微創(chuàng)手術是神經(jīng)外科的趨勢

1、微創(chuàng)手術是神經(jīng)外科的趨勢2001年在北京舉辦的微創(chuàng)外科新概念研討會上，有10余名與會的兩院院士提出：微創(chuàng)外科(minimally invasive surgery)是21世紀外科的升華，微創(chuàng)是外科學追求的新境界。凡是盡可能減少組織的手術損傷，最大程度地解除患者病變，最大程度保留患者的生理功能的治療措施，都應屬于微創(chuàng)外科。微創(chuàng)神經(jīng)外科學(minimally invasive neurosurgery)作為外科學的一個分支，神經(jīng)外科醫(yī)師在處理神經(jīng)系統(tǒng)病患時，最大限度地減少患者體表和體內(nèi)組織的創(chuàng)傷，盡最大努力追求手術微創(chuàng)化的信念，是神經(jīng)外科領域的新進展。隨著神經(jīng)生物學研究不斷進步，人類基因組計劃和神

2、經(jīng)干細胞的研究和應用，計算機信息技術的飛速發(fā)展，材料科學新發(fā)現(xiàn)，這些都為神經(jīng)外科學觀念的更新，提供了理論基礎和技術保障，推動了現(xiàn)代神經(jīng)外科的發(fā)展。繼20世紀50年代，經(jīng)典神經(jīng)外科趨于成熟；20世紀后半葉，國際顯微神經(jīng)外科技術迅速發(fā)展和普及；20世紀90年代，神經(jīng)外科進入微創(chuàng)時代。微創(chuàng)神經(jīng)外科學包括六方面的內(nèi)容：影像引導外科學；微骨窗手術入路；神經(jīng)內(nèi)鏡輔助手術；血管內(nèi)介入治療；立體放射外科；分子神經(jīng)外科學(神經(jīng)干細胞和基因治療等技術)。近10年來，我國微創(chuàng)神經(jīng)外科學逐步展開，一些經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，微創(chuàng)神經(jīng)外科技術已經(jīng)達到或接近國際先進水平，但就全國范圍講，發(fā)展還不平衡，需要更新微創(chuàng)神經(jīng)外科學理念、普

3、及相關微創(chuàng)基礎知識和規(guī)范微創(chuàng)神經(jīng)外科技術。(一)神經(jīng)外科的百年歷史2001年，考古學家在山東省高饒發(fā)現(xiàn)一具距今約5000年的人體顱骨，右枕部有邊緣清晰的開顱痕跡。但是，世界上具備可供學術研究記錄的人類神經(jīng)外科歷史，以20世紀發(fā)展最為迅速。近100年來的神經(jīng)外科歷史，大致可以分為三個階段，即經(jīng)典神經(jīng)外科(classical neurosurgery)階段、顯微神經(jīng)外科(microneurosurgery)階段和微創(chuàng)神經(jīng)外科階段。20世紀初到50年代，是以cushing(18691939)和dandy(18861946)為代表的經(jīng)典神經(jīng)外科階段。這個階段，對神經(jīng)系統(tǒng)疾患的診斷手段原始，只有當患者出

4、現(xiàn)明顯的神經(jīng)功能缺損，神經(jīng)科醫(yī)師才能根據(jù)神經(jīng)功能缺損癥狀，進行解剖學的定位診斷，確定顱內(nèi)病灶的大致位置后，再由外科醫(yī)師開顱手術治療。這個時期的神經(jīng)外科的顱腦手術，形成了以解剖學腦葉為基礎、經(jīng)典的標準開顱，根據(jù)神經(jīng)系統(tǒng)定位，結(jié)合氣腦(腦室)、腦血管造影確定顱內(nèi)病灶位置，選擇手術人路。當時，深部手術野照明靠帶燈腦壓板，光線不佳，為保證探察的可靠性，一般都采用大骨瓣開顱。由于手術前定位準確性比較差，手術中常以切除腦葉而獲得手術空間，尋找深部腫瘤。20世紀50年代后，進入顯微神經(jīng)外科階段。以yasargil為代表的一代神經(jīng)外科專家，經(jīng)過20余年的努力，建立并發(fā)展完善了顯微神經(jīng)外科技術，把神經(jīng)外科的治療

