Tämä artikkeli kunnioittaa tohtori Fedor A. Serbisenkon merkittävää elämää ja saavutuksia. Hän oli neurokirurgian uranuurtaja, joka kehitti palloembolisaation 1960-luvulla. Hänen työnsä, syntynyt haastavissa olosuhteissa entisessä Neuvostoliitossa, mullisti perusteellisesti monimutkaisten aivoverisuonisairauksien, kuten aneurysmojen ja fistuloiden, hoitotapoja synnyttäen koko endovaskulaarisen neurokirurgian alan. Yhdeksän vuoden kehitystyön kautta osoittaen uskomatonta sinnikkyyttä hänen tekniikoitaan on sittemmin käytetty yli 3000 potilaan hoidossa ja arvioinnissa, tarjoten vähemmän invasiivisen vaihtoehdon avoaivolleikkauksille lukemattomille potilaille maailmanlaajuisesti.

Nykyaikaisen aivoverisuonihoidon isä: Tarina tohtori Fedor Serbisenkosta

Sisällysluettelo

• Johdanto: Lääketieteellinen vallankumous
• Varhaiselämä ja koulutus
• Sattumanvarainen havainto, joka muutti lääketiedettä
• Pallokatetrin kehittäminen
• Ensimmäiset onnistuneet toimenpiteet
• Uuden lääketieteen erikoisalan perustaminen
• Maailmanlaajuinen vaikutus ja tunnustus
• Mies lääketieteen takana
• Lähdetiedot

Johdanto: Lääketieteellinen vallankumous

Nykyaikaista aivoverisuonisairauksien hoitoa on vaikea kuvitella ilman endovaskulaarisen neurokirurgian alaa. Tämä erikoisala mahdollistaa monimutkaisten ongelmien, kuten aivovaltimoiden pullistumien (aneurysmat), arteriovenoosten malformaatioiden (AVM – epänormaalit verisuonikiemurat) ja karotis-kavernoosifistuloiden (CCF – epänormaalit valtimoiden ja laskimoiden yhteydet silmän takana), hoidon verisuoniston kautta välttäen avoaivolleikkauksen.

Neurointerventionaalisten lääkäreiden nykyään hoitamien sairauksien kirjo on vaikuttava, vaihdellen verisuonikasvaimista aivohalvauksen hoitoon. Nykyään lääkärit käyttävät kehittyneitä työkaluja, kuten punottuja hydrofiilisia katetreja, monimutkaisia aneurysmakeloja ja verisuonten stentejä, jotka on suunniteltu herkille aivoverisuonille. Kuitenkin vain 5–6 vuotta ennen tämän artikkelin kirjoittamista vuonna 2000, monet näistä laitteista eivät olleet olemassa tai olivat vasta kehitysvaiheessa.

Kaksikymmentä vuotta aiemmin vain harvat lääkärit maailmanlaajuisesti suorittivat näitä toimenpiteitä alkeellista teknologiaa käyttäen primitiivisten kuvantamijärjestelmien ohjaamina. Tämä artikkeli kertoo uranuurtajan tarinan, joka aloitti kaiken – Fedor Serbisenkon, joka kehitti uudenlaisia katetriin perustuvia hoitomuotoja neurovaskulaarisille sairauksille yli 30 vuotta aiemmin Neuvosto-Venäjällä erittäin haastavissa olosuhteissa.

Varhaiselämä ja koulutus

Fedor Andreevitš Serbisenko syntyi 24. toukokuuta 1928 pienessä Dmitriovskin kylässä Stavropolin alueella Pohjois-Kaukasiassa, silloisessa Neuvostoliitossa. Pienenä poikana hänen perheensä muutti Mineralnyje Vodyn kaupunkiin, jossa hänen isänsä työskenteli mekaanikkona paikallisessa jauhomyllyssä ja äitinsä oli kotirouva.

