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脑立体定向技术手术发展史

来源:昆明南大脑科医院 日期:2019-08-26 浏览:

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一、立体定向手术的概念

立体定向(stereotaxis)一词起源于希腊字stereos和taxis,前者意思为三维立体,后者指定向排序。作为神经外科的一个分支,立体定向神经外科是利用影像学定位和定向仪引导,将微电极、穿刺针等显微器械置入脑内特定靶点;通过记录电生理、留取组织标本、产生毁损灶或祛除病灶等方法,来诊断和治疗中枢神经系统的各种病症。神经外科医师在实施脑部手术时,常为寻找皮下病灶和伴随而来的严重创伤所困扰,首先必须准确地定位病灶在脑皮质的投影位置,切开皮质才能找到深部的病变;定位脑深部核团靶点如为某一解剖结构,则直视下无法加以区别;如果病变很小、位置深在,探查的方向难以把握;病变若位于重要功能区,皮质下的大范围的探查造成严重的神经损害。立体定向神经外科的问世,正好解决了临床工作中遇到的上述棘手问题,其主要特点是利用各种影像学扫描技术,将脑深部不可见结构显示定位的三维空间内,通过坐标定向仪引导手术器械到达靶点,定位准确、创伤小,现金在神经外科疾病的诊治中发挥着重要的作用。

二、简述立体定向手术的发展史

1、立体定向神经外科的发展史 大体分为早期和现代两个阶段

早期阶段:20世纪70年代以前,可视为立体定向手术发展的早期阶段,这一阶段的特点是依靠颅骨上或脑内的一些特定标记,通过X摄片进行靶点的间接定位。手术过程常常需要经过周密复杂的计算方能完成。1874年,Dittmar和Woroschiloff设计出一个简单的解剖定位手术刀,用于破坏兔脑和脊髓内的运动及感觉传导通路。1889年,Zernov应用数学的极坐标原理,制成一个可固定在颅骨上的立体定位装置(称为脑测量仪),用于引导颅骨钻孔手术。1907年,Rossolimo改进了Zernov立体定向装置,并称为脑地形仪。但严格意义上来讲,立体定向技术指的是应用笛卡尔三维坐标系统在三维空间中准确地定位感兴趣点的技术,而以上介绍的装置并没有真正应用三维坐标系统定位,因而没有被人认为是立体定向技术,但是也都没有使用到笛卡尔三维坐标系统。

直到1908年,英国的Horsley和Clarke在人类历史上第一次真正地使用了立体定向技术。他们按照几何学原理设计出笛卡尔三维坐标定向系统,并在Swift协助下完成了用于动物实验的立体定向技术;该装置由一个黄铜金属制作的定向框架和几根调节杆共同组成,用螺钉固定在颅骨上,以后的各类型定向仪都是在此基础上发展起来。

立体定向技术优先初是使用颅骨标记来确定靶点的,但是颅骨标记存在许多缺陷,如人类个体露骨的便已很大,与颅内深在的病灶距离过远等,因而,使用颅骨标记的立体定向头架只是在实验室内使用,从来没有真正应用于临床。1947年,美国学者Spiegel和Wycis提出使用脑内标记的想法,随后他们很快设计并制造出人类第一台以脑内标记为参照的立体定向头架,并应用该装置为1例亨廷顿舞蹈病患完成了首例人脑立体定向手术,标志着人类立体定向神经外科学领域诞生了。1969年,治疗震颤麻痹的多巴胺类药物问世,明显减少了需要立体定向手术的病源,使立体定向手术的发展态势暂趋低谷。

我国的神经外科起步于1952年,早期立体定向神经外科远远落后于西方。1964年,蒋大介研制出我国第一台定向仪并用于锥体外系疾病的手术治疗,同年许建平发表了《立体导向在神经外科上的应用》,并着手研制应用了XZ型定向仪。1966-1983年,立体定向神经外科学在我国处于停顿状态。1983年后,随着CT影像技术的发展,立体定向技术重新焕发生机。1985年,西安的吴声伶研制报道了FY85-Ⅱ型定向仪的应用。同年在南京研制报道了DZY-A型定向仪的应用;此后,各地学者陆续设计出SXFY-I型定向仪、PJ-4型定向仪、ASA-601型、ASA-602型定向仪、HB型定向仪、CJF-N定向仪等,这些定向仪在原有定向仪基础上作了改进,简单实用、价廉可靠,更适合我国的国情。

现代发展阶段:20世纪70年代以后,立体定向手术进入了现代发展阶段,计算机、先进影像学和定向仪的发展打破了立体定向神经外科停滞不前的僵局,使其在范围内再次掀起高潮。CT及MRI技术在临床的广泛应用,极大提高了立体定向技术的准确程度,同时简化了操作的过程,CT及MRI显像技术和立体定向技术的结合,使得以前立体定位方法由简单的依靠脑组织立体定向图谱或X线摄片得到的脑内固定结构换算靶点坐标,过渡到直接显示目标靶点的大小、空间位置,直接显示定位坐标点,目标大小、空间位置判断更加准确,定位更加准确。先进的立体定向仪借助CT、MRI引导,手术精度误差已达±0.3~0.5mm。借助CT、MRI引导施行手术,利用先进影像技术,随时直接观察靶点或利用探针间接定位靶点;另一种是CT、MRI扫描定位后,仍回手术室施行手术操作。

2、、国内学术发展

1981年欧洲立体定向和功能神经外科协会从世界立体定向和功能神经外科协会分离了出来,而1994年成立的亚洲立体定向、功能、计算机辅助外科学协会和2001年成立的拉丁美洲立体定向和功能神经外科协会,均选择加入世界立体定向和功能神经外科协会。现今立体定向手术研究的主要焦点:①先进影像技术引导下的立体定向手术和功能性定位;②疼痛的慢性电刺激治疗;③各种痉挛型疾病的治疗;④脑肿瘤(颅咽管瘤、丘脑胶质瘤 等)的活检、内放疗和切除;⑤脑立体定向技术辅助进行手术等。

20世纪80年代,我国脑立体定向技术引进但只限于发展中的城市有,如今国内各地神经外科采用立体定向手术治疗的疾病已达数十种,立体定向手术的治疗范围不仅包括功能性神经疾病,而且包括多种开颅手术难以解决的病症,如脑肿瘤、脑内血肿、脑囊肿、脑脓肿、脑积水、脑内异物、脑内寄生虫等。在立体定向技术发展的大趋势影响下,伴随着CT、MRI、PET扫描机和各种现代立体定向仪在我国的而进一步普及,国内立体定向神经外科的发展必然会持续下去,并进入一个新的时代。

2015年6月28日,脑立体定向技术 (脑立体定向技术) 成功落户南大脑科医院,并为西南地区众多神经系统疾病患者带去康复!

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