Neuronavigazione

M. SKRAP, P.P. JANES, B. ZANOTTI, A. CRAMARO

Divisione di Neurochirurgia, Ospedale “Santa Maria della Misericordia”, Udine

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INTRODUZIONE

Con l’elaborazione dei principi basilari della stereotassia, l’attuale tecnologiainformatica ci consente di ottenere in modo estremamente dinamico queste informa-zioni spaziali sia in fase preoperatoria che durante l’intervento, dando conferma dellaposizione del chirurgo.

In tempo reale il sistema ci mostra sulla RM o sulla TC la nostra posizioneintraoperatoria risolvendo così il primo problema della chirurgia che è l’orientamen-to spaziale anatomico.

Questo affinamento tecnologico ha introdotto mol-te innovazioni sui possibili approcci neurochirurgici,che possono variare da un semplice aiuto ad un contri-buto essenziale e determinante.

La nostra esperienza si basa su una casistica ini-ziata con le resezioni volumetriche stereotassiche com-puter assistite e su una casistica degli ultimi anni con laneuronavigazione che data la praticità ha ridotto di mol-tissimo l’utilizzo del casco stereotassico. Con la meto-dica stereotassica sono stati eseguiti più di 400 inter-venti per diversa patologia (sono escluse le biopsie ste-retassiche) di cui la maggior parte di origine tumorale,

Figura 1. Il neuronavigatorenella sala operatoria conil sistema di riferimento.

mentre con la neuronavigazione (StealthStation, Sofamor, Danek), dalla fine del1997 a tutt’oggi, sono stati trattati più di1000 pazienti. Riteniamo che sia oramaiinutile quantificare questi procedimenti chedovrebbero far parte della routine quotidiana.

METODICA

La possibilità di una pianificazioneteorica dell’intervento e l’aiuto di una gui-da computerizzata durante il procedimen-to creano una mentalità nuova sul comeconsiderare lo spazio encefalico portandoa dei ragionamenti innovativi sulle indica-zioni e sugli approcci chirurgici.

I passaggi operativi sono due:1. Acquisizione delle informazioni diagnostiche

Il paziente esegue una RM o una TC icui dati saranno trasferiti nel computerdel neuronavigatore.

2. Pianificazione dell’interventoÈ la parte forse più innovativa ed inte-ressante nell’uso di questa apparecchia-tura (Figura 1). L’informazione essen-

ziale che il neuronavigatore ci mo-stra sono le ricostruzioni simultaneedelle immagini RM o TC in assiale,

sagittale e corona-le, intersecate nelpunto da noi scelto (Figura 2).Noi potremo spostare questopunto in ogni ricostruzione os-servandone la corrispondenzaoppure far scorrere le immagi-

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Figura 3. (A) (B) (C) In questocaso si è scelto quale puntod’interesse il ginocchio dellacapsula interna. Facendo scor-rere le immagini lungo l’asseverticale è possibile valutare lo

spostamento in alto e medialmente che la cap-sula interna ha subito. (D) Lo stesso procedi-mento per valutare lo spostamento posterioredel talamo. Si evidenzia così il punto d’aggres-sione migliore dove minore è il rischio di attra-versare una struttura schiacciata.

Figura 2. Il punto scelto dal chirurgo visibilenelle tre ricostruzioni della RM encefalica.

• •

• •

•

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••

•

•

•

A

C

B

D

ni lungo un asse da noi scelto (Figura 3).In questo modo avremo delle informazioni tridi-

mensionali sull’esatta localizzazione, sui rapporti conle strutture attigue, sugli spostamenti che la lesione haeventualmente provocato. Si potrà identificare così ilmiglior tragitto e l’area dove aggredire la lesione con-siderandone il suo aspetto tridimensionale e gli spo-stamenti delle strutture attigue (Figura 4).

Possiamo quindi valutare un semplice punto,come ad esempio un piccolo bersaglio in superficie,elaborare la congiunzione tra i due punti migliori, ilpunto d’entrata ed il bersaglio nel caso di lesioni pro-fonde e considerare infine l’aspetto tridimensionale

de l l amassada aggredire. Tutte queste valutazioni,pianificate alla consolle, possono esserefatte sapendo che i riferimenti anatomi-

ci in gran parte sa-ranno ottenuti dalcomputer e non cisarà il bisogno as-soluto di reperi ana-tomici tradizionali(Figura 5).

Con questiprincipi una lesio-ne compatta puòessere asportatapraticamente da

qualsiasi sede, il vero limite è dato da un parenchima cerebrale infiltrato che presie-de a funzioni importanti.

