром и недорогостоящем методе визуализации артериальных сосудов и венозных сосудов основания черепа и головного мозга человека. В отличие от метода, описанного Landofi и соавт., а также Limpastan K. и соавт. нами выделяется всего четыре сосуда - внутренние сонные артерии с каждой стороны, а также внутренние яремные вены с каждой стороны. Также в приготовленный раствор добавляется катализатор-отвердитель в соотношении 1:(0,05-0,07), что приводит к более быстрому затвердеванию раствора в артериальных и венозных сосудах и соответственно к диссекции можно приступать через 30-40 минут. Перечисленные первичные технические результаты дополнительно расширяют функциональные возможности способа. Предлагаемое нами соотношение приготовленного раствора и катализатора-отвердителя получено экспериментальным путем.

Способ осуществляют следующим образом: на цельном нефиксированном кадавере (трупе) выделяют внутренние сонные артерии и внутренние яремные вены с обеих сторон, в их просветы устанавливают пластиковые катетеры диаметром, соответствующим выделенному сосуду, длиной около 10-15 см. Катетеры фиксируют нитью к выделенному сосуду. Шприцем объемом 100 мл в каждый сосуд последовательно вводят проточную воду до тех пор, пока промывные воды не станут прозрачными, свободными от кровяных сгустков. Для полноценного отмывания артериальных сосудов и венозных сосудов от кровяных сгустков используют 1000-3000 мл проточной воды. Промывку начинают с введения проточной воды в правую внутреннюю сонную артерию до появления чистых промывных вод из левой внутренней сонной артерии, затем также промывают левую внутреннюю сонную артерию до появления чистых промывных вод из правой внутренней сонной артерии. Затем промывают венозные сосуды, начиная с правой внутренней яремной вены до появления чистых промывных вод из левой внутренней яремной вены. Для предотвращения возможного отека вещества головного мозга после промывания артериальных сосудов и венозных сосудов проточной водой для дальнейшего промывания сосудов используют 3-5% соляной раствор объемом 400-1000 мл.

После этого приготавливают раствор, состоящий из резины белой силиконовой (резина силиконовая белая, основа Lasil 3133, Dow Cornig, Германия), силиконового масла - растворителя (Dow Cornig, Германия) и окрашивающего пигмента: пигмент Silastic LPX 2002 red (красный), Dow Cornig, Германия и пигмент Silastic LPX 5019 Blue (синий), Dow Cornig, Германия. Красный пигмент используют для окрашивания артериальных сосудов. Синий пигмент используют для окрашивания венозных сосудов. Соотношение резины белой силиконовой, силиконового масла-растворителя и окрашивающего пигмента должно быть 1: (0,9-1,1):(0,04-0,06) соответственно. Данное соотношение получено эмпирически путем проведенных экспериментов и позволяет в дальнейшем получить комплексный раствор с оптимальной динамической вязкостью.

Последним этапом за 30-60 секунд до введения комплексного раствора в артериальные сосуды и венозные сосуды в ранее приготовленный раствор добавляют катализатор-отвердитель (Lasil 81-VF NW, Dow Cornig, Германия) в соотношении 1:(0,05-0,07). Данное соотношение получено нами эмпирически, путем проведения экспериментов.

Комплексный раствор перемешивают до получения гомогенной массы с динамической вязкостью 115-125 сП (сантипуаз) при температуре 20°C. Это необходимо для полноценного заполнения магистральных и мелких артериальных и венозных сосудов.

Шприц необходимо фиксировать резьбовым коннектором с трубкой для предотвращения соскальзывания шприца во время нагнетания комплексного раствора.

Комплексный раствор шприцем объемом 50 мл вводят во внутреннюю сонную артерию через предварительно установленный катетер, избегая попадания воздуха в сосуд, до момента появления комплексного раствора из внутренней сонной артерии с противоположной стороны. Общий объем комплексного раствора, который вводят во внутреннюю сонную артерию, составляет около 60-100 мл. Для полноценного двустороннего заполнения артериальных сосудов основания черепа и головного мозга комплексный раствор необходимо вводить последовательно в обе внутренние сонные артерии.

Комплексный раствор шприцем объемом 50 мл вводят во внутреннюю яремную вену через предварительно установленный катетер, избегая попадания воздуха в сосуд, до момента появления комплексного раствора из внутренней яремной вены с противоположной стороны. Общий объем комплексного раствора, который вводят во внутреннюю яремную вену, составляет 80-120 мл. Для полноценного двустороннего заполнения венозных сосудов основания черепа и головного мозга комплексный раствор необходимо вводить последовательно в обе внутренние яремные вены.

Нагнетание комплексного раствора в артериальные сосуды необходимо осуществлять под давлением 290-380 мм рт. ст., для полноценного заполнения артериальных сосудов без риска повреждения стенок артерий и предотвращения выхода комплексного раствора за пределы артериальных сосудов.