Hänen keskikouluopintonsa keskeytyivät toisen maailmansodan (jota Venäjällä kutsutaan Suureksi isänmaalliseksi sodaksi) takia, jonka aikana hänen vanhempi veljensä Yuri kuoli. Hänen isänsä, myös sotilas, selvisi sodasta. Tukeakseen äitiään ja isoäitiään sodan vuosina 1941–1945 nuori Serbisenko meni 14-vuotiaana töihin koneenkäyttäjäoppilaaksi.

Sodan jälkeen hän jatkoi työskentelyä koneenkäyttäjänä mutta opiskeli myös illalla suorittaen ylioppilastutkinnon laudaturin arvosanalla vuonna 1948. Hänet hyväksyttiin sen jälkeen I.M. Setšenovin ensimmäiseen Moskovan lääketieteelliseen instituuttiin, jossa hän oli innokas opiskelija ja urheilija, joka erottui lentopallossa, uinnissa ja luistelussa.

Toisen maailmansodan jälkeiset taloudelliset vaikeudet pakottivat Serbisenkon työskentelemään usein oheistöissä, jotka sisälsivät vaativaa fyysistä työtä. Tästä huolimatta hän säilytti täydellisen läsnäolotasonsa lääketieteellisessä korkeakoulussa. Kolmannella lääketieteen opiskeluvuotenaan hän kiinnostui tieteellisestä tutkimuksesta, joka koski kirurgiaa, farmakologiaa ja urologiaa.

Valmistuessaan lääketieteellisestä koulusta vuonna 1954 hän sai nimityksen Lääketieteellisen tiedeakatemian harjoittelijaksi N.N. Burdenkon neurokirurgian instituuttiin Moskovassa, jossa hän on työskennellyt yhtäjaksoisesti viimeiset 44 vuotta tämän artikkelin kirjoitushetkellä. Burdenkon instituutti oli tunnettu Neuvostoliiton johtavana neurotieteiden keskuksena.

Selvisi pian, että Serbisenkolla oli erinomaiset luontaiset tekniset ja älylliset taidot, jotka tarjosivat hänelle mahdollisuuden erinomaiseen kirurgiseen uraan. Tämä tunnistettiin välittömästi hänen mentorioidensa, professoreiden A. Šlykovin ja M.A. Salazkinin, kahden aikansa johtavan neuvostoneurokirurgin, toimesta. He rohkaisivat Serbisenkoa osallistumaan perkutaaniiseen aivoangiografiaan, jota tuolloin suoritettiin suorilla kaulavaltimon ja selkärankavaltimon pistoksilla.

Serbisenkosta tuli pian tämän tekniikan asiantuntija, mikä johti hänen kiinnostukseensa neurovaskulaariseen patologiaan. Vuonna 1957 hänestä tuli neurotieteiden tohtorikoulutettava. Osa hänen väitöskirjastaan omistettiin CCF:ien patofysiologian ja kliinisten oireiden tutkimukseen. Hän esitti uuden luokitusjärjestelmän CCF:ille perustuen niiden vaikutukseen aivojen verenkiertoon, mikä kiihdytti hänen mielikuvitustaan etsiessään vaihtoehtoisia hoitomuotoja.

Sattumanvarainen havainto, joka muutti lääketiedettä

Vuonna 1959 Moskovan Punaisella torilla järjestetyissä vappujuhlissa Serbisenkon huomio kiinnittyi lasten pitämiin heliumilla täytettyihin ilmapalloihin. Hän huomasi, kuinka näitä ilmapalloja ohjattiin helposti yksinkertaisilla nyörien manipulaatioilla. Hän alkoi miettiä, voisiko pieni ilmapallo pitkän katetrin päässä ohjata ja navigoida samalla tavalla verisuonensisäisesti diagnostiikkaa tai terapeuttista verisuonen tukostusta varten.

Tämä yksinkertainen havainto käynnisti lääketieteellisen vallankumouksen. Serbisenko perusti pian pienen laboratorion tutkimaan mahdollisia materiaaleja tällaisten pallokatetrien luomiseksi. Hän tutki ilmapallomateriaaleja, mukaan lukien polyvinyylikloridia, polyeteeniä, nailonmateriaaleja, silikonia ja lateksia. Paljon kokeilujen ja erehdysten jälkeen hän loi prototyyppisiä silikoni- ja lateksipallokatetreja.