5、水平推向一個嶄新階段。這個階段，人們對腦功能深入認識，手術中應用神經(jīng)功能監(jiān)測，加大了腦和神經(jīng)的功能保護。同時，診斷技術發(fā)生劃時代的革命性改變，相繼出現(xiàn)了ct、mri和dsa，為早期發(fā)現(xiàn)、準確定位顱內(nèi)病變，提供了可靠的影像學保證。以手術顯微鏡為核心的一系列顯微手術器械和器材，如高速顱鉆、可控手術床和頭架、自動牽開器、超聲吸引器、雙極電凝、止血紗布等研制成功，解決了困惑神經(jīng)外科手術的照明、手術空間狹小和有別于其他外科的止血問題。20世紀70年代初，經(jīng)過10余年的研究和培訓，國際神經(jīng)外科界完成顯微(腦)解剖的實用研究和培訓工作，為顯微神經(jīng)外科的普及和規(guī)范奠定了可靠基礎。顯微神經(jīng)外科手術將經(jīng)典神經(jīng)外科

6、腦葉手術，向病灶切除手術推進，盡量減少損傷和干擾腦組織，探索出新的人路：翼點人路、經(jīng)巖骨人路，以及額眶顴人路，這些手術入路共同特點是犧牲部分顱底骨結(jié)構(gòu)，減少了對腦的牽拉，經(jīng)過腦外抵達病灶。繼20世紀50年代顯微神經(jīng)外科學開始建立，經(jīng)過近半個世紀的發(fā)展和完善，顯微神經(jīng)外科學已經(jīng)在國際神經(jīng)外科領域得到普及，并逐漸步人微創(chuàng)神經(jīng)外科的時代。(二)微創(chuàng)神經(jīng)外科學1.概述微創(chuàng)神經(jīng)外科學(minimally invasive neurosurgery)是在顯微神經(jīng)外科基礎上建立發(fā)展起來的。醫(yī)學的進步得益于生命科學、計算機和材料工程學等飛速發(fā)展。20世紀后期，在眾多高科技支持下，出現(xiàn)了正電子發(fā)射體層掃描(pe

7、t)、功能磁共振(fmr)、三維腦血管造影(3d-dsa)和腦磁圖(magnetoence-phalogram，meg)，不僅可以早期、準確、快捷地診斷神經(jīng)系統(tǒng)疾病，還將肢體運動和語言等重要的腦功能定位以圖像直接顯現(xiàn)出來，為手術中避免損害這些神經(jīng)功能，提供了可靠的影像學保障。同時，影像與計算機技術相結(jié)合、新研制的工程材料用于醫(yī)學臨床，促使大批的新型高品質(zhì)的手術設備器械應運而生，如影像引導外科學、神經(jīng)內(nèi)鏡、立體定向放射治療(x-刀，-刀)、腦血流和電生理監(jiān)測等設備，有力地推動微創(chuàng)手術發(fā)展。另外，社會的進步，治病的理念由單純以治療疾病為中心，逐步向以患者為中心轉(zhuǎn)化。21世紀的治療的理念向社會-心理

8、-生物學模式轉(zhuǎn)變。2.微創(chuàng)理念微創(chuàng)神經(jīng)外科學理念是在診斷和治療神經(jīng)外科疾患時，盡量減少醫(yī)源性損傷，以最小創(chuàng)傷的操作，最大限度保護、恢復腦神經(jīng)功能，為患者解決病痛。應該全面地理解微創(chuàng)神經(jīng)外科學理念，片面地認為小切口開顱或在手術中應用了某個手術器械，就是微創(chuàng)神經(jīng)外科手術的認識，都是對微創(chuàng)神經(jīng)外科學理念的曲解。微創(chuàng)神經(jīng)外科手術的特點是小型化、智能化和閉合化，使手術更安全可靠，同時縮短患者的住院時間和康復期，也降低醫(yī)療費用。(三)微創(chuàng)神經(jīng)外科技術1.影像引導神經(jīng)外科學影像引導神經(jīng)外科學(image-guided neurosurgery，igs)又稱為神經(jīng)導航(neuronavigation)技術或無

9、框架立體定向外科(frameless stereotactic surgery)，作為微創(chuàng)神經(jīng)外科學的重要組織部分，是腦立體定向外科發(fā)展而來的現(xiàn)代技術，不僅可以用于神經(jīng)外科手術，還可以用于矯形外科、耳鼻咽喉科和顱頜面外科手術。20世紀初，19061908年henry和clarke設計了頭架裝置，用于動物腦深部解剖的研究。在此基礎上，1912年，clarke首先設計了用于人的框架設備。此后，關于腦立體定向儀器的研究一直沒有停止。1949年，leksell設計的半弓形頭架為腦立體定向外科的發(fā)展奠定了基礎。20世紀初，早期的腦立體定向外科利用頭顱平片、氣腦造影的影像學資料，根據(jù)幾何原理定位，期望準確

