Lars Leksell - Lars Leksell

Lars Leksell
Urodzić się 23 listopada 1907
Szwecja Fässberg , Szwecja
Zmarł 1986 (w wieku 78)
Szwajcaria
Edukacja Instytut Karoliński
lata aktywności 1935-1974
Znany z Wynalezienie radiochirurgii .
Kariera medyczna
Zawód Chirurg , Lekarz
Instytucje Uniwersytet w Lund
Podspecjalizacje Neurochirurgia , Neurofizjologia

Lars Leksell (1907-1986) był szwedzki lekarz i profesor Neurochirurgii w Instytucie Karolinska w Sztokholmie , Szwecja . Był wynalazcą radiochirurgii .

życie i kariera

Lars Leksell urodził się w Fassberg parafii , Szwecji w dniu 23 listopada 1907. Ukończył studia medyczne w Instytucie Karolinska i zaczął neurochirurgicznej szkolenia w 1935 roku pod Herbert Olivercrona . Jego wczesnymi osiągnięciami naukowymi były rozwój elektronystagmografii i jego rozprawa na temat kontroli mięśni i neuronów ruchowych gamma. W 1949 r. opracował swoją ramę stereotaktyczną wyśrodkowaną na łuku, opartą na układzie współrzędnych biegunowych A. W 1951 roku, korzystając z cyklotronu Uniwersytetu w Uppsali , Leksell oraz fizyk i radiobiolog Borje Larsson opracowali koncepcję radiochirurgii . Leksell i Larsson jako pierwsi zastosowali wiązki protonów docierające z kilku kierunków do małego obszaru w mózgu , w eksperymentach na zwierzętach i przy pierwszych zabiegach na ludziach. W ten sposób osiągnął nową, nieinwazyjną metodę niszczenia odrębnych obszarów anatomicznych w mózgu przy jednoczesnym zminimalizowaniu wpływu na otaczające tkanki. Został profesorem chirurgii na Uniwersytecie w Lund w 1958. Od 1960 do przejścia na emeryturę, w 1974, był profesorem i przewodniczącym neurochirurgii w Instytucie Karolinska w Sztokholmie , zastępując Herberta Olivecronę , który był założycielem wydziału w 1920.

W tym czasie Leksell kontynuował swoją pracę nad radiochirurgią stereotaktyczną i udoskonalaniem metod stereotaktycznych . Pierwszy prototyp noża gamma został zainstalowany w Sophiahemmet w 1968 roku. Przez resztę swojej kariery Leksell leczył nim 762 pacjentów. Przez cały ten czas proponował ulepszenie radiochirurgii za pomocą nowoczesnych metod obrazowania, w tym CT , MRI i angiografii , jakie są obecnie stosowane. Obecnie technika Leksell jest stosowany jako skuteczny w leczeniu wielu stanów, takich jak tętniczo wad , nowotwory przysadki , neuromas akustycznych , craniopharyngiomas , oponiak , przerzuty i czaszki podstawowych nowotworów , jak i pierwotnych nowotworów mózgu . Urządzenie jest produkowane przez Elekta Instruments, Inc. , szwedzką firmę produkującą sprzęt do chirurgii stereotaktycznej i radiochirurgii , w oparciu o wynalazki Leksell. Został założony przez niego w 1972 roku. Zmarł spokojnie w wieku 78 lat w 1986 roku podczas energicznego spaceru w szwajcarskich Alpach.

Pierwsze lata i „rama stereotaktyczna”

Leksell rozpoczął szkolenie neurochirurgiczne u Herberta Olivecrony w 1935 roku w Szpitalu Serafimer , jednym z najstarszych szpitali w Szwecji, założonym w 1752 roku. Usługi neurochirurgiczne Olivecrona cieszyły się solidną międzynarodową reputacją i przyciągnęły dużą liczbę praktykantów z całego świata. Przez krótki okres Leksell służył jako lekarz- wolontariusz w Finlandii, kiedy został zaatakowany przez Związek Radziecki w listopadzie 1939 roku. Później powiedział, że podczas tej wojny często spekulował na temat możliwości wydobycia kul z mózgu przy minimalnym uszkodzeniu mózgu. otaczającą tkankę mózgową za pomocą mechanicznie prowadzonego instrumentu.

Na początku lat czterdziestych Leksell dołączył do Ragnara Granita , laureata Nagrody Nobla w 1967 roku, w celu prowadzenia eksperymentalnych badań neurofizjologicznych . W 1945 r. przedstawił rozprawę doktorską, monografię na temat motorycznego układu gamma zatytułowaną „Potencjał czynnościowy i pobudzający wpływ małych włókien korzenia brzusznego na mięśnie szkieletowe ”. Był to kamień milowy w zrozumieniu kontroli mięśni i obecnie stać się częścią podstawowej neurofizjologii. W ciągu tych lat, wraz z Granitem i Skoglundem , wniósł kolejny ważny wkład, opisując zjawisko ehapsis, „sztucznych synaps”, spowodowane miejscowym uciskiem nerwu, jako możliwego mechanizmu zaangażowanego w neuralgię nerwu trójdzielnego.

