Стереотаксическая техника физиология – Стереотаксическая техника

Стереотаксис — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Биопсия мозга при помощи стереотаксиса. Маленькая часть опухоли взята через иглу вакуумной системы. Рамка вокруг головы пациента гарантирует правильное направление к цели (макс. ошибка : ~1 мм).

Стереотаксическая хирургия (или стереотаксис, от греч. движущийся в пространстве) является малоинвазивным методом хирургического вмешательства, когда доступ осуществляется к целевой точке внутри тела или толщи тканей какого-либо органа с использованием пространственной схемы по заранее рассчитанным координатам по трехмерной декартовой системе координат.

В современной хирургии стереотаксис применяется главным образом в нейрохирургии головного мозга, когда требуется исключительная точность доставки инструмента хирургического воздействия (биопсии, деструкции или стимуляции) в заранее определенную зону сквозь толщу мозга без опасности повреждения критических для здоровья и жизни пациента структур.

Метод стереотаксиса был изобретен в 1908 году двумя исследователями из Лондонской Университетской клиники нейрохирургом сэром Виктором Горслеем и инженером Робертом Х. Кларком. Аппарат Хорсли-Кларка применялся для экспериментальных операций на животных (доступ к зубчатому ядру у обезьян) и использовал для расчета трехмерную систему координат. Усовершенствованный в 1930-м году аппарат Хорсли-Кларка был признан стандартом стереотаксиса для экспериментальных операций на животных и по сей день применяется во многих лабораториях по исследованиям функции центральной нервной системы.

Использование аппарата Хорсли-Кларка для операций на мозге человека было сопряжено с рядом трудностей. Причиной тому служит большая вариабельность соответствий между формой черепа и геометрией головного мозга. Использование точек-ориентиров только на анатомических образованиях черепа давало значительную погрешность метода. Однако использование контрастной радиографии мозга (см. также: пневмоэнцефалограмма, вентрикулография) стало возможным определять точки-ориентиры в толще ткани мозга. Первые операции на головном мозге человека проводились по маркерным точкам, в качестве которых выступали шишковидная железа и отверстие Монро. Позднее к ним добавились передняя и задняя щели, которые стали наиболее часто используемыми ориентирами.

• Horsley V, Clarke RH. The structure and function of the cerebellum examined by a new method. Brain 1908;31:45-124. doi: 10.1093/brain/31.1.45
• Handbook of Stereotactic and Functional Neurosurgery. Edited by Michael Schulder, New Jersey Medical School, Newark, New Jersey, U.S.A. Associate editor Chirag D. Gandhi, Mt. Sinai School of Medicine, NewYork, New York, U.S.A. ISBN 0-8247-0720-6

ru.wikipedia.org

Использование стереотаксического метода в исследованиях ЦНС

Оренбургская Государственная Медицинская Академия

Кафедра нормальной физиологии

КУРСОВАЯ РАБОТА

По теме: Использование стереотаксической методики в исследованиях функций ЦНС

Выполнил: Рузаев Владимир Владимирович

Проверил: Калмыкова З. А.

Оренбург — 2011 год.

Оглавление

Введение

Становление и развитие стереотаксического метода

Основные принципы стереотаксического метода

Стереотаксические аппараты

Заключение

Список литературы

Введение

Новые диагностические и лечебные методы являются мощными и эффективным стимулом развития медицины вообще и нейрохирургии в частности. «Наука движется толчками в зависимости от успехов, делаемых методикой. С каждым шагом методики вперед мы как бы поднимаемся ступенью выше, с которой открывается нам более широкий горизонт с невидимыми ранее предметами», — писал И. П. Павлов.

Стереотаксический метод (от греческого: стереос – пространство; таксис – расположение, порядок) характеризует собой один из значительных этапов развития современной нейрохирургии, в котором особенно ярко проявляется тенденция к интеграции таких, на первый взгляд, мало связанных между собой областей знания, как анатомия и хирургия головного мозга, геометрия и теоретическая рентгенология.

Стереотаксический метод представляет собой совокупность средств и приемов, при которых практическая задача обеспечения возможности малотравматического хирургического доступа к любым отделам мозга решается на основе математических приемов и в значительной мере зависит от правильного понимания геометрических свойств рентгеновского изображения.

