立體定向功能神經(jīng)外科的發(fā)展趨勢(shì)

【摘 要】立體定向神經(jīng)外科是通過(guò)影像學(xué)定位，在立體定向儀引導(dǎo)下將手術(shù)器械精確導(dǎo)入所定靶點(diǎn)，對(duì)功能性疾病和非功能性疾病進(jìn)行診斷和治療。功能神 經(jīng)外科是對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)功能性疾病，如癲痢、錐體外系疾病、疼痛和精神性疾病等，用外科手術(shù)方法進(jìn)行治療和研究。本文針對(duì)主要功能神經(jīng)外科疾病諸如帕金森 病(Parkinson's disease)、頑固性癲癇等進(jìn)行立體定向神經(jīng)外科技術(shù)發(fā)展及趨勢(shì)的探討。
【關(guān)鍵詞】立體定向技術(shù);功能神經(jīng)外科;發(fā)展趨勢(shì)

功能神經(jīng)外科是神經(jīng)外科的一個(gè)重要分支，是以不同的方法改 變與調(diào)整神經(jīng)的功能，達(dá)到消除或緩解某些神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng) 疾病的癥狀，而非疾病。功能神經(jīng)外科的范疇，包括治療不自 主運(yùn)動(dòng)、疼痛、癲癇、精神病等，同時(shí)也用于對(duì)神經(jīng)功能進(jìn)行生理 學(xué)的研究。立體定向技術(shù)是神經(jīng)外科技術(shù)的一個(gè)組成部分，它與功 能神經(jīng)外科不是同義語(yǔ)。功能神經(jīng)外科常依賴(lài)立體定向技術(shù)作為治 療手段，但立體定向技術(shù)的應(yīng)用范圍不僅僅限于治療功能性疾病， 還可以治療一些器質(zhì)性疾病，并達(dá)到病變的目的[1]。如近年來(lái) 發(fā)展起來(lái)的立體定向放射神經(jīng)外科(X 刀、γ刀)、孔洞神經(jīng)外科、 內(nèi)窺鏡神經(jīng)外科以及腦手術(shù)指揮棒系統(tǒng)等，都與立體定向技術(shù)密切 相關(guān)。
1 立體定向術(shù)概述
立體定向術(shù)與常規(guī)的神經(jīng)外科手術(shù)不同，是借助立體定向儀， 在X線(xiàn)檢查或CT、MRI等配合下，對(duì)腦或脊髓內(nèi)某一結(jié)構(gòu)或病灶精 確定位，而后通過(guò)立體定向系統(tǒng)，將手術(shù)器送達(dá)目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行指令性 的處理，或在導(dǎo)向器指引下進(jìn)行定位直視手術(shù)[2]。立體定向術(shù)由 Horsley與Clarko所創(chuàng)始，1908 年制成定向儀，過(guò)去主要用于研究腦 深部結(jié)構(gòu)的定位及相應(yīng)的生理功能。1947 年，Spiegel與Wyeis首先 將這一技術(shù)用于治療帕金森病(震顫麻痹)，以后得到推廣，立體定 向術(shù)應(yīng)用的范圍也逐漸擴(kuò)大到治療腦瘤、腦血管病、顱內(nèi)異物摘除 等方面[3]。一般來(lái)說(shuō)，立體定向手術(shù)對(duì)腦的侵襲性較小，術(shù)后反應(yīng) 也較輕，是現(xiàn)代神經(jīng)外科的重要發(fā)展方向之一。
2 帕金森病的外科治療
2.1 探索歷程

帕金森病的問(wèn)題已經(jīng)困擾了神經(jīng)科學(xué)家和臨床醫(yī)生將近一個(gè)世 紀(jì)。早期以抗膽堿能制劑類(lèi)藥物治療，對(duì)于緩解進(jìn)行性震顫、僵直、 運(yùn)動(dòng)不能、姿勢(shì)障礙的作用是非常有限的。PD 的震顫及運(yùn)動(dòng)障礙的 外科治療的歷程是一個(gè)科技進(jìn)步、經(jīng)驗(yàn)積累、意外發(fā)現(xiàn)相結(jié)合的復(fù) 雜過(guò)程。1817 年James Parkinson 提出該病，以后有人發(fā)現(xiàn)個(gè)別PD 發(fā)生腦血管意外后對(duì)側(cè)肢體震顫消失。1909 年Victor Horsley給病人 施行運(yùn)動(dòng)神經(jīng)根切斷術(shù)，結(jié)果震顫消失，這一點(diǎn)在30 年后由Paul Bucy證實(shí)[4]。20 世紀(jì)初，RoberHenry、Clarke 和VictorHorsley初步 發(fā)展了立體定向技術(shù)，直到1947 年，該技術(shù)才應(yīng)用在病人身上， Spiegel 和Wycis 實(shí)施了丘腦背內(nèi)側(cè)核毀損術(shù)，這是一項(xiàng)精神外科治 療，隨后斯德哥爾摩的Leksell 和巴黎的Talairach 于1948 年也報(bào)告 了立體定向手術(shù)。人們發(fā)現(xiàn)該技術(shù)適用于皮層下病變導(dǎo)致的精神性 疾病以及慢性疼痛等疾病，特別適用于皮層下定向治療PD引起的運(yùn) 動(dòng)障礙和震顫[5]。
2.2 治療現(xiàn)狀