Нагнетание комплексного раствора в венозные сосуды необходимо осуществлять под давлением 220-260 мм рт. ст. для полноценного заполнения венозных сосудов без риска повреждения стенок вен и предотвращения выхода комплексного раствора за пределы венозных сосудов.

Через 20-30 минут после введения в артериальные сосуды и венозные сосуды комплексный раствор затвердевает, можно приступать к диссекции. Предлагаемый нами способ позволяет быстро и качественно визуализировать как крупные (магистральные), так и очень мелкие (артериолы, венулы) сосуды головного мозга и основания черепа, свода черепа.

При необходимости производят изъятие головного мозга из черепной коробки, это делают следующим образом: производят круговой распил черепа - максимально близко к основанию, конвекситальные отделы черепа удаляют, отсепаровывают базальную твердую мозговую оболочку от основания черепа, базально отсекают черепные нервы и сосуды. Ствол головного мозга отсекают на уровне большого затылочного отверстия, после чего головной мозг с твердой мозговой оболочкой извлекают из полости черепа. Важно сохранить базальную твердую мозговую оболочку для поддержания анатомической формы головного мозга.

Предложенный способ был реализован на более чем 20 кадаверах (трупах).

Примеры реализации предложенного способа представлены на фигурах 1-16.

На фиг. 1 изображена неотсеченная голова кадавера (трупа) человека. Катетеры вставлены в левую и правую внутренние сонные артерии, левую и правую внутренние яремные вены.

1 - левая внутренняя яремная вена,

2 - левая внутренняя сонная артерия,

3 - правая внутренняя сонная артерия,

4 - правая внутренняя яремная вена.

На фиг. 2 изображен препарат головного мозга человека с невскрытой твердой мозговой оболочкой.

5 - артерии твердой мозговой оболочки, которые полностью заполнены комплексным раствором и хорошо визуализируются на всем протяжении.

На фиг. 3 изображен препарат головного мозга человека со вскрытой твердой мозговой оболочкой.

6 - конвекситальные артерии головного мозга, которые полностью заполнены комплексным раствором и хорошо визуализируются на всем протяжении.

На фиг. 4 изображен препарат головного мозга человека со вскрытой твердой мозговой оболочкой. Хорошо визуализируются практически на всем протяжении заполненные комплексным раствором:

7 - правая передняя мозговая,

29 - левая передняя мозговая,

39 - базилярная артерия,

51 - левая позвоночная артерия,

52 - правая позвоночная артерия.

На фиг. 5 изображен препарат головного мозга человека со вскрытой твердой мозговой оболочкой.

8 - конвекситальные вены головного мозга, которые полностью заполнены комплексным раствором и хорошо визуализируются на всем протяжении.

На фиг. 6 изображен препарат основания черепа человека (головной мозг удален). Хорошо визуализируются практически на всем протяжении заполненные комплексным раствором:

9 - межкавернозный синус,

10 - правый кавернозный синус,

11 - правый каменистый синус,

12 - правый сигмовидный синус,

13 - левый поперечный синус,

14 - прямой синус,

15 - левый кавернозный синус,

16 - левый сигмовидный синус,

17 - правый поперечный синус.

На фиг. 7 изображен препарат внутренней поверхности черепной коробки с частично удаленной твердой мозговой оболочкой.

18 - прокрашенные лакунарные вены.

На фиг. 8 изображен препарат головного мозга человека со вскрытой твердой мозговой оболочкой.

8 - конвекситальные вены головного мозга, которые полностью заполнены комплексным раствором и хорошо визуализируются на всем протяжении.

На фиг. 9 изображен препарат головного мозга человека в срединно сагиттальной проекции с сохранным серповидным отростком. Хорошо визуализируются венозные сосуды срединной локализации.

14 - прямой синус,

19 - верхний сагиттальный синус,

20 - нижний сагиттальный синус,

21 - внутренняя вена мозга,

22 - вена прозрачной перегородки,

23 - мозолистое тело,

24 - большая вена мозга (вена Галена).

На фиг. 10 изображен препарат головного мозга человека. Моделирование транскаллезного доступа. Межполушарная щель. Хорошо визуализируются артериальные сосуды срединной щели головного мозга.

23 - мозолистое тело головного мозга,

25 - правая перикаллезная артерия,

26 - левая перикаллезная артерия,

27 - левое полушарие головного мозга,

28 - правое полушарие головного мозга.

На фиг. 11 изображено моделирование эндоскопического трансназального переднего расширенного доступа. Хорошо визуализируются магистральные сосуды хиазмально-селлярной области.

2 - левая внутренняя сонная артерия,

3 - правая внутренняя сонная артерия,

29 - левая передняя мозговая артерия,

30 - хиазма зрительных нервов,

31 - стебель гипофиза,

32 - диафрагма гипофиза,

33 - гипофиз.

