Lars Leksell - Lars Leksell

Lars Leksell
Née 23 novembre 1907
Décédés 1986 (78 ans)
Éducation Institut Karolinska
Années actives 1935-1974
Connu pour Invention de la radiochirurgie .
Carrière médicale
Métier Chirurgien , Médecin
Établissements Université de Lund
Sous-spécialités Neurochirurgie , Neurophysiologie

Lars Leksell (1907-1986) était un médecin suédois et professeur de neurochirurgie à l'Institut Karolinska de Stockholm , en Suède . Il est l'inventeur de la radiochirurgie .

vie et carrière

Lars Leksell est né dans la paroisse de Fässberg , en Suède , le 23 novembre 1907. Il a terminé ses études de médecine à l'Institut Karolinska et a commencé sa formation en neurochirurgie en 1935 sous Herbert Olivercrona . Le développement de l' électronystagmographie et sa thèse sur le contrôle musculaire et les neurones moteurs gamma ont été ses premières réalisations scientifiques. En 1949, il a développé son cadre stéréotaxique centré sur l'arc basé sur un système de coordonnées polaires. En 1951, à l'aide du cyclotron de l' Université d'Uppsala , Leksell et le physicien et radiobiologiste Borje Larsson développèrent le concept de radiochirurgie . Leksell et Larsson ont d'abord utilisé des faisceaux de protons provenant de plusieurs directions dans une petite zone du cerveau , dans des expériences sur des animaux et dans les premiers traitements de patients humains. Ainsi, il a réalisé une nouvelle méthode non invasive de destruction de régions anatomiques discrètes dans le cerveau tout en minimisant l'effet sur les tissus environnants. Il est devenu professeur de chirurgie à l' Université de Lund en 1958. De 1960 jusqu'à sa retraite, en 1974, il a été professeur et président de neurochirurgie à l'Institut Karolinska de Stockholm , succédant à Herbert Olivecrona , fondateur du département en 1920.

Pendant ce temps, Leksell a poursuivi ses travaux sur la radiochirurgie stéréotaxique et le raffinement des méthodes stéréotaxiques . Le premier prototype du couteau gamma a été installé à Sophiahemmet en 1968. Pendant le reste de sa carrière, Leksell a traité 762 patients avec. Tout au long de cette période, il proposerait d'améliorer la radiochirurgie avec des modalités d'imagerie modernes, notamment la tomodensitométrie , l' IRM et l' angiographie , telles qu'elles sont actuellement utilisées. Aujourd'hui, la technique de Leksell est utilisée comme traitement efficace pour de nombreuses affections telles que les malformations artérioveineuses , les tumeurs hypophysaires , les neurinomes acoustiques , les craniopharyngiomes , les méningiomes , les tumeurs métastatiques et de la base du crâne et les tumeurs cérébrales primitives . L'appareil est fabriqué par Elekta Instruments, Inc. , une société suédoise qui fabrique du matériel de chirurgie stéréotaxique et de radiochirurgie , basé sur les inventions de Leksell. Elle a été fondée par lui en 1972. Il est décédé paisiblement à l'âge de 78 ans en 1986 lors d'une marche rapide dans les Alpes suisses.

Les premières années et le "cadre stéréotaxique"

Leksell a commencé sa formation en neurochirurgie avec Herbert Olivecrona en 1935 à l' hôpital Serafimer , l'un des plus anciens hôpitaux de Suède fondé en 1752. Le service de neurochirurgie d'Olivecrona jouissait d'une solide réputation internationale et attirait un grand nombre de stagiaires du monde entier. Pendant une courte période Leksell servi comme volontaire médical médecin en Finlande quand il a été attaqué par l' Union soviétique en Novembre 1939. Plus tard , il a dit que pendant cette guerre, il a souvent spéculé sur la possibilité d'extraire les balles du cerveau avec un minimum de dommages à la tissu cérébral environnant à l' aide d'un instrument à guidage mécanique.

Au début des années 1940, Leksell rejoint Ragnar Granit , lauréat du prix Nobel 1967, pour des études expérimentales en neurophysiologie . En 1945, il a présenté une thèse de doctorat, une monographie sur le système gamma moteur intitulée "Le potentiel d'action et les effets excitateurs des petites fibres de la racine ventrale sur le muscle squelettique ". faire partie de la neurophysiologie de base. Au cours de ces années, avec Granit et Skoglund , il a apporté une autre contribution majeure en décrivant le phénomène de l'ehapsis, les « synapses artificielles », causées par une pression locale sur un nerf, comme un mécanisme possible impliqué dans la névralgie du trijumeau.