2.2.1 射頻毀損術(shù)在射頻熱凝毀損法之前人們經(jīng)歷了直流電破 壞法，許多19世紀(jì)的工作證明了直流電可造成神經(jīng)組織的毀損作用。 Beaunis(1868)、Fournie(1873)和其他的人利用雙極電極在動(dòng)物身上制 造了個(gè)電解腦損害模型。他們認(rèn)為正極毀損更優(yōu)越，因?yàn)楫a(chǎn)生 氣體更少。1947 年，Spiegel 和Wyas 報(bào)道了個(gè)實(shí)體直流電腦破 壞實(shí)驗(yàn)。6 年后，Sweet 和Mark 證明了直流電破壞的缺點(diǎn)。他們提 出直流電損害可依電極的幾何形狀、毀損電流、毀損時(shí)間以及混合 因素而變動(dòng)。早發(fā)現(xiàn)射頻與組織相互作用，始于早期無(wú)線(xiàn)電工作 人員碰到射頻電流與發(fā)報(bào)機(jī)的不適當(dāng)?shù)牟糠侄a(chǎn)生的燒灼現(xiàn)象[6]。 20 世紀(jì)20 年代，Harveglashing和Bovie 詳細(xì)研究了射頻能量的電切 和電凝作用。隨后Sweet和Mark的工作證明，高頻電流可用于更便 于控制的神經(jīng)系統(tǒng)的毀損。在20世紀(jì)50年代早期，Aranow和Cosman 利用射頻制成了個(gè)實(shí)用的、商品化的射頻發(fā)生器。通過(guò)控制電 流和能量水平而使腦部毀損有一個(gè)光滑的邊界，這與以往的直流電 毀損相比有了重大的改進(jìn)[7]。不久，Riechart和Mundinger 強(qiáng)調(diào)了監(jiān) 測(cè)電極頂端溫度的重要性以保證毀損范圍的恒定。此后，射頻毀損 在神經(jīng)外科有了重要的進(jìn)展，就是通過(guò)立體定向技術(shù)使用特殊電 極對(duì)腦內(nèi)靶目標(biāo)進(jìn)行毀損。此后，使用特殊電極通過(guò)立體定向技術(shù) 對(duì)腦內(nèi)靶目標(biāo)進(jìn)行的射頻毀損術(shù)成為神經(jīng)外科主要的發(fā)展。隨著 臨床經(jīng)驗(yàn)的積累，人們認(rèn)識(shí)到，腦立體定向毀損術(shù)的療效對(duì)震顫效 果好，對(duì)僵直次之，對(duì)運(yùn)動(dòng)減少效果差[8]。目前認(rèn)為，毀損丘 腦腹外核的后部(Vim)對(duì)震顫是有效的，而毀損前部對(duì)僵直好。 有證據(jù)表明[9]，干涉蒼白球丘腦連接對(duì)僵直和運(yùn)動(dòng)減少是適宜的。
2.2.2 腦深部電刺激術(shù)腦深部電刺激術(shù)(DBS) 發(fā)展于20 世紀(jì) 70 年代，早用于疼痛的治療。1987 年法國(guó)Benabid 教授采用 DBS刺激丘腦腹外側(cè)核治療帕金森病震顫取得了成功。1993年DBS 通過(guò)了歐洲CE 標(biāo)準(zhǔn)，1997 年美國(guó)FDA 批準(zhǔn)進(jìn)入美國(guó)市場(chǎng)，1998 年 該手術(shù)開(kāi)始在我國(guó)開(kāi)展。術(shù)中醫(yī)生將電極插入腦內(nèi)異常放電區(qū)域(也 就是產(chǎn)生靜電干擾的區(qū)域)，通過(guò)電極釋放特殊的抑制電流，可減弱 或抵消靜電干擾的影響，從而改善帕金森病的癥狀。DBS 術(shù)常用的 靶點(diǎn)是丘腦腹中間核(Vim)、蒼白球腹后內(nèi)側(cè)部(Gpi)和丘腦底核 (STN)。實(shí)踐證明[10]，DBS 療效滿(mǎn)意，不存在復(fù)發(fā)問(wèn)題;不造成 毀損性腦損傷，避免了損傷鄰近重要結(jié)構(gòu)引起的性并發(fā)癥;可 行雙側(cè)手術(shù)，改善雙側(cè)癥狀，對(duì)中線(xiàn)癥狀改善也較理想;術(shù)后左旋 多巴類(lèi)藥物的用量可明顯減少;電刺激的各項(xiàng)參數(shù)(電壓、波寬、 頻率及電極連接方式)可隨時(shí)調(diào)整，做到因人而異以發(fā)揮佳效應(yīng)。
2.2.3 移植外科移植外科是將能產(chǎn)生多巴胺的神經(jīng)元移植入患 者的紋狀體內(nèi)，嘗試重建患者腦內(nèi)多巴胺水平，將患者的“帕金森 病時(shí)鐘”撥回到疾病的較早階段。正常情況下多巴胺能神經(jīng)元主要 位于黑質(zhì)內(nèi)，但是黑質(zhì)體積比紋狀體小并且難以到達(dá)，因此細(xì)胞移 植入紋狀體內(nèi)較為容易和安全[11]。但是由于這些外來(lái)細(xì)胞未被移植 入黑質(zhì)內(nèi)，因此它們并不能像黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元那樣接受、交換、 分析、處理和演繹來(lái)自腦內(nèi)其他區(qū)域的信息。同毀損術(shù)或DBS 術(shù)不 同的是，細(xì)胞移植的療效在術(shù)后數(shù)月內(nèi)并不明顯，這是因?yàn)橐浦驳?細(xì)胞需要一定的時(shí)間將自身整合入患者的腦內(nèi)才能發(fā)揮功能。大多數(shù)(但不是全部)接受移植手術(shù)的患者需要使用免疫抑制劑以防止 腦組織排斥移植的細(xì)胞。目前不同學(xué)者對(duì)于使用免疫抑制劑的必要 性仍存在不同意見(jiàn)。
3 頑固性癲癇的外科治療

