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第四集《攻入颅腔》

 夜话聊斋 2019-06-28

神经外科之历史的独特性在于,它是临床医学中为数不多的一门可称之为古老又年轻的学科,说其年轻乃是因为神经外科的独立及成熟还是较晚近的事,说其古老是因为其最初的起源甚至远在飘渺的史前岁月。由遥远的史前岁月遗存至今的骷髅头骨,往往令人联想到昔日嶙峋的鬼火、死亡的恐怖与神秘,但对于古病理学家来说,这也是开启原始医学神秘面纱的重要线索。

20152月,吉林大学边疆考古研究中心的科研人员在对小河墓地的古人口学进行研究时,采集了130具人骨。发现了一例比较典型的接受了颅骨环钻手术的女性个体,这具女性人骨来自3500年前,年龄在40-45岁之间,头部有一个直径约6厘米的圆形钻孔。据研究颅骨环钻术曾盛行于许多部,早在10000年前的颅骨上就能找到这种钻孔,欧洲、北非俄罗斯、玻利维亚、加纳利群岛以及秘鲁都发现了有这种环钻术特征的古代头颅,在法国的一处公元前6500年的考古遗址上,科学家研究了120个史前人颅骨,其中有40个有环钻术的痕迹。

这些钻孔代表着什么?难道真的是史前的人类进行的某种手术?还是作为诅咒或巫术的一部分施加于人的刑罚?人们是在何种情况下接受的这类操作?钻孔之后是直接死掉了,还是又活了一阵子?又或者,如果这些钻孔是在人死后的头骨上操作的,那又有什么稀奇的?

乐观一点猜测,这可能说明人类在很古老的年代便已掌握惊人的外科技术,可以用某种尖锐的石头在颅骨上打孔,切取部分颅骨。可能的方法是大致沿着圆形的边缘钻出一系列小孔,等这些小孔围成一个圆时,就可以撬开移除这块骨片——想象一下我们是如何撕取邮票的。

1865年业余人类学家Ephraim George Squier(1821-1888)第一次向人们展示他从秘鲁获取的一个原始人颅骨,上面有一个清晰的孔洞,而且在洞的周围有新骨生长愈合的痕迹,也就是说,这个孔钻完之后,这个人至少存活了一段时间,古病理学家们又陆续对其他骷髅遗迹进行考察,他们惊讶地意识到,这也许是在当时非常常见的一种操作,但,这是治疗意义上的脑外科手术吗?

我们有理由认为,这些手术更可能来源于巫术观念而非治疗目的,但有可能他们在施行这些手术时无意中发现过其实用意义。比如头痛、惊厥或者疯癫时,环钻术后,病人的症状减轻了。我们还不知道当时是否有办法在操作时缓解疼痛,有证据显示,这个操作刚开始不久就中断了,估计是实在太疼了。

公元前1800年,古埃及的史密斯纸草文就有关于脑外伤方面的记载,古希腊希波克拉底文集中也记录有颅骨环钻术,他还观察到头部的一侧受到打击有时可伴随对策的肢体抽搐和瘫痪,他指出颅脑外伤合并硬脑膜撕裂的预后较差,这些详细的观察记载即使在今天看来也很令人钦佩。从文艺复兴时代以后的几百年间,当外科医生面对一名头外伤患者时,究竟如何处理,颅骨钻还是不钻,也引发过巨大的争论。

由于脑结构和功能的复杂,医学界关于脑部的认识过程也极其缓慢,在相当长的一段时间里,人们甚至不知道大脑的不同区域有不同的功能定位,直到19世纪60年代,法国医生Jean-Baptiste Bouillaud才对这个观念提出挑战。

(Jean-Baptiste Bouillaud,1796-1881)