Useat laboratorio- ja kliiniset epäonnistumiset seuraavien 9 vuoden aikana johtivat toistuviin hienosäätöihin hänen suunnittelussaan. Pian kävi ilmi, että parannetulla suunnittelulla ja huolellisella ilmapallon täyttämisellä ja tyhjennyksellä pallopäätteisellä mikrokaterilla oli erinomaiset virtaussuuntaiset ominaisuudet, jotka mahdollistivat navigoinnin kallonpohjan mutkikkaassa verisuoniantomissa.

Tämä mahdollisti ensimmäisen tehokkaan aivojen sisäisen katetroinnin. Nämä samat virtaussuuntaiset ominaisuudet mahdollistivat myös pallopään etsiä ensisijaisesti suurta virtausnopeutta omaavia arteriovenooseja fisteloita ja suuria AVM:ää ruokkivia valtimoita. Useiden pallolaitteiden avulla superslektiivinen aivojen sisäinen katetointi tuli mahdolliseksi.

Pallokatetrin kehittäminen

Ensimmäisissä pallokatetreissa oli pysyvästi kiinnitetyt pallot ja halkaisijat alle 1 mm. Näitä laitteita työnnettiin neuloihin, jotka työnnettiin suoraan kaulanvaltimoon. 8. helmikuuta 1964 suoritettiin ensimmäinen selektiivinen ulkoinen kaulavaltimoangiografia väliaikaisen sisäisen kaulavaltimon pallotukoksen avulla.

Tämän jälkeen väliaikainen pallotukos tuli tärkeäksi apuvälineeksi suoraan pistettyyn kaulavaltimoangiografiaan Burdenkon instituutissa. Kahta tyyppistä pallolaitetta otettiin käyttöön:

• Päätymätön laite, jota käytettiin vain verisuonten tukoksiin
• Pallokatetri, joka ei ainoastaan aiheuttanut tukoksen, vaan salli myös nesteiden kulkemisen erillisen valtimon kautta joko pallon distalissa tai proksimaalisessa osassa (kalibroidun vuotopallokatetrin edeltäjä)

Tärkein alkuperäinen käyttötarkoitus Serbisenkon keksinnölle oli suurten aivovaltimoiden väliaikainen diagnostinen tukos. Vuosina 1969–1972 Serbisenko suoritti 304 tällaista toimenpidettä vain kahden kuolemantapauksen kera.

Pysyvä terapeuttinen tukos saavutettiin käyttämällä päätymätöntä pallolaitetta, joka täytettiin kohdepaikassa silikonipolymeerin ja tantaalijauheen seoksella muodostaakseen säteilyläpäisevän materiaalin, joka muuttui nopeasti stabiiliksi geeliksi pallon ja distaalisen katetrin valtimon sisällä. Tämä mahdollisti katetrin katkaisemisen ilman polymeerin vuotoriskiä distaalisesta katetriosasta, joka jätettiin paikoilleen valtimon sisään.

Ensimmäinen tällainen raportoitu verisuonentukos suoritettiin 24. huhtikuuta 1970 sisäisen kaulavaltimon uhraamiseksi ja CCF:n hoitamiseksi. (Serbisenko väitti myöhemmin, että hänen ensimmäinen onnistunut palloembolisaationsa suoritettiin 15. joulukuuta 1969.)

Tekniikkaa parannettiin täyttämällä pallo aluksi vähemmän viskoosilla jodatulla kontrastiaineella määrittääkseen, oliko sijainti tyydyttävä. Kun oikea sijoitus vahvistettiin, kontrastiaine imeytyi pois ja silikonipolymeeri ruiskutettiin palloon.

Serbisenko kehitti myöhemmin pallon nerokkaalla venttiilimekanismilla, joka mahdollisti pallon irrottamisen toimitusmikrokateristaan vetämällä katetria. Tämä muunnos poisti aiemmassa käyttöjärjestelmässä käytetyn kiinnitetyn distaalisen katetriosion.

