作者：兰 青,康德智
出版社：人民卫生出版社
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神经外科锁孔手术学试读：
前言
1996年在日本昭和大学神经外科的学习开始了我在国外求学的历程，一年后颅内动脉瘤手术在苏州大学附属第二医院神经外科得到了常规开展。1999年在日本藤田保健卫生大学、庆应大学学习，见识到神野哲夫（Tetsuo Kanno）教授、河濑斌（Takeshi Kawase）教授的国际大师风采，使我开拓了国际视野，也打下了颅底外科的基础。记得第一次见到Kawase教授时，得到了很大的鼓励，教授说他在35岁时，在国际上获得了以他姓氏冠名的Kawase入路，同样35岁的我也正是大有作为之时。在日本神经外科年会的书展上，欣喜地看到Axel Perneczky教授的新书《神经外科锁孔手术》，高超的技艺、完美的设计令人惊叹，当即有种如获至宝的感觉。2000年新年伊始，在Mainz（美因兹）大学神经外科观看了第一台锁孔手术，一台松果体区肿瘤从切开到最后手术结束刚好一个小时，精湛的技术、微创的理念在让人惊讶之余也有种必须学到的冲动。数月后，在苏州大学附属第二医院神经外科进行的第一台锁孔手术，是经眉弓锁孔入路夹闭大脑中动脉动脉瘤，简捷、快速、美观的术式取得了成功，使我们信心百倍地在锁孔技术上不断探索前行。
锁孔显微手术开展至今已有17个年头，其微创的理念也已深入人心，但其临床应用尚未普及。本书的编撰汇集了我国数十位锁孔手术专家的临床手术经验，系统介绍了神经外科锁孔显微手术基础理论及临床实践，内容包括锁孔手术的理念、微创手术平台的建立、相关设备的使用、围术期的处理、手术入路的设计、锁孔入路基础解剖，以及锁孔手术技术在神经系统肿瘤、脑血管病、颅神经疾患、脊柱和脊髓疾病中的应用，还介绍了3D打印技术建立颅脑疾患实体模型进行模拟手术，以进一步提高锁孔手术疗效。为了读者便于学习，书中有大量神经外科复杂疾患进行锁孔手术的病例分析，并附有相关手术的12个手术视频。本书理论与实践相结合，深入浅出，图文并茂，以便使读者掌握锁孔手术成功的经验，增加手术的信心，避免不当开展可能导致的不良后果。
在本书出版之际，首先要感谢我国神经外科的前辈们对锁孔微创技术开展的倡导与支持，也要感谢参与本书编写的各位专家学者，在忙碌的临床工作同时，将自己的宝贵经验形成智慧的结晶与大家分享。希望本书有助于锁孔神经外科手术在我国健康发展与普及应用。
随着神经外科各项新技术、新设备日新月异的发展，锁孔手术技术也在不断完善中。本书中存在的不足之处，还请各位前辈及同道不吝指正。2017年5月第一章 神经外科锁孔微创手术总论第一节 神经外科锁孔微创手术理念
Yasargil提出的翼点入路显微手术，一直以来都是神经外科的标准术式之一。但经典的翼点手术入路，从头皮切口、手术骨窗、硬膜切口、侧裂打开范围至手术有效操作空间依次减小（图1-1-1），以现代的标准来看，存在着无效的组织结构暴露和破坏。以往追求大切口、大骨瓣、大暴露，是为了更好地显露深部结构，换取对病灶的尽可能切除。大范围的脑组织暴露有利于在术中按需改变手术入路，增加从不同方向进行手术操作的自由度，也可增加手术区照明观察的亮度。但现代的手术显微镜、神经内镜，以及精巧的手术器械，使手术者已无需再切除脑组织或扩大手术切口、骨窗范围来换取显露范围和操作空间。术前对病灶的精确定位，有助于有效设计微创手术入路；熟练的显微操作技术下，对深部病灶可进行大范围的轴向操作；电磁锁控制的手术显微镜可对病灶进行不同方向的快捷观察；脑组织的牵开通常局限在2cm范围之内。大切口、大骨瓣、大暴露多已成为无效的暴露、无谓的创伤、多余的操作，使以往大范围脑组织暴露的理由不复存在。图1-1-1 经典的翼点手术入路A.手术入路切口及骨窗；B.头皮切口、骨窗及硬膜切口；C.侧裂打开范围及实际操作空间，仅1个2cm以内宽度的脑压板牵开范围，远远小于骨窗下显露范围
翼点入路手术切口已经可以从最初的20cm左右长度，逐步经各种切口改良缩短至约4cm的锁孔手术切口。伴随切口长度的缩短，手术骨窗也日益微小化，其演变体现了现代神经外科的微创化过程。手术入路按“尽量小、足够大”的原则，不断向微创化、简单化、实用化、小型化演变，形成现有的个体化锁孔手术入路。这不仅是手术技术的改进，更是手术理念的进步。
锁孔手术（keyhole surgery）的概念由Wilson于1971年首先提出，认为锁孔可以满足显微神经外科手术的需求，倡导改进传统的开颅手术方法，限制手术入路大小，从而减少不必要的手术创伤，进一步发挥显微神经外科的优越性。强调“锁孔”不仅仅是指骨窗的面积大小，更是一种切除颅内病变的原则——在整个手术过程中对组织结构干扰的最小化。1991年Fukushima首次采用3cm直径的骨窗，经纵裂锁孔入路夹闭前交通动脉瘤。1999年德国美因兹大学Perneczky有关锁孔神经外科手术概念专著的出版标志着该项技术已走向成熟，成为其发展过程中的一个里程碑。锁孔显微手术的宗旨在于根据个体解剖及病灶特点设计手术入路，充分利用有限的空间，去除不必要的结构暴露或破坏，凭借精湛的显微手术基本功，以最小的创伤（包括心理损伤和物理损伤）取得最好的手术疗效。