1861年法国外科医生Pierre Paul Broca收治一名濒死的男患,此人在21年前曾突然丧失语言功能,该男患在入院后第6日死亡,尸检发现其左侧额叶第二和第三脑回的后半部有病灶存在,半年后Broca又遇到第二例类似的病患和尸检机会,由此Broca构想出大脑人类的语言中枢位于大脑左额叶后下部——额下回后部,从此创造了神经定位的概念,因这个部位损伤而出现的失语现象就被命名为Broca失语,而Broca最早发现并定位的额下回后部也被称为Broca区。

(Pierre Paul Broca,1824-1880)

很显然,神经外科作为一门独立的学科也只能在19世纪末神经病学、麻醉术、无菌术发展的基础上诞生。

神经外科先驱格拉斯哥皇家医师学院(Royal College of Physicians and Surgeons of Glasgow)的外科教授William Macewen是李斯特的学生,他一向支持李斯特的无菌手术原则。

(William Macewen,1848-1924

1879年,Macewen在英国格拉斯哥第一次正式进行开颅手术,他为一患者成功切除了左前颅凹扁平状脑膜瘤,获得了良好的效果;1881年他为一例脑脓肿患者行开颅脓肿引流术获得成功;1888Macewen又成功地施行了两例慢性硬膜下血肿清除术和第一例椎板切除减压术,1893年报道了治疗脑脓肿取得的成绩,他在颞骨麟部钻颅,暴露切开硬脑膜,将硬脑膜翻向一侧,采用空心针对脑脓肿进行定位并扩大隧道,在第一钻颅口的下方再次钻颅并切开硬脑膜以便对口引流,然后彻底冲洗,并在各切口撒布一层厚厚的硼酸粉。

李斯特的外甥Rickman John Godlee也在1884年将无菌术用于神经外科,对脑肿瘤定位后进行了切除,患者为25岁男性,临床表现为左臂进行性无力和左侧肢体抽搐,Godlee在中央沟出采用钻孔开颅,打开影魔后发现胶质瘤位于脑表面,该肿瘤切除术后的21天里,患者生存良好,但后来患者出现脑疝,在术后第4周死于脑膜炎。

(Rickman John Godlee,1849-1925

该病例在当时的英国引起巨大轰动,Macewen等人均参加了病例讨论,一直认为脑部肿瘤的切除手术是可行的,并提出了手术指征,同时参加该讨论会的还有在当时的医学界与Macewen并驾齐驱的另一位英国人外科医生Victor Alexander Haden Horsley

(Victor Alexander Haden Horsley1857-1916

1887Horsley第一次行推板切开椎管内脊膜瘤切除术获得成功;1889年首先倡导了半月神经节后根切断术治疗三叉神经痛;遗憾的是在第一次世界大战中,Horsley随军服务远征中东,不幸于1916年中暑身亡,享年59岁。

Horsley的善良、谦逊和慷慨使他赢得患者、同事和学生的敬重,他虽生于权贵之家,却致力于改善平民的生存状态,为妇女争取选举权,力促医疗改革,为工人阶级提供免费医疗,他的睿智和精力,他精湛的手技和对社会发展的贡献,使其无愧于神经外科先驱这一称号。

后人评价近代神经外科的初创时代总结道:近代神经外科诞生于1870~1890年间的英国,主要应归功于Macewen和Horsley。在19世纪末20世纪初,神经外科学面临着种种困难,诸如手术器械的短缺、手术经验的不足、术前术后处理不严密、术后严重脑水肿及颅内感染,凡此种种,几乎要将神经外科这个外科界初生的婴儿扼杀在襁褓之中,种种可怕醒目的数字,残酷地显示在人们的眼前:1896年Auvray的脑瘤手术,仅有47例作了减压姑息性手术;1898年 Star报告84例脑瘤手术,大脑肿瘤死亡率达50%,小脑肿瘤死亡率80%。

这些残酷的事实是神经外科史上充满忧伤的一页,但神经外科领域的拓荒者们在痛苦、死亡与失败面前并没有止步,而是不断地在艰难中探索,这一探索过程是如此之曲折复杂,以至于后人甚至难以将这段历史完整重现,当此之时,神经外科要解决的最基本的问题是:如何开颅?如何止血?如何关颅?窥一斑而见全豹,我们且不妨先从这几个问题的解决过程入手,看看柳叶刀是如何进入颅腔的。