Vuosina 1970–1973 Serbisenko suoritti 162 pysyvää terapeuttista aivoverisuonentukosta hoitaen aneurysmoja, CCF:itä ja suuria AVM:ää ruokkivia valtimoita vain kahdella raportoidulla kuolemantapauksella. Hän kehitti myöhemmin pallon, joka sisälsi pienen distaalisen säteilyläpäisevän kultapellettin, joka loi painavan kärjen ja antoi paremman fluoroskooppisen näkyvyyden ja suuntaamisominaisuudet.

Vaikka suurin osa hänen varhaisesta työstään suoritettiin suorilla kaulavaltimon pistoksilla, Serbisenko omaksui myöhemmin transfemoraalisen Seldinger-tekniikan endovaskulaarisia toimenpiteitään varten. Huolellisesti ja systemaattisesti hän kertsi vaikuttavan potilassarjan. Tähän mennessä yli 3000 potilasta on arvioitu ja/tai hoidettu Serbisenkon pallokatetritekniikoilla.

Ensimmäiset onnistuneet toimenpiteet

Serbisenkon työ mahdollisti ensimmäistä kertaa tehokkaat hoidot useille neurovaskulaarisille vaurioille. Peruskäsitteet, joita hän kehitti 30 vuotta ennen tätä artikkelia CCF:ien, AVF:ien ja leikkaamattomien kavernoosisien sisäisten kaulavaltimoiden fusiformisten aneurysmien hoitoon, ovat edelleen yhtä toimivia ja tärkeitä tänäkin päivänä.

Hänen kasvava endovaskulaarinen käytäntönsä vaati kaiken hänen aikansa, pakottaen hänet hylkäämään perinteisen leikkauskirurgisen neurokirurgian. Kuitenkin hänen keskittymisensä endovaskulaarisiin toimenpiteisiin avasi uuden luvun aivoverenkiertofysiopatologian tutkimuksessa.

Yhteistyössä neuropsykologi Alexander Lurian, myös Burdenkon instituutista, Serbisenkon aivovaltimoiden pallotestitukokset auttoivat aivokartoituksessa ja leikkausta edeltävässä arvioinnissa mahdollisesti eloquenteilla aivokuoren alueilla. Nämä väliaikaiset pallotukokset, samankaltaiset kuin nykyiset selektiiviset Wada-testit, jotka suoritetaan sodium amytalin injektiolla, täydennettiin elektrofysiologisilla ja biokemiallisilla tutkimuksilla.

Uuden lääketieteen erikoisalan perustaminen

Muiden tutkijoiden kunniaksi, 1960-luvulla ja varhaisella 1970-luvulla oli raportoitu tai ehdotettu endovaskulaaristen tekniikoiden käyttöä neurovaskulaaristen vaurioiden hoitoon. Näihin kuuluivat Luessenhop ja Spence, jotka embolisoivat aivojen AVM:itä terapeuttisesti ja yrittivät hoitaa supraklinoidaalista kaulavaltimoaneurysmaa käyttäen verisuonensisäistä silikonipalloa; Alksne ja Fingerhut, jotka suorittivat magneettisesti avustettua transarteriaalista embolisaatiota koe-eläinaneurysmoille; sekä Prolo ja Hanbery, jotka kuvasivat CCF:n transluminaalisen tukoksen käyttämällä irrotamatonta palloa.

Näiden varhaisten tutkijoiden työ oli näkemysten edelläkävijää, mutta Serbisenkon keksintö pallokatetrista 1960-luvulla ja ensimmäisen onnistuneen pysyvän pallookklusion saavuttaminen aivoverisuonistossa hänen laitteellaan vuonna 1969 olivat ratkaisevia tapahtumia, jotka merkkasivat endovaskulaarisen neurokirurgian syntyä.

Maailmanlaajuinen vaikutus ja tunnustus

Vuonna 1971 ensimmäisessä Neuvostoliiton neurokirurgian kongressissa Moskovassa Serbisenko esitteli koko endovaskulaarisen kokemuksensa. Samana vuonna hän julkaisi merkittävän artikkelinsa, jossa kuvattiin pallokatetrin käyttöä aivoverenkiertohäiriöiden diagnosoinnissa ja hoidossa.