10、發(fā)現(xiàn)顱內(nèi)病變。這時的框架腦立體定向外科主要用于治療帕金森病，腦活檢術和內(nèi)放射治療，操作較復雜不能在手術中實時導航。1980年，leksell設計出用于ct&mri帶框架的影像引導設備。20世紀80年代，無框架腦立體定向手術出現(xiàn)，改變傳統(tǒng)開顱手術方式，加快了微創(chuàng)神經(jīng)外科學的發(fā)展進程。影像導航手術系統(tǒng)儀器設備，由紅外線照像機陣列、計算機工作平臺和追蹤儀器構(gòu)成。包括：紅外線照像機陣列；計算機工作平臺；參考環(huán)；導航探針(動力參數(shù)框架)。影像引導在手術中的應用：顱腦手術：切除腫瘤操作中，影像引導系統(tǒng)提供腫瘤切除病變范圍的情況，準確地切除病變，避免損傷正常腦組織方面，提高了手術效果。經(jīng)蝶人路切除垂體腺瘤，

11、可以替代c形臂的手術中監(jiān)測，避免放射性污染。同時，神經(jīng)導航可以協(xié)助標志顱內(nèi)重要結(jié)構(gòu)，避免開顱時損傷。脊柱手術：影像導引用于脊柱的種植手術，安全地將螺絲釘和固定板種植，特別是在頸關節(jié)置換螺絲的種植、脊椎前移，脊柱外傷和矯正融合手術。協(xié)助切除腫瘤，減少脊髓的損傷。2.微骨窗人路keyhole approach直譯為鎖孔人路，形象地比喻微小的開顱范圍，是微創(chuàng)神經(jīng)外科的重要標志之一，1990年開始應用于神經(jīng)外科臨床。其優(yōu)點是手術創(chuàng)傷小，減少醫(yī)源性損傷，提高手術效果，將顯微神經(jīng)外科技術提高到一個新的水平。開顱手術時，在非生理環(huán)境下，大范圍地暴露腦組織是有害的?？s小開顱范圍，可降低術后癲癇和術后血腫等并發(fā)

12、癥的發(fā)生機會。微骨窗人路可用于顱內(nèi)腫瘤、腦血管病的手術，特別是顱底病灶的治療，如顱內(nèi)動脈瘤、垂體瘤、顱咽管瘤、聽神經(jīng)瘤和海綿狀血管瘤等。一般微骨窗人路的骨瓣2.53.0cm左右，常用的微骨窗人路有：縱裂人路；顳下鎖孔人路(翼點人路)；眶上鎖孔人路(眉弓人路)；個體化手術人路：根據(jù)每個患者的病灶不同情況(大小、性質(zhì))，選擇最佳手術人路。3.神經(jīng)內(nèi)鏡輔助手術可縮小開顱范圍，并放大手術野內(nèi)解剖結(jié)構(gòu)圖像，增強局部光照，提高了手術效果。神經(jīng)內(nèi)鏡的優(yōu)勢：與手術顯微鏡相比，神經(jīng)內(nèi)鏡下手術有三方面優(yōu)勢：內(nèi)鏡視管本身可帶有側(cè)方視角，到達病變時可獲得全景化視野，對病變進行特寫，放大圖像，辨認病變側(cè)方和周圍重要的神

13、經(jīng)、血管結(jié)構(gòu)，引導切除周圍病變組織。有角度的內(nèi)鏡顯示一些手術顯微鏡所無法達到的橋小腦角、基底池等角落。在較深的術野，手術顯微鏡的光源亮度已經(jīng)出現(xiàn)衰減，而神經(jīng)內(nèi)鏡系近距離照明，雖然圖像的立體感較顯微簡易圖像略有差距，但是深部術野的清晰程度明顯優(yōu)于手術顯微鏡；可增加局部照明，光亮度更加柔和；內(nèi)鏡鏡身長，橫截面小，適合于在狹長的腔隙、孔道內(nèi)操作。神經(jīng)內(nèi)鏡技術在神經(jīng)外科手術中的應用包括單純內(nèi)鏡手術(es)、內(nèi)鏡輔助顯微神經(jīng)外科手術(eam)和內(nèi)鏡控制顯微神經(jīng)外科手術(ecm)三種形式。神經(jīng)內(nèi)鏡手術的并發(fā)癥：神經(jīng)內(nèi)鏡手術并發(fā)癥發(fā)生率低，其中與內(nèi)鏡本身有關的主要有：操作不當造成的副損傷；感染：除了因為器械

