第三節(jié)　現(xiàn)代神經(jīng)外科技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史

20世紀(jì)后，隨著各項(xiàng)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)與新理念、新理論與新概念在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用，神經(jīng)外科也進(jìn)入飛速發(fā)展的新時(shí)期。各種先進(jìn)的神經(jīng)外科診斷技術(shù)與治療和輔助技術(shù)不斷發(fā)展成熟并廣泛應(yīng)用于臨床應(yīng)用。

一、神經(jīng)外科診斷技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史

（一）腦血管造影術(shù)

1895年，Rntongen（倫琴）發(fā)現(xiàn)了X線，這一發(fā)現(xiàn)為血管造影術(shù)的誕生奠定了基礎(chǔ)條件。最早的血管造影術(shù)是Hasher（哈舍）和Morton（莫頓）在1898年嘗試用石膏做造影劑實(shí)施的。1910年，F(xiàn)ranck（弗蘭克）和Alwens（阿爾文斯）在動(dòng)物身上進(jìn)行了血管造影實(shí)驗(yàn)。1923年，Berberic（波波瑞克）使用溴化鍶進(jìn)行人體血管造影。同年，Sicard（西卡爾）和Forestier（福雷斯蒂爾）采用溴罌子油做靜脈造影并獲得成功。1924年，Brook（布魯克）應(yīng)用50%碘化鈉進(jìn)行人體股動(dòng)脈造影。1928年，Dossantos（多桑托斯）完成了首例經(jīng)皮穿刺動(dòng)脈造影，該技術(shù)避免了皮膚切開，是血管介入史上的一項(xiàng)重要突破。1929年，F(xiàn)orsmann（福斯曼）第一個(gè)成功地經(jīng)自己的上臂靜脈將導(dǎo)管插入右心房，首創(chuàng)心導(dǎo)管造影術(shù)，并因此獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。1941年，F(xiàn)arinas（法里納斯）首先完成股動(dòng)脈切開插管進(jìn)行腹主動(dòng)脈造影。1951年，Bierman（比爾曼）通過手術(shù)切開皮膚暴露頸總動(dòng)脈和肱動(dòng)脈做選擇性內(nèi)臟動(dòng)脈造影。1953年，瑞典放射學(xué)家Seldinger（塞爾丁格）首創(chuàng)了經(jīng)皮血管穿刺術(shù)，成為血管介入放射學(xué)的基本操作技術(shù)，獲得了諾貝爾獎(jiǎng)提名。

腦血管造影術(shù)最早是由葡萄牙醫(yī)學(xué)家Moniz發(fā)明的，他同時(shí)也發(fā)明了腦血管造影術(shù)用的造影劑。1927年，他在完成了動(dòng)物和尸體實(shí)驗(yàn)后，對(duì)一名20歲的患者實(shí)施了腦血管造影，并向世人展示了顱內(nèi)的血管影像。1932年，Norman（諾曼）拍攝了世界上第一張顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的影像圖片。1943年，Olivecrona介紹了鞍旁腦膜瘤的血管造影經(jīng)驗(yàn)。1953年，Seldinger（塞爾丁格）提出用導(dǎo)管技術(shù)替代動(dòng)脈直接穿刺，避免了切開暴露血管的缺點(diǎn)，稱為經(jīng)典Seldinger術(shù)，血管造影進(jìn)入一個(gè)新的階段。1970年，法國(guó)的Djindjian（丁金津）首先實(shí)施了頸外動(dòng)脈和脊髓動(dòng)脈選擇性插管造影術(shù)。1974年，Driscoll（德理斯卡爾）提出改良Seldinger術(shù)，即用不帶針芯的穿刺針直接經(jīng)皮穿刺血管，避免了血管后壁的損傷，該術(shù)一直沿用至今。1975年，Djindjin在Seldinger術(shù)的基礎(chǔ)上，發(fā)展出超選血管造影術(shù)。1980年，美國(guó)威斯康星大學(xué)的Mistretta小組與亞利桑那大學(xué)Nadelman小組，首先將計(jì)算機(jī)技術(shù)與X線血管造影技術(shù)相結(jié)合，創(chuàng)立了數(shù)字減影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）并應(yīng)用于臨床，使得一種侵襲小、簡(jiǎn)便安全、影像清晰的血管造影方法得以實(shí)現(xiàn)。同年，Ovitt（奧維特）和Meaney（米尼）相繼將DSA技術(shù)應(yīng)用于臨床。1981年，在布魯塞爾國(guó)際放射學(xué)會(huì)上DSA被認(rèn)為是繼CT之后醫(yī)學(xué)影像學(xué)又一重大突破。20世紀(jì)80年代德國(guó)西門子生產(chǎn)出首臺(tái)DSA系統(tǒng)，并投入臨床使用。20世紀(jì)90年代發(fā)展出從三個(gè)互相垂直的方向獲取投影進(jìn)行三維重建，三維數(shù)字減影血管造影（3D-DSA）問世。DSA技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用被認(rèn)為是1895年發(fā)現(xiàn)X線以來，與CT和MRI同為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像學(xué)的三大主要發(fā)明。