На фиг. 12 изображено моделирование эндоскопического трансназального заднего расширенного (транскливального) доступа. Хорошо визуализируются крупные и мелкие сосуды передних отделов области моста головного мозга.

34 - диэнцефальная область,

35 - левая задняя мозговая артерия,

36 - левый глазодвигательный нерв,

37 - левая верхняя мозжечковая артерия,

38 - левая передняя нижняя мозжечковая артерия,

39 - базилярная артерия,

40 - микрохирургический отсос,

41 - мост мозга,

42 - правая верхняя мозжечковая артерия,

43 - правый глазодвигательный нерв,

44 - правая задняя мозговая артерия,

64 - мелкие сосуды передних отделов области моста головного мозга.

На фиг. 13 изображено моделирование эндоскопического трансназального комбинированного заднего расширенного (транскливального) и латерального расширенного доступа. Хорошо визуализируются крупные и мелкие сосуды передних отделов моста головного мозга, области кавернозного синуса и нижних отделов хиазмальной области.

2 - левая внутренняя сонная артерия,

35 - левая задняя мозговая артерия,

36 - левый глазодвигательный нерв,

37 - левая верхняя мозжечковая артерия,

39 - базилярная артерия,

41 - мост мозга,

44 - правая задняя мозговая артерия,

45 - мамиллярные тела,

46 - твердая мозговая оболочка ската черепа.

64 - мелкие сосуды передних отделов области моста головного мозга,

65 - мелкие сосуды нижних отделов хиазмальной области головного мозга,

66 - мелкие сосуды области кавернозного синуса головного мозга.

На фиг. 14 изображено моделирование эндоскопического трансназального заднего расширенного (транскливального) доступа. Хорошо визуализируются крупные и мелкие сосуды передних отделов области моста головного мозга и области продолговатого мозга.

37 - левая верхняя мозжечковая артерия,

39 - базилярная артерия,

41 - мост мозга,

46 - твердая мозговая оболочка ската черепа,

47 - левый отводящий нерв,

48 - задняя нижняя мозжечковая артерия,

49 - сосудистое сплетение IV желудочка,

50 - каудальная группа нервов,

51 - левая позвоночная артерия,

52 - правая позвоночная артерия,

53 - продолговатый мозг,

54 - правый отводящий нерв.

64 - мелкие сосуды передних отделов области моста головного мозга,

67 - мелкие сосуды области продолговатого мозга.

На фиг. 15 изображено моделирование эндоскопического трансназального заднего расширенного доступа к левому мосто-мозжечковому углу. Хорошо визуализируются крупные и мелкие сосуды миндалины мозжечка и мелкие сосуды лицевого нерва.

38 - передняя нижняя мозжечковая артерия,

39 - базилярная артерия,

41 - мост мозга,

48 - задняя нижняя мозжечковая артерия,

49 - сосудистое сплетение IV желудочка,

50 - каудальная группа нервов,

55 - левый лицевой нерв,

56 - охватывающая цистерна,

57 - внутреннее отверстие левого слухового прохода,

58 - левый вестибуло-кохлеарный нерв,

59 - левая миндалина мозжечка,

60 - левый подъязычный нерв,

68 - мелкие сосуды миндалины мозжечка,

69 - мелкие сосуды лицевого нерва.

На фиг. 16 изображено моделирование эндоскопического трансназального заднего расширенного (транскливального) доступа. Хорошо визуализируются крупные и мелкие сосуды передних отделов спинного мозга.

46 - твердая мозговая оболочка ската черепа,

51 - левая позвоночная артерия,

52 - правая позвоночная артерия,

61 - передние спинальные артерии,

62 - передние корешки С1-С2 сегментов спинномозговых нервов,

63 - спинной мозг,

70 - мелкие сосуды передних отделов спинного мозга.

То, что для окраски артериальных сосудов основания черепа и головного мозга человека комплексный раствор вводят на цельном нефиксированном кадавере только в выделенные внутренние сонные артерии, а для окраски венозных сосудов основания черепа и головного мозга человека комплексный раствор вводят во внутреннюю яремную вену на цельном нефиксированном кадавере, приводит к возможности визуализации артериальных сосудов и венозных сосудов основания черепа и головного мозга человека и последующего их топографо-анатомического исследования без отделения головы от туловища у кадавера, что дополнительно повышает функциональные возможности предлагаемого способа.

То, что перед введением комплексного раствора в артериальные сосуды и венозные сосуды к приготовленному раствору, состоящему из резины белой силиконовой, силиконового масла-растворителя и окрашивающего пигмента, добавляют катализатор-отвердитель в соотношении 1:(0,05-0,07), приводит к ускоренному и равномерному затвердеванию комплексного раствора в артериальных сосудах и венозных сосудах, что дополнительно повышает функциональные возможности предлагаемого способа.

