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脑立体定向技术进展 随着科学技术水平的发展 立体定向技术也在不断前进 目前立体定向技术应用范围明显扩大 诊断和治疗水平明显提高 立体定向神经外科立体定向放射外科立体定向显微外科 立体定向技术包含三部分 一 立体定向神经外科 是利用立体定向仪上导向系统将手术器械或特殊装置送入脑内预定靶点进行毁损 慢性电刺激 脑内神经细胞介质测定或进行脑组织移植等 使病人神经系统和内分泌系统的功能失调性症状改善 对脑功能或脑内某些疾病进行病因学研究 目前生产定向仪 不但精度高 使用方便 并且能与X线 CT MRI DSA相配套 国外较好的定向仪有 Leksell定向系统 BRW CRW定向系统 Todd well定向系统等 特别是Leskell G型定向仪 除了具备常规应用功能外 也可配合立体定向放射外科和显微外科工作 有激光导向装置 1 立体定向仪 国内近几年也生产了一些定向仪 如仿Leksell ASA 601 602定向仪 仿Patil IJF 1型定向仪 仿BRW FN 89型定向仪 仿杉田 FY85 型 DNY A型定向仪 PJ 4型定向仪 XZ V型定向仪 这对我国立体定向技术发展起了积极推动作用 2 立体定向图谱 我国过去一直借用国外图谱Schaltenbrand Wahrem Bailey 自80年代起 我国先后出版了两本图谱 姚家庆 人脑立体定向应用解剖 陈玉敏 人脑内主要核团立体定向图谱 这使我国有了国人立体定向图谱 给手术带来便利 3 立体定向技术临床应用方面 运动障碍性疾病 慢性疼痛 癫痫 精神病 脑肿瘤 颅内血肿定向排空术 颅内动脉瘤 颅内动静脉畸形 运动障碍性疾病 我国至今仍采用毁损方法治疗运动障碍性疾病 自70年开始 国外已开展慢性丘脑刺激 CTS 慢性脊髓刺激 CSS 来治疗P D 痉挛性斜颈 肌僵直 舞蹈病 Benabid进行CTS 60 病人震颤消失 改善达88 除了解剖上疼觉传道途径行立体定向毁损术 如大脑水平的扣带回毁损术 丘脑水平的腹后核 中央中核毁损术 中脑水平的脊丘束毁损术以外 目前根据痛中枢的闸门学说 在中枢某些能一直调整痛觉结构PAG PVG内放置电极 给予慢性刺激达到止痛 慢性疼痛 全身性原发癫痫 颞叶癫痫伴攻击行为或不能进行典型病灶切除者 都可选择立体定向技术对电线病灶毁损或阻断癫痫发放冲动的中间坏路 如杏仁核 Forel H 下丘脑后部 丘脑内某些核团 癫痫 目前慢性小脑刺激治疗癫痫已较广泛开展 也可利用立体定向技术 在尾状核或中央中核作电极埋藏行慢性电刺激 利用立体定向技术将脑和神经组织 如兰斑 小脑组织 新皮质植入到下丘脑或侧室旁 也正在进行尝试 癫痫 由于边缘系统 前脑对调整情感 记忆 行为活动 解剖 生理功能研究进展 给精神病人阳性靶点症状选择性脑内靶点定性毁损 其疗效已受到精神科医师肯定 精神病 目前已广泛利用立体定向技术定向活检 然后配合立体定向放射外科 刀 刀 间质放疗 立体定向显微外科 激光 内窥镜 超声吸引 对肿瘤完全毁损或切除 达到治疗目的 脑肿瘤 自1978年Becklund首先设计成功立体定向血肿排空器 并首次应用获得成功 这一简化血肿清除术引起世人关注 以后又作了多方面改进 螺旋针变细4 2mm 血肿排空后使用压迫性水囊 颅内血肿定向排空术 1990年Hondo将超声吸引器用于颅内血肿排空术 Ito又介绍立体定向水流冲击吸引法 Ngnyen介绍CT监测下浣注吸法血肿排空以及双道入路穿刺抽吸 上述方法可排空全部或大部分血肿 在70年代由Kandel Alksen采用立体定向法应用于临床 不管夹闭法 还是定向穿刺凝固法 由于技术设备及病例选择关系 尚难发展和推广 颅内动脉瘤 颅内动静脉畸形 二 立体定向放射外科 SRS 1 刀2 直线加速器放射外科 Linac X 刀 3 