（二）顱內(nèi)壓監(jiān)測(cè)技術(shù)

自從1866年德國(guó)人Leydene（萊?。┨岢鲲B內(nèi)壓測(cè)量以來，顱內(nèi)壓監(jiān)測(cè)技術(shù)不斷發(fā)展和進(jìn)步。目前，一般將顱內(nèi)壓監(jiān)測(cè)技術(shù)分為有創(chuàng)和無創(chuàng)兩種。

1.有創(chuàng)顱內(nèi)壓監(jiān)測(cè)技術(shù)

1897年，Quincke（昆克）最先報(bào)道通過腰椎穿刺法測(cè)量腦脊液壓力來估測(cè)顱內(nèi)壓。1951年，Guillaume（紀(jì)堯姆）和Janny（詹妮）首次在實(shí)驗(yàn)室里通過側(cè)腦室導(dǎo)管穿刺將微型傳感器置入腦室，進(jìn)行了顱內(nèi)壓的測(cè)量。1960年，Lundberg（倫德伯格）首先將有創(chuàng)性顱內(nèi)壓監(jiān)測(cè)技術(shù)用于顱腦創(chuàng)傷救治中，開創(chuàng)了現(xiàn)代顱腦創(chuàng)傷救治的新紀(jì)元。1961年，Lundberg實(shí)現(xiàn)了連續(xù)性顱內(nèi)壓監(jiān)測(cè)。20世紀(jì)90年代，美國(guó)加州圣地亞哥Camino研究所研制的光纖顱壓監(jiān)護(hù)儀成為臨床最常用的顱壓監(jiān)護(hù)儀。由于腦室內(nèi)壓監(jiān)測(cè)法準(zhǔn)確性最高，被認(rèn)為是顱內(nèi)壓監(jiān)測(cè)的“金標(biāo)準(zhǔn)”。1962年，Gilland（伊蘭）報(bào)道了蛛網(wǎng)膜下隙法監(jiān)測(cè)顱內(nèi)壓。1965年，Hobbenstein（霍本斯坦）首先報(bào)道硬膜下顱內(nèi)壓監(jiān)測(cè)方法。20世紀(jì)60年代末，研究發(fā)現(xiàn)硬膜外壓力與腦脊液壓力具有顯著的相關(guān)性與一致性，提出通過監(jiān)測(cè)硬膜外壓力來間接反映腦脊液壓力。1972年，顱內(nèi)壓監(jiān)測(cè)硬腦膜外法開始實(shí)驗(yàn)于臨床應(yīng)用，成為最安全和應(yīng)用較多的監(jiān)測(cè)方法。1986年，Albert（艾伯特）公布了最早的有關(guān)遙測(cè)顱內(nèi)壓的測(cè)壓儀器。1994年，Itkis（伊特基斯）報(bào)道了腦電阻抗法監(jiān)測(cè)顱內(nèi)壓。2002年，Vassilyadi（瓦西利亞迪）報(bào)道了神經(jīng)內(nèi)鏡監(jiān)測(cè)顱內(nèi)壓的方法。2012年，Welschehold（威爾斯霍爾德）第一次報(bào)道了有創(chuàng)遙測(cè)顱內(nèi)壓監(jiān)測(cè)技術(shù)在臨床中的應(yīng)用。