Стереотаксический метод – метод точного введения электродов, микропипеток, термопар в глубоко расположенные структуры мозга с помощью стереотаксического прибора. Координаты структур мозга определены в специальных стереотаксических атласах и выражены в трехмерной системе координат. Согласно этим координатам с помощью микрометрических винтов вводят электрод в нужную точку структуры мозга. Стереотаксическая методика используется для изучения деятельности различных глубинных структур мозга. Через введенные электроды можно регистрировать биоэлектрическую активность мозга (например, с помощью электроэнцефалографии (ЭЭГ), вызванных потенциалов (ВП)), раздражать или разрушать его структуры. С помощью введенных канюль можно вводить химические вещества к разным структурам мозга и в его желудочки.

Эта методика помогла определить локализацию многих нервных центров и изучать их функции, понять принцип деятельности мозга как единого целого.

Становление и развитие стереотаксического метода

Несомненная заслуга разработки стереотаксического метода для нейрофизиологических экспериментов принадлежит английским ученым – нейрохирургу Horsley и инженеру Clarke. В 1906 году они создали прибор с координатной системой для стереотаксических операций на животных и обосновали основные принципы нового метода. Эти исследования предложили термин «стереотаксис», который в дальнейшем прочно вошел в нейрохирургию.

Однако задолго до публикаций этих авторов в русской и иностранной литературе появились сообщения профессора Московского университета Д. Н. Зернова, который создал первый стереотаксический аппарат – энцефалометр, предназначенный для анатомических исследований и нейрохирургических операций на головном мозге человека. Этот прибор был продемонстрирован 22 марта 1889 г. на заседании Физико-математического общества Московского университета.

Оригинальный прибор, созданный Д. Н. Зерновым, можно считать прототипом ряда современных стереотаксических аппаратов. Этот прибор укрепляли на голове в одном и том же положении по отношению к костям черепа с помощью пяти упоров.

Энцефалометр был успешно применен в клинике в 1889г., о чем впоследствии сообщил Н. В. Алтухов. В Яузскую больницу был доставлен в тяжелом состоянии больной, у которого после травмы черепа развилась джексоновская эпилепсия. Известный невропатолог Л. С. Минор предложил произвести трепанацию черепа и обнажение левой роландовой борозды. Ее локализацию проф. Зернов определил с помощью энцефалометра. В этом месте было наложено трепанационное отверстие, и через него выделилось значительное количество гноя. И это один из множества примеров применения данного аппарата.

Ученик Д. Н. Зернова Н. В. Алтухов провел интересные исследования, которые были изложены в его работе «Энцефалометрические исследования мозга в связи с полом, возрастом и черепным указателем» (1891). На основании анатомических исследований с помощью прибора Зернова Н. В. Алтухов составил подробные энцефалометрические карты отдельно для различных больных для мужчин и женщин, для детей, а так же карту среднего положения борозд и базальных ганглиев разных больных.

Как нередко бывает с научными достижениями, существенно опережающими науку своего времени, новаторские работы Зернова и Алтухова, так же как работы Horsley и Clarke (хотя и в меньшей степени), остались практически незамеченными и неоцененными. Лишь через два десятилетия стереотаксический метод прочно вошел в практику нейрофизиологических лабораторий и доказал свою исключительную ценность для изучения функций ЦНС. Затем понадобилось еще около 20 лет для того, чтобы невролог Spiegel и нейрохирург Wycis произвели первую современную стереотаксическую операцию на глубоких структурах мозга. Этим двум ученым принадлежит несомненный приоритет в создании всех основных предпосылок для развития нового метода – они предложили современный стереотаксический аппарат, создали первый стереотаксический атлас мозга человека и впервые применили разработанный ими метод при многих заболеваниях ЦНС.

Основные принципы стереотаксического метода

Стереотаксический метод, или сокращенно стереотаксис (от греч. stereos – объемный, пространственный и taxis – расположение), представляет собой совокупность приемов и расчетов, позволяющих с помощью специальных приборов и методов рентгенологического и функционального контроля с большой точностью ввести канюлю (электрод) в заранее определенную глубоко расположенную структуру головного или спинного мозга для воздействия на нее с лечебной целью. Основным методическим приемом стереотаксиса является сопоставление условной координатной системы мозга с координатной системой стереотаксического прибора.

Основой хирургического стереотаксиса является вычисление точных пространственных соотношений между какой-либо заданной структурой в глубине мозга и рядом точек – ориентиров, которыми служат внутримозговые и (значительно меньше) черепные анатомические образования. В результате этого стереотаксический метод дает возможность хирургического воздействия на любую структуру, расположенную практически в любом отделе головного и спинного мозга, соответственно предварительно определенным координатам.

