فریم استریو تاکتیک:راهنمای عمل در سرزمین مغز

فریم‌های استریوتاكتیك برروی سر بیمار جهت مكان‌یابی دقیق یك محل مغز به عنوان هدف عمل جراحی مغز و اعصاب برای نمونه‌برداری (بیوپسی)، جایگذاری ایمپلنت و از بین بردن تومور از طریق سوراخ كردن جمجمه به كار می‌رود. پس از جایگذاری آن، فریم مذكور به عنوان مرجع مكان‌یابی در توموگرافی كامپیوتری (‏CT‏)، آنژیوگرافی، ‏MRI‏ و دیگر روش‌های تصویرنگاری به‌كار می‌رود. كاربردهای آن در جراحی مغز و اعصاب شامل درمان اختلالات حركتی غیر ارادی، سندروم‌های درد، صرع و ناهنجاری‌های عروقی، نمونه‌برداری بافت، خارج‌سازی مایعات كیست‌ها و هماتوم و هر ناهنجاری در سیستم مغزی كه نیاز به عمل جراحی داشته باشد، می‌شود. ‏
طی عملیات رادیوسرجری یا جراحی مغز و اعصاب، فریم در حالتی كه روی سر بیمار فیلكس شده است، به تخت بیمار یا پایه‌ای كه روی زمین قرار دارد جهت ثابت ماندن، متصل می‌شود. پس از فیكس كردن محل فریم، سیستم، دوز بالایی از تابش یونیزان را به حجم هدف می‌رساند رادیوسرجری به كلی با پرتودرمانی كه شامل رساندن مقدار چندان اشعه در طول دوره‌هایی درمانی می‌شود، متفاوت است و به عنوان درمان جایگزین یا مكمل جراحی باز مغز كه ریسك بالاتر و هزینه بیشتری دارد و امكان آسیب‌رسانی بیشتری به مغز وجود دارد، به‌كار می‌رود.‏
● اصول كاركرد ‏
استریوتاكیس‎ (Stero Taxis)‎‏ در لغت به معنای آرایش سه بعدی فضایی و روش‌های استریوتاكتیك شامل مكان‌یابی ریاضی نقاط در فضا و تبدیل مختصات از یك سیستم مرجع فضایی به دیگری با استفاده از یك سیستم مختصات خارجی است. در روندهای جراحی مغز و اعصاب و رادیوسرجری، از فریم روی سر جهت مكان‌یابی هدف و تبدیل مختصات از سیستم تصویرگر به سیستم جراحی استفاده می‌شود.
● فریم‌های استریوتاكتیك
بیشتر فریم‌های استریوتاكتیك از اجتماع یك سری حلقه شامل پیچ و محور ثابت‌سازی قوسی جهت تنظیم مختصات هدف، قاب‌های مكان‌یاب و آداپتورهایی برای سیستم تصویرنگاری (‏CT، ‏MRI‏ و ...) تشكیل شده است. وسایل جانبی ممكن است شامل قابی جهت تغییر مكان هدف، دریل‌های دستی، پیچ‌های استخوان، نگهدارنده سر، پروب، سوزن، كانولا و الكترودها در روندهای مختلف جراحی شود.‏
بیشتر فریم‌ها به وسیله محورهای ثابت‌سازی كه وارد سوراخ‌هایی كه توسط دریل ایجاد شده می‌شود، فیكس می‌شود. بعضی دیگر هم پیچ‌های ثابت‌كننده از خود دارند. روش ثابت‌سازی دریل و محور امكان جایگذاری دوباره دقیق فریم جهت تكرار عملیات و حداقل ساختن فشار به جمجمه را فراهم می‌آورد. طی اتصال فریم بیمار تحت بیهوشی موضعی به همراه تزریق مسكن قرار می‌گیرد. بعضی از بیماران ممكن است به‌صورت كامل بیهوش شوند. فریم‌های قابل مكان‌یابی دوباره در رادیوسرجری مورد استفاده قرار می‌گیرد. جهت راحتی بیمار این فریم‌ها نیازی به سوراخ كردن سر ندارند و پس از تصویرنگاری می‌توان آنها را برداشت و جهت عمل جراحی بدون تصویرنگاری مجدد و مكان‌یابی هدف دوباره آن را در همان مكان قبلی قرار دارد.‏
بعد از اتصال فریم، از ‏CT، ‏MR‏ یا آنژیوگرافی جهت مكان‌یابی هدف استفاده می‌شود. آنژیوگرافی دیجیتال (‏DSA‏) و ‏PET‏ را نیز می‌تون به‌كار برد. انتخاب روش مكان‌یابی به اهمیت روش جراحی مغز و اعصاب یا رادیوسرجری و درجه دقت مورد نیاز بستگی دارد. به عنوان مثال ‏DSA‏ را می‌توان برای مكان‌یابی هدف در بیماران با ‏AVMها به كار برد در صورتی كه ‏MRI‏ برای بیماران با ناهنجاری‌های بزرگ یا شكل‌های غیرطبیعی در ‏AVMها مورد استفاده قرار می‌گیرد. از ‏DSA‏ برای مكان‌یابی عروق خونی قبل از انجام عملیات تهاجمی جراحی مغز و اعصاب نیز بهره گرفته می‌شود.‏مكان‌یابی هدف شامل تبدیل مختصات فضایی از سیستم تصویرنگاری به سیستم جراحی با استفاده از یك سیستم اضافی بر ‌روی مكان‌یاب فریم انجام می‌شود.