Kylmän sodan luomista esteistä huolimatta idän ja lännen välisten ajatusten vaihdossa tällaiset vallankumoukselliset uudet käsitteet eivät voineet olla vaikuttamatta lääketieteelliseen ajatteluun maailmanlaajuisesti. Vuonna 1974 Journal of Neurosurgery -lehdessä julkaistiin toinen artikkeli, joka kertoi hänen endovaskulaarisista neurokirurgisista tuloksistaan.

Tämän jälkeen Burdenko-instituutista tuli kohde ulkomaisille lääkäreille, jotka halusivat tarkkailla neurointerventionaalisia tekniikoita. Serbisenkon työn tunnustaminen loi mahdollisuuksia muille neuvostoliittolaisille neurointerventionisteille, mukaan lukien A.L. Polenov Neurokirurgian instituutista Leningradista kotoisin oleva Y.N. Zubkov ja Kiovan neurokirurgian tutkimusinstituutista kotoisin oleva V.I. Shcheglov.

Serbisenkon työ synnytti lukuisia innovaatioita muiden tutkijoiden toimesta ympäri maailmaa, johtaten teknologiseen räjähdykseen ja neurointerventionaalisten tekniikoiden nykyiseen laajaan soveltamiseen. 1970-luvun lopulla ja 1980-luvun alussa Debrun ja hänen työtoverinsa raportoivat tuloksistaan Debrunin lateksipallon käytöstä aivovaltimoiden aneurysmojen ja karotis-kavernoosisiirtojen (CCF) hoidossa.

Irrottamattomien pallokatetrien käyttöönotto teki pallotestookkluusion käytännölliseksi kaulavaltimoissa ja selkärankavaltimoissa. Samaa tyyppistä laitetta on käytetty aivoverenkierton suojaukseen pallolla kaulavaltimon angioplastia- ja stenttausmenettelyissä.

Kalibroitu vuotopallo (Serbisenkon keksinnön muunnelma) mahdollisti eteenpäin suuntautuvan virtauksen pysäyttämisen AVM:ää ruokkivissa valtimoissa nestemäisen liima-aineen avulla tehtäessä embolisointia AVM:n pesäkkeeseen. Joustavien virtausohjattujen ja johdon yli -mikrokatetrien myöhempi kehitys laajensi merkittävästi embolisaation roolia AVM:ien hoidossa.

1970-luvun lopulla Hieshima ja hänen työtoverinsa kehittivät silikonista valmistetun irrotettavan pallon, jossa oli itse tiivistävä venttiili ja joka oli joustavampi kuin lateksipallot. Tätä laitetta on käytetty hoitamaan CCF:itä, AVF:itä, aivovaltimoiden aneurysmoja, AVM:ää ruokkivia valtimoita ja neurovaskulaarisia traumavammoja.

Vuoteen 1990 mennessä useat ryhmät olivat keränneet huomattavan kokemuksen irrotettavien pallojen käytöstä aivovaltimoiden aneurysmojen hoidossa emovaltimon säilyttämisen kera. Komplikaatiot olivat kuitenkin edelleen merkittäviä, yhden tutkimuksen raportoissa kuolevuuden ja aivohalvauksen osuuden olleen 17,9 % ja 10,7 % endosakkulaarisen aneurysman palloembolisaatioiden yhteydessä.

Toinen tutkimus raportoi 10 %:n teknisen epäonnistumisen esiintyvyyden, 4 %:n kuolevuuden ja 10 %:n hermostollisten komplikaatioiden määrän näiden menettelyjen aikana. Nämä komplikaatiomäärät johtivat lopulta Guglielmin irrotettavien kierukoiden kehitykseen, jotka ovat suurelta osin korvanneet pallot aivovaltimoiden aneurysmojen endovaskulaarisessa hoidossa, vaikka palloja käytetään edelleen yhdessä pallon muovailutekniikan kanssa leveäkaulaisien aneurysmojen hoidossa.