Après avoir repris le travail clinique, il a commencé à travailler sur le développement d'un instrument stéréotaxique . La méthode stéréotaxique est le produit de Robert Clarke, ingénieur , physiologiste et chirurgien , qui, avec le neurochirurgien Victor Horsley , a conçu un instrument pour simuler et créer des lésions à des emplacements précis dans le cerveau des animaux de laboratoire : l' appareil Horsley-Clarke . Clarke a proposé le concept en 1895, et l'appareil d'origine a été construit en 1905 et utilisé pour la première fois en 1906.

La première application crânienne réussie de la chirurgie stéréotaxique chez l'homme est attribuée à l'équipe d'Ernest Spiegel et Henry Wycis du Département de neurologie expérimentale de l'Université Temple à Philadelphie (Spiegel et al. 1947). Leur cadre d'origine, utilisant un système de coordonnées cartésiennes et similaire dans sa conception et son fonctionnement au dispositif Clarke-Horsley, était fixé à la tête d'un patient au moyen d'un plâtre. Le cadre et le plâtre étaient amovibles, permettant des séances d'imagerie et de chirurgie séparées. La radiographie de contraste , la ventriculographie et plus tard la pneumoencéphalographie ont permis la visualisation de points de référence intracrâniens à partir desquels l'emplacement des structures cibles d'intérêt a pu être déterminé. Les demandes initiales concernaient la psychochirurgie .

En 1947, Leksell visita Wycis à Philadelphie, puis développa et décrivit son instrument dans une publication en 1949. Ce fut le premier exemple d'un système stéréotaxique basé sur le principe du « centre d'arc ». Contrairement au système de coordonnées cartésiennes du dispositif Spiegel-Wycis, le cadre de Leksell utilisait trois coordonnées polaires (angle, profondeur et emplacement antéro-postérieur). Ce dispositif ''arc-quadrant'' offrait une flexibilité maximale dans le choix du point d'entrée et de la trajectoire de la sonde, et était donc beaucoup plus facile à utiliser. Le cadre a été modifié au cours des années suivantes, mais reste remarquablement similaire en fonction et en apparence à l'appareil original de 1949. L'utilisation d'un demi-arc mobile avec un porte-électrode implique que la pointe d'une sonde peut atteindre la cible quelle que soit la position du porte-électrode ou l'angle de l'arc par rapport au dispositif de fixation du crâne, un cadre ou une plaque de base avec des barres pour vis de fixation osseuse. Cette construction permet également des approches de sonde transphénoïdales, latérales droites et sous-occipitales. Leksell était à bien des égards un perfectionniste et pour le reste de sa vie, il a continué à changer et à réviser la conception de pratiquement chaque petite partie de son instrument bien que le cadre semi-circulaire de base ait été conservé. Il s'est concentré non seulement sur l'amélioration de la fonction de l'instrument, mais aussi sur son aspect esthétique. Une caractéristique importante était que ''l'appareil doit être facile à manipuler et pratique dans le travail clinique de routine'' et ''un haut degré d'exactitude est nécessaire.'' Une citation souvent citée est ''Les outils utilisés par le chirurgien doivent être adapté à la tâche et en ce qui concerne le cerveau humain, aucun outil ne peut être trop raffiné.''

La première application clinique documentée du système stéréotaxique de Leksell était un cas de kyste de craniopharyngiome qui a été perforé et traité par injection de phosphore radioactif . ce patient était probablement le premier patient au monde à subir cette forme de thérapie (1948). Avant l'avènement des techniques d'imagerie modernes (CT, IRM), la ventriculographie était, et est encore dans certains centres, utilisée de manière routinière pour la détermination des coordonnées cibles. Déjà à la fin des années 40, la neuroradiologie était une spécialité bien développée à l' hôpital Serafimer et l' angiographie et la pneumoencéphalographie étaient pratiquées en routine. Leksell a réalisé une pneumoencéphalographie , d'abord en position assise puis en décubitus dorsal pour visualiser respectivement les commissures antérieure et postérieure. Afin de compenser la divergence des rayons X , il a construit un diagramme de cercles concentriques serrés, approchés de spirales, liés géométriquement à la divergence et à la distance entre le tube à rayons X et le film, et des plans de cadre, pour déterminer les coordonnées cibles; il faut cependant admettre que, contrairement aux autres inventions de Leksell, de nombreux chirurgiens ont eu du mal à comprendre et à utiliser ce schéma.