立体定向间质放疗 IBT 1 刀 50年初Leskell首先提出立体定向放射外科理论 1968年第一台 刀问世 他由4个部分组成 1 放射系统 179 201个钴源 2 校准系统 3 手术台 4 控制台 利用立体定向术 确定颅内靶点 将多束放射线汇聚于靶点而达到治疗目的 伽玛刀发展历程 近来CT MRI和立体定向技术结合 立体定向放射外科得到了迅速发展 目前已应用于颅内多种疾病 例如用 刀进行丘脑腹内侧核或中央中核毁损治疗恶痛 Steiner使用 刀治疗52例恶痛 有效率达52 Meyerson使用 刀照射内囊前肢治疗精神病 Barcia应用 刀治疗癫痫 Steiner首先用 刀治疗AVM获得成功 从而开创立体定向放射外科治疗AVM新领域 以后继续应用于垂体微腺瘤 听神经瘤 松果体区肿瘤 甚至P D 胶质瘤等 新一代 刀配合CT MRI DSA及电子计算机图象分析仪等 使治疗过程自动化 程序化 既提高了精确性 又减轻了医护人员的体脑力负担 刀已应用临床20余年 成为神经外科重要分支 他具有无痛苦不出血 无感染 简便 省时 死亡率极低 实现了 开刀不用刀 等优点 为世界各国医务人员和患者普遍欢迎 我国到目前为止 刀装置已有30余台应用临床 伽玛刀的治疗原理和过程 伽玛刀是一种融立体定位技术和神经外科技术为一体 治疗颅脑疾病为主的立体定向放射外科治疗设备 它采用能产生伽玛射线的钴60作为伽玛射线 聚集于颅脑内的预选靶点 一次性地损毁靶点内的病灶组织 使治疗达到如同刀割样的效果 伽玛刀的治疗过程比较简便 治疗前患者一般无需特殊准备 首先对患者安装好立体定位头架后 接着做CT MRI检查 对病灶进行精确定位 再将检查结果输入治疗计划系统后 医生再根据病灶部位 大小 形状 性质等制定出治疗计划 并通过治疗操作系统进行治疗 治疗结束后 取下患者的立体定位框架 患者既可自行走出治疗室 治疗全过程只需2 3小时 且无痛苦感觉 伽玛刀治疗的优越性 治疗精确 安全其治疗精确度甚高 误差不会超过0 1毫米 对于过去某些手术禁区如脑干 丘脑等病灶 也可治疗 无传统开颅风险 无手术大出血 无感染 无痛苦 不用全身麻醉 幼儿例外 治疗过程中患者一直保持清醒 无死亡率 安全可靠 效果满意据文献报导及统计 与传统手术比较 颅内较小病灶治愈率 伽玛刀更优 而且并发症少 后遗症少 适应症广可治疗颅内 颅底各种肿瘤和血管畸形 脑功能性疾病 对于年龄大 身体虚弱或有明显全身疾病外科手术禁忌症的病人 也可用伽玛刀治疗 治疗简便治疗过程一般为2 3小时 治疗后观察1 2天即可出院 回复正常生活 伽玛刀治疗范围 适应症 一 肿瘤 垂体腺瘤 听神经瘤 脑膜瘤 胶质瘤 脑转移瘤 鼻咽癌 松果体区肿瘤 颅咽管瘤 三叉神经纤维瘤 脊索瘤 血管网状细胞瘤 胚胎瘤 视网膜黑色素瘤等二 脑血管疾病 动静脉畸形 海绵状血管瘤 动脉瘤三 功能性疾病 三叉神经痛 癫痫 恶性疼痛 各类癌症疼痛 帕金森病四 其它 强迫症和精神病等 垂体瘤患者 胶质瘤患者 转移瘤患者 脑膜瘤患者 动静脉畸形 2 直线加速器放射外科 Linac X 刀 于50年代初 美国和英国几乎同时研制了直线加速器 到了80年代 阿根廷Betti 意大利Colombo相继介绍了定向放射外科系统 以后本系统产品遍及世界很多地方 如美国 英国 加拿大 法国 德国 中国等 Linac是由放射源一束经过准直器准直了的X线 通过定向仪精确地对准颅内靶点 在照射时可围绕病人头颅300 30 330 旋转 产生一弧形射线 焦点对准靶点 另一方面病人治疗床可水平旋转150 75 75 形成另一弧形射线 由于每条射线都聚焦在靶点上 在靶区形成一剂量很高汇聚点 这情况与 刀产生焦点相同 以后又有美国加里福尼亚大学Lawrence放射实验室 又研究出重粒子放射外科 在未来定向放射外科领域 将发挥更大作用 立体定向放射外科只适合于不宜外科手术治疗病例 手术复杂 