锁孔（keyhole）有两层意思，其一如同通过旧时很小的门锁孔，可窥视室内的景象一般，锁孔手术通常采用尽可能小的颅孔，利用锁孔的放大效应，在显微镜下进行颅内深部各种病变的手术。锁孔骨窗是其形象的概括，而并非完全的解剖定义，锁孔手术理念需体现在手术每一操作的微创过程中，如头位的摆放、手术切口设计与消毒、肌肉的分离和牵开、骨瓣的位置和大小、硬膜切开的范围、颅内空间的拓展、神经-血管间隙的选择、脑牵开方向和力度、病灶的处理、术野的止血、入路结构的复位闭合等。其二是关键孔的意思，通过个体化的设计，选择发挥作用的关键部位，物尽其用，去除不必要的暴露和损伤。要求颅孔对颅内病变定位像一把钥匙开一把锁一样精确，个体化设计的手术通道可直抵颅内病变区域，达到微创手术的目的。
锁孔手术一般只需剃除5cm×2cm左右的头发，有的还不需剃发，在眉毛上或发纹中进行切口设计，手术切口4cm左右，颅骨瓣2.0～2.5cm直径。如此小而简单的开颅及关颅过程，使手术时间至少节省1小时，手术者可集中精力处理颅内病灶；微小暴露和对颅内结构的微创，使感染率下降，术后癫痫、血肿等并发症减少，术后反应轻；因手术创面小，出血少，术中基本不需输血，术后无需置管引流。神经外科锁孔微创手术的开展，可减少患者对手术的恐惧，增强康复的动力；较好的外观结果，可使患者尽早恢复正常生活；早期康复可缩短住院期，减轻护理负担；治疗的总体费用节省（住院费用及护理费用低，患者脱离工作时间短），可获得较大的社会、经济效益。
锁孔手术并非是一个标新立异的想法，而是现代技术进步及条件改善的自然结果。回顾一下常规翼点开颅的情况，就能发现打开侧裂后利用的有效空间仅有2cm左右的范围，操作空间局限在近颅底的小范围之内。既然如此，我们又为何要将时间和精力浪费在耗时、费力的大范围开颅上呢？同样，多年以来，对三叉神经痛或面肌痉挛，术者多采用小颅孔的方式进行微血管减压，可清晰显露脑神经从脑干端到出颅端的全长，既然有如此好的显露空间，为何不将此术式应用到后颅窝的肿瘤手术中呢？
从锁孔神经外科技术成型至今已近20年，对其看法也已由当初的一片反对，转变为渐趋接受。著名的神经外科专家Sammi在国际微创神经外科大会上就认为，2cm左右直径的颅孔，加上骨窗缘内板的磨除，可作为颅底手术的标准术式。然而，仍有一些神经外科医生尽管认同锁孔手术的微创性，但认为其难度高，适应证有限，尤其是对术中出血控制、手术视野暴露及操作的局限性存在很大的顾虑，锁孔手术的适应证至今仍是一个颇有争议的问题。因手术经验及技术水平的差异，各地锁孔手术开展的效果也各不相同，手术后并发症的出现在所难免。为树立正确的神经外科锁孔显微手术理念，提高锁孔微创手术治疗水平，规范其操作及应用，本书对锁孔神经外科学进行了全面系统的阐述。(兰青)第二节 神经外科微创手术技术平台
20世纪60年代起，随着科学技术和制作工艺的进步，高质量的可调倍、带光源的手术显微镜相继问世。在Yasargil等为代表的神经外科医师的努力推动下，显微手术技术逐渐广泛应用于神经外科各个领域，使神经外科进入了显微手术时代。20世纪80年代以来，显微手术已成为神经外科的标准术式，在世界各地逐渐普及，神经系统疾患的手术疗效得到很大提高，手术死亡率和致残率大幅下降。
随着电子计算机技术、神经影像技术、分子生物技术和新兴材料技术的快速发展，20世纪末神经外科又跃上一个新台阶，出现了微创神经外科。在现代医学模式向“生物-社会-心理”新型模式转变的时代背景下，“微创”体现的“以人为本”的人文关怀，愈加受到外科医生和患者的青睐，也激励着越来越多的神经外科医师将微创理念应用于神经外科手术。近年来，在神经导航、神经内镜、血管内介入、立体定向放射和复合手术技术及设备迅速发展的推动下，各种微创技术互相融合与交叉，发挥出微创技术平台下神经外科手术的巨大优势，神经外科锁孔显微手术也由此应运而生。微创神经外科成为继显微神经外科之后现代神经外科的又一个里程碑，神经外科已进入了微创手术的新纪元。一、锁孔神经外科显微手术
