微創(chuàng)神經(jīng)外科術(shù)中觀察技術(shù)及其簡約化趨勢(一)

1、微創(chuàng)神經(jīng)外科術(shù)中觀察技術(shù)及其簡約化趨勢 (一)【摘要】顱腔內(nèi)病變位置深，術(shù)中觀察系統(tǒng)的作用相對重要。顯微鏡 在微創(chuàng)神經(jīng)外科那么擁有不可替代的地位，內(nèi)鏡的作用日益受到重視， 望遠鏡的價值也逐漸引起注意。目前，內(nèi)鏡輔助顯微鏡是最正確組合， 將來，可望轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)鏡輔助望遠鏡。術(shù)中觀察系統(tǒng)應(yīng)小型化和輕便化 以便于巡回手術(shù)、方便就醫(yī)，從而降低醫(yī)療費用。創(chuàng)造數(shù)字圖像采集 技術(shù)之后， 術(shù)中觀察系統(tǒng)可有經(jīng)典手術(shù)模式和視頻手術(shù)模式兩種模式。 采用視頻手術(shù)模式可實現(xiàn)術(shù)中觀察系統(tǒng)的小型化和輕便化。能否采用 視頻手術(shù)模式處理人類顱腔內(nèi)病灶，相關(guān)的研究成果還相當匱乏。 【關(guān)鍵詞】顯微鏡；望遠鏡；內(nèi)鏡；經(jīng)典手術(shù)模式；視頻手

2、術(shù)模式 顯微手術(shù)的引入是現(xiàn)代神經(jīng)外科開展史上的一個里程碑，只有顯微手 術(shù)才能成就微創(chuàng)神經(jīng)外科。顯微手術(shù)的必備工具之一是延長視覺功能 的 工 具 ， 即 觀 察 系 統(tǒng) ， 包 括 放 大 鏡 ( magnifyingglass)、 顯 微 鏡(microscope)、內(nèi)鏡(endoscope)和望遠鏡(telescope)。觀察系統(tǒng) 具有放大和照明的功能，為手術(shù)提供滿意的視線和光線。以 “長柄眼 來描述觀察系統(tǒng)的特征和功能，評價其品質(zhì)最為恰當和形象。長柄可 以伸縮和旋轉(zhuǎn)， 便于從不同的角度觀察目標， 使用者感覺舒適、 自在。 自從創(chuàng)造數(shù)字圖像采集技術(shù)之后，顯微手術(shù)便有了兩種模式：經(jīng)典手 術(shù)模式

3、(classicaloperativesurgicaltechnique,COS)和 視頻手 術(shù)模式(videooperativesurgicaltechnique,VOS)前者采用鏡下列圖像引導手術(shù)， 后者采用視頻圖像引導手術(shù)。視頻手術(shù)模式的優(yōu)勢很多：不束縛手的 操作和眼的觀察，手術(shù)舒適、自在；同步觀摩手術(shù)進程，可以實時討 論手術(shù)難點和直觀教學；保存手術(shù)資料，可以用于回憶分析和教學研 究；術(shù)中觀察系統(tǒng)可小型化和輕便化，便于巡回手術(shù)，方便就醫(yī)并降 低醫(yī)療費用。1 放大鏡神經(jīng)外科 1 手術(shù)放大鏡和頭燈最早在眼科和耳科應(yīng)用，廣視野放大鏡問世以后， 神經(jīng)外科和其他領(lǐng)域也逐步應(yīng)用手術(shù)放大鏡和頭燈。 手

4、術(shù)放大鏡的工作距離有 26.5、34 和 42cm 三種，可根據(jù)手術(shù)部位的 深淺選用。放大鏡手術(shù)需要頭戴式冷光源提供照明， Keeler 頭燈可提供 充足科研工作站的同軸光照。其中，鎢絲燈為6V、18W，在33cm的工作距離上可形成直徑為 75mm 的均勻明亮光圈；纖維光源不產(chǎn)熱， 光圈可在 30100mm 范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。放大鏡只有一個凸透鏡，只能進行簡單的放大，在微創(chuàng)化手術(shù)中的作 用不大。另外，手術(shù)放大鏡的放大倍數(shù)為 35倍，只可進行表淺的顯 微外科手術(shù)。不過，放大鏡和頭燈簡單、輕便，在神經(jīng)外科和顱底外 科仍有一定的使用價值。在眾多的觀察系統(tǒng)中，放大鏡的作用最小，開發(fā)放大鏡視頻手術(shù)模式 的研究