3.1 探索歷程

早在1940 年Erickon 就曾描述過(guò)猴的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，一例大腦半球 的癲癇放電可擴(kuò)散至對(duì)側(cè)半球，并認(rèn)為這種擴(kuò)散主要是通過(guò)胼胝體。 與此同時(shí)，Van Wagenea 和Herren 也發(fā)現(xiàn)癲癇病人在患肼胝體腫榴或 梗塞之后，其癲癇發(fā)作自然緩解，于是他們便開(kāi)始作大腦連合切開(kāi) 術(shù)冶療癲癇。后經(jīng)許多學(xué)者研究[12、13]，有相當(dāng)證據(jù)說(shuō)明癲癇放電 的傳播是通過(guò)大腦連合纖維。切斷大腦連合將癲癇放電限制在異常 的大腦半球.因而可使全身性發(fā)作轉(zhuǎn)為局限性發(fā)作。
20 世紀(jì)40 年代， 隨著電生理技術(shù)的發(fā)展，癲癇手術(shù)由于Penfield 和Bailey教授的大量 臨床實(shí)踐，帶動(dòng)當(dāng)時(shí)多家醫(yī)院都開(kāi)始了癲癇的外科治療。我國(guó)現(xiàn)代 癲癇外科治療始于20 世紀(jì)50 年代，并于1991 年召開(kāi)了全國(guó)癲癇外 科治療學(xué)術(shù)研討會(huì)，當(dāng)時(shí)報(bào)告的手術(shù)病例已達(dá)1846 例，還成立了全 國(guó)癲癇外科協(xié)會(huì)，對(duì)發(fā)展我國(guó)癲癇外科治療起到了促進(jìn)作用。
3.2 治療現(xiàn)狀