锁孔入路最早的含义是采用小切口和小骨孔，在显微镜下进行神经外科各种疾病的手术。实际上，锁孔入路不只是手术切口大小的问题，更是一种外科手术理念，微创、精准、个体化是锁孔手术的精髓。对于每个病人来说，其颅内病灶的部位、大小、形状、生长方式、周围毗邻关系等都不是一成不变的，锁孔入路的切口设计、入路走向均应根据每个病人的不同特点合理选择。这有赖于周密的术前设计和精确定位，现代影像技术为此提供了有利条件，配合使用神经导航或立体定向系统，可使术者从对病灶的经验判断发展成对病灶的数字化分析，达到术前准确定位，手术有效进行。在功能神经影像学技术不断发展的背景下，结合磁共振弥散加权成像（DWI）、神经纤维重建成像（DTI）、功能磁共振（fMRI）等影像技术可以对每一病例的具体特点进行个体化的锁孔手术入路设计和优化，将手术设计的解剖定位上升到功能定位的高度。
神经内镜使术中显微镜难以观察到的组织背侧结构一目了然，减少了显微手术时侧方显露角度的要求，有助于减少表面结构暴露范围；血管内介入技术可使富血管肿瘤减少血供，肿瘤分块切除成为可能，无需显露肿瘤周边全貌；立体定向放疗使以往病灶全切的手术标准转变为在保留功能的前提下尽可能切除，残留少许病灶可在术后进一步精准放疗处理；复合手术技术的诞生更是微创技术平台的生动范例。微创技术平台的建立为锁孔显微手术提供了极好的基础条件。二、神经内镜技术
神经内镜技术经过近十余年的飞速发展，已经成为现代神经外科的一个重要组成部分，日趋显示出传统神经外科手术难以比拟的优势。神经内镜手术方式分为三种类型：
1.单纯神经内镜手术
手术操作全部在神经内镜及相应内镜手术器械下进行，如脑积水第三脑室造瘘术、肿瘤活检手术等。
2.内镜辅助显微神经外科手术
神经内镜和显微镜协同使用，以更好地完成手术，如复杂颅内出血、肿瘤、血管病手术等。
3.内镜控制下显微外科手术
通过内镜监视器使用常规显微手术器械进行手术，如经鼻蝶入路行垂体瘤切除、斜坡区肿瘤切除等。
理论上，神经内镜可用于颅脑或脊髓自然解剖腔隙处和囊性病变的手术，包括脑室系统、脑池、蛛网膜下腔和颅底间隙。在脑室系统中的应用相对较为成熟，包括第三脑室底造瘘、脉络丛电灼术、脑室内肿瘤切除或活检、脑室内置管术、分流管脑室端再通术、脑室内蛛网膜囊肿切除术等。蛛网膜下腔和颅底间隙同属于脑外腔隙，神经内镜可用于蛛网膜囊肿切除术、微血管减压术、经鼻蝶鞍区及斜坡肿瘤切除、经鼻脑脊液漏修补术、视神经管减压等，也有人尝试经鼻蝶行脑动脉瘤夹闭。神经内镜也可用于部分脑实质内出血和囊性肿瘤手术。在椎管内病变的处理中，神经内镜可应用于脊髓空洞、脊髓肿瘤、椎间盘突出症等手术，并取得一定的效果。
神经内镜具有可视化操作、术野清晰、创伤小等独特优势，成为微创神经外科领域最具有发展潜力的技术之一。配合其他技术如内镜下的超声定位、超声吸引、激光烧灼、水刀切割等技术，神经内镜可发挥更大的作用和更好的手术效果。神经内镜辅助下锁孔手术、立体定向神经内镜技术、神经导航内镜手术，以及智能机器人远程内镜手术等，已成为神经内镜发展的必然趋势。三、（血管内）介入神经外科
神经介入是在X线引导下，经血管管腔借助导引器械（导管或导丝）对颅脑和脊髓疾病进行诊断和治疗的一种微创技术，应用于脑和脊髓血管病或肿瘤的术前诊断和栓塞治疗、缺血性脑血管疾病的血管成形术和超选择溶栓治疗等。
1.颅内动脉瘤
在CT血管造影和MR血管造影等影像技术不断发展的今天，数字减影血管造影（DSA）仍然是颅内动脉瘤确诊的金标准，可明确动脉瘤的大小、部位、形态，对瘤颈、瘤体和载流动脉的血流动力学情况提供量化信息。动脉瘤的栓塞治疗具有微创、安全、恢复快等优点，目前已能达到甚至优于传统动脉瘤手术夹闭治疗的疗效。
2.颅脑和脊髓动静脉畸形（AVM）
和确诊动脉瘤一样，DSA是AVM诊断的金标准，不仅可以显示AVM的大小、部位、形态等血管团构筑情况，还能提供供血动脉和引流静脉的流速、流量等血流动力学信息，有利于AVM的术前评估和治疗策略的选择。栓塞治疗是AVM的有效治疗方法之一，对于小型AVM，完全栓塞可以达到治愈；对于大型、复杂的动静脉畸形，可以通过部分栓塞或分次栓塞，使畸形血管团体积缩小，改变其血管构筑和血流动力学参数，减轻AVM所诱发的顽固性癫痫、头痛等症状，或者作为外科手术、立体定向放射的辅助治疗方法，为完全治愈提供机会。AVM的介入治疗与栓塞材料的发展密切相关，新的可脱性微导管和球囊导管的出现可提高AVM的栓塞率，使部分AVM患者经血管内治疗得到治愈。
3.硬脑膜动静脉瘘（DAVF）
是一种位于硬脑膜的复杂获得性动静脉短路畸形，DSA可以明确DAVF的供血动脉、引流静脉和瘘口位置，提供相应的血流动力学信息，并对其进行分型。介入治疗已成为颅内和脊髓DAVF治疗的有效方法之一，但由于DAVF容易复发或出现新生瘘口，往往需要进行多次栓塞治疗。介入栓塞也可以作为开颅手术的辅助治疗方法，应用于对复杂DAVF的分期治疗。
4.颈内动脉海绵窦瘘（CCF）
可分为外伤性和自发性两大类，前者多因颅底骨折、颈内动脉海绵窦段或其分支破裂所致，而后者与硬脑膜动静脉瘘相似。DSA有助于明确CCF的部位、大小、瘘口位置以及引流静脉的特征，明确诊断的同时，就可以对瘘口进行闭塞。大部分病例可通过经动脉途径Onyx胶或微弹簧圈完全闭塞瘘口；当经动脉栓塞失败或颈内动脉本身闭塞时，可经静脉通路进行CCF瘘口的栓塞。
