На «Семинаре по новой концепции минимально инвазивной хирургии», проведенном в Пекине в 2001 году, более 10 академиков из двух академий высказали мнение, что минимально инвазивная хирургия является сублимацией хирургии в 21 веке и что «минимально инвазивная Минимально инвазивные» — это новое царство хирургической науки. К малоинвазивной хирургии следует относить любые лечебные мероприятия, которые минимизируют хирургическое повреждение тканей, максимально освобождают пациента от повреждений и максимально сохраняют физиологические функции пациента. Как направление хирургии, минимально инвазивная нейрохирургия — это убеждение, что нейрохирурги должны делать все возможное, чтобы минимизировать травмы тела и внутренних тканей пациента при работе с неврологическими больными, и проводить минимально инвазивные операции. Новые достижения в области нейрохирургии. Благодаря постоянному прогрессу нейробиологических исследований, изучению и применению проекта генома человека и нейральных стволовых клеток, быстрому развитию компьютерных информационных технологий и новым открытиям в материаловедении, все это обеспечило теоретическую основу и техническую гарантию для обновления концепции нейрохирургии, что способствовало развитию современной нейрохирургии. После 1950-х годов наметилась тенденция к зрелости классической нейрохирургии; во второй половине 20-го века быстро развивались и становились популярными международные микроскопические нейрохирургические техники; в 1990-х годах нейрохирургия вступила в эру минимально инвазивных вмешательств. Минимально инвазивная нейрохирургия включает в себя шесть аспектов: (i) хирургия с наведением изображения; (ii) хирургический доступ через микрокостное окно; (iii) нейроэндоскопическая хирургия; (iv) внутрисосудистое вмешательство; (v) трехмерная радиохирургия; и (vi) молекулярная нейрохирургия (нейронные стволовые клетки и генная терапия и другие методы). В последнее десятилетие малоинвазивная нейрохирургия постепенно развивается в Китае. В некоторых экономически развитых регионах методы малоинвазивной нейрохирургии достигли международного передового уровня или близки к нему, но в масштабах страны развитие все еще неравномерно.
Столетие истории нейрохирургии
В 2001 году археологи обнаружили человеческий череп возрастом около 5 000 лет в Гаорао, провинция Шаньдун, с четкими следами краниотомии в правой затылочной области. Однако история нейрохирургии человека в мире, доступная для академического изучения, наиболее быстро развивалась в 20 веке. Историю нейрохирургии за последние 100 лет можно условно разделить на три этапа, а именно: классическая нейрохирургия, микронейрохирургия и минимально инвазивная нейрохирургия. Классический этап нейрохирургии был представлен Кушингом (1869-1939) и Денди (1886-1946). На этом этапе диагностические инструменты для неврологических заболеваний были примитивными, и только при поступлении пациента с явным неврологическим дефицитом невролог мог поставить диагноз анатомической локализации на основании симптомов неврологического дефицита и определить примерное расположение внутричерепного поражения до того, как хирург вскрывал череп для хирургического лечения. Краниальная хирургия в нейрохирургии в этот период формировалась на основе анатомических долей мозга, классической стандартной краниотомии, основанной на неврологической локализации, в сочетании с пневмоцефалографией (вентрикулографией) и церебральной ангиографией для определения локализации внутричерепных поражений и выбора хирургического маневра. В то время освещение глубокого хирургического поля опиралось на освещенные пластины давления на мозг, которые были плохо освещены, а для обеспечения надежности исследования обычно использовались большие костные лоскуты краниотомии. После 1950-х годов наступил этап микронейрохирургии. Поколение нейрохирургов, представленное Ясаргилом, более 20 лет работало над созданием и совершенствованием методов микронейрохирургии, подняв уровень нейрохирургического лечения на качественно новую ступень. На этом этапе произошло более глубокое понимание функций мозга, использование неврологического мониторинга во время операции и более надежная функциональная защита мозга и нервов. В то же время методы диагностики претерпели эпохальные революционные изменения с появлением КТ, МРТ и ДСА, которые обеспечили надежную визуализацию для раннего выявления и точной локализации внутричерепных поражений. В начале 1970-х годов, после более чем 10 лет исследований и обучения, международное нейрохирургическое сообщество смогло разработать ряд микрохирургических инструментов и оборудования, таких как высокоскоростные черепные дрели, управляемые операционные кровати и подставки для головы, автоматические ретракторы, ультразвуковые аспираторы, биполярная электрокоагуляция и гемостатическая марля, которые решили проблемы освещения, узкого операционного пространства и гемостаза, смущавшие нейрохирургов. завершил практические исследования и обучение в области микро (мозговой) диссекции, заложив надежную основу для популяризации и стандартизации микро-нейрохирургии. Микроскопическая нейрохирургия взяла за основу классическую нейрохирургическую «лоботомию» и продвинула ее в направлении фокальной резекционной хирургии, минимизируя повреждения и нарушения тканей мозга и исследуя новые подходы: подход с использованием птеригоидной точки, транскраниальный подход и лобно-орбитозигоматический подход. чтобы достичь очага поражения. После создания микронейрохирургии в 1950-х годах и после почти полувекового развития и совершенствования микронейрохирургия завоевала популярность в международной области нейрохирургии и постепенно вступает в эру минимально инвазивной нейрохирургии.
