附属瑞金医院神经外科启用神经导航系统精确定位“颅内定时炸弹”

23.07.2014  15:54

近日,上海交通大学医学院附属瑞金医院启用“神经导航系统”,为一位患有“颅内定时炸弹”之称的动脉瘤的中年女性实施了手术。颅内动脉瘤的治疗目的是将动脉瘤孤立于循环系统以外,以杜绝其破裂造成的颅内大出血,但又不能影响附近正常血管,以免造成供血部位脑梗。治疗可以通过血管内介入栓塞或通过开颅手术夹毕。这位患者的动脉瘤位于右侧大脑中动脉的第三级分支的分叉部位,由于此处的血管内径已不容造影导管进入,因此开颅手术是治疗的唯一途径。患者病变位于大脑深部,而且血管又极为纤细,要找到这个动脉瘤犹如大海捞针,差之毫厘,失之千里。对于神经外科病人而言,多分离1毫米的脑组织都有可能对术后恢复造成极大的影响。为了以最精确的方式完成这一手术,医院请出了一件新武器——神经导航。

神经导航又被称为“大脑里的GPS”。一如GPS为人们出行指路,神经导航为神经外科医生指出了一条通往颅内病灶的手术之路。神经导航的基本工作方式是使用特定的探针指向所需部位,与此同时在工作台的屏幕上便会显示出探针尖端位置在放射片(主要为头颅MR和/或CT)的横断位、矢状位以及冠状位切片上的对应位置,让手术医生能够时刻知道自己所处的位置。神经导航其实是将薄层扫描的CT或MR进行三维重建,将重建的模型与患者的头颅进行匹配,使得三维重建模型与患者头颅,包括从皮肤到脑实质的每个点都一一对应。当探针指向头颅中的某个部位,计算机便能计算出在图像上对应的位置。

神经导航是计算机技术与数字化医学影像技术相结合的产物。神经外科由于其特殊性,手术要求医生具有良好的空间思维和想象能力。而神经导航系统为神经外科医生对于肿瘤的定位、切口的设计、骨窗的选择、手术的入路、肿瘤切除范围等方面都提供了极大的便利。更有研究显示,使用神经导航辅助的手术虽然术前需要花费15~20分钟的设置和匹配,但手术用时明显少于传统神经外科手术。

对于一台神经外科手术传统的做法是,手术医生要事先仔细读片,从头颅CT或MR中人工计算病变部位。在手术中则需要为可能出现的偏差预留空间,因此无论是头皮切口还是骨窗都相对较大。有时甚至会需要从不同方向扩大皮肤切口或骨窗范围。而导航系统则给了神经外科医生一双透视眼,让医生在术中可以即时标定病变范围,实现精确定位。神经导航的理论误差可以达到1毫米甚至更小,如果操作得当,便可真正意义上实现微侵袭。利用神经导航还能指示病变部位,大大缩短寻找颅内微小病变的时间。正如这例动脉瘤手术,直到患者出院时手术医生卞主任仍在感慨,如果单凭经验而没有导航,很可能把正常血管错当动脉瘤。而这后果不仅仅是术后出现的脑梗死,更严重的则是将那颗“定时炸弹”留在了脑内。此外,神经导航系统还能替代某些其他仪器,如经蝶手术中可以用导航替代传统的C臂机定位,不仅为手术医生提供了更多的操作空间,更减少了放射线对患者和医生的危害。

然而就像打字太多会忘记如何写字,神经导航技术的大量运用可能会削弱神经外科医生的一些基本功,尤其是年轻医生对于病灶的计算和定位能力。此外,导航系统也具有一定局限性,它要求薄层扫描的CT或MR以确保重建的可靠性。神经导航需要有特殊要求的数字化放射科摄片数据,这就意味着患者手中的胶片不可用,患者需要重复检查,不然只能放弃神经导航的诸多优势。就像每种新技术的出现都会受到质疑,神经导航的致命缺点在于患者与影像匹配间的误差和术中牵拉或减压后所造成的组织漂移。尽管可以通过各种手段来减少匹配误差,但组织漂移是难以克服的问题。就算误差可以减小,这种误差只是计算机给出的数字而无法加以证实。

神经导航的出现为神经外科医生提供了极大的便利,缩短了手术的时间,提高了术中定位的准确性。对于年轻医生,神经导航便于学习和理解手术入路和解剖结构。对于患者,无论是皮肤切口、骨窗还是内部结构的损伤都能真正做到微侵袭。然而神经导航系统在数模转换以及组织漂移方面所造成的误差,仍是值得研究的首要课题。

牛津英语词典中对“医学”一词的解释是,应用科学领域关于治病的艺术。医学是科学,更是艺术。直至科技发达的今日,艺术领域内尚无任何一项工作能完全被高科技替代。艺术之美就在于它复杂的变化和不确定性,但艺术又不排斥科技,科技深入到了艺术的每个角落,遍地开花。医学也是如此,神经导航只有以手术医生的主动思考为基础才能排除各种误差的干扰,最大限度地发挥“正能量”。