بیشتر این سیستم‌‌های اضافی شامل یك‌سری از نشانگرها یا سیستم‌هایی كه بر روی قاب مكان‌یاب قرار گرفته است و یك نقش هندسی در تصویر ایجاد می‌كند، می‌‌شود. در این روش مختصات فضایی جهت مكان‌یابی هدف جراحی، محاسبه می‌گردد. در بعضی از فریم‌ها به قاب‌های مكان‌یاب جداگانه برای هر یك از مدالیته‌های تصویرنگاری لازم است. ‏
قاب‌های مكان‌یاب ‏CT‏ و آنژیوگرافی معمولاً از پانل‌های نشانگر ‏Lucite‏ یا میله‌های فیبر كربن كه نشانگرها را روی تصویر نهایی قرار می‌دهد مختصات ‏xو ‏y‏ و ‏z‏ از آن استخراج می‌شود، تشكیل شده است.‏
از آنجایی كه لازم است قاب مكان‌یاب ‏MRI‏ از ماده‌ای فاقد خاصیت مغناطیسی تشكیل باشد، از تیوپ‌هایی كه با محلول سولفات مس پر شده است و برروی تصویر ظاهر می‌گردد، استفاده می‌شود. قاب مكان‌یاب ‏MRI، در داخل یك كویل سر ‏MRI‏ جای می‌‌گیرد و اجازه اخذ داده‌های محوری، حلقه‌ای و سهمی شكل را می‌دهد.‏
طی تصویرنگاری جهت مكان‌یابی هدف، معمولاً فریم با استفاده از یك گیرنده خاص جهت نگهداری سر بیمار و انجام اسكن به صورت موازی با فریم، استفاده می‌شود. بعد از تزریق ماده حاجب برش‌های تصویر از طریق منطقه هدف طی یك اسكن ‏CT، اخذ می‌گردد. در ‏MRI‏ برش‌های چندگانه در صفحات مختلف به دست می‌آید.
محل مختصات بر روی هر یك از تصاویر اخذ شده به‌وسیله نرم‌افزار كامپیوتری اسكنر پیش‌بینی شده است. در فریم‌هایی كه مكان‌یابی دستی را اجازه می‌دهند، مختصات هدف را می‌‌توان مستقیماً از ‏CT، ‏MRI‏ و فیلم اشعه ایكس با استفاده از مقیاس اضافه شده به‌دست آورد. علاوه بر آن می‌توان از یك محاسبه‌گر فضایی جهت مشخص نمودن مختصات هدف، همراه با فریم استفاده كرد.
در رادیوسرجری بعد از اینكه صفحه توزیع دوز توسط كامپیوتر به دست آمد، ممكن است به تنظیم دوباره مختصات به استفاده از روش‌های مشخص نمودن دستی نیاز باشد.
در جراحی استریوتاكتیك مغز و اعصاب، از یك سیستم قوس با بلوك هدایت پروب كه به فریم متصل شده است جهت تنظیم مختصات هدف تنظیم شد و زاویه موردنظر، استفاده می‌شود. طراحی هدف در مركز (به آن مركز قوس هم گفته می‌شود) فریم تنظیم مستقیم مختصات هدف بر روی سیستم قوس را بعد از مكان‌یابی هدف میسر می‌سازد و دسترسی به هدف را از هر نقطه ورود بر روی جمجمه از روش‌های متفاوتی فراهم می‌آورد. از آنجایی كه در تمام زوایای قوس، هدف در مركز آن قرار می‌گیرد، تغییر مسیر هدف و زاویه آن بدون انجام محاسبات اضافی یا تصویرنگاری جداگانه میسر می‌شود. انواع دیگر فریم‌ها معمولاً به محاسبات اضافی با استفاده از كامپیوتر یا محاسبات فضایی قبل از تنظیم مسیر زاویه، نیاز دارد.‏
بلوك هدایت پروب بر روی سیستم قوس، می‌‌تواند سنسورهای بیوپسی، كانولا، الكترودها و دیگر ابزار جراحی را در خود جای دهد. سیستم‌های اضافی قوس برای عملیات فضایی در بسیاری از فریم‌ها وجود دارد. بعضی از فریم‌ها را می‌توان برای میكروسرجری كه به پروب‌های جایگذاری شده به روش استریوتاكتیك لیزرهای غیرتهاجمی یا كتتر نیاز دارد، به كار برد.
قبل از انجام عملیات، فانتوم به فریم را می‌توان با دیگر سیستم‌ها جهت مشخص نمودن مختصات هدف و مسیر زاویه به كار برد. بعد از اتصال سیستم قوس به فانتوم فریم، نقطه قابل تنظیم عمودی در مختصات هدف تنظیم می‌شود و وسیله جراحی از طریق بلوك هدایت پروب به مسیر زاویه مطلوب جهت اطمینان از اینكه تنظیمات قوس، پروب را به هدف می‌رساند، وارد می‌شود. فانتوم فریم را می‌توان برای مشخص نمودن مسیرها از طریق دو نقطه در مغز (مانند محور طولانی یك تومور) به كار برد.
در صورتی كه نقطه اول روی قوس و نقطه دوم بر روی فانتوم فریم قرار گیرد، زوایای قوس را می‌توان به گونه‌ای تنظیم كرد كه پروب از نقطه فانتوم عبور كرد. مدل‌های متفاوتی از این سیستم توسط سازندگان مختلف ارائه می‌شود كه هر كدام مزایا و معایب خاص خود را دارد.
بحث گاما و نایف و رادیوسرجری در شماره‌های پیشین در قالب مقالات علمی انجام شده است.

منبع : مجله مهندسی پزشکی و تجهیزات آزمایشگاهی