打开颅骨的骨瓣是进入颅腔的必需,巴累曾设计了一种围绕一固定点旋转切割刀可制造圆形骨瓣的器械,后来又有改进,但这种方法有时不能全层切口颅骨,还可能伤及硬脑膜,Horsley开创的方法最为简捷实用,因此一直沿用至今,即在切口线上的颅骨适当几个位点钻孔,然后用锯锯开颅骨。随后,又有人设计了相应的线锯和导板和专门用于钻孔的便携马达,从而使开颅变得十分快捷。

Cushing是继Horsley之后又一位神经外科的巨匠,对于快速开颅,Cushing有不同的观点,他认为电动工具可能失控而导致脑组织损伤,所以他推荐使用手摇钻钻孔,再插入导板保护脑膜,然后用线锯将两孔间的颅骨锯开。

 (Harvey Williams Cushing,1869-1939)

由于头皮有丰富的血液供应,因此头部手术的止血有其特殊性,也许有人经历过简单的头皮裂伤,那一定是难忘的经历,其出血速度可以用“涌”来形容,远不是别处的出血简单的按压就能自止,通常需要到医院的急诊外科进行缝合。我在普外科实习时,曾接诊一个刀伤的患者,身中17刀,医院里好几个科室一起进手术室进行抢救,但由于该患者较健壮,腹部的两刀根本没有砍进腹腔,而且到我们进入手术室时,虽然切口很长,但早已不再出血,但头部就不同了,我们从头到脚好几个科室的医生拖鞋底下沾的血,几乎都是由头皮裂伤的断面喷涌出来的……这个患者当时已有失血性休克,估计大部分是由头皮裂伤出血导致的。

头皮止血技术起源于19世纪末,并形成当今止血技术的雏形,早期曾采用过切口外周的头皮连续缝合的方法止血,后期再拆除,还有人提倡在头皮切开前,头皮大血管予以结扎,颈动脉显露,必要时加以阻断。Cushing采用的方法是,在切开头皮时,助手用手指紧按切口之两侧压迫血管,切口尽可能一刀切至帽状腱膜下层,立即将血管钳夹在腱膜上,利用血管钳之下垂重量压迫头皮以止血,这一方法使头皮软组织部分很少出血,效果优于以前任何一种方法,但这就需要成捆的血管钳,特别是皮瓣上的血管钳相当笨重而且妨碍操作,人们就设计较轻便的器械来替代,直到1936年冬Raney弹性头皮夹的出现,这一问题才得到了较好的解决。

(头皮夹)

颅腔所以难进,自然远不是头皮这一重障碍,解决了头皮出血的问题,紧随而来的则是更为棘手的颅骨出血的问题,早期在开颅手术中,曾经使用过现在看来非常奇葩的方法,比如碎木头屑、棉花、羊毛,甚至还使用过象牙屑——幸亏象牙屑止血未能成为常规,否则大象灭绝的速度就更快了,所谓病急乱投医,但人们急切地想解决一些棘手的问题时,真的是什么手段都有可能尝试。

1886年,Horsley开始使用骨蜡止血,这一问题便迎刃而解并沿用至今,神外无Horsley,万古如长夜,一代宗师,自然是出手不凡。

头皮、颅骨的止血问题解决了,最关键的问题出现了——颅内止血。

脑组织出血了怎么办?为了解决这一问题,人们先后采取的办法包括用烧红的针烙,对环绕病灶的大血管进行结扎,用可吸收棉片轻压,U形银夹及钛夹,电凝,收敛剂,纤维蛋白……神经外科开创阶段,大量先驱做了可贵的探索,以对神经外科的贡献多寡而论,Cushing无疑是这些前辈中的翘楚。