То, что для отмывания артериальных сосудов и венозных сосудов от кровяных сгустков используют 1000-3000 мл проточной воды, приводит к полному удалению сгустков крови из артериальных сосудов и венозных сосудов, что дополнительно повышает функциональные возможности предлагаемого способа.

То, что после промывания артериальных сосудов и венозных сосудов проточной водой для дальнейшего промывания артериальных сосудов и венозных сосудов используют 3-5% соляной раствор объемом 400-1000 мл, приводит к профилактике возможного отека мозгового вещества, что повышает дополнительно функциональные возможности предлагаемого способа. В качестве соляного раствора может быть использован 3-5% раствор NaCl (поваренной соли).

То, что катализатор-отвердитель добавляют в приготовленный раствор за 30-60 секунд до введения комплексного раствора в артериальные сосуды и венозные сосуды, приводит к обеспечению возможности введения достаточного объема комплексного раствора в артериальные сосуды и венозные сосуды основания черепа и головного мозга человека, что дополнительно повышает функциональные возможности предлагаемого способа.

То, что в приготовленном растворе резины белой силиконовой, силиконового масла-растворителя и окрашивающего пигмента их соотношения находятся в диапазоне 1:(0,9-1,1): (0,04-0,06) соответственно, приводит к получению комплексного раствора с необходимой динамической вязкостью 115-125 сП, что дополнительно повышает функциональные возможности предлагаемого способа. После добавления катализатора-отвердителя комплексный раствор перемешивают до получения гомогенной массы с динамической вязкостью 115-125 сП при температуре 20°C, что приводит к возможности проникновения введенного комплексного раствора в артериальные сосуды и венозные сосуды мелкого диаметра, что дополнительно повышает функциональные возможности предлагаемого способа.

То, что введение комплексного раствора в артериальные сосуды осуществляют под давлением 290-380 мм рт. ст., а в венозные сосуды - 220-260 мм рт. ст., приводит к снижению риска возможного повреждения стенки артериальных сосудов и венозных сосудов и выхода комплексного раствора за их пределы, что дополнительно повышает функциональные возможности предлагаемого способа.

То, что в артериальные сосуды вводят 60-100 мл комплексного раствора, а в венозные сосуды - 80-120 мл комплексного раствора, приводит к полноценному заполнению полости артериальных сосудов и венозных сосудов основания черепа и головного мозга человека, четкой их визуализации при последующем топографо-анатомическом исследовании, что дополнительно повышает функциональные возможности предлагаемого способа.

1. Способ визуализации артериальных сосудов и венозных сосудов основания черепа и головного мозга человека для их топографо-анатомического исследования, содержащий отмывание водой кровяных сгустков из артериальных сосудов и венозных сосудов головы человека, использование комплексного раствора для введения в артериальные сосуды и венозные сосуды головы человека, состоящего из резины белой силиконовой, силиконового масла-растворителя, окрашивающего пигмента и катализатора-отвердителя отличающийся тем, что для окраски артериальных сосудов основания черепа и головного мозга человека комплексный раствор вводят на цельном нефиксированном кадавере только в выделенные внутренние сонные артерии, а для окраски венозных сосудов основания черепа и головного мозга человека комплексный раствор вводят во внутренние яремные вены на цельном нефиксированном кадавере, причем перед введением в артериальные сосуды и венозные сосуды к приготовленному раствору, состоящему из резины белой силиконовой, силиконового масла-растворителя и окрашивающего пигмента, добавляют катализатор-отвердитель в соотношении 1:(0,05-0,07).

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для отмывания артериальных сосудов и венозных сосудов от кровяных сгустков используют 1000-3000 мл проточной воды.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после промывания артериальных сосудов и венозных сосудов проточной водой для дальнейшего промывания артериальных сосудов и венозных сосудов используют 3-5% соляной раствор объемом 400-1000 мл.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что катализатор-отвердитель добавляют в приготовленный раствор за 30-60 секунд до введения комплексного раствора в артериальные сосуды и венозные сосуды.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что соотношение в приготовленном растворе резины белой силиконовой, силиконового масла-растворителя и окрашивающего пигмента должно быть 1:(0,9-1,1):(0,04-0,06) соответственно.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после добавления катализатора-отвердителя комплексный раствор перемешивают до получения гомогенной массы с динамической вязкостью 115-125 сП при температуре 20°C.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что введение комплексного раствора в артериальные сосуды осуществляют под давлением 290-380 мм рт.ст., а в венозные сосуды - 220-260 мм рт.ст.

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в артериальные сосуды вводят 60-100 мл комплексного раствора, а в венозные сосуды - 80-120 мл комплексного раствора.