综述编译连载| 周岩大夫：神经外科技术的进化--从显微手术到微侵袭keyhole手术
自去年开始，一个叫做“神经外科周博士”的微博渐渐得到众多神外医师的关注和喜爱，里面除了原创的病例分享，还有神经外科非常有用的综述编译。自即日起，“神经外科周博士”微博的作者周岩大夫授权神外资讯以连载的形式刊登相关编译内容，以飨读者。神外资讯首先连载的是《Keyhole Approaches in Neurosurgery》的综述编译。
周岩 博士
空军总医院神经外科副主任医师
周岩，医学博士，空军总医院神经外科副主任医师。2002年-2008年师从国内著名神经外科专家解放军总医院（301医院）神经外科余新光教授。2014年以高级访问学者身份赴德国Greifswald大学医学院神经外科中心、芬兰赫尔辛基医学中心神经外科学习，师从国际顶尖神经外科大师Henry H.W. Schroeder教授和Juha Hernesniemi教授。擅长脑肿瘤、脊柱脊髓疾病、三叉神经痛、面肌痉挛以及脑出血显微外科治疗。2007年获全军医疗成果二等奖，获奖题目：“颅底中央区脑膜瘤的显微外科治疗及其相关基础研究”
一百多年前，颅内病变的手术治疗所使用的是大范围的广泛开颅方法。
DANDY使用额颞开颅显露鞍区及鞍旁的病变。请注意，广泛的大范围的暴露导致了脑表面不可避免的损伤。20世纪二三十年代，这种大范围的开颅方法是必须的，因为这可以将更多的光线带入深部的手术视野，以利于操作粗大的手术器械。那时，Dandy在做垂体瘤手术时，需要牺牲掉左侧的视神经来获得肿瘤切除时所需要的光线照明。
在那时，这种创伤非常大的手术方法能得以常规使用，是有其必然性的：
第一，不知道长在哪？基于当时稀疏而又简单的诊断技术, 病变的部位和大小难以精确界定。因此，开颅的范围就必须要足够大，这样才能在颅腔内找到病变。
第二，个头不小！当时的诊疗条件很有限，而且人们对待自己的健康问题也很马虎、简单，因而一旦诊断患有颅内病变，这个病变的个头一般都不小。因此，开颅的范围也必须要大，这样才能切除那些体积不小的肿瘤。
第三，看不见！手术术野的照明非常差，因此，必须要有一个宽敞的空间来使更多的光线进入术区。
第四，没有金刚钻，干不了瓷器活！在那个年代，手术器械并不是为神经外科专门设计的，其主要的服务对象是普通外科。因而，手术器械太大，以至于难以用于狭窄的空间。
第五，人太多！当时，神经外科团队至少需要3个人，因此，六只手再加上硕大无比的手术器械，想想就知道了——该看的看不到，不该看的全都是。所以，开颅的范围不大都不行。
随着诊断技术的进步、术中照明设备的发展以及神经外科手术器械的独立设计，还有解剖和生理机制的研究进展，这些都使得神经外科技术得以质的飞跃，手术风险变得更低、手术创伤更小。
Dandy在1938年提出了用于显露鞍旁区域的所谓的“垂体入路”。这个方法的皮肤切口和开颅范围较以往明显缩小。图片展示的是第一例动脉瘤夹闭术，由于局部压迫的因素，导致术后动眼神经麻痹。
在神经外科技术的发展历程里，第一重要的就是术前影像诊断技术的进步。放射照相技术是在1918年引入神经外科领域的，而介绍人还是Walter E. Dandy。“注射空气、透视脑室”——这就是所谓的“脑室造影”。Dandy就是利用这种技术来观察脑室系统是否变形、扩张，以此来帮助完成诊断。
这是一例患有重度脑积水的儿童的脑室造影图像。这张图片发表于1913年Dandy的史无前例的论文中——《脑室内注入空气后的脑室成像技术》。
而随后出现的另一个里程碑式的技术革新——Edgar Moniz称之为“动脉脑血管造影”。Edgar Moniz在完成了动物和尸体实验后，1927年他对一名20岁的病人实施了脑血管造影，向世人展示了颅内的血管影像。
1927年，Moniz发表了文章《动脉脑血管成像》，其重要性在于可以帮助确定脑肿瘤的位置。图片展示的是一个20岁男性的颈内动脉血管网络。将30%碘化钠溶液直接注入颈动脉，病人耐受良好。
世界上第一张颅内动脉瘤的影像图片是由Norman M. Dott摄取的，而时间是1932年。而Herbert Olivecrona则在1943年介绍了鞍旁脑膜瘤的血管造影经验。Sven-Ivar Seldinger用导管替代技术改良了动脉直接穿刺。这项技术随后得到Rene Djindjian的进一步精炼，发展了超选造影技术。各个大师们尽管很努力，但是无论如何，Dandy的脑室造影术和Moniz的血管造影术都只能通过脑室和血管的形态改变来间接的判断脑组织的变化。世界上第一个能直视脑组织的设备叫做“计算机化轴向层面X射线摄影法”——简称“CT”，Allen M. Cormack、Godfrey N. Hounsfield和James Ambrose是这项技术的介绍人，时间是20世纪70年代早期。