如果说近代神经外科诞生于19世纪末的英国的话,那么神经外科的发展与成熟则无疑是在20世纪初的美国——这主要是因为Cushing的贡献,他是一位杰出的神经外科手术技术革新家,也是美国神经外科的创始人。早在1917年他就首先提出:神经外科手术操作原则,必须手法细腻,止血彻底,要尽力保护脑组织等。从这些原则中我们可以很明显地看出Halsted外科原则的影子——精细操作,不求速度。他在垂体肿瘤、听神经瘤、脑膜瘤和颅脑损伤等方面的研究举世闻名,先后处理脑瘤2000多例,到1915年他的手术死亡率已下降至7.3~8.4%,与同时代的外科医生比较,同时期内其他统计则介于37%~50 %。

他首先设计了用小夹夹住帽状健膜外翻止血;与弟子Kenneth Mckenzie发明、设计了用于控制脑部血管出血的银夹,并设计了相应银夹钳、银夹台;他与物理学家W·T· Bovie合作,创制了高频电刀及电凝,并证明了电凝技术在切除脑肿瘤时的止血作用;他首先提出了术毕要缝合硬膜与帽状腱膜,从而减少了创口的感染和渗漏,上述原则迄今仍为神经外科界所遵循。在100年前简陋的条件下,做出如此巨大的成就,实属难能可贵,他在遗嘱中要求在他的墓志铭中刻上“第一个帽状腱膜缝合者长眠于此”,可见他对自己的这一贡献深感自豪。

尤其是Cushing离开霍普金斯大学医院之后,在哈佛大学Peter Bent Brigham医院创立的美国神经外科医师中心给世界各国神经外科医师的培养及神经外科的发展作出了杰出的贡献。像他的导师Halsted一样,Cushing也是一位伟大的导师,桃李满天下,高足甚多,在第一次世界大战之后,经他培训的神经外科医生除美国而外,还有比利时、加拿大、罗马尼亚和英国的不少神经外科医生,他们大都成了本国神经外科的带头人。

Cushing在神经外科方面的贡献不可不谓之伟大,但就是这样一位巨人,其心胸却并像Halsted那般宽广,他并不愿意看到自己被后辈超越,Cushing与其最著名的弟子Walter Edward Dandy之间的恩怨纠葛足以让人窥见这偏狭的一面。

我们在前面回顾麻醉起源的部分曾提到伟大的化学家Davy晚年认为最大的发现是一个人——法拉第,但其实Davy对青出于蓝的法拉第后来巨大的贡献十分嫉妒,做了很多对法拉第不利的事,甚至暗地里指责法拉第剽窃,给法拉第的积极性和探索精神平添了一段磨难。历史总是惊人地相似,在CushingDandy这一对儿师徒之间,也上演过一段几乎一样的纷争。

Dandy聪明过人,在密苏里大学医学院求学期间成绩没有低于A的,毕业前他写信给霍普金斯医学院院长写信,希望能够在那里继续他的医学教育,密苏里大学的推荐信和他本人的优秀成绩帮助他进入了霍普金斯,在霍普金斯大学医学院学业结束时,他在解剖学和外科学上的能力引起了Cushing的注意,Dandy也久仰Cushing的大名,Dandy求见Cushing之后开始在他的实验室工作,一年后任Cushing的住院医师,随后相处的过程中两个个性迥异的人之间发生了许多不愉快的冲突。

1910Cushing接受了哈佛大学教授的聘书,拟聘其为将要成立的Peter Bent Brigham医院的外科主任,临行前Cushing找到正在实验室的Dandy,询问他脑积水实验方面的情况,Dandy出示了部分材料,Cushing却把这些材料放进了自己的手提箱,Dandy把这些材料又从这手提箱里拿出来,并宣称这些成果是自己的,Cushing当然很生气,离开实验室前,对Dandy说,这些材料没什么了不起。冲突的结果是,在1912Cushing即将正式去哈佛大学任职时,只是简单地通知Dandy,你不必随我去波士顿了,因我的离开,霍普金斯大学医院也将取消我名下的医生职位……这等于是Dandy的饭碗立刻成了问题,正是祸不单行的日子,这年夏天Halsted也离开了霍普金斯医院,当时的医院主管对Dandy说,目前医院没有你的位置了,只能看明年Halsted回来后,你是否能投在他门下工作。