С теоретической точки зрения нахождение центра заданной структуры в глубине мозга сводится к определению положения точки в пространстве. Как известно из аналитической геометрии, положение точки можно определить с помощью декартовой системы координат или взаимно перпендикулярных плоскостей (рис. 1). Эти плоскости соответственно связаны тремя осями – абсцисс, ординат и аппликат. Координаты заданной точки внутри системы определяются ее расстоянием от всех трех координатных плоскостей, т. е. длиной перпендикуляров, опущенных из этой точки на указанные плоскости. Известно также, что для определения любой точки в пространстве достаточно найти две ее координаты и в этом случае построение третьей плоскости не обязательно.

Рис. 1. Схематическое изображение локализации точки цели в глубине мозга в трех плоскостях пространства.

Увидеть ориентиры, по которым можно рассчитать точку цели, можно только на рентгеновском снимке. Поскольку требуется найти две координаты указанной точки, необходимо два снимка – в боковой и переднезадней проекциях, позволяющих получить координаты искомой точки в сагиттальной и фронтальной плоскостях. Третью координату (в горизонтальной плоскости) можно рассчитать по имеющимся двум.

Рентгенологическое исследование является не только обязательным, но и, пожалуй, самым сложным компонентом стереотаксического метода. Это исследование требует соблюдения ряда условий. Точность стереотаксиса – это в первую очередь точное соблюдение этих условий.

Анод рентгеновской трубки является точечным источником энергии, поэтому пучок рентгеновых лучей всегда расходящийся. Этот феномен, носящий название дивергенции, означает, что изображение объекта на пленке больше по размерам, чем сам объект (из этого правила, однако, есть исключение, о нем сказано ниже). Увеличение расстояния объекта от центрального луча в плоскости, перпендикулярно этому лучу, не ведет к увеличению дивергенции(Spiegel, Wycis, 1952)Дивергенция требует во время каждой стереотаксической операции вводить поправку во все расчеты, причем поправку двоякого рода: все размеры на снимках для приведения истинным следует уменьшить, а размеры (расстояния), полученные из стереотаксических атласов, которые следует перенести на снимки нужно в той же пропорции увеличить.

Существует четыре способа коррекции дивергенции рентгеновских лучей. Наиболее эффективным способом является увеличение расстояния между рентгеновской трубкой и головой больного. Если это расстояния больше 4 м, то пучок лучей можно считать параллельным, а размеры объекта на снимке – истинными. Этот метод, предложенный Talairach, называется телерентгенографией. Однако для этого метода необходимы большая операционная и мощные рентгеновские аппараты.

Для преодоления трудностей, связанных с дивергенцией, Schaltenbrand (1953) предложил метод орторентгенографии, который заключался в применении движущейся прорези, расположенной перед рентгеновской трубкой. Это позволяет полностью элиминировать все непараллельные лучи, за исключением тех, которые находятся в плоскости прорези. Этот метод также не получил распространения в практике стереотаксиса.

mirznanii.com

Современные электрофизиологические методы исследований функций Цнс. Стереоатаксическая техника.