Outre l'intérêt passionné pour les aspects techniques de la stéréotaxie , Leksell était dans les années 1950 et 1960 très actif dans le théâtre d'opération. Il a effectué un grand nombre de pallidotomies , et plus tard également de thalamotomies, dans la maladie de Parkinson et de capsulotomies dans diverses formes de troubles mentaux. Les résultats d'une série de 81 patients soumis à une pallidotomie ont été publiés en 1960, et 116 patients traités par capsulotomie ont été rapportés en 1961.

Les outils utilisés par le chirurgien doivent être adaptés à la tâche et en ce qui concerne le cerveau humain, aucun outil ne peut être trop raffiné.

—  Lars Leksell

Radiochirurgie

Le terme et le concept de radiochirurgie ont été introduits par Leksell déjà en 1951 lorsqu'il a estimé que le principe du "centre d'arc" et son premier instrument stéréotaxique étaient adaptés pour remplacer une sonde (électrode à aiguille) par des structures intracérébrales à tir croisé avec faisceaux étroits d' énergie rayonnante . Les rayons X ont d'abord été essayés, mais les rayons gamma et les ultrasons ont été inclus comme alternatives.

Des expériences initiales ont été réalisées sur des chats, puis quelques patients souffrant de douleur et de psychose chronique ont été traités avec un tube à rayons X de 280 kV attaché à l'arc. Il est particulièrement intéressant de noter qu'en 1953, deux cas de névralgie du trijumeau ont été traités et qu'au suivi en 1971, ils étaient toujours sans douleur.

En 1946, Leksell est nommé chef d'une unité de neurochirurgie à Lund, dans le sud de la Suède, où il devient professeur en 1958 et le restera jusqu'en 1960. À cette époque, très peu de neurochirurgiens dans le monde étaient actifs dans la chirurgie stéréotaxique et le réseau international était très petit; il est intéressant de noter que la marque Schalten et l'Atlas stéréotaxique de Bailey étaient en partie basés sur des spécimens de cerveau fournis par Leksell. Pendant son séjour à Lund, Leksell a apparemment pu se soustraire à bon nombre de ses obligations cliniques car il a pu initier une étroite collaboration avec une équipe de physiciens dirigée par Borje Larsson à l'Université d'Uppsala (au nord de Stockholm ) où un synchrocyclotron était disponible.

Ils ont mené des expériences d' irradiation stéréotaxique de protons à haute énergie chez des chèvres, ce qui a abouti à une publication majeure dans Nature en 1958. Cette technique a également été appliquée à quelques patients atteints de la maladie de Parkinson (pallidotomie), de troubles psychiatriques (capsulotomie) et de douleur (mésencéphalotomie). Bien que des lésions localisées avec précision et bien limitées puissent être produites par les faisceaux de protons focalisés, comme l'ont démontré quelques cas d'autopsie, le synchrocyclotron s'est avéré trop compliqué pour une utilisation clinique générale. Cela a obligé Leksell à envisager d'autres sources de rayonnement et il a commencé à concevoir l' unité gamma au cobalt-60 , qui était entièrement intégrée au système stéréotaxique. Le développement de la ''beam-couteau'' a eu lieu après que Leksell avait été nommé successeur d'Olivecrona en 1960 et la première unité a été inaugurée en 1967. Plus tard la même année, les rapports des deux premiers cas, des patients atteints de douleur liée au cancer soumis à thalamotomie radiochirurgicale, ont été publiés. A l'origine, la radiochirurgie et l'unité gamma ont été développées dans l'espoir qu'elle offrirait une méthode sans effusion de sang, et moins risquée, à appliquer principalement en neurochirurgie fonctionnelle , par exemple en thalamotomie pour la maladie de Parkinson. D'un autre côté, Leksell a toujours considéré son instrument stérotactique comme un outil chirurgical qui devrait également être utilisé en neurochirurgie générale afin d'améliorer la précision et de minimiser les risques. Cette idée avait été réalisée dans une certaine mesure par l'utilisation intensive de la technique stéréotaxique dans la perforation des kystes et également dans la réalisation de biopsies dans les régions critiques. L'unité gamma s'est rapidement avérée utile dans le traitement de certaines maladies nécessitant auparavant une neurochirurgie, telles que les adénomes hypophysaires , les neurinomes acoustiques et les malformations artérioveineuses . Cette utilisation de la radiochirurgie a révolutionné la prise en charge de ces pathologies mais a suscité le scepticisme de la communauté neurochirurgicale.