5.颅脑和脊髓肿瘤
DSA也可用于某些富血管肿瘤或与静脉窦关系密切的肿瘤术前评估，如矢状窦脑膜瘤、窦汇脑膜瘤、海绵窦区肿瘤等压迫静脉窦结构的肿瘤，了解肿瘤的血供特点和静脉窦通畅情况，有助于外科手术策略的制定和疗效的提高。对于部分体积较大、血供丰富的肿瘤，通过介入选择性闭塞肿瘤的供血动脉，可减少肿瘤的血供和术中出血，有助于肿瘤的暴露和全切除，减少术后并发症和肿瘤复发率。对恶性肿瘤还可进行超选择、小剂量连续动脉内化疗，以达到增强化疗疗效和减少并发症的作用。
6.脑缺血性疾病
血管内支架成形术可作为部分脑动脉严重狭窄或痉挛病例的一种治疗方法。对于急性缺血性脑卒中，动脉内机械取栓，弥补了静脉溶栓的不足，扩大了治疗的时间窗，提高了疗效。四、立体定向神经外科
立体定向神经外科利用影像定位和定向仪，将操作器械如脑针、微电极、切割刀等置入到脑深部特定部位，进行脑组织活检、电极植入、脑毁损、病灶去除等操作，具有微创、精确、简易等特点。无框架立体定向导引技术，即神经导航技术，进一步推动了立体定向神经外科的发展。
1.脑组织毁损
可用于治疗帕金森病、癫痫、精神病、三叉神经痛、面肌痉挛和各种顽固性疼痛等，通过损毁相应功能区的深部神经核团或结构缓解或治愈患者的临床症状，改善患者生活质量。用于组织毁损的方法多种多样，应用较多的是射频毁损方法。
2.微电极植入和脑深部电刺激
将微电极植入脑内特定部位（靶点），进行连续电生理监测，记录不同神经核团的神经元放电情况，以协助确认需要损毁或干预的功能靶点。在电极植入的基础上对特定的靶点进行电刺激，可对某些疾病如运动障碍性疾病、癫痫、精神疾病等进行治疗，即脑深部电刺激技术。
3.组织活检和病灶去除
对不典型或疑难病例进行脑深部、功能区附近病变组织的取材和活检，以协助作出定性诊断。内镜辅助下立体定向手术可以克服常规立体定向穿刺的盲目性，直视下进行手术操作，针对性地避开富血管区，选择形态异常的组织进行多点取材，提高活检的阳性率和安全性。同时，在内镜下还可以进行吸引、切开、止血等操作，对部分体积较小的颅脑病变或囊肿可以直接进行手术切除。立体定向技术还可用于脑内血肿的微创治疗、颅内异物的取出、脑内寄生虫病和脑脓肿手术等，具有定位精确、创伤小、并发症少、术后恢复快等优势。
近年来，机器人辅助神经外科手术的概念正逐渐兴起，具有以下优势：①机器人关节臂可实现病灶的准确定位，并保持稳定的手术姿态，有利于施行精确的手术。②先进的机器人控制技术和友好的人机界面，可消除人手的颤抖，使手术的精度和灵巧性大为提高，有助于手术向更加微创的方向发展。③机器人可以连续工作，不会疲劳，稳定性、可靠性更高。④可进行远程会诊手术。⑤操作环境舒适，可使术者的疲劳程度降到最低，手术安全性更有保障。最初的神经外科手术机器人系统是在立体定向的基础上发展起来的，手术医师将术前影像资料输入计算机工作站，在计算机辅助下进行手术规划，由半自动机械臂在计算机图像引导下智能化地进行组织活检、异物取出、囊肿抽吸、病灶切除等操作。由于现代多媒体和通信网络技术的迅速发展，使得远程遥控手术逐步成为现实，外科医师可在异地通过网络远程遥控手术现场的机器人进行各种神经外科手术操作。五、立体定向放射神经外科
通过一次性、高剂量放射线精确聚焦照射靶区组织，达到损毁或去除病灶的目的。根据所采用的放射源不同，可将立体定向放射外科分为三大类，即伽玛刀（采用γ射线照射源）、X刀（采用各类加速器产生的X射线）和粒子束刀（采用同步或回旋加速器所产生的重粒子射线束）。以伽玛刀应用最广泛且成熟，如深部及小的动静脉畸形、小的或手术残留或复发的颅底良性肿瘤，脑转移瘤或复发的脑恶性胶质瘤，功能性疾病（如顽固性癫痫、三叉神经痛、帕金森病、癫痫等）的治疗。六、神经导航
神经导航又称无框架立体定向外科，在对神经影像资料进行分析、综合后，可在工作站上获得病变、血管、脑组织等结构的三维图像，在术前规划时可选择最便捷、安全的手术入路，术中实时准确显示手术部位与病灶的三维空间，及时调整手术方向，直接准确地切除病灶，减少或避免对正常组织的损伤，达到微创目的。临床上可用于颅底、颅内深部及脑功能区病变及其周围重要结构的精准定位手术，还可用于引导活检、深部电极植入、三叉神经痛射频治疗和癫痫手术等。
近年来，神经导航与术中超声、术中CT/MRI、神经内镜以及电生理监护技术的联合应用越来越多，解决了术中脑移位导致的定位误差，使其定位更准确，将在临床得到更为广泛的应用。七、影像技术和复合手术平台