14、消毒不徹底外，在內(nèi)鏡一顯微鏡交互過程中污染。(四)微創(chuàng)神經(jīng)外科的展望1.基因療法人類歷史上最偉大的計劃-人類基因組計劃不僅是破譯人類基因的密碼，更重要的是在分子水平上尋找預防、治療疾病的方法。細胞和分子生物學的發(fā)展，使基因治療在中樞神經(jīng)系統(tǒng)成為可能，稱之為細胞分子神經(jīng)外科。一方面，是神經(jīng)外科疾病致病基因的確認。目前已明確為基因遺傳病的神經(jīng)系統(tǒng)疾病如溶酶體儲存障礙、sandhoff綜合征、lesch-nyhan綜合征、腦海綿狀血管瘤、神經(jīng)纖維瘤病等。另一方面是神經(jīng)系統(tǒng)疾病的基因治療，主要有：中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)細胞全部基因置換：用以矯正如酶的功能障礙等的遺傳性神經(jīng)退化性病變，如溶酶體儲存障礙的治療。全

15、基因置換治療酶功能障礙，要求病毒載體系統(tǒng)能夠在神經(jīng)細胞和膠質(zhì)細胞中無毒性長期基因表達，神經(jīng)干細胞能夠充當基因治療的載體，用正常的等位基因進行基因置換，能夠有效地消除中樞神經(jīng)系統(tǒng)中由于單個基因隱性突變引發(fā)的疾病的顯性表現(xiàn)?；謴椭袠猩窠?jīng)系統(tǒng)特定位置細胞功能的基因治療：用以恢復特定的神經(jīng)細胞的亞細胞群，在神經(jīng)退化過程中丟失的功能。把病毒性載體介導的治療基因，轉(zhuǎn)移到大腦中的特定位置神經(jīng)細胞的亞群，對基因轉(zhuǎn)錄和蛋白表達進行嚴密的調(diào)節(jié)，可以用來對特定部位神經(jīng)退化性病變，進行恢復性治療?；蛘咭浦不蚋淖兊募毎蛘吲咛バ缘囊浦参?，產(chǎn)生特殊的神經(jīng)傳輸或者生長因子，恢復因神經(jīng)功能障礙引起的中樞神經(jīng)系統(tǒng)特定部位的神

16、經(jīng)功能缺失。比如帕金森病和阿爾茨海默病的基因治療。腦腫瘤的基因治療：腦腫瘤的基因治療要求轉(zhuǎn)移的基因有特殊的抗腫瘤效應，能夠選擇性表達毒性基因，引起腫瘤細胞的溶解壞死，抵制腫瘤生長，最終殺滅腫瘤并不引起正常腦組織的損害。同傳統(tǒng)的腫瘤治療方法相比較，手術、放療和基因治療的聯(lián)合使用，能夠延長某些腫瘤患者的生存期。此外，還可采用免疫治療，能夠提高治療某些腫瘤療效。腦卒中的基因治療：腦卒中基因治療導人的治療基因，能夠保護缺血損傷的神經(jīng)細胞免于凋亡，控制不同腦內(nèi)炎性調(diào)節(jié)因子表達的基因。35周短暫的基因表達，對于缺血性疾病中的正常修復過程和血管生成是有益的，可以達到治療目的。2.神經(jīng)干細胞的研究神經(jīng)干細胞具

17、有兩個顯著特征：一是具有高度的自我更新能力，能夠重復進行有絲分裂，產(chǎn)生大量子代細胞；二是在一定條件下，可以分化成神經(jīng)細胞和神經(jīng)膠質(zhì)細胞。目前神經(jīng)干細胞具有三方面的用途：一是用于損傷的神經(jīng)細胞的替代療法，將神經(jīng)干細胞移植到中樞神經(jīng)系統(tǒng)，替代因損傷或疾病而缺失的神經(jīng)細胞，對于恢復其功能有重要意義。二是充當基因治療的載體；三是應用于生命科學的研究。目前已經(jīng)能夠?qū)⑷说纳窠?jīng)干細胞在體外擴增到相當數(shù)量，并保持其增生能力長達一定時間，但中樞神經(jīng)系統(tǒng)細胞的再生，是一個十分復雜的過程，神經(jīng)干細胞應用于臨床，仍需要大量的前期工作。3.臨床診療趨向腦功能、腦血流和影像學(pet，fmr，meg等)整合為更準確切除中樞神經(jīng)系統(tǒng)病灶，提供