Deux autres exemples de l'innovation de Leksell méritent d'être mentionnés. Il fut le premier à appliquer l' échographie au diagnostic neurochirurgical par le développement de l' échoencéphalographie dès 1955. De plus, sa pince gouge à double action est devenue un outil indispensable entre les mains de la plupart des neurochirurgiens.

Remarques

Bibliographie

  • Leksell L. - Le potentiel d'action et les effets excitateurs des petites fibres de la racine ventrale sur le muscle squelettique (1945), Acta Physiol Scandinavica
  • Leksell L. - La méthode stéréotaxique et la radiochirurgie du cerveau (1951), Acta Chirurgica Scandinavica
  • Leksell L. - Un appareil stéréotaxique pour la chirurgie intracérébrale (1949), Acta Chirurgica Scandinavica
  • Lozano A. et al. - Manuel de stéréotaxie, Funct. Neurochirurgie (2009), Berlin, p. 3229
  • Timothy D. Solberg, Robert L. Siddon et Brian Kavanagh - Développement historique de la radiothérapie ablative stéréotaxique (2012), Springer, Berlin, pp. 35

Lectures complémentaires

En savoir plus

  • Stephen B. Tatter. "L'histoire de la radiochirurgie stéréotaxique", Hôpital général du Massachusetts, Département de neurochirurgie.
  • Lunsford LD. "Lars Leksell. Notes au côté d'un conteur" Stereotact Funct Neurosurg. 1996-97;67 (3-4):153-68. PMID  9311073

Principaux écrits

  • Leksell L., Un appareil stéréotaxique pour la chirurgie intracérébrale , Acta Chir Scand, 1949;
  • Leksell L., La méthode stéréotaxique et la radiochirurgie du cerveau , Acta Chir Scand, 1951 ;
  • Larsson B., Leksell L., Rexed B., et al., Le faisceau de protons à haute énergie comme outil neurochirurgical , Nature, 1958;
  • Larsson B, Leksell L, BR, Sourander P, Mair W, Andersson B., Le faisceau de protons à haute énergie comme outil neurochirurgical , Nature 1958;
  • Leksell L., Stéréotaxie et radiochirurgie , Acta Neurologica Scandinavica 1970;
  • Meyerson Ba., Bingley T., Leksell L., Traitement du parkinsonisme avec la L-Dopa chez les patients opérés et non opérés , Acta Neurologica Scandinavica 1970;
  • Leksell L., Note sur le traitement des tumeurs acoustiques , Acta Chirurgica Scandinavica, 1971;
  • Leksell L., Méthodes stéréotaxiques en neurochirurgie générale , Acta Neurochirurgica 1979;
  • Noren G., Backlund Eo., Grepe A., Leksell L., Traitement neurochirurgical stéréotaxique des neurinomes acoustiques , Acta Neurochirurgica 1979;
  • Lunsford Ld, Leksell L, Jernberg B., porte- sonde pour la chirurgie stéréotaxique dans le scanner Ct , Acta Neurochirurgica 1983;
  • Leksell L., Radiochirurgie stéréotaxique , Journal de neurologie, neurochirurgie et psychiatrie 1983;
  • Leksell L., Leksell D., Schwebel J., Stereotaxis And Nuclear Magnetic-Resonance , Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry 1985;
  • Leksell L., Herner T., Leksell D., Persson B., Lindquist C., Visualisation des radiolésions stéréostatiques par résonance magnétique nucléaire , Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry 1985;
  • Leksell L., Lindquist C., Adler Jr, Leksell D., Jernberg B., Steiner L., Un nouveau dispositif de fixation pour le système stéréotaxique Leksell , Journal of Neurosurgery 1987;