Электроэнцефалография — это метод исследования электрической активности головного мозга. Метод основан на принципе регистрации электрических потенциалов, появляющихся в нервных клетках в процессе их деятельности. Электрическая активность головного мозга мала, она выражается в миллионных долях вольта. Изучение биопотенциалов мозга производится поэтому при помощи специальных, высокочувствительных измерительных приборов или усилителей, называемых электроэнцефалографами (рис.). С этой целью на поверхность черепа человека накладываются металлические пластинки (электроды), которые соединяют проводами со входом электроэнцефалографа. На выходе аппарата получается графическое изображение на бумаге колебаний разности биопотенциалов головного мозга, называемое электроэнцефалограммой (ЭЭГ). Вызванный потенциал — электрическая реакция мозга на внешний раздражитель или на выполнение умственной (когнитивной) задачи. Наиболее широко используемыми раздражителями являются визуaльные для регистрации зрительных ВП, звуковые для регистрации аудиторных ВП и электрические для регистрации соматосенсорных ВП. Запись ВП производится при помощи электроэнцефалографических электродов, расположенных на поверхности головы. Метод вызванных потенциалов (ВП) применяется для исследования функции сенсорных систем мозга (соматосенсорной, зрительной, аудиторной) и систем мозга ответственных за когнитивные процессы. В основе метода лежит регистрация биоэлектрических реакций мозга в ответ на внешнее раздражение (в случае сенсорных ВП) и при выполнении когнитивной задачи (в случае когнитивных ВП). В зависимости от времени появления (латентности) вызванного ответа после предъявления стимула ВП принято разделять на коротко-латентные (до 50 миллисекунд), средне-латентные (50-100 мс) и длинно-латентные (свыше 100 мс). Особой разновидностью ВП являются моторные вызванные потенциалы, которые регистрируются с мышц конечностей в ответ на транскраниальное электрическое или магнитное раздражение моторной зоны коры (Транскраниальная магнитная стимуляция). Моторные ВП позволяют производить оценку функции кортико-спинальных (моторных) систем мозга. Микроэлектродная техника в физиологии, применяется для измерения электрических, концентрационных и окислительных потенциалов различных клеток и их частей, а также для местного, строго ограниченного воздействия на них током и различными веществами. Микроэлектроды введены в 1946 американскими учёными Р. Джерардом и Дж. Лингом и стали применяться для отведения электрических потенциалов сначала от одиночного мышечного волокна, а затем и от отдельной клетки. В лабораторных исследованиях используются металлические микроэлектроды с диаметром кончика порядка 1 мкм, заполненные раствором электролита стеклянные микропипетки с диаметром кончика меньше 1 мкм и некоторые другие типы микроэлектродов. Для подведения их к объекту применяют Микроманипуляторы. Околоклеточное отведение позволяет регистрировать токи действия, внутриклеточное отведение, кроме того — уровень мембранного потенциала и постсинаптические потенциалы (см. Биоэлектрические потенциалы). Регистрация биопотенциалов с помощью микроэлектродов требует специальной усилительной техники. М. т. позволила исследовать электрические явления в нервных клетках, благодаря чему были сделаны фундаментальные открытия: раскрыты механизмы синаптической передачи и генерации токов действия, а также получены сведения о временном и пространственном распределении нервных импульсов, кодирующем передачу информации в нервной системе. Стереотаксическая техника применяется для точного введения электродов, микропипеток, миниатюрных термопар или других микроинструментов в глубоколежащие структуры мозга. Она значительно расширила возможности нейрофизиологических исследований. Стереотаксическая методика основана на детальных анатомических исследованиях расположения различных структур головного мозга относительно определенных участков черепа. Локализацию мозговых структур выражают в специальной трехкоордннатной системе, пользуясь которой определяют пространственное положение отдельных нервных центров. Название методики происходит от греческих слов стереос (объемный) и таксис (расположение). Впервые она была предложена анатомом Д. М. Зерновым еще в 1889 г., а затем была детально разработана нейрохирургом В. Хорслеем и инженером Р. Кларком и после них С. Ренсоном. При использовании стереотаксической методики голову животного жестко фиксируют в специальном головодержателе так, чтобы горизонтальная плоскость, проходящая через центры наружных слуховых проходов и нижние точки краев глазных орбит, была параллельна оси стереотаксического прибора. Эту плоскость называют основной горизонтальной плоскостью, служащей для отсчета стереотаксических координат. Чаще, исходя из практических соображений, пользуются при расчетах так называемой нулевой горизонтальной плоскостью, расположенной на 10 мм выше основной (рис. 224). Нулевая фронтальная плоскость проходит по линии, соединяющей центры наружных слуховых проходов строго перпендикулярно горизонтальной плоскости. Нулевая сагиттальная плоскость проходит по среднесагиттальной линии черепа перпендикулярно к горизонтальной и фронтальной плоскостям. Координаты структур мозга различных животных определены в специальных стереотаксичсскнх атласах. Согласно этим координатам, с помощью манипулятора, в котором закреплен электрод или другой микроинструмент, его вводят, пользуясь микрометрическими винтами, в искомую точку мозга. Применяется эта техника и при оперативных вмешательствах в нейрохирургической клинике, когда необходимо ввести электроды для разрушения патологического очага в определенном участке головного мозга больного.   Читайте также: Рекомендуемые страницы: Поиск по сайту

 Поиск по сайту:

poisk-ru.ru

Современные электрофизиологические методы исследований функций Цнс. Стереоатаксическая техника.