Dandy的才干Halsted早就有耳闻,因此待其回归后,直接将其招致麾下,继续支持他的神经外科实验研究,Dandy出色地完成了脑积水的实验研究,确认了脑积水的成因和分型,这让Halsted大为赏识,他认为这应该是Dandy最好的成绩了,不会有人能够在一个领域里接二连三地取得重大突破,但后来的事情证明,即使伟大如Halsted这样的慧眼伯乐,也低估了Dandy才华,脑积水的研究只是他一生当中重大学术贡献之一。

1916年,Dandy又开展了松果体切除的研究,证明了实验动物在切除松果体后不会出现性早熟或精神早熟。1917Dandy多次观察到颅脑损伤后产生颅内积气的现象,产生了将空气直接注入脑室进行诊断的联想,他大胆实验,于1918年发明了“脑室空气造影术”,并在Ann Surg杂志上发表了论文,名噪一时。

空气脑室造影是向人的侧脑室或蛛网膜下腔注入气体,可使脑室系统在X线中显示出来,从而大大提高了脑部病变的定位诊断,使手术成功率倍增,死亡率及致伤率大为下降。Cushing的助手Horrax GDandy的这一贡献非常赞赏,他说,这种诊断方法不仅能对目前不能定位的脑肿瘤做出明确诊断,还能对许多位置不明确的颅内新生物精确定位,从而给病人带来治疗机会。

当时还有人评价说,这是神经外科最伟大的发明。但Cushing对此事的反应却反常奇怪,他没有立刻采用这项新技术,反而在学会上批评了Dandy的数据,他在给Dandy的信中说,你不要对这项技术的重要性过于夸张,以免使人们对其期望太高,在当下,从事外科工作就像双眼被蒙了黑布。Dandy对这些指责直截了当地反驳道:“所有的脑肿瘤的定位都没有失误,您纠缠的只是细枝末节的东西,目的只是想把水搅浑。”

这一年,32岁的Dandy头一回让Cushing见识了什么叫后生可畏,Cushing的不认可并没有阻挡这项技术的推广,世界医学界很快认可了脑室空气造影术,这样的青出于蓝难免让Cushing心里泛酸,但更严峻的挑战还在后面。

Cushing的时代,听神经瘤的手术治疗本是其拿手好戏,他在1917年率先提出听神经瘤的囊内部分切除术,并被广泛认可。Cushing之前企图全切除听神经瘤的手术死亡率高达80%Cushing认为根治性的全部切除太危险,他的术式使死亡率降低为10%,但于该肿瘤的囊壁并未被切除,因此肿瘤会复发,术后5年死亡率高达56%

1921年,Cushing一手调教出来的高徒Dandy却开展了全切除术,他用改进的手术方式,先行囊内切除,再将包膜仔细的剥除,并不损伤重要的神经组织,完整切除毕,原本被肿瘤挤压移位的组织恢复原位,治疗效果更好。

1925年共完成5例这样的手术无一例死亡,后来这一术式取代了Cushing的囊内切除成了听神经瘤的标准术式。这意味着什么?

Dandy在这一领域的技术已经彻底超越了自己,后浪彻底把前浪拍死在沙滩上了,懊恼的Cushing写了一封气势汹汹的谴责信,这让Dandy感到很受伤,他回信说:“您的误判,虚伪的嘲笑,和对后起之秀的嫉妒,意味着故意伤害牺牲别人,这将在很大程度上玷污您的荣誉,与您的身份极其不符……令我无限伤心的是,那个因固有成见而对我进行迫害的不是旁人,正是对我恩重如山的授业恩师,奉为楷模的同道,人称现代神经外科一代宗师的Cushing……”