3.2.1 選擇性顳葉、海馬、杏仁核切除術(shù)目前研究顯示[14]，一 半以上的癲癇病人起源于顳葉，其發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，發(fā)作時(shí)表現(xiàn)形式 多樣，涉及精神活動(dòng)、情緒體驗(yàn)、意識(shí)、認(rèn)知、運(yùn)動(dòng)和自主神經(jīng)等 活動(dòng)。從病理學(xué)角度看，杏仁核、海馬病變與顳葉癲癇之間存在著 相關(guān)性。在確診為顳葉癲癇的病例中，65%發(fā)現(xiàn)病變?cè)谛尤屎?、?馬，其余的為顳葉其他部位。另外一側(cè)前顳葉、杏仁核、海馬的切 除一般不會(huì)引起嚴(yán)重的功能缺失，因此該手術(shù)方式近年來(lái)得到很大 的發(fā)展[15]。
3.2.2 顳葉外皮質(zhì)切除術(shù)主要針對(duì)有明確病變、范圍局限的皮質(zhì)。額葉癲癇常見(jiàn)，且與局部病灶有關(guān)。但因常常涉及功能區(qū)皮質(zhì)， 手術(shù)受到一定限制[16]。
3.2.3 多軟腦膜下橫纖維切斷術(shù)一般認(rèn)為，癲癇灶放電通過(guò)三種 方式傳播：①皮質(zhì)局部區(qū)域內(nèi)的突觸環(huán)內(nèi)傳播;②通過(guò)皮質(zhì)的樹(shù)突 纖維或皮質(zhì)下U 形纖維傳播;③神經(jīng)元膜電位呈過(guò)度去極化或反跳 式過(guò)度去極化狀態(tài)。癲癇同步化的放電就是經(jīng)皮質(zhì)細(xì)胞間互相連接 的細(xì)胞水平樹(shù)突傳導(dǎo)，軟膜下橫切是通過(guò)手術(shù)將皮質(zhì)下的橫向樹(shù)突 纖維切斷，而保留其縱向纖維聯(lián)系，常用于功能區(qū)致癇灶，以避免 產(chǎn)生嚴(yán)重的功能損害[17]。
3.2.4 伽瑪?shù)吨委熧が數(shù)兑殉蔀楝F(xiàn)代治療腦部腫瘤和血管畸形 的主要手段之一，但對(duì)難治性癲癇的治療仍屬于新興領(lǐng)域。放射外 科治療癲癇的機(jī)制目前尚不十分清楚[18]。隨著近年來(lái)影像學(xué)技術(shù)的 飛速發(fā)展及解剖理論的深入，癲癇疾病腦組織定位越來(lái)越準(zhǔn)確，并 在診斷和治療方面向著微創(chuàng)、立體化等方向發(fā)展，同時(shí)應(yīng)用放射外 科治療技術(shù)的條件也日趨成熟[19]。伽馬刀的治療初是在治療腫瘤 或血管畸形的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)癲癇病灶并實(shí)施相關(guān)治療，隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué) 檢查手段及影像學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，應(yīng)用伽瑪?shù)秾?duì)癲癇病灶的治療 也開(kāi)始逐漸重點(diǎn)化和清晰化，越來(lái)越多的伽馬刀治療癲癇的病例出 現(xiàn)在臨床，成為與迷走神經(jīng)電刺激術(shù)、深部電刺激術(shù)等共同成為臨 床治療頑固性癲癇的核心技術(shù)。與傳統(tǒng)的腦葉切除手術(shù)相比，伽瑪 刀治療具有更大的優(yōu)勢(shì)，且具有損傷輕微、術(shù)后并發(fā)癥少、恢復(fù)快 速等優(yōu)點(diǎn)[20]。但由于理論不充足，伽馬刀治療癲癇的具體方法和劑 量還有待商榷，終治療方法及規(guī)范的評(píng)估仍需要進(jìn)行大量的臨床 實(shí)踐來(lái)確定。
4 結(jié)語(yǔ)

隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)理論及解剖組織學(xué)深入了解、計(jì)算機(jī)及影像學(xué)引 導(dǎo)技術(shù)的飛速發(fā)展，毫無(wú)疑問(wèn)會(huì)推動(dòng)立體定向功能神經(jīng)外科的前進(jìn)， 使功能神經(jīng)外科疾病的外科治療手術(shù)定位更加準(zhǔn)確、并發(fā)癥顯著減 少，對(duì)改善患者預(yù)后起到重要價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
[1] 李世綽，周樹(shù)舜，程學(xué)銘.中國(guó)六城市居民癲癇的流行病學(xué) 調(diào)查.中華神經(jīng)精神科雜志[J]，1986，19(3)：193.

[2] Porter RJ.Epilepsy：Prevalence，classification，diagnosis， and prognosis.in：Apuzzo MLJ，ed. Neurological Aspects of Epilepsy.Park Ridge. luinois：AANS Publications，1992：17-26.

[3] 林恒州，蔡曉東，立體定向功能神經(jīng)外科CT 和MR掃描基 線(xiàn)——鼻翼耳廓軟骨下緣線(xiàn)[J]，立體定向和功能性神經(jīng)外科雜志， 2011,24(2)：91-93.