Po wznowieniu pracy klinicznej rozpoczął prace nad opracowaniem instrumentu stereotaktycznego . Metoda stereotaktyczna jest dziełem Roberta Clarke'a, inżyniera , fizjologa i chirurga , który wraz z neurochirurgiem Victorem Horsleyem opracował instrument do symulacji i wykonywania zmian chorobowych w dokładnych lokalizacjach w mózgach zwierząt doświadczalnych: aparat Horsleya-Clarke'a . Clarke wymyślił koncepcję w 1895 roku, a oryginalne urządzenie zostało skonstruowane w 1905 roku i po raz pierwszy użyte w 1906 roku.

Pierwsze udane zastosowanie chirurgii stereotaktycznej w czaszce u ludzi przypisuje się zespołowi Ernesta Spiegela i Henry'ego Wycisa z Department of Experimental Neurology na Temple University w Filadelfii (Spiegel i wsp. 1947). Ich oryginalna rama, wykorzystująca układy współrzędnych kartezjańskich i podobna w konstrukcji i działaniu do urządzenia Clarke-Horsley, została przymocowana do głowy pacjenta za pomocą odlewu gipsowego. Rama i odlew były zdejmowane, co umożliwiało oddzielne sesje obrazowania i chirurgii. Kontrast radiografii , wentrykulografii i później pneumoencefalografia pozwoliło na uwidocznienie wewnątrzczaszkowe punktów odniesienia, z którego może być ustalone położenie struktur docelowych będących przedmiotem zainteresowania. Wstępne wnioski dotyczyły psychochirurgii .

W 1947 Leksell odwiedził Wycisa w Filadelfii, a następnie opracował i opisał swój instrument w publikacji w 1949 roku. Był to pierwszy przykład systemu stereotaktycznego opartego na zasadzie „środka łuku”. W przeciwieństwie do kartezjańskiego układu współrzędnych urządzenia Spiegel-Wycis, rama Leksella wykorzystywała trzy współrzędne biegunowe (kąt, głębokość i położenie przednio-tylne). To urządzenie w kształcie kwadrantu łukowego zapewniało maksymalną elastyczność w wyborze punktu wejścia sondy i trajektorii, a zatem było znacznie łatwiejsze w użyciu. Rama była modyfikowana przez kolejne lata, ale pozostaje niezwykle podobna pod względem funkcji i wyglądu do oryginalnego urządzenia z 1949 roku. Zastosowanie ruchomego półłuku z nośnikiem elektrody oznacza, że ​​końcówka sondy może dotrzeć do celu niezależnie od położenia nośnika lub kąta łuku względem urządzenia unieruchamiającego czaszkę, ramy lub płyty podstawy z prętami do śrub mocujących kości. Taka konstrukcja umożliwia również dostęp sondy przezklinowej, prostej bocznej i podpotylicznej. Leksell był pod wieloma względami perfekcjonistą i przez resztę swojego życia nadal zmieniał i poprawiał projekt praktycznie każdej małej części swojego instrumentu, chociaż zachowano podstawową półokrągłą ramę. Skupił się nie tylko na poprawie funkcji instrumentu, ale także na jego estetycznym wyglądzie. Ważną cechą było to, że „aparat powinien być łatwy w obsłudze i praktyczny w rutynowej pracy klinicznej” oraz „konieczny jest wysoki stopień dokładności”. Często cytowany cytat brzmi: „Narzędzia używane przez chirurga muszą być dostosowane do zadania i jeśli chodzi o ludzki mózg, żadne narzędzie nie może być zbyt dopracowane”.

Pierwszym udokumentowanym klinicznym zastosowaniem systemu stereotaktycznego Leksella był przypadek nakłucia torbieli czaszkogardlaka i leczenia wstrzyknięciem radioaktywnego fosforu . pacjent ten był prawdopodobnie pierwszym pacjentem na świecie, który poddał się tej formie terapii (1948). Przed pojawieniem się nowoczesnych technik obrazowania (CT, MRI) wentylacja była, aw niektórych ośrodkach nadal jest, rutynowo wykorzystywana do określania współrzędnych docelowych. Już pod koniec lat 40. neuroradiologia była dobrze rozwiniętą specjalizacją w szpitalu Serafimer, a angiografia i pneumoencefalografia były rutynowo praktykowane. Leksell wykonał pneumoencefalografię , najpierw w pozycji siedzącej, a następnie w pozycji leżącej, aby zwizualizować odpowiednio spoidła przedni i tylny. W celu skompensowania rozbieżności promieni rentgenowskich skonstruował diagram ciasno upakowanych koncentrycznych okręgów, zbliżonych do spiral, geometrycznie związanych z rozbieżnością i odległością lampy rentgenowskiej od kliszy oraz płaszczyznami kadru, m.in. określenie współrzędnych celu; trzeba jednak przyznać, że w przeciwieństwie do innych wynalazków Leksella wielu chirurgom trudno było zrozumieć i wykorzystać ten schemat.

