立体定向功能神经外科的 发展趋势

立体定向功能神经外科的发展趋势摘要】立体定向神经外科是通过影像学定位，在立体定向仪引导下将手术器械精确导入所定靶点，对功能性疾病和非功能性疾病进行诊断和治疗。

功能神经外科是对神经系统功能性疾病，如癫痢、锥体外系疾病、疼痛和精神性疾病等，用外科手术方法进行治疗和研究。

本文针对主要功能神经外科疾病诸如帕金森病（Parkinson＇s disease）、顽固性癫痫等进行立体定向神经外科技术发展及趋势的探讨。

【关键词】立体定向技术；功能神经外科；发展趋势功能神经外科是神经外科的一个重要分支，是以不同的方法改变与调整神经的功能，达到消除或缓解某些神经系统和内分泌系统疾病的症状，而非根治疾病。

功能神经外科的范畴，包括治疗不自主运动、疼痛、癫痫、精神病等，同时也用于对神经功能进行生理学的研究。

立体定向技术是神经外科技术的一个组成部分，它与功能神经外科不是同义语。

功能神经外科常依赖立体定向技术作为治疗手段，但立体定向技术的应用范围不仅仅限于治疗功能性疾病，还可以治疗一些器质性疾病，并达到根治病变的目的[1]。

如近年来发展起来的立体定向放射神经外科（X 刀、γ刀）、孔洞神经外科、内窥镜神经外科以及脑手术指挥棒系统等，都与立体定向技术密切相关。

1 立体定向术概述立体定向术与常规的神经外科手术不同，是借助立体定向仪，在X线检查或CT、MRI等配合下，对脑或脊髓内某一结构或病灶精确定位，而后通过立体定向系统，将手术器送达目标点进行指令性的处理，或在导向器指引下进行定位直视手术[2]。

立体定向术由 Horsley与Clarko所创始，1908 年制成定向仪，过去主要用于研究脑深部结构的定位及相应的生理功能。

1947 年，Spiegel与Wyeis首先将这一技术用于治疗帕金森病（震颤麻痹），以后得到推广，立体定向术应用的范围也逐渐扩大到治疗脑瘤、脑血管病、颅内异物摘除等方面[3]。

一般来说，立体定向手术对脑的侵袭性较小，术后反应也较轻，是现代神经外科的重要发展方向之一。

2 帕金森病的外科治疗2.1 探索历程帕金森病的问题已经困扰了神经科学家和临床医生将近一个世纪。

早期以抗胆碱能制剂类药物治疗，对于缓解进行性震颤、僵直、运动不能、姿势障碍的作用是非常有限的。

PD 的震颤及运动障碍的外科治疗的历程是一个科技进步、经验积累、意外发现相结合的复杂过程。

1817 年James Parkinson 提出该病，以后有人发现个别PD 发生脑血管意外后对侧肢体震颤消失。

1909 年Victor Horsley给病人施行运动神经根切断术，结果震颤消失，这一点在30 年后由Paul Bucy证实[4]。

20 世纪初，RoberHenry、Clarke 和VictorHorsley初步发展了立体定向技术，直到1947 年，该技术才应用在病人身上， Spiegel 和Wycis 实施了丘脑背内侧核毁损术，这是一项精神外科治疗，随后斯德哥尔摩的Leksell 和巴黎的Talairach于1948 年也报告了立体定向手术。