5、也就沒有多大的意義。2 顯微鏡神經(jīng)外科 顯微鏡是兩個以上凸透鏡組成的透鏡組，就放大效果而言，相當于兩 個以上的放大鏡。手術(shù)顯微鏡的立體放大和同軸照明使神經(jīng)外科的手 術(shù)切口縮小、組織損傷減少、病變切除率、治愈率和手術(shù)療效提高、 并發(fā)癥降低。目前，手術(shù)顯微鏡已廣泛應(yīng)用于整個神經(jīng)系統(tǒng)疾病的手 術(shù)中。手術(shù)顯微鏡的放大倍數(shù)為540倍，常用放大倍數(shù)為510倍；工作 距離在2040cm之間。神經(jīng)外科的手術(shù)顯微鏡必須具備如下性能：圖像清晰、有立體感，照明充足均勻、對組織無損害，物鏡可更換以適 應(yīng)不同深度的手術(shù)需要，可連續(xù)變倍或分級變倍以調(diào)整放大倍數(shù)，平 衡好且在三維空間可自由移動，備有同軸光源以便光源中斷時啟

6、用， 可連接照相機、攝像機等。除了普通顯微鏡 (generalmicroscopH，數(shù)字顯微鏡(digitalmicroscope) 也已上市。 普通顯微鏡和數(shù)字顯微鏡均由鏡筒組合及其固定支架組成。 普通顯微鏡的鏡筒組合由物鏡、 焦距調(diào)節(jié)旋鈕和目鏡組成， 結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 體積和重量大，需要龐大而沉重的固定支架來支撐并保持其穩(wěn)定。數(shù) 字顯微鏡的鏡筒組合由物鏡、焦距調(diào)節(jié)旋鈕和顯微攝像頭組成，結(jié)構(gòu) 簡單，體積和重量小，只需輕巧的固定支架即可支撐并保持其穩(wěn)定。 顯微鏡神經(jīng)外科既可采用經(jīng)典手術(shù)模式，又可采用視頻手術(shù)模式。 普通顯微鏡經(jīng)典手術(shù)模式極大地束縛了手的操作和眼的觀察。首先， 沉重而龐大的普通顯微鏡占

7、據(jù)了相當多的手術(shù)空間，器械傳遞和手術(shù) 操作都受到很大的影響。其次，在顯微鏡經(jīng)典手術(shù)模式中，手術(shù)醫(yī)師 必須將眼睛接近目鏡，才能從顯微鏡的鏡下列圖像獲取手術(shù)野的視覺信 息。在這種“近距離觀察、遠距離操作 的狀況下， 手術(shù)醫(yī)師需要長時間 屈曲頸部和軀干，活動空間小，變換姿勢的時機少，容易產(chǎn)生不適和 疲勞，并影響手術(shù)質(zhì)量；術(shù)者、助手、器械護士通過顯微鏡觀察手術(shù) 野的時機和效果不同，相互之間的配合很困難。為了充分發(fā)揮顯微鏡 的作用，并使手術(shù)做得舒適，神經(jīng)外科應(yīng)該建立并采用顯微鏡視頻手 術(shù)模式。早在1998年，日本學者Seiki等2就嘗試利用普通顯微鏡建立顯微 鏡視頻手術(shù)模式并將其應(yīng)用于臨床病例。到了 2

8、007 年，中國學者洪亞 平和侯小改也進行了相似研究 3。然而，他們是借助普通顯微鏡建 立視頻手術(shù)模式，只解除了顯微鏡對眼的束縛，而顯微鏡對手的束縛 依然存在。為了同時解除顯微鏡對手和眼的束縛，神經(jīng)外科應(yīng)該建立 數(shù)字顯微鏡視頻手術(shù)模式。數(shù)字顯微鏡視頻手術(shù)模式可最大限度地解除顯微鏡對手術(shù)醫(yī)師手和眼 的束縛。首先，以輕巧的數(shù)字顯微鏡取代笨重的普通顯微鏡，可最大 限度地減少顯微鏡對手術(shù)操作空間的占用，器械傳遞和手術(shù)操作幾乎 不受其影響。其次，通過視頻圖像獲取手術(shù)野的視覺信息，可 “遠距離 觀察、近距離操作 ，手術(shù)醫(yī)師的活動空間大，變換姿勢的時機多，操 作比擬舒適；術(shù)者、助手和器械護士對手術(shù)野的把握有