ESEMPI

Localizzazione del punto

È l’esempio più semplice ed abituale in cui il sistema ci permette di ritrovare unbersaglio attraverso un approccio minimamente indispensabile (Figura 6).

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Figura 4. La traiettoria sceltaper raggiungere il cavernomaposto sulla parete del ventri-colo controlaterale.

Figura 5. (A) Utilizzando tre ricostruzioni possia-mo identificare il solco che più si avvicina allalesione. (B) Post-operatorio.

•

B

A

Traiettoria

Consente l’utilizzo dei solchi, unpercorso ed il raggiungimento della le-sione con minor danni funzionali al pa-renchima circostante, adattandosi, quan-do è possibile, alle caratteristiche anato-miche del singolo paziente (Figure 7, 8,9, 10).

Volume

Si valuta l’aspetto 3D della lesione e lo sposta-mento delle strutture encefaliche. La compressione del-le strutture attigue, valutabile su singole immagini, puòindurre a decisioni errate legate all’apparente superfi-

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Figura 6. (A) Lesione pilocitica del mesencefalo. Utilizzando un ampio solco corticale ed una dilatazione ventri-colare si raggiunge la superficie della lesione (asterisco). (B) Post-operatorio. (C) L’esito dell’approccio corticale.

Figura 7. (A) Cavernoma del tronco. Si sceglie ilpunto in cui la lesione, non visibile in superficie,si trova a minor profondità. (B) Post-operatorio.

Figura 8. Una lesione disuperficie. Oltre alla localizza-zione possiamo tracciare l’e-satta craniotomia necessaria.

Figura 9. (A) Lesione talamica che spinge in avan-ti la capsula interna ed i nuclei della base. Si ese-gue un approccio parieto-occipitale leggermenteposteriorizzato. (B) Quadro post-operatorio che evi-denzia l’esito dell’approccio.

A

A

A

B

B

B

C

*

cialità delle lesioni, quando queste invecehanno compresso e reso sottile e quasi in-significante una struttura ancora funzio-nante (Figura 11).

UTILIZZI VARI

Con la routine si possono scopriremolti altri usi del sistema e spesso si trat-ta di scelte che sono possibili per la sin-golarità del quadro anatomo-patologicodel paziente.

Resezioni chirurgiche in due fasi

In alcuni casi di lesioni benigne e molto voluminose situate in sedi critiche,abbiamo usato la neuronavigazione per programmare un’asportazione in due fasi. Ilmotivo principale per una tale strategia era l’eccessivo rischio di un’asportazioneradicale in un’unica fase. Si temeva di danneggiare il tessuto cerebrale circostanteschiacciato da lungo tempo e quindi potenzialmente più a rischio.

Un asportazione in due fasi avrebbe comportato un trauma chirurgico menoacuto, avrebbe dato al parenchima cerebrale il tempo per recuperare e la nuova situa-zione anatomica avrebbe facilitato una migliore distinzione tra tessuto patologico etessuto sano essendo questo meno compresso rispetto all’inizio.

La neuronavigazione è stata utile al primo intervento per controllare meglio un

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Figura 10. (A) Lesione ventricolare a partenza dal talamo.(B) Con il neuronavigatore scegliamo la traiettoria che ciporta lungo la base di crescita. Facendolo subito all’iniziodel procedimento si mantiene quasi inalterato questo rap-porto d’impianto. (C, D) Quadro post-operatorio.

Figura 11. (A) Lesione di basso grado del-l’insula che prende rapporto con la capsulainterna. Il neuronavigatore ci facilita nel con-fermarci il margine mediale della lesione.(B) Post-operatorio.

C

B

A

A

B

D

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asportazione parziale, mentre duran-te il secondo procedimento ha risoltole difficoltà connesse alla presenzadel tessuto cicatriziale postoperato-rio facilitando poi l’asportazione del-la massa residua nell’ambito di uno

spazio chirurgico maggiore ed un parenchima cerebralemeno compromesso (Figure 12 e 13).

Endoscopia

L’endoscopio ha una visione molto chiara ma l’o-rientamento è possibile solo se il quadro anatomico ènormale come nei casi di VCS. Diventa problematiconel caso di anomalie anche semplici e qui il neurona-

Figura 13. (A, B) Astrocitoma pilocitico del ponte prima e (C, D) dopo unprocedimento in due fasi.

Figura 12. (A) Voluminoso astro-citoma di basso grado che in-teressa il centro semiovale,l’area paraipotalamica e l’ipo-fisi. (B) Il tumore rimasto dopol’intervento. (C) Risultato post-operatorio definitivo.