Минимально инвазивная нейрохирургия
1. Обзор
Минимально инвазивная нейрохирургия основана на развитии микронейрохирургии. Достижения в медицине стали возможны благодаря стремительному прогрессу в области наук о жизни, компьютеров и материаловедения.
позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ), функциональный магнитный резонанс (ФМР), трехмерная церебральная ангиография (3d-DSA) и магнитоэнцефалография (магнитоэнцефалография).
фалограммы (МЭГ), которые не только обеспечивают раннюю, точную и быструю диагностику неврологических расстройств, но и локализуют важные функции мозга, такие как движение конечностей и язык, в изображениях, которые видны непосредственно, обеспечивая надежную визуализацию, позволяющую избежать повреждения этих неврологических функций во время операции. В то же время, сочетание визуализации и компьютерных технологий, а также использование новых инженерных материалов в медицинских клиниках привело к созданию большого количества нового высококачественного хирургического оборудования и инструментов, таких как хирургия с наведением изображения, нейроэндоскопия, стереотаксическая радиотерапия (x-нож, гамма-нож), мониторинг мозгового кровотока и электрофизиологический мониторинг, которые внесли большой вклад в развитие минимально инвазивной хирургии. Кроме того, с развитием общества концепция лечения постепенно перешла от подхода, ориентированного исключительно на болезнь, к подходу, ориентированному на пациента, и концепция лечения в 21 веке перешла к «социально-психолого-биологической» модели.
2.Минимально инвазивная концепция
Концепция минимально инвазивной нейрохирургии заключается в диагностике и лечении нейрохирургических заболеваний таким образом, чтобы минимизировать медицинские травмы и максимально защитить и восстановить неврологическую функцию с помощью наименее инвазивной операции, чтобы решить проблему боли пациента. Понятие минимально инвазивной нейрохирургии следует понимать комплексно. Одностороннее понимание минимально инвазивной нейрохирургии — это неправильная трактовка понятия минимально инвазивной нейрохирургии, когда во время операции делается небольшой разрез или применяется определенный хирургический инструмент. Минимально инвазивная нейрохирургия характеризуется миниатюрностью, интеллектуальностью и закрытостью, что делает процедуру более безопасной и надежной, сокращая пребывание пациента в больнице и период восстановления, а также снижая расходы на здравоохранение.
Минимально инвазивные методы нейрохирургии
1. нейрохирургия с наведением изображения
Нейрохирургия с наведением изображения (IGS), также известная как нейронавигация или безрамная стереотаксическая хирургия, является важной частью минимально инвазивной нейрохирургии и представляет собой современную технику, разработанную на основе стереотаксической хирургии мозга. В начале 20-го века, между 1906 и 1908 годами Генри и Кларк разработали цефалометрический прибор для изучения глубокой анатомии мозга у животных. Основываясь на этом, в 1912 году Кларк впервые разработал каркасный аппарат для использования на людях. С тех пор исследования стереотаксических инструментов для мозга не прекращались, и в 1949 году Лекселл разработал полуарочную цефалическую раму, заложившую основу для развития стереотаксической хирургии мозга. В начале 20-го века в ранней стереотаксической хирургии мозга использовались данные визуализации, полученные на пленках черепа и пневмоэнцефалографии, для позиционирования мозга в соответствии с геометрическими принципами в надежде на точное обнаружение внутричерепных поражений. В 1980-х годах была представлена бескаркасная стереотаксическая хирургия мозга, изменившая традиционный подход к краниотомии и ускорившая развитие минимально инвазивной нейрохирургии. Процесс развития минимально инвазивной нейрохирургии ускорился. Система навигации по изображению состоит из массива инфракрасных камер, компьютерной рабочей платформы и приборов слежения. Сюда входят: (i) массивы инфракрасных камер; (ii) компьютерные рабочие станции; (iii) опорные кольца; и (iv) навигационные зонды (рамки силовых параметров). Применение визуальной ориентации в хирургии: ① Кранио-церебральная хирургия: в операции по удалению опухоли система визуальной ориентации предоставляет информацию о степени поражения опухолью при резекции, точно удаляя поражение и избегая повреждения нормальной ткани мозга, улучшая хирургический эффект. Транссфеноидальный человеческий подход для удаления аденом гипофиза может заменить интраоперационный мониторинг с помощью С-арма и избежать радиоактивного загрязнения. В то же время, нейронавигация может помочь в маркировке важных внутричерепных структур, чтобы избежать их повреждения во время краниотомии. ② Хирургия позвоночника: Наведение изображения используется в хирургии позвоночника для безопасной имплантации винтов и фиксирующих пластин, особенно при имплантации винтов для замены шейного сустава, переднем смещении позвонков, травмах позвоночника и корректирующей хирургии слияния. Способствует удалению опухолей и уменьшает повреждение спинного мозга.