9、相同的時機和 效果，手術(shù)中容易配合。能否采用數(shù)字顯微鏡視頻手術(shù)模式處理人類 顱腔內(nèi)病灶，取決于視頻圖像是否真實、可信，以及視頻圖像引導的 手術(shù)操作是否準確、平穩(wěn)。迄今，相關(guān)的研究成果還相當匱乏。3 內(nèi)鏡內(nèi)視鏡神經(jīng)外科確切地說，內(nèi)鏡應(yīng)該稱為內(nèi)視鏡。根據(jù) Perneczk y的說法，內(nèi)鏡在神經(jīng)外科的用途主要有四種 46：內(nèi)鏡輔助觀察神經(jīng)外科、內(nèi)鏡獨立神 經(jīng)外科、內(nèi)鏡控制神經(jīng)外科和內(nèi)鏡輔助顯微鏡神經(jīng)外科。 但筆者認為， 如 下 表 達 更 準 確 ： 內(nèi) 鏡 輔 助 顯 微 鏡 術(shù) 中 觀 察(endoscope-assistedmicroscopeintraoperativeinspection,

10、EAM),手術(shù)在 顯微鏡下進行，內(nèi)鏡只是用來觀察顯微鏡視角以外的顱腦結(jié)構(gòu)或剩余 病 灶 ； 工 作 通 道 內(nèi) 內(nèi) 鏡 獨 立 手 術(shù)(intrathecalendoscopesolooperativesurgery,IESO),手術(shù)在內(nèi)鏡的工作通 道內(nèi) 進 行 ， 需 要 專 用 手 術(shù) 器 械； 工 作通 道 外 內(nèi) 鏡 獨 立 手 術(shù) (extrathecale ndoscopesolooperativesurgery,EESQS 手術(shù)在內(nèi)鏡的工作通 道 外進 行 ， 不 需 要 專 用 手 術(shù) 器 械 ； 內(nèi) 鏡 輔 助 顯 微 鏡 手 術(shù)(endoscope-assistedmicr

11、oscopeoperativesurgery,EAMQS 手術(shù)主要在 顯微鏡下進行，內(nèi)鏡只是用來處理顯微鏡視角以外的剩余病灶。 限于自身結(jié)構(gòu)的特殊性，神經(jīng)外科內(nèi)鏡手術(shù)一開始就主要采用視頻手 術(shù)模式，幾乎不采用經(jīng)典手術(shù)模式。根據(jù)鏡管的柔韌性，內(nèi)鏡應(yīng)該有三種：硬管內(nèi)鏡(rigidendoscope)、半 軟管內(nèi)鏡(half-softendoscope，HSE 和軟管內(nèi)鏡(softendoscope)。硬管內(nèi)鏡可提供工作通道和多種觀察角度，但其鏡管僵直，不能隨意 成角，且需要特殊的支架來支撐和固定。固定硬管內(nèi)鏡，可有多種選 擇，除了用特制配件將其固定在自持牽開器上或定向儀導向弧上之外， 還有內(nèi)鏡固定和導向裝置、內(nèi)鏡牽開器及將其固定在顱骨鉆孔上的簡 易裝置。當然，機械支架或氣動支架最好，但都很昂貴且占據(jù)較多的 操作空間。雖然軟管內(nèi)鏡和半軟管內(nèi)鏡都不能提供工作通道和多種觀 察角度，但二者的鏡管都很柔軟，可隨意成角而從不同的方位觀察。 迄今，內(nèi)鏡神經(jīng)外科普遍采用硬管內(nèi)鏡。究其原因，是過分看重其附 帶的工作通道。然而，在內(nèi)鏡神經(jīng)外科領(lǐng)域，硬管內(nèi)鏡既非必要又無 優(yōu)勢。首先，軟管內(nèi)鏡或定形管內(nèi)鏡可隨意成角而進行多種角度