Úvod
Stereotaxe neboli stereotaktická neurochirurgie je minimálně invazivní neurochirurgická metoda, která umožňuje malými operačními přístupy zasahovat v nitrolebním prostoru. Začátek této metody se datuje před rok 1950 (za vznik humánní stereotaktické neurochirurgie můžeme považovat sestrojení stereotaktického přístroje „stereoencefalotomu“ Spiegelem a Wycisem v roce 1946), ale její další rozvoj byl spojen s technologickými a medicínskými poznatky poslední čtvrtiny 20. století. Především nové náhledy na tzv. funkční poruchy hybnosti u extrapyramidových onemocnění byly mohutným impulzem pro stále širší využívání metody, kterou v této souvislosti označujeme jako stereotaktickou funkční neurochirurgii.

Stereotaxe
Stereotaxe je pojem řecko-latinského původu, který označuje neurochirurgickou disciplínu, při které lze z minimálního přístupu provést přesně cílený zásah v libovolné oblasti mozku. Protože odpadá přímá zraková kontrola, musí operaci předcházet zaměření vybraného cíle. To probíhá pomocí speciálního stereotaktického rámu (obr. 1) a zobrazovacích vyšetření - v současné době především magnetické rezonance (MR). Na MR snímcích získáme současně obraz mozkové tkáně i stereotaktického rámu a můžeme stanovit souřadnice zvolené nervové struktury v karteziánské soustavě tří na sebe kolmých rovin - obvykle je označujeme jako koordináty X, Y a Z -, které definují pozici vybrané nervové struktury v nitrolebním prostoru. Souřadnice cíle zjištěné podle MR odpovídají stupnici vyznačené na rámu, takže můžeme zaměřený bod přesně zasáhnout buď pevným nástrojem (sonda, jehla, elektroda), nebo soustředěným svazkem radioaktivních paprsků (tzv. gama nůž).

Funkční neurochirurgie
Pojmem funkční označujeme v neurologii a neurochirurgii takové nemoci, kde je klinicky zřejmá porucha dané funkce, ale není patrný morfologický korelát v podobě patologicky změněné struktury nervové tkáně, i když v současné době již na molekulární úrovni umíme u mnohých nemocí původ patologických projevů rozeznat. Jako funkční neurochirurgii označujeme postupy, které na základě znalosti neurofyziologických souvislostí a anatomických vztahů dokážou tyto funkční poruchy příznivě ovlivňovat. Jednou z nejčastěji používaných metod funkční neurochirurgie je stereotaktická neurochirurgie.
Mezi nejčastější funkční onemocnění, která jsou řešena stereotakticky, patří tzv. extrapyramidové poruchy pohybu (movement disorders). Jde o onemocnění, která se projevují poruchou řízení pohybu na podkorové úrovni, tj. při postižení bazálních ganglií, mozkových jader uložených v hloubi mozku. Mezi nejznámější extrapyramidové poruchy léčené stereotaktic-kou metodou patří Parkinsonova nemoc, esenciální tremor či určité formy dystonií.

Typy a účinky
stereotaktických výkonů
Není zatím v silách současné funkční neurochirurgie vyléčit nemocného s extrapyramidovým onemocněním, ale vhodně zacílený zásah může významně omezit nebo dokonce odstranit jeho příznaky. Systém řízení pohybu na podkorové úrovni je reprezentován četnými okruhy, které působí v komplikované síti inhibici nebo excitaci jednotlivých složek extrapyramidového systému. Pokud má pohyb probíhat správně, musí být oba řídící mechanismy v určité rovnováze. Zjednodušeně lze říci, že klinické známky extrapyramidové nemoci jsou projevem asymetrického působení tlumivých a dráždivých jevů. Tuto nerovnováhu se snažíme částečně zvrátit různými způsoby. Jednou z možností je vyřazení přesně určených oblastí bazálních ganglií z funkce. To je možné buď destrukčním výkonem, nebo elektrofyziolo-gickým působením. Zvláštní kapitolou jsou pak biologické metody léčby.

Destrukce
V současnosti je nejvíce rozvinutou destrukční metodou tzv. termoléze (neboli termokoagulace) (obr. 2) působená radiofrek-venčním proudem na kontaktech stereotaktické elektrody. To způsobí ohřátí konce elektrody (obvykle se používá teplota od 60 °C do 75 °C) a tím zmíněnou termolézi.