美人白头,英雄迟暮,都是人生难免的遗憾,在一封Cushing没有发出的信中,我们看到了这样的文字:“每个人都知道你曾是我的学生,他们当中的大多数都认为你已经远远地超越了你的老师……”这真是像极了戴维晚年说自己一生最大的贡献是发现了法拉第——那个被他多次迫害的法拉第。

1922Cushing在一次讲课中说道:“时至今日,在整个外科范畴内还没有能比成功地切除脑膜瘤并伴有良好的功能恢复最令人感到欣慰了,特别是如果能在事先做出正确病例诊断的患者。困难显然是极大的,有时是很难克服的,虽然还有许多令人失望的结局,但相信下一代神经外科外科医师会毫无疑问地做出重大的突破。”很显然Cushing并没有做到知行一致,难道他所期望的下一代的超越是指的在他死后?

Cushing是何等人物,对于这位如此出色的弟子将会在医学史上获得怎样的评价他不会意识不到,但人性的偏狭还是让他没能公正地对待Dandy,这一对儿师徒这一对儿神经外科史上的巨擘,终究没能化解这段恩怨。

1941222日,在霍普金斯大学65周年的纪念大会上,Dandy被授予肖像荣誉奖,当一位同道将其画像送上大会主席台时,深情地回顾了他在专业生涯中的辉煌成就:“Dandy是一位独立的干将,对所有现代知识都心存疑虑,并在这种强烈的求知欲望下不断对事物提出新观点,他敢于挑战困难,百战百胜。他的想象力是如此活跃、丰富,其成功的秘诀是勤于思考。每当灵感出现于脑海,他就凭着执着的信念和百倍的努力去付诸实践,他在神经外科技术方面的贡献,至今令人难以望其项背,他具有的创新思维和天赋,给我们大学平添了不少光彩。主席先生,请允许我代表一群仰慕Dandy的好友,向霍普金斯大学线上他的肖像,这是一幅伟大富有个性色彩的肖像。

 (Walter Edward Dandy,1886-1946)

至此一阶段,神经外科的历史才刚刚完成艰难的开局,柳叶刀攻入颅腔,日臻完善,虽代价惨重,但战果辉煌。

当然神经外科的范畴不只是进入颅腔这么简单,神外也不仅仅指脑外,其领域远比字面意义上的脑外要广得多,神经系统的组织包括脑、脊髓、周围神经及自主神经组织四个组成部分,此外,它的外围结构如头皮、颅骨、脑脊膜、脑垂体及供应这些结构的血管也与神经外科的工作有千丝万缕的联系,这些组织的先天畸形、创伤、炎症、新生物、代谢营养障碍退行性变等再诊断与治疗时都需要用到神经外科的方法。

神经外科的复杂性,决定了征服这一领域疾病必然是一个极其艰巨的医学任务,这一使命不可能由几个天才人物或几代医生就能完成,现代神经外科的发展,在很大程度上与物理学、放射学、计算机学、生物学等多学科的综合发展是分不开的。

尤其是影像学的进步对神经外科的发展的意义更是重中之重,回想在Dandy创用脑室及气脑造影之前,外科医生对神经系统疾病的定位诊断只能基于神经解剖生理知识分析病人的症状和体征,以此来推断病变的部位及涉及的范围,这只能称之为临床定位诊断,现在,还有谁敢只经过这种定位之后就贸然开刀?

诚然,这种定位方法随着临床知识及经验的积累和神经解剖生理学知识的不断丰富,他的正确率也在提高,这是神经外科的基本功,不可尽废,但由于来自医患双方主观因素的影响,这种诊断出现偏差难以避免,定位有误意味着什么?意味着在一个手术切口里根本看不到病变,意味着“失之毫厘谬以千里”……甚至在Dandy时代,已经有了脑室造影技术,这样的失误也还是有的,比如Dandy曾诊断两例隐性小脑肿瘤,结果手术时发现并无肿瘤存在,这种事在今天的外科医生看来,绝对是噩梦中的噩梦,但在当时,这样的失误却难以避免。