Электроэнцефалография — это метод исследования электрической активности головного мозга. Метод основан на принципе регистрации электрических потенциалов, появляющихся в нервных клетках в процессе их деятельности. Электрическая активность головного мозга мала, она выражается в миллионных долях вольта. Изучение биопотенциалов мозга производится поэтому при помощи специальных, высокочувствительных измерительных приборов или усилителей, называемых электроэнцефалографами (рис.). С этой целью на поверхность черепа человека накладываются металлические пластинки (электроды), которые соединяют проводами со входом электроэнцефалографа. На выходе аппарата получается графическое изображение на бумаге колебаний разности биопотенциалов головного мозга, называемое электроэнцефалограммой (ЭЭГ). Вызванный потенциал — электрическая реакция мозга на внешний раздражитель или на выполнение умственной (когнитивной) задачи. Наиболее широко используемыми раздражителями являются визуaльные для регистрации зрительных ВП, звуковые для регистрации аудиторных ВП и электрические для регистрации соматосенсорных ВП. Запись ВП производится при помощи электроэнцефалографических электродов, расположенных на поверхности головы. Метод вызванных потенциалов (ВП) применяется для исследования функции сенсорных систем мозга (соматосенсорной, зрительной, аудиторной) и систем мозга ответственных за когнитивные процессы. В основе метода лежит регистрация биоэлектрических реакций мозга в ответ на внешнее раздражение (в случае сенсорных ВП) и при выполнении когнитивной задачи (в случае когнитивных ВП). В зависимости от времени появления (латентности) вызванного ответа после предъявления стимула ВП принято разделять на коротко-латентные (до 50 миллисекунд), средне-латентные (50-100 мс) и длинно-латентные (свыше 100 мс). Особой разновидностью ВП являются моторные вызванные потенциалы, которые регистрируются с мышц конечностей в ответ на транскраниальное электрическое или магнитное раздражение моторной зоны коры (Транскраниальная магнитная стимуляция). Моторные ВП позволяют производить оценку функции кортико-спинальных (моторных) систем мозга. Микроэлектродная техника в физиологии, применяется для измерения электрических, концентрационных и окислительных потенциалов различных клеток и их частей, а также для местного, строго ограниченного воздействия на них током и различными веществами. Микроэлектроды введены в 1946 американскими учёными Р. Джерардом и Дж. Лингом и стали применяться для отведения электрических потенциалов сначала от одиночного мышечного волокна, а затем и от отдельной клетки. В лабораторных исследованиях используются металлические микроэлектроды с диаметром кончика порядка 1 мкм, заполненные раствором электролита стеклянные микропипетки с диаметром кончика меньше 1 мкм и некоторые другие типы микроэлектродов. Для подведения их к объекту применяют Микроманипуляторы. Околоклеточное отведение позволяет регистрировать токи действия, внутриклеточное отведение, кроме того — уровень мембранного потенциала и постсинаптические потенциалы (см. Биоэлектрические потенциалы). Регистрация биопотенциалов с помощью микроэлектродов требует специальной усилительной техники. М. т. позволила исследовать электрические явления в нервных клетках, благодаря чему были сделаны фундаментальные открытия: раскрыты механизмы синаптической передачи и генерации токов действия, а также получены сведения о временном и пространственном распределении нервных импульсов, кодирующем передачу информации в нервной системе. Стереотаксическая техника применяется для точного введения электродов, микропипеток, миниатюрных термопар или других микроинструментов в глубоколежащие структуры мозга. Она значительно расширила возможности нейрофизиологических исследований. Стереотаксическая методика основана на детальных анатомических исследованиях расположения различных структур головного мозга относительно определенных участков черепа. Локализацию мозговых структур выражают в специальной трехкоордннатной системе, пользуясь которой определяют пространственное положение отдельных нервных центров. Название методики происходит от греческих слов стереос (объемный) и таксис (расположение). Впервые она была предложена анатомом Д. М. Зерновым еще в 1889 г., а затем была детально разработана нейрохирургом В. Хорслеем и инженером Р. Кларком и после них С. Ренсоном. При использовании стереотаксической методики голову животного жестко фиксируют в специальном головодержателе так, чтобы горизонтальная плоскость, проходящая через центры наружных слуховых проходов и нижние точки краев глазных орбит, была параллельна оси стереотаксического прибора. Эту плоскость называют основной горизонтальной плоскостью, служащей для отсчета стереотаксических координат. Чаще, исходя из практических соображений, пользуются при расчетах так называемой нулевой горизонтальной плоскостью, расположенной на 10 мм выше основной (рис. 224). Нулевая фронтальная плоскость проходит по линии, соединяющей центры наружных слуховых проходов строго перпендикулярно горизонтальной плоскости. Нулевая сагиттальная плоскость проходит по среднесагиттальной линии черепа перпендикулярно к горизонтальной и фронтальной плоскостям. Координаты структур мозга различных животных определены в специальных стереотаксичсскнх атласах. Согласно этим координатам, с помощью манипулятора, в котором закреплен электрод или другой микроинструмент, его вводят, пользуясь микрометрическими винтами, в искомую точку мозга. Применяется эта техника и при оперативных вмешательствах в нейрохирургической клинике, когда необходимо ввести электроды для разрушения патологического очага в определенном участке головного мозга больного.

student2.ru

Методы исследования функций цнс.

Интенсивное развитие физиологии ЦНС обусловило переход от описательных методов изучения функций различных отделов мозга к экспериментальным методам. Многие методы, используемые для изучения функции ЦНС, применяются в сочетании друг с другом.

