Картирование головного мозга

Высокоточная нейронавигация под контролем индивидуальной МРТ, фМРТ

Картирование речевых и моторных зон головного мозга основано на применении навигационной ТМС (нТМС).

Транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС) сегодня получила широкое распространение в различных областях медицины и позволяет безболезненно и фокусированно стимулировать разные области головного мозга.

Переменное магнитное поле, генерируемое магнитным стимулятором, свободно проникает через одежду, кожный и волосяной покровы, костные образования и мозговые оболочки. Достигнув проводящих тканей, к которым относятся структуры центральной и периферической нервной системы, это поле генерирует переменное электрическое поле, которое обеспечивает возникновение электрического тока, способного активировать нейроны, как при электростимуляции, однако безболезненно и без необходимости дополнительной подготовки обследуемого.

Зная анатомию головного мозга и форму поля, которую генерирует индуктор, врач может с большой долей уверенности предполагать, какую зону он стимулирует, но такая стимуляция остается «слепой».

нТМС с использованием системы visor2 позволяет точно визуализировать область головного мозга, на которую нацелен индуктор магнитного стимулятора в данный момент времени. При этом визуализация происходит на 3D-модели головы, построенной на основе данных индивидуальных МРТ или фМРТ.

В настоящее время доказано, что точность нТМС не отличается от прямой стимуляции коры*. При этом в отличие от электростимуляции нТМС является безболезненным и неинвазивным методом, в связи с чем широко используется для большого спектра клинических и исследовательских задач. Данный метод особенно ценен при построении топографической карты зон коры головного мозга (картировании) и может применяться для:

• неинвазивного предоперационного картирования моторных и речевых представительств коры головного мозга (например, в хирургии опухолей головного мозга, для определения пространственного взаимоотношения данных областей относительно опухолевого узла с целью максимальной резекции опухоли с сохранением функционально значимых зон, важных анатомических структур и с отсутствием нарастания неврологического дефицита в послеоперационном периоде);
• исследования пластических процессов в головном мозге у пациентов, перенесших инсульт или травму головного мозга, необходимых для понимания практических аспектов восстановления двигательной функции и определения реабилитационного потенциала данных пациентов.

Картирование моторных зон

Картирование моторных зон заключается в одновременном использовании нТМС с регистрацией моторных вызванных потенциалов (МВП) в реальном времени и созданием индивидуальных функциональных карт различных представительств на 3D-модели головного мозга.

Факт появления или отсутствия МВП при стимуляции определенной зоны мозга отмечается с помощью цветных маркеров на анатомической МРТ/фМРТ. Таким образом соз­дается функциональная карта, то есть карта тех зон, которые функционально связаны с мышца­ми, от которых регистрируется МВП.

Картирование речевых зон

Картирование речевых зон заключается в построении функциональной карты зон Брока и Вернике на поверхности 3D-модели головного мозга. Стимуляция каждой точки на этой карте приводит к появлению афазии, соответственно, моторной или сенсорной.

Высокая точность, воспроизводимость результатов, безболезненность, неинвазивность данного метода позволяют использовать его при предоперационной подготовке пациентов нейрохирургического профиля для определения взаиморасположения патологического образования и речевых зон.

Кроме того, с помощью данного метода можно не только латерализовать центр речи, но и изучать внутренние мозговые процессы, лежащие в основе речевой деятельности человека.  

Экспорт результатов функционального картирования в DICOM

Полученные результаты исследования представляются в виде функциональной карты двигательных и речевых зон коры. Созданная карта может быть экспортирована в DICOM для последующего использования в хирургической навигационной системе.

* Takahashi S., Vajkoczy P., Picht T. Navigated transcranial magnetic stimulation for mapping the motor cortex in patients with rolandic brain tumors // Neurosurg. Focus. — 2013. — Vol. 34, No4. — P. E3.