第一张脑CT片子发表于1973年（A），Hounsfield在他的基础论著《计算机横轴向断层扫描》说明了这项技术。注意观察：左侧基底节区的出血性占位病变使得侧脑室移位。B图为早期的MRI冠状位成像（1980年，诺丁汉）。紧随其后的是核磁共振成像技术，简称MRI。MRI不仅仅能准确的完成诊断，还可以精确的观察不同结构之间的相互解剖关系。
而在神经外科进化历程里，第二重要的就是术中照明设备的发展。现代人很难想象Hermann Schloffer（奥地利因斯布鲁克神经外科主任）在1907年是怎么干他的第一例经鼻蝶手术的——没有任何照明工具和放大设备。
1897年3月16日，Schloffer的第一台经鼻蝶垂体手术。病人是一个30岁男性，表现有垂体机能减退、视物模糊以及进行性颅内压增高。手术创伤很大，尽管切除了鼻中隔、鼻甲、筛窦气房和左眶内侧壁，可是术中的定位定向仍非常复杂。因而，Schloffer在术前的影像片上测量了从眉间到蝶鞍前侧面的距离，并使用一个量油尺探测手术空间的大小。
若干年后，Harvey Cushing使用头盔式灯具照明完成了经鼻蝶手术中。
同期，Paul C. Bucy发表了一篇文章《黑暗中的神经外科》，记述了Otfrid Foerster的手术操作过程：“场面很原始。手术时唯一的光源就是一个书桌台灯，还有一个黄铜反射镜。不久后，我的手开始不稳定，使得Foerster非常生气。”
1930年的秋天，Foerster的手术场景。Paul C. Bucy位于图片的左侧，穿着便服、手持书桌台灯。
当然，手术照明得以真正的革新，开始于手术显微镜的使用，这开创了显微外科时代，时间起点是20世纪60年代和70年代的早期。
当诸如妇科、泌尿科、特别是耳科这样的学科迅速将显微镜作为日常手术工具时，神经外科医生还只是偶尔而又很勉强的使用手术显微镜。此时，一位真正的显微神经外科的先锋Dwight Parkinson，清楚地指出了这种新型工具的好处：“20世纪60年代早期，手术显微镜是神经外科从耳鼻喉科那借来用的。这个新装备给我们提供了极大的方便：共轴照明、视野放大、术者和助手可同时同步观察术野。”第一个使用手术显微镜的神经外科医生是Theodore Kurze，手术是一台听神经瘤切除，时间则定格在1957年8月1日。随后，Kurze发表了文章《神经外科手术的显微技术》，阐述了他的体会。1968年，Robert W. Rand和Peter J. Jannetta发表了论著《显微神经外科学：脑肿瘤、颅内动脉瘤、 46 33717 46 15536 0 0 1854 0 0:00:18 0:00:08 0:00:10 2800髓疾病以及神经重建手术中双目手术显微镜的应用》。这篇论著为手术显微镜在神经外科领域的应用起到了非常重要的推动作用。经过一些实验室研究，M. Gazi Yasargil阐述了显微镜在脑肿瘤和血管畸形手术中的使用技术。几乎同时，Jannetta报道了手术显微镜在颅神经显微血管减压术中的优势。
包含摄像设备的OPMII Zeiss早期手术显微镜。20世纪70年代Yasargil使用的就是这个设备。
随着手术显微镜的应用，相配套的显微手术器械也得到了发展。（图10、11）其中尤为重要的是双极电凝的发明和使用，有两个功臣James Greenwood和Leonard Malis。
1964年，Kurze在其开创性论著《神经外科的显微技术》中展示了显微外科设备。
尽管如上述，各种设备和技术得到了发展、开创和改进，但是“大范围、广泛的开颅方法”仍是20世纪70、80年代、甚至90年代早期的时代特征。
从神经外科出现开始，直至现在——开颅需要花费数小时——这是事实，多数人认为这也是天经地义的。这是因为多数神经外科医生普遍采用的仍是大范围、广泛的开颅方法。这也同时造成了另外一个事实：脑组织表面遭受非生理学环境的损伤，如空气、冲洗、贴敷材料或是脑压板的压迫力。我们需要特别注意，这些脑表面的微损伤很有可能就是术后癫痫发生的原因。这也同时解释了“为什么开颅手术的病人术后常规都要使用抗癫痫药物进行预防性治疗？”这里，我们先进行一个比较，一方是keyhole开颅方法，骨瓣直径约2cm；另一方是传统的广泛大范围开颅方法，骨瓣直径约8cm。比较的内容就是脑皮层暴露的范围和外科创伤程度。比较的方法是利用公式计算：面积=π×r2（r为骨瓣的半径）。结果是：传统的开颅方法脑表面暴露的面积是π×r2=4cm2×π=50.27cm2；keyhole开颅方法则为π×r2=1cm2×π=3.14cm2。显而易见，keyhole可以显著的减低脑皮层表面的损伤。当然，并不是所有的病例都适合，需要具体问题具体分析。