2. подход с микроключом
Подход «keyhole approach», что переводится как «подход через замочную скважину», является метафорой небольшого черепного отверстия и является одним из важных символов минимально инвазивной нейрохирургии. Преимущества этого подхода в том, что он менее инвазивен, снижает травматизм, улучшает результаты операции и поднимает микронейрохирургическую технику на новый уровень. Во время краниотомии обширное воздействие на ткани мозга в нефизиологической среде является вредным. Уменьшение объема краниотомии снижает вероятность таких осложнений, как послеоперационная эпилепсия и послеоперационная гематома. Метод микрокостного окна может быть использован для хирургии внутричерепных опухолей и цереброваскулярных заболеваний, особенно для лечения поражений основания черепа, таких как внутричерепные аневризмы, аневризмы гипофиза, краниофарингиомы, невромы слухового нерва и кавернозные гемангиомы. При обычном подходе с микрокостным окном используется костный лоскут размером около 2,5 х 3,0 см. Обычно используются следующие подходы с микрокостным окном.
(1) Подход с использованием продольной фиссуры.
(2) маневр нижнего височного отверстия (маневр птеригоидной точки)
(3) супраорбитальный фораминальный подход (подход через надбровную дугу).
(4) Индивидуальный хирургический подход: наилучший хирургический подход выбирается в соответствии с различными условиями (размер и характер) поражения каждого пациента.
3. Нейроэндоскопическая ассистированная хирургия
Объем краниотомии может быть уменьшен, а изображение анатомических структур в операционном поле может быть увеличено и усилено местное освещение, что улучшает результаты хирургического вмешательства. Преимущества нейроэндоскопии: По сравнению с операционным микроскопом, нейроэндоскопическая хирургия имеет три преимущества: ① Сама эндоскопическая трубка может иметь боковой обзор, поэтому при достижении очага поражения можно получить панорамный вид, можно получить вид очага «крупным планом», можно увеличить изображение, определить важные нервы и сосудистые структуры на стороне очага и вокруг него, и направить их на удаление. Это позволяет определить важные нервные и сосудистые структуры на стороне поражения и вокруг него, а также направляет удаление окружающих тканей. Наклонный эндоскоп показывает углы понтоцеребеллярного рога и базального бассейна, недоступные для операционного микроскопа. ② В более глубоких областях яркость источника света операционного микроскопа снижается, тогда как нейроэндоскоп освещается с близкого расстояния. Хотя стереоскопическое изображение несколько отличается от простого микроскопического изображения, четкость более глубоких областей значительно лучше, чем у операционного микроскопа; местное освещение может быть увеличено, а яркость света мягче; ③ Корпус эндоскопа длинный и маленький в сечении, что подходит для работы в узких полостях и отверстиях. Применение нейроэндоскопических методов в нейрохирургии включает три формы: только эндоскопическая хирургия (ES), микронейрохирургия с помощью эндоскопа (EAM) и микронейрохирургия под контролем эндоскопа (ECM). ② Осложнения нейроэндоскопической хирургии: Частота осложнений нейроэндоскопической хирургии низкая, среди которых основные связаны с самим эндоскопом: ① боковые травмы, вызванные неправильной работой; ② инфекции: загрязнение во время эндоскопии при взаимодействии с микроскопом, в дополнение к неполной стерилизации инструментов.
Перспективы развития минимально инвазивной нейрохирургии
1. генная терапия
Величайший проект в истории человечества, проект «Геном человека», призван не только расшифровать код человеческих генов, но, что более важно, найти способы профилактики и лечения заболеваний на молекулярном уровне. Развитие клеточной и молекулярной биологии сделало возможной генную терапию в центральной нервной системе, называемую клеточно-молекулярной нейрохирургией. С одной стороны, происходит идентификация генов, ответственных за нейрохирургические заболевания. Неврологические расстройства, которые в настоящее время идентифицированы как генетически наследуемые заболевания, такие как лизосомальные нарушения хранения, синдром Сандхоффа, синдром Леша-Нихана, церебральная кавернозная гемангиома, нейрофиброматоз и др. С другой стороны, генная терапия неврологических заболеваний доступна для.