A

A

B C

D

B

C

vigatore, che è in gradodi “vedere” l’endoscopioevidenzia sulla RM lastruttura che stiamo os-servando con l’endosco-pio (Figura 14).

Chirurgia della base

La patologia dellabase cranica si prestaall’uso del neuronaviga-tore per diversi motivi.L’eventuale alterazionedell’anatomia della base crea non poche difficoltàal chirurgo che può non riconoscere gli abitualipunti di riferimento. L’assenza poi dello sposta-mento delle strutture consente l’utilizzo del neuro-navigatore anche per tutta la durata dell’intervento.Nella nostra esperienza è stato usato per l’asporta-zione di meningiomi petroclivali con ampia base d’impianto. Risulta molto utiledurante la fase “cieca” del distacco del meningioma dalla base, presupposto questoper l’asportazione della massa. Il navigatore indica la distanza che ci separa dal mar-gine mediale dove si possono ledere le strutture (vascolari, nervose) spostate dallamassa, indica la posizione dove presumibilmente si trova il nervo abducente, informasull’estensione lungo il clivus e verso l’incisura del tentorio. Queste informazioni per-mettono di sveltire l’intervento accelerando il lavoro nei punti non problematici e

viceversa facendo aumen-tare l’attenzione del chi-rurgo nelle zone critiche(Figura 15).

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Figura 14. (A) Il neuronavigatore ciindica la posizione della punta del-l’endoscopio e quindi (B) la struttu-ra visibile all’endoscopio, in questocaso la parete della cisti.

Figura 15. (A) Voluminoso meningioma petroclivale. (B) Con ilneuronavigatore possiamo valutare l’estensione della based’impianto. La linea tratteggiata evidenzia la superficie dellabase che si percorre durante il distacco della lesione e quindila distanza dal margine mediale dell’arteria basilare (freccia).

A

A

B

B

Chirurgia e mappaggio funzionale

Recentemente stiamo utilizzando la neurona-vigazione durante il mappaggio corticale dell’areamotoria, somatosensoriale e dell’area della parola.Con un software particolare (CURRY-Neuroscan,USA) otteniamo la registrazione di potenziali moto-ri o somatosensoriali dellacorteccia. Questi segnali ven-gono poi sovrapposti alleimmagini RM utilizzate dalneuronavigatore in modo daavere durante l’interventoanche informazioni funzio-nali riguardanti il campooperatorio. È un’esperienzaancora in fase di studio e

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Figura 18. (A) Piccola lesione sottocorticalesotto l’area somatoestesica del pollice. (B) Lastimolazione corticale nella figura A identificauna area sensitiva riguardante il pollice che cicostringe ad un approccio più diagonale perraggiungere una piccola lesione posta subitosotto la corteccia. (C) Si noti la differenza dipochi mm, che sono sufficienti per salvaguar-dare la funzione sensitiva (asterisco).

Figura 17. (A) Il puntino biancoindica sulla RM del navigatore laposizione del potenziale motorioidentificato in fase preoperatoriamentre l’asterisco localizza la sededella risposta motoria intraopera-toria. (B) Mappaggio intraoperato-rio in prossimità di un tumore.

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Figura 16. (A) La so-vrapposizione del po-tenziale motorio alla RMdel paziente in esame.(B) Lo spostamento delpotenziale causato dallalesione.

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A

A

B

B

AC

B

per quanto stia già dando delle informazioni utili la coincidenza spaziale tra datopreoperatorio e quello intraoperatorio ottenuto con il mappaggio non raggiunge laprecisione richiesta in neurochirurgia (Figure 16, 17, 18, 19).

Lesioni vascolari

Nelle malformazioni vascolari possiamo conoscere l’esatta posizione dei grossivasi ed avere un’informazione sulla nostra posizione rispetto ai margini della lesioneangiomatosa (Figura 20).

Shifting

In genere i sistemi hanno una tolleranza teorica strumentale sotto i due mm. Inrealtà una volta aperta la dura, già con il minimo di deliquorizzazione avviene uno

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Figura 20. (A) Identificazione dei margini e dei gros-si vasi. (B) Mappaggio intraoperatorio in prossimitàdi un tumore.

Figura 19. (A) Durante il mappaggio della parola possiamo avere un confronto di questa posizione conquella del tumore di basso grado sottostante evidenziando il migliore approccio possibile. (B) Il punto cor-rispondente all’area motoria della parola. (C) Rappresenta il punto di entrata chirurgico. Si noti in A l’ef-fettivo maggiore spessore della corteccia che risulta essere comunque schiacciata. (D) Controllo post-operatorio.

