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神经外科显微手术的发展史

 医学镜界 2020-09-03

目前关于谁发明了第一台真正意义上显微镜(例如,由超过一个透镜组成的复合显微镜)仍然有争论,但显微镜的出现给工业、医学等人类社会多个方面都带来了巨大的革新。重要的历史证据表明,在1590年两个荷兰眼镜制造商Zacharias和Hans Janssen这对父子组合发明了复合显微镜。后来Anton von Leeuwenhoek发明的更接近早期显微镜,他制造出那个时代最高可放大270倍的显微镜,并因为杰出的贡献被伦敦皇家学会授予荣誉称号。1893年Carl Zeiss通过其自己发明的双目镜引入了立体影像这个概念。真正的复合显微镜第一次用于手术是在1876年的德国医生Saemisch,早期主要应用于耳科、眼科。

20世界60年代初手术显微镜出现在神经外科,因其良好的照明、清晰的术野,加上配合使用双极电凝器、显微器械、激光刀、超声吸引等,使手术的精确度和准确性更好,手术的治疗效果显著提高,并发症和手术死、残率明显降低。由于显微神经外科手术具有上述优越性,很快受到神经外科医生重视,神经外科手术由肉眼下、眼镜式放大镜下手术,进入显微神经外科时代。并在西方发达国家被普遍接受,应用逐步扩大到几乎所有神经外科手术,如颅内动脉瘤、动静脉畸形、血管重建手术、脑室内肿瘤、鞍区肿瘤、颅底肿瘤、以及过去认为属于手术禁区的脑干肿瘤和脊髓内肿瘤等。

1955年,美国神经外科医生Mails使用双目手术显微镜做了动物的脑手术。美国加州大学的神经外科医生Theodore Kurze于1957年8月1日使用耳科手术显微镜为一名5岁儿童成功地做了听神经瘤手术,这是世界上第一台显微神经外科手术。他将显微镜带到手术室的主意来源于他观看了耳科医生William House用显微镜做手术的一部电影。随后不久,Kurze用手术显微镜为这名儿童成功地做了面神经-舌下神经吻合,术后恢复极好。他在实验室练习了1年的显微切开技术,此后就用卡车拉着手术显微镜到各地做显微神经外科手术,并极力向其他神经外科医生推荐使用显微镜。他曾使用手术显微镜做了脑动脉瘤夹闭术。在一名经他治疗的三叉神经痛病人的资助下,他于1961年建立了世界上第一个显微颅底神经外科实验室。他一直致力于手术显微镜的推广,他推荐给了许多神经外科医生,包括Robert Rand, Lawrence Pool和 Charles Drake,他们以后都成为了成功的显微神经外科医生。

1958年美国神经外科医生R.M.P. Donaghy在美国佛蒙特州伯灵顿建立了世界上第一个显微外科研究和培训实验室,在学术上他总是设想对脑血栓患者进行切开脑皮层血管直接取出血栓,于是他与血管外科医生Julius Jacobson合作进行动物和临床研究。在德国蔡司公司的帮助下,Jacobson设计出双人手术显微镜用于血管吻合术。经过大量动物实验后,Jacobson与伯灵顿的血管外科专家Ernesto Suarez在1960年发表了显微吻合狗和兔颈动脉的文章,吻合通畅率达100%,这是一篇划时代的与显微神经外科和血管外科有关的医学论文。Jacobson同时也设计出许多显微手术器械,如显微剪刀、显微持针器、显微器械手柄。

60年代以后,许多神经外科医生致力于显微神经外科技术、显微器械和颅内显微解剖的研究,并发表了有关显微神经外科的专著。1960年,Donaghy在手术显微镜下成功地做了第一例大脑动脉切开血栓取出术,同时这也是人类史上第一例报道的显微神经血管手术。纽约神经病学研究所的J. Lawrence Pool第一个报道了使用显微镜做颅内动脉瘤手术。当时美国还有很多开展显微血管外科手术的医生,如John Adams、J. Witt、Robert Rand、Peter Jannetta等。Donaghy 和Yasargil在1966年10月组织了第一个微血管研讨会。

瑞士的Yasargil MG教授是显微神经外科时期的杰出代表,他强调神经外科医生应掌握显微神经外科基本技术和配合,倡用翼点入路,对脑蛛网膜池的显微解剖进行了深入研究,改进显微手术器械,并发表大量显微神经外科手术的文章和专著。1966年瑞士苏黎世的神经外科主任Hugo Krayenbuhl派遣 Yasargil 去美国学习显微外科技术,他一开始在Jacobson那,后来被推荐到Jacobson实验室学习一年,回到苏黎世后他在1967年10月30日成功做了世界上第一例人的颞浅动脉-大脑中动脉吻合术。他继承了Kurze、 Jacobson和Donaghy等显微血管外科先驱的理念,随后发扬光大,使之成为显微神经外科的重要部分。许多著名神经外科医生都强调显微神经解剖和显微手术的基础训练。如美国Rhoton AL教授注重显微解剖和颅底显微外科手术入路的基础研究,他的实验室从70年代初期开始,为国内、外培养了大批显微神经外科医生,对颅底神经外科的建立和发展起到了积极推动作用。加拿大的Hardy于1971年第一个使用显微镜做经口鼻蝶窦入路切除垂体瘤。