影像技术的发展是推动现代神经外科进步的重要基石，也是实现精准、微创神经外科手术的重要保障。相关的重要设备主要包括CT、MR、DSA、SPECT、PET-CT（MR）和超声等。这些影像设备和技术形成的影像平台，对术前定位和定性诊断、初步预后判断、手术计划制定、术中定位和指导病灶切除、术后监测随访等都发挥着重要作用。移动CT的应用对保障手术安全性和提高急危重症患者救治及时性、安全性和有效性有重要意义。功能性MRI技术的应用，特别是和导航、电生理技术的融合，使功能区病变实现最大范围安全切除成为可能。脑肿瘤影像基因组学研究将影像特征与分子功能相关联，形成影像基因组图谱，将为肿瘤预后相关影像特征提供更多的信息。
术中MRI在神经外科手术中的应用可评估肿瘤切除程度及术中脑出血、脑缺血等，以决定手术进程；为导航系统提供实时数据，随时校正脑移位和脑变形；提供定位信息便于立体定向活检、置管等。术中MR对提高肿瘤切除率意义重大，特别在胶质瘤手术中的应用价值得到了肯定。
虚拟现实技术（virtual reality，VR）是20世纪60年代中期开始发展起来的一种计算机辅助模拟技术，利用计算机对术前、术中的影像学资料进行整合及三维重建，建立一个虚拟的病灶图像。操作者通过头戴式显示设备和具有触觉反馈功能的操纵杆，在虚拟环境下进行各种手术模拟操作。虚拟现实技术能提供颅内病灶及其周围解剖结构的综合信息，有利于更准确的术前评估、手术计划制定、微创入路设计和模拟等，还可以进行手术演示、对年轻医师的培训及教学等。
融入DSA建成复合手术室，近年来备受关注。对提高复杂脑血管病的治疗效果，缩短治疗周期等具有重大意义。较CT、MR更有优势的是DSA在进行诊断的同时可以进行微创的介入治疗，是微创神经外科重要的新兴技术平台。八、分子神经外科
现代分子生物学技术使人们对中枢神经系统疾病在细胞和分子水平上的发病机制有了更深入的研究和理解，在基因技术操作层面上也更加进步和成熟，出现了将分子工程、基因治疗和细胞移植等分子生物学技术方法与神经外科技术相结合，以治疗中枢神经系统疾病的新方法、新理念，并逐渐发展成现代微创神经外科领域的一个重要前沿分支学科，即分子神经外科。它突破了以往治疗中枢神经系统疾病时以“侵入性”和“切除性”为主的传统神经外科范畴，而代之以通过在脑或脊髓导入治疗性基因或干细胞等方法而达到改善神经功能的目的，是一种“修复性”的治疗手段。目前，分子神经外科的研究内容主要包括基因治疗和干细胞移植两大方面。
分子神经外科的出现和发展使神经外科疾病的治疗进入到微观水平，为中枢神经系统肿瘤、损伤、退行性病变等难治性疾病的治疗提供了一个崭新的方向。随着神经分子生物学、遗传学、现代材料科学、纳米技术，以及医学伦理学的不断进步和发展，基因治疗和神经干细胞移植等的安全性、操作性、治疗效果将进一步得到提高，分子神经外科作为神经科领域重要分支的地位将进一步得到肯定，具有良好的应用前景。(康德智 吴赞艺)第三节 神经外科锁孔手术相关设备一、手术显微镜
手术显微镜是锁孔显微手术得以完成的主要设备。电磁锁控制按钮可以快速调节显微镜光束投射角度，适合锁孔手术对操作目标不断进行观察角度转换的要求。目前手术显微镜已普遍使用氙灯，提高了光照强度的同时，也很好地改善了照明的色差。但氙灯灯光禁止进入患者的眼中，以免造成损害。显微镜灯光的照明范围应局限在锁孔骨窗之内，既可减少对周边组织的光照损伤，又可因缩小照明区域，使光线集中，亮度增加，照明强度相应减小。氙灯的使用寿命在500小时左右，在显微镜自动提示后需及时更换。
手术显微镜的术前调节也相当重要，首先需保证手术视频显示器上图像清晰，然后调整主刀者目镜上的双目屈光度，使镜下视觉图像与显示器同步清晰，再调节助手镜达到同步。确保手术者、手术助手、台下观看者、手术教学录像均有满意的视觉图像效果。
显微镜内置的荧光模块可分别用于脑血管的荧光造影及脑胶质瘤的荧光染色，对相关手术可提供很大的帮助。也有手术显微镜中内置了画中画的功能，可在一侧目镜中导入神经内镜影像，用于内镜辅助下的显微手术，或在目镜中导入神经导航标画的病灶，实现显微镜内导航功能。
颅底手术时，需注意手术托盘架应该适当远离手术区，侧卧或俯卧位时，肩膀需用肩带下拉固定，以便显微镜体的多角度的使用。二、手术头颅固定架
Mayfield头架固定系统（图1-3-1）是神经外科显微手术的标准配置，安装简单、快速。颅钉应放置在颅骨较厚、肌肉较薄的部位，如额结节、顶结节、枕外粗隆以及乳突上方的颞骨岩部等部位。颅钉需与颅骨成垂直角度，加压后进入颅骨外板，成人一般加压60磅（27.216kg），儿童为40磅（18.144kg），需注意加压旋钮处的刻度标记。3个颅钉的连线应成等腰三角形，以确保头颅固定的稳固。在头颅固定、头位摆放到位后，再将头架与连接器相连，由下至上固定各连接器关节。图1-3-1 M ayfield头架固定头位
对于颅底手术，头位的摆放强调利用脑组织的重力，使其自行下垂离开颅底，既能在手术开始时腾出颅底与脑组织间空间，由此深入打开脑池释放脑脊液、降低颅内压，又能在术中减少对脑组织的牵拉度。术中头位的调整，则依靠电动手术床来完成。三、双极电凝仪