人们发现该技术适用于皮层下病变导致的精神性疾病以及慢性疼痛等疾病，特别适用于皮层下定向治疗PD引起的运动障碍和震颤[5]。

2.2 治疗现状2.2.1 射频毁损术在射频热凝毁损法之前人们经历了直流电破坏法，许多19世纪的工作证明了直流电可造成神经组织的毁损作用。

Beaunis(1868)、Fournie(1873)和其他的人利用双极电极在动物身上制造了第一个电解脑损害模型。

他们认为正极毁损更优越，因为产生气体更少。

1947 年，Spiegel 和Wyas 报道了第一个实体直流电脑破坏实验。

6 年后，Sweet 和Mark 证明了直流电破坏的缺点。

他们提出直流电损害可依电极的几何形状、毁损电流、毁损时间以及混合因素而变动。

最早发现射频与组织相互作用，始于早期无线电工作人员碰到射频电流与发报机的不适当的部分而产生的烧灼现象[6]。

20 世纪20 年代，Harveglashing和Bovie 详细研究了射频能量的电切和电凝作用。

随后Sweet和Mark的工作证明，高频电流可用于更便于控制的神经系统的毁损。

在20世纪50年代早期，Aranow和Cosman 利用射频制成了第一个实用的、商品化的射频发生器。

通过控制电流和能量水平而使脑部毁损有一个光滑的边界，这与以往的直流电毁损相比有了重大的改进[7]。

不久，Riechart和Mundinger 强调了监测电极顶端温度的重要性以保证毁损范围的恒定。

此后，射频毁损在神经外科有了最重要的进展，就是通过立体定向技术使用特殊电极对脑内靶目标进行毁损。

此后，使用特殊电极通过立体定向技术对脑内靶目标进行的射频毁损术成为神经外科最主要的发展。

随着临床经验的积累，人们认识到，脑立体定向毁损术的疗效对震颤效果最好，对僵直次之，对运动减少效果最差[8]。

目前认为，毁损丘脑腹外核的后部（Vim）对震颤是最有效的，而毁损前部对僵直最好。

有证据表明[9]，干涉苍白球丘脑连接对僵直和运动减少是最适宜的。

2.2.2 脑深部电刺激术脑深部电刺激术（DBS）发展于20 世纪 70 年代，最早用于疼痛的治疗。

1987 年法国Benabid 教授首次采用 DBS刺激丘脑腹外侧核治疗帕金森病震颤取得了成功。

1993年DBS 通过了欧洲CE 标准，1997 年美国FDA 批准进入美国市场，1998 年该手术开始在我国开展。

术中医生将电极插入脑内异常放电区域（也就是产生静电干扰的区域），通过电极释放特殊的抑制电流，可减弱或抵消静电干扰的影响，从而改善帕金森病的症状。

DBS 术常用的靶点是丘脑腹中间核（Vim）、苍白球腹后内侧部（Gpi）和丘脑底核（STN）。

实践证明[10]，DBS 疗效满意，不存在复发问题；不造成毁损性脑损伤，避免了损伤邻近重要结构引起的永久性并发症；可行双侧手术，改善双侧症状，对中线症状改善也较理想；术后左旋多巴类药物的用量可明显减少；电刺激的各项参数（电压、波宽、频率及电极连接方式）可随时调整，做到因人而异以发挥最佳效应。

2.2.3 移植外科移植外科是将能产生多巴胺的神经元移植入患者的纹状体内，尝试重建患者脑内多巴胺水平，将患者的“帕金森病时钟”拨回到疾病的较早阶段。

正常情况下多巴胺能神经元主要位于黑质内，但是黑质体积比纹状体小并且难以到达，因此细胞移植入纹状体内较为容易和安全[11]。

但是由于这些外来细胞未被移植入黑质内，因此它们并不能像黑质多巴胺能神经元那样接受、交换、分析、处理和演绎来自脑内其他区域的信息。

同毁损术或DBS 术不同的是，细胞移植的疗效在术后数月内并不明显，这是因为移植的细胞需要一定的时间将自身整合入患者的脑内才能发挥功能。

大多数（但不是全部）接受移植手术的患者需要使用免疫抑制剂以防止脑组织排斥移植的细胞。

目前不同学者对于使用免疫抑制剂的必要性仍存在不同意见。

3 顽固性癫痫的外科治疗3.1 探索历程早在1940 年Erickon 就曾描述过猴的动物实验，一例大脑半球的癫痫放电可扩散至对侧半球，并认为这种扩散主要是通过胼胝体。