[4] 林志國(guó)，王躍華，1.5T MRI對(duì)立體定向功能神經(jīng)外科靶點(diǎn)定 位影響的研究[J]，中國(guó)臨床神經(jīng)外科雜志，2007,12(4)：199-200.

[5] 宋秋霞，張曉鶯，帕金森病相關(guān)致病基因的基因表型特點(diǎn)研 究進(jìn)展[J]，中國(guó)臨床神經(jīng)科學(xué)，2013,13(1)：109-110.

[6] 趙鋼勇，張平，移植腦源性神經(jīng)生長(zhǎng)因子修飾骨髓間充質(zhì)干 細(xì)胞對(duì)帕金森病大鼠模型治療作用的實(shí)驗(yàn)研究[J]，重慶醫(yī)科大學(xué)學(xué) 報(bào)，2013,38(1)：38-42.

[7] 藍(lán)建中，帕金森電刺激療法治療機(jī)制[J]，共產(chǎn)黨員：下半月， 2013,15(2)：56-58

[8] 陳婉珊，張艷波，帕金森病治療的進(jìn)展[J]，現(xiàn)代中醫(yī)藥， 2013,23(1):14-17.

[9] 凌至培，許百男，術(shù)中核磁共振引導(dǎo)下DBS 植入治療帕金 森病[J]，軍醫(yī)進(jìn)修學(xué)院學(xué)報(bào)，2012,33(8)：803-805

[10] 葛鑫，帕金森病患者腦脊液同型半胱氨酸水平與認(rèn)知功能 障礙相關(guān)性研究[J]，重慶醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，2012,37(12)：1072-1073.

[11] 張麗，張連峰，α-synuclein 致病機(jī)制和轉(zhuǎn)基因帕金森疾病 模型研究進(jìn)展[J]，中國(guó)比較醫(yī)學(xué)雜志，2012,22(11)：63-67.

[12] 許尚臣，趙光宇，Sturge—Weber 綜合征合并頑固性癲癇的 外科治療(一例報(bào)告并文獻(xiàn)復(fù)習(xí))[J]，中華神經(jīng)外科雜志，2012,28 (12)：1261-1263.

[13] 魏洪濤，劉育賢，大腦半球切除術(shù)治療頑固性癲癇1 例報(bào) 告并文獻(xiàn)復(fù)習(xí)[J]，世界新醫(yī)學(xué)信息文摘，2012,12(3)：53-54.

[14] 劉諍，劉海濱，功能性大腦半球切除術(shù)治療嬰兒性偏癱伴 頑固性癲癇(附3 例分析)[J]，寧夏醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，2012,34(2)： 180-183.

[15] 梁英魁，趙文銳，18F—FDGPET/CT 在頑固性癲癇病灶 定位和治療決策中的影響[J]，臨床薈萃，2012,27(14)：1201-1202.

[16] 王俊偉，吳南，V—EEG 與SPECT 聯(lián)合應(yīng)用在頑固性癲癇 術(shù)前致癇灶定位中的價(jià)值[J]，癲癇與神經(jīng)電生理學(xué)雜志，2012,21(2)： 75-76.

[17] 吳朝暉，田增民，癇樣放電偶極子對(duì)顳葉內(nèi)側(cè)型頑固性癲 癇的定位價(jià)值[J]，癲癇與神經(jīng)電生理學(xué)雜志，2012,21(2)：83-85.

[18] 盧旺盛，田增民，機(jī)器人輔助無(wú)框架立體定向手術(shù)治療頑 固性癲癇(附41 例報(bào)告)[J]，解剖與臨床，2011,16(6)：474-478.

[19] 王代旭，陳金華，顱骨成形結(jié)合腦皮質(zhì)電凝熱灼術(shù)治療顱 骨缺損并發(fā)頑固性癲癇[J]，中國(guó)醫(yī)師進(jìn)修雜志，2011,34(35)：62-63.

[20] 高進(jìn)喜，魏梁鋒，顱腦外傷后遲發(fā)性頑固性癲癇的病理與 手術(shù)方式探討[J]，解放軍醫(yī)學(xué)雜志，2011,36(7)：773-775. 作者簡(jiǎn)介：譚衛(wèi)(1960--)，男，廣西桂林人,現(xiàn)為廣西桂林市人民 醫(yī)院神經(jīng)外科副主任醫(yī)師，研究方向?yàn)樯窠?jīng)外科微創(chuàng)治療及顯微治 療。