双极电凝仪是术中止血的基本配置，利用高频电流的热效应，使双极电凝镊子的二头端间组织凝固融合而止血。对不同组织需使用不同的电凝强度，挫伤、水肿组织及精细结构的电凝强度应减低，以免周边组织受损，甚至造成止血困难、越止越深的结果。电凝时需用生理盐水点滴冲洗，可减少对周边组织的热效应，也可减少双极电凝头端的结痂或组织黏附。每次电凝持续时间约0.5秒，可重复多次，直至达到电凝标准。可选择各型弯头电凝镊子对组织侧方电凝止血，也可以将一次性电凝镊子头端以持针器屈曲成型，满足不同角度止血的需要。四、负压吸引器
可调压的负压吸引器可保障手术区域的清洁度，用于吸除组织碎片、血液、冲洗液等。吸引器管头端直径选择在1～3mm，吸引器管上有调压小孔，可按不同需要开放或闭合部分的孔腔，临时调节吸引力。吸引器管握持处的前方常设计成角30°，以避免吸引器手持部对显微镜下视野的影响（图1-3-2）。在颅内动脉瘤等血供丰富的病灶处理时，需常规准备2套负压吸引器，以快速清除术区血液，保持术野清晰及手术的顺利进行。连接吸引器的软管通常固定在术区的下外侧，避免放置在术区上方，在吸引操作时软管不会进入显微镜下术区范围，即使左右手互换操作也不受影响（图1-3-3）。图1-3-2 选用不同直径吸引器管，前方成角30°，避免吸引器手持部对显微镜下视野影响图1-3-3 连接吸引器的软管通常固定在术区的下外侧，避免放置在术区上方而导致使用时影响手术视野，主要操作设备安放于右侧五、脑自持牵开器
脑自持牵开器是显微神经外科的必备器械，用于良好显露手术视野，不仅可节省人力，更重要的是可获得稳定的牵持力以减轻对脑的损伤。尽管对脑组织的无牵拉手术是手术者追求微创的一个目标，但无损伤的最低限度牵拉暴露，有助于手术的快速平稳进行，并减少器械操作对脑组织表面的反复推移。床旁固定的牵开器方便操作，非旋钮式的固定扳手有利于软轴的快速稳定成形牵拉（图1-3-4A、B）。床旁固定杆通常需低于手术骨窗20cm，以避免软轴过高影响手术者的显微操作。常规使用2个软轴牵开器，向不同方向显露术野。脑压板的夹持部位也需根据手术区的深度进行调节，夹持处远端的脑压板应下压与软轴方向平行。脑压板的宽度按需要选择，通常在0.3～1.0cm，对深部也可使用宽度在0.1～0.3cm的杆状脑压板（图1-3-5）。锁孔手术时骨窗较小，不适合使用固定在颅骨上的牵开器底座，床旁支撑杆与软轴间也以可旋转的万向连接头最为适合，可轻松调整软轴牵开角度。也有固定于头架的半圆形软轴固定器（图1-3-4C），有一定的术者手托作用，但软轴需选择足够长度，以形成有效的牵拉角度及良好的顺应性。图1-3-4 蛇形牵开器A.自动牵开器的床旁固定杆，固定杆通常需低于手术骨窗15～20cm，以避免蛇形臂过高，影响手术者的显微操作；B.蛇形臂固定扳手，非旋钮式的固定扳手有利于软轴的快速稳定成形牵拉；C.蛇形臂头架固定器六、止血棉片
神经外科手术大多需要用到棉片，一是压迫于出血脑组织上进行止血，也有利于查找出血点，进行有效电凝止血；二是置于脑压板与脑组织之间，缓冲脑压板对脑组织的压力；三是覆盖在脑表面，保持一定的湿润度。为防止棉片在术后遗漏于手术残腔内，通常在棉片后系以丝线，以方便查找及清点。市场上也有将金属条置入棉片者，方便在术毕查找棉片有误时，可通过X线透视定位查找。但这种棉片较粗厚，吸水性较差。在显微手术时，棉片残留术腔可能性极低，该类棉片使用价值不大。图1-3-5 杆状的脑压板及其头端A.杆状脑压板；B.脑压板头端
现有的手术棉片均为同一规格，在不同的使用目的下需予以裁剪。在锁孔手术时，通常将棉片裁剪至0.5cm、1.0cm、1.5cm及2.0cm大小的方形，放在术者可及的棉片架上或弯盘的周边（图1-3-6），供术者选择用于不同情况下的止血。当棉片用于缓冲脑压板压力时，应注意保持其湿润，防止术毕棉片粘连在脑组织上，导致取下时脑组织表面出血。也可在棉片及脑组织间垫以明胶海绵或止血纱布等，防止二者粘连。图1-3-6 锁孔手术用棉片七、颅骨磨钻系统
磨钻是颅底手术中的重要工具，有气动与电动两种动力源。骨质磨除时会产生高温，因热传导可损伤周边软组织，较长时间的持续使用还会导致手柄发热，需持续滴水冲洗以降温保护。部分磨钻手柄带有滴水冲洗装置，使用较为便利。磨钻控制系统设有磨钻旋转方向的选择，通常使用顺时针方向旋转，方便右利手医生从左向右方向的移动操作，反方向时，改为逆时针方向旋转。对骨质较厚处可用切割钻头快速磨除，残留薄层时或在精细结构表面需使用钻石钻头精细磨除，以防下方结构受损。必要时，如同磨除前床突时采用的方法，最后留下一层菲薄如蛋壳的骨质，再予以剔除。磨钻使用过程中需特别注意去除周边的棉片等物品，以免因高速旋转的磨钻产生局部真空吸引使棉片等卷入磨头之中。