1) Метод разрушения, используя этот метод, можно установить какие функции ЦНС, выпадают после оперативного вмешательства и какие сохраняются. Данный методический прием давно используется в экспериментальных исследованиях. Однако разрушение и экстирпация являются грубыми вмешательствами, и они сопровождаются существенными изменениями функций ЦНС и организма в целом. В последние десятилетия наиболее широкое распространение получил метод локального электролитического разрушения отдельных ядер и структур мозга с использованием стереотаксического принципа. Суть последнего заключается в том, что электроды в глубинные структуры мозга водятся с использованием стереотаксических атласов. Такие атласы мозга разработаны для разных животных и для человека. По соответствующим атласам при помощи стереотаксического прибора электроды, канюли можно вживить в различные ядра мозга (а также разрушить локально).

2) Метод перерезки — дает возможность изучить значение в деятельности того или иного отдела ЦНС, влияний, поступающих от других ее отделов. Перерезка производится на различных уровнях ЦНС. Полная перерезка, например, спинного мозга или ствола мозга разобщает вышележащие отделы ЦНС от нижележащих и позволяет изучить рефлекторные реакции, которые осуществляются нервными центрами, расположенными ниже места перерезки. Перерезка и локальное повреждение отдельных нервных центров производится не только в условиях эксперимента, но и в нейрохирургической клинике в качестве лечебных мероприятий.

3) Метод раздражения позволяет изучить функциональное значение различных образований ЦНС. При раздражении (химическом, электрическом и т.д.) определенных структур мозга можно наблюдать возникновение, особенности проявления и характер распространения процессов возбуждения. В настоящее время наиболее широкое распространение получили методы раздражения отдельных ядерных образований мозга, или используя микроэлектродную технику – отдельных нейронов.

4) Электрографические методы. К этим методам исследования функций ЦНС относятся:

А) электроэнцефалография — метод регистрации суммарной электрической активности различных отделов головного мозга. Впервые запись электрической активности мозга была осуществлена В.В.Правдич-Неминским с помощью электродов, погруженных в мозг. Бергер зарегистрировал потенциалы мозга с поверхности черепа и назвал запись колебаний потенциалов мозга электроэнцефалограммой (ЭЭГ-ма).

Частота и амплитуда ЭЭГколебаний может меняться, но в каждый момент времени в ЭЭГ-ме преобладают определенные ритмы, которые Бергер назвал альфа- (α), бета- (β), тета- (θ) и дельта- (δ) ритмами.

Альфа-ритм характеризуется частотой колебаний 8-13 Гц, амплитуда  50 мкВ. Этот ритм лучше всего выражен в затылочной и теменной областях коры и регистрируется в условиях физического и умственного покоя при закрытых глазах. Если глаза открыть, то альфа-ритм сменяется более быстрым бета-ритмом.

Бета-ритм характеризуется частотой колебаний 14-50 Гц и амплитудой до V мкВ.

Тета-ритм представляет собой колебания с частотой 4-8 Гц и амплитудой  100-150 мкВ. Этот ритм регистрируется, во время поверхностного сна, при гипоксии и легком наркозе.

Дельта-ритм характеризуется медленными колебаниями потенциалов с частотой 0,5-3,5 Гц, амплитудой 250-300 мкВ. Этот ритм регистрируется во время глубокого сна, при глубоком наркозе, при коматозном состоянии.

ЭЭГ метод используется в клинике с диагностической целью. Особенно широкое применение этот метод нашел в нейрохирургической клинике для определения локализации опухолей мозга. В неврологической клинике этот метод находит применение при определении локализации эпилептического очага, в психиатрической клинике — для диагностики расстройств психики. В хирургической клинике ЭЭГ используется для тестирования глубины наркоза.

Б) Метод локального отведения потенциалов, когда биотоки регистрируются с определенных ядерных образований либо в остром эксперименте, либо после предварительного вживления электродов – в хроническом опыте. Отведение потенциалов с использованием микроэлектродов, когда регистрируется активность отдельных нейронов. Отведение потенциалов может быть внутриклеточное и внеклеточное.

В) Метод вызванных потенциалов, когда регистрируется электрическая активность определенных структур мозга при стимуляции рецепторов, нервов, подкорковых структур. Различают первичные (ПО) и поздние или вторичные (ВО) вызванные потенциалы. Метод ВП находит применение в неврологии и в нейрофизиологии. В настоящее время стереотаксический метод находит широкое применение в нейрохирургической клинике для следующих целей: разрушения структур мозга с целью ликвидации состояний гиперкинеза, фантомной боли, некоторых психических расстройств, эпилептических нарушений и др., выявления патологических эпилептогенных очагов; для разрушения этих опухолей; коагуляции аневризм мозговых сосудов.