Oprócz pasjonującego zainteresowania technicznymi aspektami stereotaksji , Leksell był w latach 50. i 60. bardzo aktywny w teatrze operacyjnym. Wykonał dużą liczbę pallidotomii , a później także talamotomii w chorobie Parkinsona oraz kapsulotomii w różnych postaciach zaburzeń psychicznych. Wyniki serii 81 pacjentów poddanych pallidotomii opublikowano w 1960 roku, a 116 pacjentów leczonych kapsulotomią zgłoszono w 1961 roku.

Narzędzia używane przez chirurga muszą być dostosowane do zadania, a jeśli chodzi o ludzki mózg, żadne narzędzie nie może być zbyt dopracowane.

—  Lars Leksell

Radiochirurgia

Termin i koncepcja radiochirurgii zostały wprowadzone przez Leksella już w 1951 roku, kiedy doszedł do wniosku, że zasada „środka łuku” i jego pierwszy instrument stereotaktyczny nadają się do zastąpienia sondy (elektrody igłowej) przez wypalanie krzyżowe struktur wewnątrzmózgowych z wąskie wiązki energii promieniowania . Rentgenowskie zostały po raz pierwszy spróbował ale oba promienie gamma i ultradźwięki zostały włączone jako alternatywy.

Wstępne eksperymenty przeprowadzono na kotach, a następnie kilku pacjentów z bólem i przewlekłą psychozą leczono lampą rentgenowską 280 kV przymocowaną do łuku. Szczególnie interesujące jest to, że w 1953 roku wyleczono dwa przypadki neuralgii nerwu trójdzielnego, które podczas obserwacji w 1971 roku nadal nie odczuwały bólu.

W 1946 Leksell został mianowany kierownikiem oddziału neurochirurgii w Lund w południowej Szwecji, gdzie został profesorem w 1958 i pozostał nim do 1960. W tamtych czasach było bardzo niewielu neurochirurgów na całym świecie, którzy byli aktywni w chirurgii stereotaktycznej, mały; Interesujące jest to, że marka Schalten i Atlas stereotaktyczny Bailey'a były częściowo oparte na niektórych próbkach mózgu dostarczonych przez Leksell. Podczas pobytu w Lund Leksell najwyraźniej był w stanie uniknąć wielu obowiązków klinicznych, ponieważ był w stanie zainicjować ścisłą współpracę z zespołem fizyków kierowanym przez Borje Larssona z Uniwersytetu w Uppsali (na północ od Sztokholmu ), gdzie dostępny był synchrocyklotron.

Przeprowadzili eksperymenty ze stereotaktycznym wysokoenergetycznym napromienianiem protonów u kóz, co zaowocowało przełomową publikacją w Nature w 1958 roku. Technikę tę zastosowano również u kilku pacjentów z chorobą Parkinsona (pallidotomia), zaburzeniami psychicznymi (kapsulotomia) i bólem (mesencefalotomia). Chociaż skupione wiązki protonów mogły wytwarzać precyzyjnie umiejscowione i dobrze ograniczone zmiany, co wykazano w kilku przypadkach autopsji, synchrocyklotron okazał się zbyt skomplikowany do ogólnego zastosowania klinicznego. To zmusiło Leksella do rozważenia innych źródeł promieniowania i zaczął projektować jednostkę gamma cobalt-60 , która była w pełni zintegrowana z systemem stereotaktycznym. Rozwój „noża do belek” miał miejsce po tym, jak Leksell został mianowany następcą Olivecrony w 1960 roku, a pierwsza jednostka została zainaugurowana w 1967 roku. Później w tym samym roku doniesiono o dwóch pierwszych przypadkach, pacjenci z bólem nowotworowym zostali poddani radiochirurgicznej talamotomii. Pierwotnie radiochirurgia i jednostka gamma zostały opracowane z nadzieją, że będą one oferować bezkrwawą i mniej ryzykowną metodę do zastosowania głównie w neurochirurgii funkcjonalnej , na przykład w talamotomii w chorobie Parkinsona. Z drugiej strony Leksell zawsze uważał swój instrument sterotaktyczny za narzędzie chirurgiczne, które powinno być również wykorzystywane w ogólnej neurochirurgii w celu zwiększenia precyzji i zminimalizowania zagrożeń. Pomysł ten został w pewnym stopniu zrealizowany przez szerokie zastosowanie techniki stereotaktycznej w nakłuwaniu torbieli, a także w wykonywaniu biopsji w krytycznych obszarach. Jednostka gamma wkrótce okazała się przydatna w leczeniu niektórych chorób, które wcześniej wymagały neurochirurgii, takich jak gruczolaki przysadki , nerwiaki nerwu słuchowego i malformacje tętniczo-żylne . To zastosowanie radiochirurgii zrewolucjonizowało leczenie tych schorzeń, ale spotkało się ze sceptycyzmem społeczności neurochirurgów.