20世纪30年代继Dandy创用的脑室造影剂气脑造影之后,又出现脑血管造影技术,再加上原有放射学检查的不断发展,使神经外科定位诊断的正确性显著提高,随着此阶段手术技巧的进步,手术成功率及各种疾病的治疗效果都有提高,手术的范围也逐渐扩大,但这些诊断都有侵袭性,难免给病人带来伤害,此时,距离我们最熟悉的CT等检查还有40年。

X线检查的突破具有二维空间性,这会导致医生在阅片判断病情时过于主观,因此必要时需要从片层结构中分离出组织片段,这种方法叫X线断层摄影术,但人们不可能完全去除其他组织的片段,即使令射线平行地照射到需要检查的部分使射线从一个边缘到达另一个边缘,图片的对比度也减小了。

这个问题在理论上的解决出现在医学领域之外,南非裔美国人Allan MacLeod Cormack1924-1998)当时是美国马萨诸塞州MedfordTufts大学的物理学院教授,他认为这个问题本质上是数学问题,在已知X线吸收平均值的基础上,重要的是描述每个独立切片部分的X线的减弱情况,1963年和1964年他在两个科学刊物上发布了研究结果,阐明了X线照射后重建交叉组织的原理,提出了由电子计算机操纵的X线断层照相诊断技术的理论和设计方案,Cormack当时就预言到这一技术必将在医学领域有广阔的应用前景。

但遗憾的是由于当时计算机在全世界的总量尚不多,最初并未引起医学界的关注。一个如此有价值的理论却没有立刻被医学界捕捉到,在今天看来多少有点奇怪,事实上,科学技术发展到了20世纪以后,已经没有什么人可以在所有的专业领域里自由纵横了,各个不同的专业之间都隔着万丈沟壑,一个即使再有现实意义的理论,若没有合适的人将其与医学实践联系起来,也只能被束之高阁。

还好,这个理论并没有被搁置太久。

1969年英国米德尔塞克斯郡的电子与音乐工业公司(EMI)的Godfrey Newbold Hounsfield (1919~2004),根据Cormack的这一设想,研制出了世界上第一台电子计算机X线断层扫描仪,即CT。到了1976Hounsfield 最初的想法和应用CT进行临床脑部扫描的实现已经被很好地证明出来。利用密度对比原理,将颅脑结构按不同密度划分为不同的CT值,可明显区分脑室、脑白质、脑灰质等不同结构;经静脉注入对比剂后,可使脑瘤得到强化,显示出清晰的轮廓及其周围脑水肿。CT的出现使得过去诊断脑瘤病所必须的气脑及脑室造影大为减少,脑血管造影亦略有减少。CT检查过程中,病人不会感到任何不适,只需仰面躺着,这就使得原本因病很非常虚弱的人进行检查成为可能。这一重大创新,将神经外科诊断与治疗水平提高到前所未有的境界。1979CormackHounsfield获得了当年的诺贝尔医学或生理学奖。

就在CT技术刚刚开始在临床应用不久,另一项影像技术也在悄悄孕育,1952年的诺贝尔物理学奖授予了瑞士物理学家Felix Bloch (1905-1983)和美国物理学家Edward Mills Purcell 1912-1997),因为他们二人分别独立地发现了磁共振现象,并将该原理最早用于生物实验。磁共振现象为成像技术提供了一种新思路,如果把物体置于磁场中,用适当的电磁波照射它,然后分析它释放的电磁波就可以得知构成这一物体的原子核的位置和种类,据此可绘制成物体内部的精确立体图像。

水是由氢和氧原子构成的,当氢原子核暴露于一个强磁场时,它的能量开始改变,在脉冲之后,当原子核回到先前的状态时,一个龚振波便被发射出来,这样原子核震荡的微小变化就可以被探测到。通过先进的计算机程序,可以创建一个反映组织化学结构的三维图像。由于人体内各种不同组织的睡和脂肪等有机物的含量不同,许多疾病会导致这种水分的变化,同一组织中正常与病变环境下质子的分布密度不同,因此对人体中氢原子分布状态进行研究,以组织的二维三维高分辨率图像加以显示,这种变化恰好能在磁共振图像中反映出来,这样就可以观察到身体内的组织和器官及其病变部位的变化。