5) Исследование рефлексов (например, коленный, ахиллов, брюшные и т.д).

6)Фармакологические методы с использованием нейроактивных веществ медиаторной или пептидной природы, гормонов и лекарственных веществ, обладающих специфическим влиянием на рецепторы (например, миметики — адрено-,- холино- или блокаторы этих рецепторов) ЦНС.

7) Биохимические методы.

studfile.net

Современные электрофизиологические методы исследований функций Цнс. Стереоатаксическая техника.

⇐ ПредыдущаяСтр 10 из 10 Электроэнцефалография — это метод исследования электрической активности головного мозга. Метод основан на принципе регистрации электрических потенциалов, появляющихся в нервных клетках в процессе их деятельности. Электрическая активность головного мозга мала, она выражается в миллионных долях вольта. Изучение биопотенциалов мозга производится поэтому при помощи специальных, высокочувствительных измерительных приборов или усилителей, называемых электроэнцефалографами (рис.). С этой целью на поверхность черепа человека накладываются металлические пластинки (электроды), которые соединяют проводами со входом электроэнцефалографа. На выходе аппарата получается графическое изображение на бумаге колебаний разности биопотенциалов головного мозга, называемое электроэнцефалограммой (ЭЭГ). Вызванный потенциал — электрическая реакция мозга на внешний раздражитель или на выполнение умственной (когнитивной) задачи. Наиболее широко используемыми раздражителями являются визуaльные для регистрации зрительных ВП, звуковые для регистрации аудиторных ВП и электрические для регистрации соматосенсорных ВП. Запись ВП производится при помощи электроэнцефалографических электродов, расположенных на поверхности головы. Метод вызванных потенциалов (ВП) применяется для исследования функции сенсорных систем мозга (соматосенсорной, зрительной, аудиторной) и систем мозга ответственных за когнитивные процессы. В основе метода лежит регистрация биоэлектрических реакций мозга в ответ на внешнее раздражение (в случае сенсорных ВП) и при выполнении когнитивной задачи (в случае когнитивных ВП). В зависимости от времени появления (латентности) вызванного ответа после предъявления стимула ВП принято разделять на коротко-латентные (до 50 миллисекунд), средне-латентные (50-100 мс) и длинно-латентные (свыше 100 мс). Особой разновидностью ВП являются моторные вызванные потенциалы, которые регистрируются с мышц конечностей в ответ на транскраниальное электрическое или магнитное раздражение моторной зоны коры (Транскраниальная магнитная стимуляция). Моторные ВП позволяют производить оценку функции кортико-спинальных (моторных) систем мозга. Микроэлектродная техника в физиологии, применяется для измерения электрических, концентрационных и окислительных потенциалов различных клеток и их частей, а также для местного, строго ограниченного воздействия на них током и различными веществами. Микроэлектроды введены в 1946 американскими учёными Р. Джерардом и Дж. Лингом и стали применяться для отведения электрических потенциалов сначала от одиночного мышечного волокна, а затем и от отдельной клетки. В лабораторных исследованиях используются металлические микроэлектроды с диаметром кончика порядка 1 мкм, заполненные раствором электролита стеклянные микропипетки с диаметром кончика меньше 1 мкм и некоторые другие типы микроэлектродов. Для подведения их к объекту применяют Микроманипуляторы. Околоклеточное отведение позволяет регистрировать токи действия, внутриклеточное отведение, кроме того — уровень мембранного потенциала и постсинаптические потенциалы (см. Биоэлектрические потенциалы). Регистрация биопотенциалов с помощью микроэлектродов требует специальной усилительной техники. М. т. позволила исследовать электрические явления в нервных клетках, благодаря чему были сделаны фундаментальные открытия: раскрыты механизмы синаптической передачи и генерации токов действия, а также получены сведения о временном и пространственном распределении нервных импульсов, кодирующем передачу информации в нервной системе. Стереотаксическая техника применяется для точного введения электродов, микропипеток, миниатюрных термопар или других микроинструментов в глубоколежащие структуры мозга. Она значительно расширила возможности нейрофизиологических исследований. Стереотаксическая методика основана на детальных анатомических исследованиях расположения различных структур головного мозга относительно определенных участков черепа. Локализацию мозговых структур выражают в специальной трехкоордннатной системе, пользуясь которой определяют пространственное положение отдельных нервных центров. Название методики происходит от греческих слов стереос (объемный) и таксис (расположение). Впервые она была предложена анатомом Д. М. Зерновым еще в 1889 г., а затем была детально разработана нейрохирургом В. Хорслеем и инженером Р. Кларком и после них С. Ренсоном. При использовании стереотаксической методики голову животного жестко фиксируют в специальном головодержателе так, чтобы горизонтальная плоскость, проходящая через центры наружных слуховых проходов и нижние точки краев глазных орбит, была параллельна оси стереотаксического прибора. Эту плоскость называют основной горизонтальной плоскостью, служащей для отсчета стереотаксических координат. Чаще, исходя из практических соображений, пользуются при расчетах так называемой нулевой горизонтальной плоскостью, расположенной на 10 мм выше основной (рис. 224). Нулевая фронтальная плоскость проходит по линии, соединяющей центры наружных слуховых проходов строго перпендикулярно горизонтальной плоскости. Нулевая сагиттальная плоскость проходит по среднесагиттальной линии черепа перпендикулярно к горизонтальной и фронтальной плоскостям. Координаты структур мозга различных животных определены в специальных стереотаксичсскнх атласах. Согласно этим координатам, с помощью манипулятора, в котором закреплен электрод или другой микроинструмент, его вводят, пользуясь микрометрическими винтами, в искомую точку мозга. Применяется эта техника и при оперативных вмешательствах в нейрохирургической клинике, когда необходимо ввести электроды для разрушения патологического очага в определенном участке головного мозга больного.   

