微创神经外科术中观察技术及其简约化趋势(一)

1、微创神经外科术中观察技术及其简约化趋势 (一)【摘要】颅腔内病变位置深，术中观察系统的作用相对重要。显微镜 在微创神经外科那么拥有不可替代的地位，内镜的作用日益受到重视， 望远镜的价值也逐渐引起注意。目前，内镜辅助显微镜是最正确组合， 将来，可望转变为内镜辅助望远镜。术中观察系统应小型化和轻便化 以便于巡回手术、方便就医，从而降低医疗费用。创造数字图像采集 技术之后， 术中观察系统可有经典手术模式和视频手术模式两种模式。 采用视频手术模式可实现术中观察系统的小型化和轻便化。能否采用 视频手术模式处理人类颅腔内病灶，相关的研究成果还相当匮乏。 【关键词】显微镜；望远镜；内镜；经典手术模式；视频手

2、术模式 显微手术的引入是现代神经外科开展史上的一个里程碑，只有显微手 术才能成就微创神经外科。显微手术的必备工具之一是延长视觉功能 的 工 具 ， 即 观 察 系 统 ， 包 括 放 大 镜 ( magnifyingglass)、 显 微 镜(microscope)、内镜(endoscope)和望远镜(telescope)。观察系统 具有放大和照明的功能，为手术提供满意的视线和光线。以 “长柄眼 来描述观察系统的特征和功能，评价其品质最为恰当和形象。长柄可 以伸缩和旋转， 便于从不同的角度观察目标， 使用者感觉舒适、 自在。 自从创造数字图像采集技术之后，显微手术便有了两种模式：经典手 术模式

3、(classicaloperativesurgicaltechnique,COS)和 视频手 术模式(videooperativesurgicaltechnique,VOS)前者采用镜下列图像引导手术， 后者采用视频图像引导手术。视频手术模式的优势很多：不束缚手的 操作和眼的观察，手术舒适、自在；同步观摩手术进程，可以实时讨 论手术难点和直观教学；保存手术资料，可以用于回忆分析和教学研 究；术中观察系统可小型化和轻便化，便于巡回手术，方便就医并降 低医疗费用。1 放大镜神经外科 1 手术放大镜和头灯最早在眼科和耳科应用，广视野放大镜问世以后， 神经外科和其他领域也逐步应用手术放大镜和头灯。 手

4、术放大镜的工作距离有 26.5、34 和 42cm 三种，可根据手术部位的 深浅选用。放大镜手术需要头戴式冷光源提供照明， Keeler 头灯可提供 充足科研工作站的同轴光照。其中，钨丝灯为6V、18W，在33cm的工作距离上可形成直径为 75mm 的均匀明亮光圈；纤维光源不产热， 光圈可在 30100mm 范围内调节。放大镜只有一个凸透镜，只能进行简单的放大，在微创化手术中的作 用不大。另外，手术放大镜的放大倍数为 35倍，只可进行表浅的显 微外科手术。不过，放大镜和头灯简单、轻便，在神经外科和颅底外 科仍有一定的使用价值。在众多的观察系统中，放大镜的作用最小，开发放大镜视频手术模式 的研究

5、也就没有多大的意义。2 显微镜神经外科 显微镜是两个以上凸透镜组成的透镜组，就放大效果而言，相当于两 个以上的放大镜。手术显微镜的立体放大和同轴照明使神经外科的手 术切口缩小、组织损伤减少、病变切除率、治愈率和手术疗效提高、 并发症降低。目前，手术显微镜已广泛应用于整个神经系统疾病的手 术中。手术显微镜的放大倍数为540倍，常用放大倍数为510倍；工作 距离在2040cm之间。神经外科的手术显微镜必须具备如下性能：图像清晰、有立体感，照明充足均匀、对组织无损害，物镜可更换以适 应不同深度的手术需要，可连续变倍或分级变倍以调整放大倍数，平 衡好且在三维空间可自由移动，备有同轴光源以便光源中断时启

6、用， 可连接照相机、摄像机等。除了普通显微镜 (generalmicroscopH，数字显微镜(digitalmicroscope) 也已上市。 普通显微镜和数字显微镜均由镜筒组合及其固定支架组成。 普通显微镜的镜筒组合由物镜、 焦距调节旋钮和目镜组成， 结构复杂， 体积和重量大，需要庞大而沉重的固定支架来支撑并保持其稳定。数 字显微镜的镜筒组合由物镜、焦距调节旋钮和显微摄像头组成，结构 简单，体积和重量小，只需轻巧的固定支架即可支撑并保持其稳定。 显微镜神经外科既可采用经典手术模式，又可采用视频手术模式。 普通显微镜经典手术模式极大地束缚了手的操作和眼的观察。首先， 沉重而庞大的普通显微镜占