A

A

B C

B C

D

spostamento che altera la perfezione teorica iniziale. Va ricordato che generalmentesi trattano lesioni espansive per cui l’errore millimetrico è abbastanza relativo.

Ci sono alcuni accorgimenti per mantenere delle informazioni efficaci durantel’intervento e pur non mantenendo la precisione millimetrica, si riesce conservareuna serie di dati che possono comunque essere molto utili durante l’intervento.

Le lesioni dei nervi della base, del tronco encefalico, le lesioni della base edanche le lesioni corticali in presenza di ventricoli ridotti subiscono spostamenti ridot-ti. È vero che in certe situazioni l’apparecchio può essere utilizzato solamente all’i-nizio dell’intervento, una volta però pianificato e poi impostato, all’inizio l’aiuto delnavigatore risulta comunque significativo.

CONCLUSIONI

La metodica amplia di moltissimo le possibilità neurochirurgiche aumentandole indicazioni e modificando diversi principi di approcci chirurgici. Facilita l’ap-prendimento del neurochirurgo giovane, costringe a cercare delle informazioni fun-zionali delle aree chirurgiche e, risolvendo in gran parte il problema dell’orienta-mento anatomico, avvicina ulteriormente a quelli che sono i limiti biologici della chi-rurgia. È indubbio che, come il microscopio a suo tempo, il navigatore deve diventa-re un semplice strumento neurochirurgico.

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Villiam Dallolio Luigi Monolo

La neuronavigazione

Atti del Convegno Nazionalesulla neuronavigazione

Lecco, 9-10 giugno 2000

Gli Autori, i Curatori e l'Editore hanno posto particolare attenzione affinché,in base alle più recenti conoscenze mediche, procedure, farmaci e dosaggisiano riportati correttamente. Declinano, comunque, ogni responsabilità sulloro uso e consigliano di consultare le note informative delle Industrie pro-duttrici ed i dati della letteratura. I riferimenti legislativi sono stati control-lati, ma il rimando alle pubblicazioni ufficiali è d'obbligo.

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Tutti i diritti sono riservati. Nessuna parte può essere riprodotta in alcun modo senza il permesso scritto dell’Editore.

new MAGAZINE edizionivia dei Mille, 69 - 38100 TRENTO

1a edizione 2001

ISBN 88-8041-046-6

Indice

Presentazione pag. 7L. Monolo

Introduzione pag. 9V. Dallolio

La neuronavigazione pag. 11V. Dallolio

Il neuronavigatore in età neonatale pag. 15A. Taborelli, V. Dallolio, L. Monolo, S. Puricelli, F. Davolio

Uso combinato del sistema di neuronavigazione Vector Vision pag. 21e del neuroendoscopio. Esperienza su 24 casiV. Dallolio, E. De Micheli, A. Taborelli, L. Monolo

Nostra esperienza con neuronavigatore a braccio meccanico pag. 29V.A. D’Angelo, L. Gorgoglione

BrainLAB Vector Vision Square: nostra esperienza nella preparazione pag. 35ed esecuzione delle procedure di neuronavigazioneM. Boccardo, S. Telera

Neuronavigazione pag. 51M. Skrap, P.P. Janes, B. Zanotti, A. Cramaro

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Nuovo atlante digitale dei nuclei della base e del talamo dedicato pag. 61alla chirurgia stereotassica dei disturbi del movimentoSistema dinamico di apprendimentoA. Franzini, M. Pintucci, P. Ferroli, S. Genitrini, D. Levi, I. Dones, G. Broggi

Impianto di elettrodi per la stimolazione cronica del talamo pag. 75con l’ausilio di sistema di neuronavigazione Vector Vision BrainLABnel trattamento del tremore parkinsonianoA. Lavano, G. Volpentesta, A.N. Iannello, G. Donato, D. Chirchiglia,C. Stroscio, M. Sibille, G. Zofrea, G. Ferraro, C. Veltri, M. Aloisi,C.D. Signorelli

La neuronavigazione spinale: nostra esperienza pag. 83A. Lavano, G. Volpentesta, A.N. Iannello, G. Donato, D. Chirchiglia,C. Stroscio, M. Sibille, G. Zofrea, G. Ferraro, C. Veltri, M. Aloisi,C.D. Signorelli

Experiences in computer assisted spinal surgery pag. 87U. März, J. Mehrkens, A. Muacevic

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Libro stampato su carta ecologica non riciclatache non contiene acidi, cloro ed imbiancante ottico

Finito di stamparenel mese di giugno 2001

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