如果把磁共振成像技术用于人体内部结构的显示,就可以获得一种非常有价值的真的工具,1972年美国化学家Paul Christian Lauterbur (1929-)发现如果在均匀磁场中叠加一个弱的梯度场,就可以使不同位置的质子共振频率产生差异,并可据此获得空间信息,1973316Nature杂志发表了Lauterbur的设计思想和实验结果,次年首次实现了对活体动物的磁共振,作出了第一幅动物的肝脏图像。

差不多在同一时期,英国物理学家Peter Mansfield (1933-)也独立地想到了采用梯度场实现磁共振的成像方案,并成功地对用石蜡隔开的固体物质进行了成像,此后,磁共振技术在此基础上快速发展起来,并于80年代初应用于临床。

2003106日,瑞典卡罗林斯卡医学院宣布,2003年诺贝尔生理学或医学奖授予LauterburMansfield,以表彰他们在磁共振成像技术领域的突破性成就。这项技术的发明用一种精确的非入侵的方法对人体内部器官进行成像,使得人类能够清楚地看见自己体内的器官,为医疗和科学研究提供了非常便利的手段。

磁共振技术在神经外科疾病诊断中弥补了CT的不足,对脑血管病变特别是脊髓病变显示了极大的优越性,由于其病变能从多方面构建图象,对当代神经外科高难手术入路设计提供很大的帮助。

回顾现代神经外科的创始过程,诊断方法从最初的临床定位发展到放射造影,从CT与磁共振发展到今天的单光子发射断层扫描、正电子发射断层扫描、磁共振血管造影技术、数字减影脑血管造影技术、CT血管造影技术,神经外科的定位诊断基本上摆脱了侵袭性,减轻了病人负担,诊断的准确性大为提供,从而为神经外科的发展提供了最坚实的保障。

如果再将1901年因发现X线而获第一届诺贝尔物理学奖的Wilhelm Conrad Röntgen (1845-1923)算上,那么围绕着神经外科的定位诊断技术就是有74次获得诺奖,外科学的发展从来不是孤立的,它始终同基础科学的发展紧密相关,进入20世纪以来尤其如此,这一点在神经外科发展过程中体现的最为显著。

冲在一线的自然是外科医生,他们仍将继续进步,突破,并在每次进入一个新的领域里遇到新的困难,当这些困难不能得到解决,那么专业发展的速度就将放缓,而一旦这类问题得到解决,就可能为整个医学系统带来意想不到的影响。

CushingDandy等大师的背影渐渐远去,他们的后辈继续沿着陡峭的曲线迤逦而行,1968年瑞士神经外科学家Mahmut Gazi Yaşargil (1925-)首先开展在显微镜下进行手术操作,使原来许多束手无策的脑深部的病变,也难逃柳叶刀的围剿,随后介人神经放射治疗及立体定向放射治疗等无创伤性的诊疗技术正冲击着传统的神经外科各领域,无形的柳叶刀攻城略地要让有形的病变无可遁逃。

(在这集的原始文本中, Yaşargil我只提到了一句,为什么片中给了他很大的 篇幅呢?因为……我写到的人,就剩这一个活人了,如果你看完了第四集又来看这篇文章,我想你会发现,还是特么的纪录片比文章好看啊,真实的历史太复杂,通过一个50分钟的短片抓大放小就好)

明天我夜班,这个系列停更一期,另外一个原因是,关于心脏外科,我已经写过太多了,后面几集要么放缓,要么仅做简单的补充,今天下手术算偷懒了,直接把原始文本贴上来了,两相对照,大家也就能理解一部纪录片的拍摄之难了,清晨动动嘴,导演跑断腿,写文总是简单,拍摄太难,没金刚钻,就不要勉强。

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