7、据了相当多的手术空间，器械传递和手术 操作都受到很大的影响。其次，在显微镜经典手术模式中，手术医师 必须将眼睛接近目镜，才能从显微镜的镜下列图像获取手术野的视觉信 息。在这种“近距离观察、远距离操作 的状况下， 手术医师需要长时间 屈曲颈部和躯干，活动空间小，变换姿势的时机少，容易产生不适和 疲劳，并影响手术质量；术者、助手、器械护士通过显微镜观察手术 野的时机和效果不同，相互之间的配合很困难。为了充分发挥显微镜 的作用，并使手术做得舒适，神经外科应该建立并采用显微镜视频手 术模式。早在1998年，日本学者Seiki等2就尝试利用普通显微镜建立显微 镜视频手术模式并将其应用于临床病例。到了 2

8、007 年，中国学者洪亚 平和侯小改也进行了相似研究 3。然而，他们是借助普通显微镜建 立视频手术模式，只解除了显微镜对眼的束缚，而显微镜对手的束缚 依然存在。为了同时解除显微镜对手和眼的束缚，神经外科应该建立 数字显微镜视频手术模式。数字显微镜视频手术模式可最大限度地解除显微镜对手术医师手和眼 的束缚。首先，以轻巧的数字显微镜取代笨重的普通显微镜，可最大 限度地减少显微镜对手术操作空间的占用，器械传递和手术操作几乎 不受其影响。其次，通过视频图像获取手术野的视觉信息，可 “远距离 观察、近距离操作 ，手术医师的活动空间大，变换姿势的时机多，操 作比拟舒适；术者、助手和器械护士对手术野的把握有

9、相同的时机和 效果，手术中容易配合。能否采用数字显微镜视频手术模式处理人类 颅腔内病灶，取决于视频图像是否真实、可信，以及视频图像引导的 手术操作是否准确、平稳。迄今，相关的研究成果还相当匮乏。3 内镜内视镜神经外科确切地说，内镜应该称为内视镜。根据 Perneczk y的说法，内镜在神经外科的用途主要有四种 46：内镜辅助观察神经外科、内镜独立神 经外科、内镜控制神经外科和内镜辅助显微镜神经外科。 但笔者认为， 如 下 表 达 更 准 确 ： 内 镜 辅 助 显 微 镜 术 中 观 察(endoscope-assistedmicroscopeintraoperativeinspection,

10、EAM),手术在 显微镜下进行，内镜只是用来观察显微镜视角以外的颅脑结构或剩余 病 灶 ； 工 作 通 道 内 内 镜 独 立 手 术(intrathecalendoscopesolooperativesurgery,IESO),手术在内镜的工作通 道内 进 行 ， 需 要 专 用 手 术 器 械； 工 作通 道 外 内 镜 独 立 手 术 (extrathecale ndoscopesolooperativesurgery,EESQS 手术在内镜的工作通 道 外进 行 ， 不 需 要 专 用 手 术 器 械 ； 内 镜 辅 助 显 微 镜 手 术(endoscope-assistedmicr

11、oscopeoperativesurgery,EAMQS 手术主要在 显微镜下进行，内镜只是用来处理显微镜视角以外的剩余病灶。 限于自身结构的特殊性，神经外科内镜手术一开始就主要采用视频手 术模式，几乎不采用经典手术模式。根据镜管的柔韧性，内镜应该有三种：硬管内镜(rigidendoscope)、半 软管内镜(half-softendoscope，HSE 和软管内镜(softendoscope)。硬管内镜可提供工作通道和多种观察角度，但其镜管僵直，不能随意 成角，且需要特殊的支架来支撑和固定。固定硬管内镜，可有多种选 择，除了用特制配件将其固定在自持牵开器上或定向仪导向弧上之外， 还有内镜固定和导向装置、内镜牵开器及将其固定在颅骨钻孔上的简 易装置。当然，机械支架或气动支架最好，但都很昂贵且占据较多的 操作空间。虽然软管内镜和半软管内镜都不能提供工作通道和多种观 察角度，但二者的镜管都很柔软，可随意成角而从不同的方位观察。 迄今，内镜神经外科普遍采用硬管内镜。究其原因，是过分看重其附 带的工作通道。然而，在内镜神经外科领域，硬管内镜既非必要又无 优势。首先，软管内镜或定形管内镜可随意成角而进行多种角度