cyberpedia.su

Стереотаксис — это… Что такое Стереотаксис?

Биопсия мозга при помощи стереотаксиса. Маленькая часть опухоли взята через иглу вакуумной системы. Рамка вокруг головы пациента гарантирует правильное направление к цели (макс. ошибка : ~1 мм).

«Stereotactic» (стереотаксический) по-гречески означает «движущийся в пространстве». Стереотаксическая хирургия (или стереотаксис) является малоинвазивным методом хирургического вмешательства, когда доступ осуществляется к целевой точке внутри тела или толщи тканей какого-либо органа с использованием пространственной схемы по заранее рассчитанным координатам по трехмерной Декартовой системе координат.

В современной хирургии стереотаксис применяется главным образом в нейрохирургии головного мозга, когда требуется исключительная точность доставки инструмента хирургического воздействия (биопсии, деструкции или стимуляции) в заранее определенную зону сквозь толщу мозга без опасности повреждения критических для здоровья и жизни пациента структур.

Впервые метод стереотаксиса был изобретен в 1908-м году двумя исследователями из Лондонской Университетской клиники нейрохирургом сэром Виктором Горслеем и инженером Робертом Х. Кларком. Аппарат Хорсли-Кларка применялся для экспериментальных операций на животных (доступ к зубчатому ядру у обезьян) и использовал для расчета трехмерную систему координат Декарта. Усовершенствованный в 1930-м году аппарат Хорсли-Кларка был признан стандартом стереотаксиса для экспериментальных операций на животных и по сей день применяется во многих лабораториях по исследованиям функции центральной нервной системы.

Использование аппарата Хорсли-Кларка для операций на мозге человека было сопряжено с рядом трудностей. Причиной тому служит большая вариабельность соответствий между формой черепа и геометрией головного мозга. Использование точек-ориентиров только на анатомических образованиях черепа давало значительную погрешность метода. Однако использование контрастной радиографии мозга (см. также: пневмоэнцефалограмма, вентрикулография) стало возможным определять точки-ориентиры в толще ткани мозга. Первые операции на головном мозге человека проводились по маркерным точкам, в качестве которых выступали шишковидная железа и отверстие Монро. Позднее к ним добавились передняя и задняя щели, которые стали наиболее часто используемыми ориентирами.

Современная нейрохирургия использует пять стереотаксических систем, признанные мировым стандартом стереотаксиса:

1. Стереотаксис Leksell, производитель — компания Elekta;
2. Стереотаксис Cosman-Roberts-Wells (CRW), производитель — компания Integra Radionics;
3. Стереотаксис Zamorano, производитель — компания Stryker;
4. Стереотаксис Patil
5. Стереотаксис Inomed (Германия)

Литература

• Horsley V, Clarke RH. The structure and function of the cerebellum examined by a new method. Brain 1908;31:45-124.

• Handbook of Stereotactic and Functional Neurosurgery. Edited by Michael Schulder, New Jersey Medical School, Newark, New Jersey, U.S.A. Associate editor Chirag D. Gandhi, Mt. Sinai School of Medicine, NewYork, New York, U.S.A. ISBN 0-8247-0720-6

См. также

dic.academic.ru