国内显微神经外科的发展,要提到在日本庆应大学神经外科工作的爱国华侨杜子威教授,他在1972年回国加盟苏州医学院附属医院(现为苏州大学附属第一医院)神经外科后,捐赠了国内第一台神经外科手术显微镜和相关的显微手术器械,特别是双极电凝和动脉瘤夹,他回国后首先在国内开展了显微神经外科手术,如颅内动脉瘤夹闭术、脑肿瘤切除术等手术,并研制了首枚国产动脉瘤夹用于临床,曾受到周恩来总理的接见和高度赞扬。他在1972年出资100万元成立了国内最早的脑神经研究室,举办了神经外科进修学习班,为全省和华东地区培养了一大批神经外科人才。

北京宣武医院神经外科的赵雅度教授和上海华山医院的史玉泉教授到杜子威教授处观摩了手术显微镜的使用以及动脉瘤手术情况,史玉泉教授对双极电凝、动脉瘤夹和手术显微镜进行国产化的仿制,并于1976年研制成功国内首台手术显微镜和相关的显微外科器械,并在华山医院成立显微神经外科实验室,开展显微外科的实验和临床应用。由此在国内掀起了引进、学习和应用手术显微镜的热潮。解放军总医院神经外科的段国升教授于1976年引进了3台德国Opton6型神经外科手术显微镜、手术专用床和全套显微手术器械,将显微外科技术广泛应用于颅内动脉瘤、脑血管畸形、脑深部肿瘤和椎管内肿瘤术中,大大改善了手术效果和病人的生存质量。新疆医学院附属神经外科的臧人和教授从1975年9月开始了显微血管吻合的动物实验,他的团队用极其简陋的非同轴单人双目国产显微镜,在病区厕所旁边不足3平米的小房间内苦练显微外科技术,在1976年3月使用国产显微镜和国产显微手术器械做了国内第一台颞浅动脉-大脑中动脉吻合手术,此项成果荣获1978年全国科技大会奖,并于1977年购进一台OPTON手术显微镜,开创了国内显微神经外科的先河。

北京宣武医院神经外科在1977年从日本进口了手术显微镜,由王忠诚院士在同年9月成功地实施了人枕动脉-小脑后下动脉吻合,1978年开始使用显微镜做脑动脉瘤手术,1985年开始做脑动静脉畸形手术。他率先在我国开展脑血管造影,接受了大剂量放射线照射,曾连续6次患肺炎,身体受到严重摧残,撰写出版了《脑血管造影术》专著并荣获“全国科学大会奖”。这一成就,使中国神经外科诊断技术同世界先进水平缩短了三十年。王忠诚院士是我国显微神经外科创始人,在70年代末期带领科室开展并推广显微神经外科手术,使神经外科手术质量跃上一个新的层次。他是世界上脑血管畸形手术经验最丰富的专家,成功实施了上千例颅内动脉瘤手术。1981年率先开展对脑干肿瘤的临床与基础研究,手术数量质量居世界领先水平。在神经外科领域为中国赢得荣誉,成为国际上著名的神经外科专家。

随着科学技术的迅速发展,新技术、新材料不断涌现,尤其是进入信息时代以来,由计算机辅助的先进仪器日新月异。1970年Hounsfield发明电子计算机辅助X线体层扫描(CT),1972年临床应用成功,1973年英国放射学杂志即正式报道,认为CT是自伦琴发现X射线以来放射诊断学上的一次划时代飞跃。Hounsfield利用密度对比原理,将颅内不同结构分成-1000至+1000 Hounsfield单位(HU),使颅脑外伤和颅内出血,及颅内占位病变,在平扫和/或对比剂增强后得到精确诊断。1983年磁共振成像技术(MRI)应用于临床,它不仅成像更清晰,由于能三维扫描,又无骨伪影,对后颅窝病变尤其是脑干病变和脊髓病变的诊断有突出价值。CT和MR问世后,以往常用的脑室造影、气脑造影和椎管造影等已被取代。80年代初经颅多普勒超声(TCD)、数字减影血管造影(DSA)先后问世后,颅内血管疾患的定位更加精确,进一步促进了显微神经外科手术的发展。如经鼻蝶垂体瘤切除术得到广泛应用;颅内动脉瘤在以Yasargil、Drake、Suzeki等为代表的广大神经外科医生努力下,不仅脑底动脉前循环动脉瘤手术死亡率明显下降, 后循环和巨大动脉瘤的手术亦取得重大进展,动脉瘤早期手术得到提倡和认可;颅底肿瘤显微外科手术在Rhoton和Samii为代表的神经外科医生努力下,有了巨大进步。采用显微神经外科技术,配合各种监护仪器,在海绵窦区、岩斜区和桥小脑角等部位肿瘤切除术中,不仅能切除病变还保留了神经功能;听神经瘤切除术面神经解剖保留率高达95%以上,听力保留也取得可喜成绩。

显微镜下进行手术操作,由于手术视野放大及良好的照明,使得手术精确性大为提高,邻近组织的损害机会明显减少。许多原来不能做的手术如今成为现实,原来的手术禁区正逐步打破。脑深部病变、脑干肿瘤、脊髓髓内肿瘤等许多疑难病症,前人束手无策,如今在显微神经外科时代许多问题得到了解决,是神经外科治疗史上的一项重大技术革命。目前,显微神经外科手术已成为治疗神经外科疾病的主要手段,开展显微神经外科手术的范围和比例,已是衡量神经外科技术水平的主要条件之一。


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