Warto wspomnieć o dwóch innych przykładach innowacji firmy Leksell. Jako pierwszy zastosował ultradźwięki w diagnostyce neurochirurgicznej poprzez rozwój echoencefalografii już w 1955 roku. Co więcej, jego podwójne działanie rongeur stało się nieodzownym narzędziem w rękach większości neurochirurgów.

Uwagi

Bibliografia

  • Leksell L. - Potencjał czynnościowy i pobudzający wpływ małych włókien korzenia brzusznego na mięśnie szkieletowe (1945), Acta Physiol Scandinavica
  • Leksell L. - Metoda stereotaktyczna i radiochirurgia mózgu (1951), Acta Chirurgica Scandinavica
  • Leksell L. - Aparat stereotaktyczny do chirurgii śródmózgowej (1949), Acta Chirurgica Scandinavica
  • Lozano A. i in. - Podręcznik Stereotaktyki, Funct. Neurochirurgia (2009), Berlin, s. 3229
  • Timothy D. Solberg, Robert L. Siddon i Brian Kavanagh – Historyczny rozwój stereotaktycznej radioterapii ablacyjnej (2012), Springer, Berlin, s. 35

Dalsza lektura

Wiedzieć więcej

  • Stephena B. Szmata. „Historia radiochirurgii stereotaktycznej”, Massachusetts General Hospital, Oddział Neurochirurgii.
  • Lunsford LD. „Lars Leksell. Notatki u boku gawędziarza” Funkcja stereotaktu Neurosurg. 1996–97;67(3–4):153–68. PMID  9311073

Główne pisma

  • Leksell L., Aparat stereotaktyczny do chirurgii wewnątrzmózgowej , Acta Chir Scand, 1949;
  • Leksell L., Metoda stereotaktyczna i radiochirurgia mózgu , Acta Chir Scand, 1951;
  • Larsson B., Leksell L., Rexed B. i in., Wiązka protonów o wysokiej energii jako narzędzie neurochirurgiczne , Nature, 1958;
  • Larsson B, Leksell L, BR, Sourander P, Mair W, Andersson B., Wysokoenergetyczna wiązka protonów jako narzędzie neurochirurgiczne , Nature 1958;
  • Leksell L., Stereotaksja i radiochirurgia , Acta Neurologica Scandinavica 1970;
  • Meyerson Ba., Bingley T., Leksell L., Leczenie parkinsonizmu L-dopą u pacjentów operowanych i nieoperowanych , Acta Neurologica Scandinavica 1970;
  • Leksell L., Uwaga dotycząca leczenia guzów słuchowych , Acta Chirurgica Scandinavica, 1971;
  • Leksell L., Metody stereotaktyczne w neurochirurgii ogólnej , Acta Neurochirurgica 1979;
  • Noren G., Backlund Eo., Grepe A., Leksell L., Stereotaktyczne leczenie neurochirurgiczne nerwiaków słuchowych , Acta Neurochirurgica 1979;
  • Lunsford Ld, Leksell L, Jernberg B., Uchwyt sondy do chirurgii stereotaktycznej w tomografie komputerowym, Acta Neurochirurgica 1983;
  • Leksell L., Radiochirurgia stereotaktyczna , Journal of Neurology, Neurosurgery and Psychiatry 1983;
  • Leksell L., Leksell D., Schwebel J., Stereotaksja i jądrowy rezonans magnetyczny , Journal of Neurology, Neurosurgery and Psychiatry 1985;
  • Leksell L., Herner T., Leksell D., Persson B., Lindquist C., Wizualizacja radiolezji stereotatycznych za pomocą magnetycznego rezonansu jądrowego , Journal of Neurology, Neurosurgery and Psychiatry 1985;
  • Leksell L., Lindquist C., Adler Jr, Leksell D., Jernberg B., Steiner L., Nowe urządzenie mocujące do systemu stereotaktycznego Leksell , Journal of Neurosurgery 1987;