(1) Полная замена генов в клетках центральной нервной системы: используется для коррекции наследственных нейродегенеративных патологий, таких как дисфункция ферментов, например, для лечения лизосомальных нарушений хранения. Для полной замены генов при ферментной дисфункции необходима вирусная векторная система, способная к нетоксичной длительной экспрессии генов в нейрональных и глиальных клетках, нейрональные стволовые клетки, способные выступать в качестве векторов для генной терапии, и замена генов на нормальные аллели, способные эффективно устранить доминантные проявления заболевания в ЦНС, обусловленные рецессивными мутациями в отдельных генах.
(2) Генная терапия для восстановления клеточной функции в определенных местах ЦНС: используется для восстановления определенных субпопуляций нервных клеток, утративших функцию во время нейродегенерации. Перенос терапевтических генов, опосредованный вирусным вектором, в специфические субпопуляции нейронных клеток мозга, с жесткой регуляцией транскрипции генов и экспрессии белков, может быть использован для восстановления функции конкретных участков нейродегенеративной патологии. В качестве альтернативы, генетически измененные клетки или эмбриональные трансплантаты могут быть пересажены для производства специфических факторов нейротрансмиссии или роста, которые восстанавливают неврологический дефицит в определенных частях центральной нервной системы, вызванный неврологической дисфункцией. В качестве примера можно привести генную терапию болезни Паркинсона и болезни Альцгеймера.
(3) Генная терапия опухолей мозга: Генная терапия опухолей мозга требует передачи генов со специфическим противоопухолевым действием, которые могут избирательно экспрессировать токсичные гены, вызывать лизис и некроз опухолевых клеток, противостоять росту опухоли и в конечном итоге убить опухоль, не причиняя вреда нормальной ткани мозга. Сочетание хирургии, радиотерапии и генной терапии может продлить жизнь пациентов с определенными опухолями по сравнению с традиционным лечением опухолей. Кроме того, иммунотерапия может быть использована для повышения эффективности лечения некоторых опухолей.
(4) Генная терапия при инсульте: Генная терапия при инсульте позволяет получить терапевтические гены, способные защитить ишемически поврежденные нервные клетки от апоптоза, и гены, контролирующие экспрессию различных воспалительных регуляторных факторов в головном мозге. 3-5 недель преходящей экспрессии генов благотворно влияют на нормальный процесс восстановления и ангиогенез при ишемических заболеваниях и могут быть использованы в терапевтических целях.
2. исследование нейральных стволовых клеток
Нейральные стволовые клетки имеют две отличительные особенности: во-первых, они обладают высокой степенью способности к самообновлению и могут неоднократно подвергаться митозу для получения большого количества дочерних клеток; во-вторых, при определенных условиях они могут дифференцироваться в нейральные клетки и глиальные клетки. В настоящее время нейральные стволовые клетки находят три применения: во-первых, они используются для заместительной терапии поврежденных нервных клеток. Трансплантация нейральных стволовых клеток в центральную нервную систему для замены нервных клеток, отсутствующих из-за травмы или болезни, важна для восстановления их функций. Во-вторых, он используется в качестве средства для генной терапии; в-третьих, он применяется для исследований в области наук о жизни. В настоящее время возможно расширение нейральных стволовых клеток человека до значительного количества in vitro и поддержание их пролиферативной способности в течение определенного периода времени, но регенерация клеток центральной нервной системы — очень сложный процесс, и применение нейральных стволовых клеток в клинике все еще требует большой предварительной работы.
3.Тенденции в клиническом лечении
Интеграция функций мозга, мозгового кровотока и визуализации (ПЭТ, фМР, МЭГ и т.д.) дает более надежную гарантию для более точного удаления поражений ЦНС и еще больше повышает уровень минимально инвазивной нейрохирургии. Дополняющие друг друга методы нейронавигации и ультразвука, применение контрастных и ультразвуковых технологий и т.д. позволили добиться более четких границ опухолей и кровеносных сосудов в головном мозге, не только полностью удалить опухоли, но и избежать повреждения важных сосудов головного мозга. Ученые и техники в области медицинской инженерии разработали Brain Suit — интегрированную систему диагностики и хирургического лечения, открывающую новую страницу в минимально инвазивной нейрохирургии. Появление новых знаний и методик способствовало изменению концепции хирургического лечения в нейрохирургии, а изменение концепции нейрохирургов, безусловно, обогатит знания и опыт нейронауки и, несомненно, будет способствовать прогрессу дисциплины нейрохирургии.