同时，keyhole开颅方法还可大大减少脑组织的牵拉。1934年，Eugene M. Landis阐述了毛细血管血压的生理范围。自此之后，大量的实验和临床研究均表明，术中过度脑牵拉一定会导致明显的脑组织损伤，并可产生永久性神经功能障碍。这个研究结果目前已获广泛认同。为了能使牵拉脑组织的程度降至最小，医生们想了很多办法，比如使用特殊的麻醉技术以降低脑组织的张力，发明特殊的脑牵拉设备，以及采用特殊手术体位等。但是，最好的牵拉技术就是“不牵拉”。仔细选择一个合适的、侵袭性小的手术入路，并使脑组织暴露和牵拉都降至最小，就可以显著降低颅内结构的损伤几率。
图示额颞开颅-额下入路的发展历程。注意观察皮肤切口和骨瓣大小的变化。A. Dandy的额颞入路；B. Yasargil的翼点入路（应用显微外科技术）；C. 眶上keyhole开颅入路：显露Yasargil翼点入路的额底部分，显著缩小了开颅范围，也显著降低了颅内、外的手术创伤。
1971年，Donald H. Wilson提到：“我们不迷信，也不盲目崇拜keyhole手术。巨大的动静脉畸形、大脑半球切除以及癫痫外科都必须要使用标准的大范围开颅手术。”各位一定要清楚，说这句话的Wilson是首先使用keyhole手术的神经外科医生。
这里，需要强调的是keyhole的概念（这个很重要）——keyhole不仅仅是指开颅的范围大小，而应当是在精准定位的基础上确定合适的手术路径。所以，神经外科keyhole的目的不单纯是开颅的范围大小，更为重要的是最大限度的限制脑暴露的范围和最小程度的牵拉脑组织。故此，小骨窗开颅不是keyhole的目的，而是神经外科微侵袭理念的结果。
我们将所有的手术入路图绘出来，然后一并整合成若干较小的手术入路（这个过程非常有必要）。
A. 标准的大范围开颅，暴露术野深部病变的视角呈漏斗型； B. 这种传统的大范围开颅方法可以被视为若干keyhole手术入路的整合；C. 只要选择正确的小骨窗路径，手术视角呈扇形扩大。路径越短，手术视角越窄；而路径越长（术野深部病变），手术视角则越宽。这种路径选择方法，有时还可同时处理对侧的病变。
因此，任何一个微侵袭手术入路在计划和实施时，术者需要规划好自己的方案——在一个手术入路中哪些是必须的操作、哪些是必要的显露。这也反映了一个手术医生不断自我反省的成长历程，同时也是神经外科医生成就自己的微侵袭手术风格的最最重要的步骤之一——这就是keyhole的概念。“依据不同病人的具体病理解剖结构以及术者的个人经验、观念和操作能力，选择并实施最理想的手术路径——这就是keyhole手术的目标。”
针对具体的病变选择一种正确的手术路径，可以极大程度的缩小开颅范围，这样也就没必要切开更多的硬脑膜，没必要暴露更多的脑组织，也没必要更使劲的牵开脑组织了。其结果就是降低了术后并发症的发生几率，如出血或再出血、脑脊液漏、感染、美观问题等，最终导致住院时间的缩短。
当然，keyhole也存在很多缺点，比如手术路径必须事前设定好，术中定位定向存在一定困难。此外，由于手术器械和显微镜光线几乎共轴，所以视角较为狭窄。显微镜的光线进入到深部病变的强度不够。
下面我们详细说说keyhole的这些缺陷：
问题 1：由于手术路径需要预先设定，所以手术中病变的分离切除通道无法改变。鉴于此，开颅的位置和范围必须要根据每一个病人、每一个病变的具体情况进行个性化的设定。所以，术前必须要详细分析病人的影像资料。现代先进的手术工具、精准的解剖知识以及术者的经验——这些都是实施keyhole手术的基础。
每一个步骤术者都必须自己完成。这种亲力亲为的“自助式”手术包括：摆体位、切皮肤、开颅以及病变的显露。这是手术医生自己的任务，而非助手。这是keyhole手术的特点决定的，这与传统的标准大范围开颅手术截然不同。
所以说，精准的术前计划和亲力亲为是神经外科keyhole手术最重要的部分。
神经内镜有三个优点：1. 可使光线强度增高；2. 扩大视野角度；3. 近距离清晰的观察解剖结构的细节。
第一个意识到手术显微镜缺点的是Werner Prott（1974年），当时他正在使用诊断内镜观察桥小脑角池的结构。随后，1977年Michael L. J. Apuzzo介绍了侧视望远镜，1981年Falk Oppel在进行三叉神经显微血管减压术时使用了术中内镜。所有的这些工作都被认为是开创了内镜辅助神经外科的新领域。
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