Chronická hluboká mozková stimulace - deep brain stimulation (DBS)
Již v 60. letech 20. století bylo známo, že stimulace bazálních ganglií elektrickými pulzy o vyšších frekvencích vede k vymizení třesu nebo příznaků Parkinsonovy nemoci, stejně jako k tomu docházelo při následné termolézi. U stimulace byl však tento efekt dočasný, trval jen po dobu elektrického dráždění. Tehdejší technologické podmínky ovšem neumožňovaly tento poznatek využít pro dlouhodobou léčbu. Teprve v následujících dekádách došlo ke konstrukci vhodných elektrod pro trvalé zanoření do mozku a miniaturních neurostimulátorů, které jsou schopny kontinuálně, tj. 24 hodin denně, stimulovat mozkové struktury. Tato metoda se nazývá hluboká mozková stimulace (deep brain stimulation /DBS/). Pro stimulaci jsou obvykle používány tyto parametry: amplituda 1-4 V, šíře pulzu 60-90 us a frekvence 130-160 Hz. Protože u DBS nedochází k žádnému záměrnému poškození nervové tkáně, celou proceduru můžeme označit jako neuromodulační výkon. Vzhledem k šetrnosti k nervovým strukturám se tato metoda stala vedoucím typem funkčních stereotaktických operací.
 
Biologická cesta - implantace tkáňového a buněčného materiálu
Tato metoda se prakticky týká jen Parkinsonovy nemoci, u které primárně dochází k poklesu tvorby dopaminu, důležitého synaptického mediátoru bazálních ganglií. Snahou této metody je implantovat do mozkové tkáně buněčné populace, které produkují nedostatkový dopamin. Doposud se jednalo o implantace fetální mezencefalické tkáně. Pro ne zcela přesvědčivé účinky a pro etické překážky (obecně problém abortů) je tato léčba dnes klinicky využívána minimálně, a to jen v některých zemích. Biologické metody zcela jistě čekají na svůj rozmach, ale jejich budoucnost je nyní v rukou vědců základního výzkumu (např. kultivace multipotentních kmenových buněk nebo buněk retiny obsahujících melatonin).

Výběr nervových struktur
pro stereotaktické operace
Názory na vhodné cíle pro stereotaktický zásah se vyvíjely na základě anatomických a neurofyziologických studií a nezanedbatelné byly také empirické poznatky z operací, své místo měly i chyby operatérů, při kterých nezamýšlená poškození částí mozku vedla k překvapivému ovlivnění některých příznaků. U extrapyramidových poruch dominují nyní tři cíle, které se používají v závislosti na typu choroby a příznaků. Stejné cíle jsou vhodné jak pro destrukční, tak neurostimulační typ operace: 1. ventrální intermediální jádro thalamu (VIM) pro třesy různého původu, 2. ventroposterolaterální (VPL) oblast vnitřního pallida (GPi) pro ztuhlost a mimovolní pohyby u Parkinsonovy choroby a mimovolní pohyby u různých typů dystonií, 3. nucleus subthalamicus (STN) je univerzální cíl pro Parkinsonovu nemoc. Jeho stimulace ovlivňuje třes, ztuhlost, nepohyblivost a nepřímo (snížením dávek medikace) i mimovolní pohyby.

Průběh stereotaktické operace
Operační výkon probíhá ve spolupráci s nemocným, není tedy navozena celková anestezie ani analgosedace, používáme jen místní znecitlivění. Operace začíná nasazením stereotaktického rámu na hlavu pacienta. Rám je připevněn šrouby, které jsou přes kůži v lokální anestezii připevněny k zevnímu povrchu lebeční kosti. Poté proběhne již výše zmíněné vyšetření MR a nadefinování nitrolebního prostoru do plánovacího systému. Stanovení koordinát jednotlivých jader probíhá nepřímo, protože, až na výjimky, nejde o přímo viditelné struktury na MR. K určení, kde leží náš cíl, slouží tzv. vnitřní vztažné body. To jsou anatomicky definované nervové struktury, které jsou pomocí zobrazovacích metod dobře viditelné a jejich vztah (vzdálenost) k ostatním částím mozku je relativně konstantní. Obecně uznávané vztažné body jsou comissura anterior (AC) a posterior (PC). Na základě anatomických studií je známo, kde se vzhledem k nim nachází např. GPi, VIM nebo STN. Při plánování tedy napřed určíme koordináty vztažných bodů a pak vypočítáme souřadnice samotného cílového jádra.
Při samotné operaci provádíme ve frontální části skalpu malý návrt v lebce a tímto otvorem zavedeme do mozku buď termokoagulační elektrodu pro destrukční výkon, nebo stimulační elektrodu pro chro-nickou hlubokou stimulaci. Navedení elektrody do hloubky mozku nám umožní získané souřadnice. Správnost vypočítaného cíle vždy ověříme diagnostickou stimulací koncem elektrody. Podle obecně platných zkušeností víme, jak má vybraný cíl na stimulaci odpovídat. U DBS navíc pomocí speciálních testovacích mikro-elektrod snímáme neuronální aktivitu, která má pro daná jádra specifický charakter. Pak do zjištěného optimálního místa zavedeme permanentní elektrodu (obr. 3). U hluboké mozkové stimulace (DBS) na tuto první výše popsanou fázi - zanoření chronické elektrody - navazuje po několika dnech druhá fáze, při které se v celkové anestezii implantuje neurostimulátor do podkožní kapsy pod klíční kostí nebo na břiše a s elektrodou je spojen pomocí kablíku vedeného podkožním tunelem od stimulátoru k elektrodě (obr. 4).