经蝶垂体瘤手术时使用的长柄磨钻头，在锁孔手术磨除前床突、后床突或内听道后壁、岩骨尖时较为方便（图1-3-7）。图1-3-7 锁孔入路下成角长柄磨钻八、显微手术器械
锁孔手术中，为避免手术器械在操作时对视野的影响，大多采用杆状、枪形、窄翼的器械（图1-3-8）。动脉瘤持夹钳已由原有的双翼型改进为长杆状，有的头端可360°转换方向，也有的头端可按需要进行屈曲成型，满足不同动脉瘤夹闭角度，使夹闭操作更为柔顺。显微剪刀改进为窄翼的器械，一般情况下采用头端微翘的弯头显微剪，以避免直形剪头端在同轴视线下难以观察的缺陷。显微剥离器均采用杆状或枪形器械，最常使用的就3种，前端分别为微尖直形、30°成角微尖形、10°成角微扁形（图1-3-8E）。动脉瘤夹也日趋形式多样，枪形夹可避免夹子本身后部对前端的视野阻挡；跨血管夹可用于载瘤血管的塑形；微型夹可用于微小动脉瘤夹闭及少许动脉瘤颈部残留时的补充夹闭；加强夹可用于动脉瘤夹远端夹闭力的加强，减少对大动脉瘤夹闭时瘤夹前端夹闭力不足的可能；内撑型夹可进一步减少手术器械对视野显露的影响。图1-3-8 各种杆状及窄翼的显微器械A、B.动脉瘤夹持夹钳；C.剥离子；D.显微剪；E.常用剥离子头端九、肿瘤切除设备(一)激光刀
复杂的颅内肿瘤手术难点在于病灶位置深在、毗邻重要结构、质地坚硬、血供丰富等。常规手术器械切除肿瘤时，操作不便、耗时费力、全切困难，且容易引起严重并发症。接触式激光自1986年出现以来，其切割精确、止血满意、组织损伤小的优势得以充分体现，成为颅内肿瘤治疗的一件利器。
激光器产生特定波长的激光，经光纤传输到手术刀头，将激光能量转变为热能，对靶组织进行精确切割、汽化、凝固等操作。接触式激光刀可以刀头尖端（占激光能量的65%，可达170～185℃高温）进行切割，侧方（占激光能量的 35%，可达 60～65℃）进行凝固，球形刀头进行气化，周围组织损伤<0.5mm。接触式激光刀可克服超声外科吸引系统（CUSA）难以切除质硬肿瘤的缺点，也较少组织结痂粘连刀头。
美国Photomedex公司的LaserPro 810接触式激光系统，配有12枚刀头，主要分为三类：①尖头（ERP、GRP、ER、GR）：尖端直径0.2～1.2mm，主要用于精细切割；②圆头（MTR、MTRL、MTRG）：尖端直径1.3～6.0mm，主要用于气化、止血；③软纤维头（CFE）：尖端直径0.4mm，主要用于内镜下切割、气化、止血。
LaserPro 810激光系统为半导体激光，体积小、重量轻。长杆状手柄可调节长度，充分满足锁孔入路手术对器械的要求。配备的纤维刀头，可置入内镜工作鞘中进行操作。在内镜下切除脑室内肿瘤时，出血是影响手术操作的重要因素，而激光刀优异的止血功能可以发挥重要作用。
激光刀应用中需注意根据操作需要及病灶性质选择不同形状的刀头及不同大小的输出功率。输出功率应从小功率开始逐渐增加。若周围有重要解剖结构，则适当调小输出功率（2～3W），并尽量贴近肿瘤缓慢操作。必要时，在病灶周围以棉片保护重要结构，以免误伤。(二)射频刀
射频刀采用较高的工作频率，高频稳定输出。可选择不同形状的发射极（刀头）定向发出射频电波，在接触身体组织后，由组织本身产生阻抗，使目标组织内的水分子在射频电波作用下瞬间振荡气化，引起细胞破裂蒸发，并在其低温（40℃）恒温状态下实现切割、止血、混切、电灼、消融、电凝等功能，组织热损伤深度仅为普通电刀的几十分之一。采用细小电极时，切割精确，热损伤<15μm，切除的组织标本不影响病理检查。
对CUSA难以切除的质地坚硬的肿瘤，可用射频刀快速切除。通常采用直径3～5mm的圈状刀头，在实质性肿瘤表面将肿瘤分块圈切。对血供丰富的肿瘤，也可在肿瘤内置入射频电极进行消融，以减少肿瘤血供。但对深部病灶操作时，需注意细长刀头的操控性，防止损伤周围结构。(三)超声外科吸引系统
超声外科吸引系统（cavitron ultrasonic surgical aspirator，CUSA）是外科手术器械一项重要革新，具有良好的组织吸引选择性，可对人体软组织进行有效切割和破坏，保留或几乎不损坏连接组织、神经组织和支柱组织，完成传统手术设备不能完成的功能，为临床高难度手术提供了保障。
超声外科吸引系统由主机、冲洗系统、吸引系统、手柄（图1-3-9）、一次性无菌管路、红外传感无线脚踏开关、可移动红外接收器等部分组成。图1-3-9 适合锁孔手术用手柄和刀头
1.超声雾化吸引原理（1） 超声原理：
超声波具有波长、频率、振幅、速度等物理特性，其在介质中传播时伴随着能量的传递和释放。当超声波作用于生物组织时会产生声空化、微声流及瞬时冲击加速度等物理效应。
1）声空化效应：