Mies lääketieteen takana

Monien lääketieteellisten saavutustensa tunnustuksena Serbisenkolle on myönnetty kunniajäsenyyksiä useissa kansainvälisissä tieteellisissä ja lääketieteellisissä yhdistyksissä, mukaan lukien American Society of Neuroradiology. Vuonna 1976 hänet palkittiin Neuvostoliiton valtiopalkinnolla keksinnöstään.

Vuonna 1986 hänestä tuli Venäjän lääketieteellisten tiedeakatemian jäsen vastaaja ja vuonna 1995 akateemikko. Serbisenko oli erityinen kunniavieraana World Federation of Interventional and Therapeutic Neuroradiologian tieteellisessä konferenssissa vuonna 1999.

Serbisenko toimii Burdenko-instituutin tieteellisen asioiden varajohtajana ja on erikoistuneen neuvoston sihteeri väitöskirjavastuuprosesseissa. Hän on myös Voprosy Neurochirurgii -lehden toimituskunnan jäsen. Hän on kirjoittanut tai ollut kirjoittamassa yli 150 tieteellistä julkaisua ja omistaa 11 lääkinnällisen laitteen patenttia Venäjällä, Yhdysvalloissa, Saksassa, Ruotsissa, Kanadassa, Japanissa ja Ranskassa.

Serbisenko tunnetaan motivoituneena ja vaativana lääkärinä ja tutkijana. Potilaan hoidon nimissä hän odottaa kollegoiltaan ja työtovereiltaan vain parasta panosta, mutta ennen kaikkea itseltään. Hän ei voi kuvitella suurempaa myötätunnon osoitusta potilaitaan kohtaan kuin tasaisen erinomaisen lääkinnällisen hoidon tarjoamisen.

Tämän vaativan ulkokuoren alla asuu lämmin ja myötätuntoinen sentimentaalisti. Hänen aidosti huolestunut tunteensa ulottuu potilaiden ja kollegoiden lisäksi myös ihmisiin yleisesti. Hän ei ole koskaan liian kiireinen tai ajattele itseään liian tärkeäksi löytääkseen aikaa kirjoittaa henkilökohtaisen viestin ystävälle, muistaakseen erityisen tilaisuuden, tehdäkseen pienen palveluksen tai lohduttaakseen sairaan potilaan perhettä.

Serbisenko tapasi vaimonsa Mayan, joka on neurofysiian tohtori, ollessaan vielä lääketieteen opiskelija. Samankaltaisen kasvatuksen ansiosta he huomasivat jakavansa paljon yhteistä. Heidän ystävyytensä kukoisti rakastavaiseksi suhteeksi, joka on vahvistunut ja syventynyt vuosien mittaan.

Maya on todella "täydentänyt" Fedoria tarjoamalla hänelle tukea ja rohkaisua, joka on ylläpitänyt häntä vaativan uran ajan. Heillä on tytär Natalia, joka on myös lääkäri. Vaikka Serbisenkoilla on koti Moskovassa, he viettävät kaikki loma-aikansa Venäjän maaseudun sydämessä Volgajoen rannalla Kostroman alueella.

Lähdetiedot

Alkuperäisen artikkelin otsikko: Kunnianosoitus tri Fedor A. Serbisenkolle, endovaskulaarisen neurokirurgian perustajalle

Kirjoittajat: George P. Teitelbaum, lääketieteen tohtori, Donald W. Larsen, lääketieteen tohtori, Vladimir Zelman, lääketieteen tohtori, filosofian tohtori, Anatolii G. Lysachev, lääketieteen tohtori, Leonid B. Likhterman, lääketieteen tohtori, filosofian tohtori

Julkaisu: Neurosurgery 46:462-470, 2000

Huomio: Tämä potilasyhteisölle suunnattu artikkeli perustuu vertaisarvioituun tutkimukseen ja säilyttää kaikki tosiasiat, päivämäärät, tekniset yksityiskohdat ja lääketieteelliset löydökset alkuperäisestä kunnianosoitusartikkelista.