危险性大病例 拒绝外科手术病例 体弱伴有严重其他脏器疾病的患者 3 立体定向间质放疗 IBT 它是利用立体定向技术与影像导向术 将放射性同位素永久或暂时性插入到肿瘤组织内进行治疗的一种方法 其目的在于肿瘤内获得高剂量辐射 同时减轻对周围正常脑组织的影响 70年代初 Talarach Mundinger和Szikla等首先将这种方法用于中枢神经系统肿瘤 当时限于条件及影像学落后 使这方法一度遭到冷落 随着CT扫描的广泛应用 立体定向技术不断完善 以及后装近距离放疗仪问世 IBT得以发展和普及 目前世界各神经外科中心已将这一疗法列为颅内肿瘤常规选择 并获得一系列显著疗效 我国在上海 合肥 福州 成都等地已开展这项工作 三 立体定向显微外科 1 立体定向直视手术2 激光立体定向术3 内窥镜立体定向术 1 立体定向直视手术 近代影像技术CT MRI DSA的出现 利用立体定向技术把导针或氦氖激光束指向手术部位 经颅骨钻孔或小骨瓣开颅 在手术显微镜下 选择脑沟入路 暴露及摘除皮层或皮层下小病灶 或由非重要功能区接近脑深部病灶 在侵袭性很小的情况 精确地成功的切除了脑内小病灶 称为立体定向显微外科 早在1980年Shelden和Jacgaes先后报道了这种方法 2 激光立体定向术 在1982年Kelly利用立体技术 与二氧化碳激光结合 行显微技术 成功地切除了大脑半球的AVM 以后在CT MRI定位诊断基础上 对脑深部肿瘤进行立体定向激光手术 一组63例病人术后好转48例 恶化18例 死亡3例 美国等也做同样定激光手术 也取得明显成功 我国华山医院于1990年也开展了此类手术8例 并取得了满意效果 3 内窥镜立体定向术 早在1922年Dandy就提出脑室镜 当时受条件限制 在相当一段时间内 未能充分发展 现今光学技术进步 立体定向内窥镜技术 将开创神经外科新纪元 内窥镜立体定向术是由立体定向仪 内窥镜和术中录像 屏幕显示器三部分组成 法国Hellwig首先将内窥镜和立体定向技术结合 称内窥镜立体定向术 此法是应用CT扫描 MRI定位 计算出坐标值 选择适当部位进行颅骨钻孔 在定向仪上导向系统辅助下 将内窥镜送入靶点进行工作 目前内窥镜立体定向术 适用于实质性肿瘤 囊性肿瘤活检 囊性病变内容物排空 颅内血肿排空 脑室造瘘 脑积水等 如与激光 超声吸引 双极电凝器配合 临床应用范围更广 疗效满意 四 立体定向和功能性神经外科现在和未来 随着计算机技术惊人的发展 立体定向仪不断更新换代 生物医学信息图像已经可用新的三维和 四维 结构显现 因而 立体定向和功能性神经外科已进入一个崭新的阶段 以CT MRI DSA为引导的立体定向和功能性神经外科 目前已在我国广泛应用 他拓宽了神经外科疾病诊治范围 除了用于各种锥体外系疾病 疼痛 癫痫 精神病以外 也用于脑深部病灶活检和脑肿瘤开放定向手术切除 不仅为一些疑难的神经系统的疾病提供了可靠的活检诊断手段 而且能够治疗许多开颅手术难得解决的病症 逐渐成为微侵袭手术发展主要的组成部分 尤其是我国立体定向放射外科 刀 刀 间质放疗发展 广泛应用于脑病和动 静脉畸形等 这一些均显示了立体定向和功能性神经外科在神经外科中重要性 关于立体定向和功能性神经外科未来 随着三维扫描图像的实时重构 CT MRI DSA PET MEG等医学图像的融合虚拟手术操作与规划的研究 可使医师在虚拟环境下进行规划和仿真 更加向微侵袭化方向发展或机器人化微创方向发展 同时 立体定向技术也在从头颅扩展到颅外其他器官立体定向 如脊柱 脊髓 纵隔 肺 肝脏 后腹膜 盆腔 长骨等 正在改变其他外科传统手术方式 另外 传统的立体定向和功能性神经外科的神经毁损术逐渐淘汰 根据基因工程在临床上进展和成熟 微电子技术进步 在立体定向技术帮助下 将进行基因移植治疗中枢神经系统各种疾病 还将提供新的颅内刺激系统或人工功能重建技术 使人类慢性进行性神经系统疾病达到康复