与此同时，Van Wagenea和Herren 也发现癫痫病人在患肼胝体肿榴或梗塞之后，其癫痫发作自然缓解，于是他们便开始作大脑连合切开术冶疗癫痫。

后经许多学者研究[12、13]，有相当证据说明癫痫放电的传播是通过大脑连合纤维。

切断大脑连合将癫痫放电限制在异常的大脑半球．因而可使全身性发作转为局限性发作。

20 世纪40 年代，随着电生理技术的发展，癫痫手术由于Penfield 和Bailey教授的大量临床实践，带动当时多家医院都开始了癫痫的外科治疗。

我国现代癫痫外科治疗始于20 世纪50 年代，并于1991 年召开了全国癫痫外科治疗学术研讨会，当时报告的手术病例已达1846 例，还成立了全国癫痫外科协会，对发展我国癫痫外科治疗起到了促进作用。

3.2 治疗现状3.2.1 选择性颞叶、海马、杏仁核切除术目前研究显示[14]，一半以上的癫痫病人起源于颞叶，其发病机制复杂，发作时表现形式多样，涉及精神活动、情绪体验、意识、认知、运动和自主神经等活动。

从病理学角度看，杏仁核、海马病变与颞叶癫痫之间存在着相关性。

在确诊为颞叶癫痫的病例中，65％发现病变在杏仁核、海马，其余的为颞叶其他部位。

另外一侧前颞叶、杏仁核、海马的切除一般不会引起严重的功能缺失，因此该手术方式近年来得到很大的发展[15]。

3.2.2 颞叶外皮质切除术主要针对有明确病变、范围局限的皮质。

额叶癫痫常见，且与局部病灶有关。

但因常常涉及功能区皮质，手术受到一定限制[16]。

3.2.3 多软脑膜下横纤维切断术一般认为，癫痫灶放电通过三种方式传播：①皮质局部区域内的突触环内传播；②通过皮质的树突纤维或皮质下U 形纤维传播；③神经元膜电位呈过度去极化或反跳式过度去极化状态。

癫痫同步化的放电就是经皮质细胞间互相连接的细胞水平树突传导，软膜下横切是通过手术将皮质下的横向树突纤维切断，而保留其纵向纤维联系，常用于功能区致痫灶，以避免产生严重的功能损害[17]。

3.2.4 伽玛刀治疗伽玛刀已成为现代治疗脑部肿瘤和血管畸形的主要手段之一，但对难治性癫痫的治疗仍属于新兴领域。

放射外科治疗癫痫的机制目前尚不十分清楚[18]。

随着近年来影像学技术的飞速发展及解剖理论的深入，癫痫疾病脑组织定位越来越准确，并在诊断和治疗方面向着微创、立体化等方向发展，同时应用放射外科治疗技术的条件也日趋成熟[19]。

伽马刀的治疗最初是在治疗肿瘤或血管畸形的过程中发现癫痫病灶并实施相关治疗，随着现代医学检查手段及影像学技术的飞速发展，应用伽玛刀对癫痫病灶的治疗也开始逐渐重点化和清晰化，越来越多的伽马刀治疗癫痫的病例出现在临床，成为与迷走神经电刺激术、深部电刺激术等共同成为临床治疗顽固性癫痫的核心技术。

与传统的脑叶切除手术相比，伽玛刀治疗具有更大的优势，且具有损伤轻微、术后并发症少、恢复快速等优点[20]。

但由于理论不充足，伽马刀治疗癫痫的具体方法和剂量还有待商榷，最终治疗方法及规范的评估仍需要进行大量的临床实践来确定。

4 结语随着现代医学理论及解剖组织学深入了解、计算机及影像学引导技术的飞速发展，毫无疑问会推动立体定向功能神经外科的前进，使功能神经外科疾病的外科治疗手术定位更加准确、并发症显著减少，对改善患者预后起到重要价值。

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