在液化的生物组织中，存在许多微气泡（空化核），其在强大的超声波作用下被激活，或进行持续的非线性振荡，或扩大后迅即被压缩至崩溃的过程称为声空化。空化过程伴随发生的切向力、局部高温高压、冲击波反射流等都可以破坏组织、实现切割功能。所以组织水合化程度越高，对空化作用越敏感，这也是超声吸引器易于去除含水量高的肿瘤而不损伤弹性组织、胶原组织（如血管、神经）的原因。
2）瞬时冲击加速度：
当频率为f=ω/2л的超声波在介质中传播时，介质的质点即进行相应的高频振动，振动幅值为A，并产生相应的振动速度v=ωA与加速度a=ω2A。研究表明，当质点加速度为5×104g（g为重力加速度，2g=9.8m/s）的机械振动作用于生物组织时，被作用的部位迅即被切开，而不会伤及周围组织。基于此项超声效应，超声外科吸引系统可破碎纤维化的和钙化的肿瘤组织。（2） 工作原理：
主机的作用是产生高频电能，控制电功率，根据手术需要，实现输出能量的调节。冲洗系统和吸引系统的作用是提供强大的灌洗和负压吸引力，及时清除破碎的组织，保证手术野的清晰，实现组织的顺利切割。
手柄是超声吸引刀的关键部分，包括了超声换能器、超声聚能器和刀头。换能器采用了先进的抗振压电陶瓷转换技术，其作用是将高频电能转换为超声机械能，机电转换率达95%。聚能器的作用是将换能器产生的动能放大并驱动刀头作机械振动，实现手术功能。手柄最大输出功率为130W，发热量小。
2.性能特点（1）有良好的组织选择性，可以在粉碎吸除病变组织（如肿瘤）同时保护血管和神经。（2）可保留直径0.3mm以上的血管（振幅<50%时）同时超声空化使凝血酶活性增强，有强化止血作用，大大减少术中出血。（3）兼具粉碎、冲洗和吸引三种功能，保持组织切面洁净，术野清晰。（4） 纵向振动振幅<350μm，无旁振，能量集中，可快速、准确切除病变组织而对手术周围组织细胞层损伤厚度小，破坏有限，且切面整齐无灼伤，术后愈合快、恢复好。
3.基本操作参数（表1-3-1）表1-3-1 CUSA对不同组织的作用参数
理论上CUSA可在超声切除肿瘤的同时保护具有弹性的血管、神经等结构，但在强度及吸引力不当时，周围组织仍有损伤可能，在重要结构周围需将吸引力调低，甚至使用外部吸引器，以防正常组织吸入；而对质地坚硬的肿瘤，可加大吸引力，增加切除效果。十、显微手术椅
神经外科复杂手术时间较长，操作精细，要求手术者长时间保持显微镜下操作的姿势及体位，使手术者易于疲劳，影响手术状态，也可导致颈、腰椎劳损等职业病。为减少双手显微操作时的悬空紧张状态，有些手术者采用手托架进行前臂支撑。但手托架难以调节位置及角度，也会影响到蛇形牵开器软轴的使用。显微手术椅为手术者长时间显微手术提供了良好的条件。
手术椅的手托架可根据需要进行不同高低、不同方向、不同伸展度的手动调节，坐椅及背靠也可进行倾斜度的调整，使手术者体位最为舒适，前臂及腰背均得到支撑，疲劳度大为降低。通常以两件无菌手术衣包裹手术椅，以达到无菌隔离要求（图1-3-10）。十一、神经内镜
手术显微镜的光束是直线投射的，深部结构可因上方的骨结构、神经、血管等阻挡难以显露，从而需扩大手术切口与骨窗，以从侧方避开结构的遮挡，或直接牵开表面结构进行显露。神经内镜可通过狭窄的手术通道为术者提供近距离、清晰放大的多方位术野观察，在显微镜下难以发现的肿瘤病灶视觉盲点在内镜下可一目了然，减少对正常组织的牵拉和损伤，并使肿瘤的全部切除率大为提高；对动脉瘤而言，内镜的使用有助于对动脉瘤颈、邻近动脉瘤的血管穿支、脑神经、动脉瘤夹闭位置等进行更清楚地观察，使动脉瘤夹闭完全，防止误伤邻近结构，提高手术成功率。必要时内镜可用固定臂锁定，以腾出双手进行手术操作。图1-3-10 无菌手术衣包裹手术椅(一)内镜的主要工作原理
内镜的最基本结构是观察系统和照明系统。
1.观察系统
现代内镜的观察系统由成像物镜、光导纤维传像束和目镜三部分组成。成像物镜能将外界观察到的物体成像在光导纤维束的一个端面上，这个端面的物体像，经过光学纤维束毫不失真地传到纤维束的另一端，当我们把眼睛放在目镜的适当位置（即眼点），立即就可以看到清晰的物体像。
成像物镜一般由几个单片或几组组合透镜组成，前后两片是双凸镜，中间一片是双凹透镜，透镜之间要求保持精密的空气间隙。透镜直径很小，1～2mm，透镜的镜面都是球面状。光导纤维束由可传导光的细光学纤维构成，目前多为玻璃光导纤维，每根直径9～15μm，由数万根玻璃纤维组成一束内镜传导光束。目镜也是由组合透镜系统构成，是一个聚焦系统，其作用是将光导纤维束传导过来的光及影像，聚焦成像并将图像放大，即可用来直接观察。加以适当装置，也适用于摄像、录像及电视传送。
2.照明系统
均采用冷光源，经光导纤维来传导光线成像。冷光源为外置式光源，置于独立光源箱内，与内镜镜体有线连接。光源用低电压（15～24V）、高功率（150～500W）的氙灯。现代冷光源，由于光亮度
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