Naše zkušenosti s hlubokou mozkovou stimulací
Léčbu extrapyramidových poruch hlubokou mozkovou stimulací (DBS) provádíme v úzké spolupráci Centra extrapyramidových onemocnění VFN a Oddělení stereotaktické a funkční neurochirurgie Nemocnice Na Homolce od r. 1998 jako první (a dosud v tomto rozsahu jediné) pracoviště z postkomunistických zemí.
K indikační rozvaze o DBS přistupujeme až v okamžiku, kdy byly vyčerpány možnosti farmakologického řešení Parkinsonovy nemoci podle moderních terapeutických schémat. V těchto případech převážně volíme jako cíl DBS STN. Jeho stimulací se účinně potlačují všechny základní parkinsonské příznaky a potřeba medikamentózní léčby podstatně klesá. Předpokladem dobrého efektu stimulace je správný výběr pacientů podle stanovených indikačních kritérií, adekvátní předoperační vyšetření, provedení operace a pooperační sledování. Stimulace se zahajuje zpravidla ve 4. týdnu po implantaci DBS. Iniciálním testováním určíme optimální kontakty pro stimulaci. Nastavování parametrů stimulace a úpravy farmakoterapie se pak provádějí postupně, během častých ambulantních kontrol, až do stabilizace stavu, ke které dojde v průměru do 6-12 měsíců od implantace.
Jak ukazují zahraniční i naše zkušenosti, efekty DBS jsou dlouhodobé a jejich jediným omezením je životnost baterií stimulátoru, která činí asi 5 let. Po výměně podkožní části systému ovšem může DBS pokračovat.
Doposud jsme zavedli DBS u pěti desítek nemocných, většinou s výtečným efektem na příznaky pokročilé Parkinsonovy nemoci nebo v několika případech na úporný třes jiného původu. Nejdůležitějším přínosem je, že u většiny nemocných došlo k podstatnému zvýšení funkční výkonnosti, k částečnému nebo plnému návratu soběstačnosti a k sociální reintegraci, tedy k výraznému zvýšení kvality života.
Dosud otevřenou otázkou, na kterou se také zaměřují naše výzkumné aktivity, je mechanismus účinku DBS. Podle některých hypotéz vyvolává DBS ve stimulovaném jádře depolarizační blokádu, čímž potlačí jeho patologicky zvýšenou aktivitu. Jiná hypotéza, ke které se na základě našich výsledků též přikláníme, hovoří o mechanismu indukované funkční změny. Abnormálně aktivnímu subthalamickému jádru je vlivem DBS vnucena jiná výbojová frekvence nervových buněk. Vnucené „přestimulování“ se dále šíří na jiné struktury, které jsou se stimulovaným jádrem anatomicky spojeny. S tím jsou v souladu i naše prioritní nálezy získané pomocí funkční magnetické rezonance, která během DBS potvrzuje zvýšenou metabolickou aktivitu ve vzdálených podkorových i korových mozkových strukturách (viz článek R. Jecha v tomto čísle Sanquisu). Efekt DBS je tedy nejspíše komplexní a zasahuje do mechanismů Parkinsonovy nemoci na více úrovních.
Závěrem nelze pominout ekonomický aspekt. DBS je nákladná léčebná metoda. Nejdražší položkou jsou stimulátory, stimulační elektrody a další nutný materiál. Ve vyspělých zemích se tato cena nejméně zdvojnásobuje přičtením nákladů práce stereotaktického výkonu, před- a pooperačního sledování. Účinná DBS je na druhé straně provázena snižováním nákladné medikace. Průměrná roční úspora na lécích v našem souboru činí několik desítek tisíc korun na jednoho nemocného. V tom ovšem není započítáno výrazné zlepšení kvality života pacienta, návrat pracovní schopnosti, úspory na sociálních dávkách, nákladech hospitalizací a další péče, kterou by si stav pacienta vyžádal, kdyby nebyl operován. Ekonomická náročnost vlastní implantace je tedy vyvážena vynikajícími funkčními efekty ve správně indikovaných případech, zlepšením kvality života nemocných a úsporou nákladů na léky, zdravotní a sociální péči.

Literatura
Růžička E., Urgošík D., Jech R., Serranová T., Volfová M., Roth J. et al. Hluboká mozková stimulace v léčbě Parkinsonovy nemoci a třesu: Pražská zkušenost