2.無創(chuàng)顱內(nèi)壓檢測(cè)技術(shù)

有創(chuàng)顱內(nèi)壓監(jiān)測(cè)技術(shù)的創(chuàng)傷性及并發(fā)癥，使得人們一直在探索無創(chuàng)顱內(nèi)壓檢測(cè)技術(shù)，但是這些技術(shù)均不夠成熟。

最早在1959年，Davidoff利用改良的眼壓計(jì)來測(cè)量前囟門壓以測(cè)出顱內(nèi)壓，以后人們用各種壓力感受器來監(jiān)測(cè)嬰兒前囟門的壓力。1978年，Kemp（肯普）首先提出誘發(fā)耳聲發(fā)射法監(jiān)測(cè)顱內(nèi)壓，即利用標(biāo)準(zhǔn)聲刺激對(duì)受試者進(jìn)行誘發(fā)耳聲發(fā)射監(jiān)測(cè)顱內(nèi)壓。1982年，Asslid（阿斯利）第一個(gè)報(bào)道了經(jīng)顱多普勒超聲監(jiān)測(cè)顱內(nèi)壓技術(shù)并進(jìn)行了理論探討。1984年York發(fā)現(xiàn)了閃光視覺誘發(fā)電位法可以監(jiān)測(cè)顱內(nèi)壓，2001年Desch（德施）對(duì)閃光視覺誘發(fā)電位監(jiān)測(cè)顱內(nèi)壓進(jìn)行了證實(shí)。1998年，Samuel（塞繆爾）報(bào)道了鼓膜移位法監(jiān)測(cè)顱內(nèi)壓，準(zhǔn)確率80%，特異性100%。2000年，Alperin（阿爾珀林）利用MRI成像作為一種無創(chuàng)性監(jiān)測(cè)手段監(jiān)測(cè)顱內(nèi)壓。2000年，F(xiàn)irsching（菲爾興）利用吸杯負(fù)壓式視網(wǎng)膜血管血壓測(cè)定法測(cè)定視網(wǎng)膜靜脈壓來間接判斷顱內(nèi)壓。2008年，Geeraerts（吉亞爾特）采用B超測(cè)量視神經(jīng)鞘的直徑來間接判斷顱內(nèi)壓。2012年，中國(guó)人民解放軍第三軍醫(yī)大學(xué)研究小組提出利用磁感應(yīng)技術(shù)對(duì)顱內(nèi)壓進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

（三）CT

1967年，英國(guó)EMI公司工程師Hounsfield（亨斯菲爾德）初步發(fā)明了CT設(shè)備的基本組成部分，處理圖像的時(shí)間需要1天，他僅對(duì)腦標(biāo)本進(jìn)行了掃描。1970年，他正式發(fā)明了CT，并于1972年應(yīng)用于臨床，成為神經(jīng)放射學(xué)上的一項(xiàng)劃時(shí)代的發(fā)明，這種非創(chuàng)性檢查診斷技術(shù)使神經(jīng)外科診斷和治療水平提高到前所未有的高度。美國(guó)的物理學(xué)家Cormack（科馬克）解決了CT圖像重建的數(shù)學(xué)問題，1979年，他們二人被授予諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，成為非醫(yī)師而獲諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的第一人。

1971年9月，世界首臺(tái)CT原型儀器在英國(guó)的Atkinson Moreley醫(yī)院安裝。1971年10月4日，檢查了第一位受試者。1972年4月，英國(guó)放射學(xué)研究年會(huì)上宣告CT掃描機(jī)誕生。1972年11月，在芝加哥北美放射學(xué)會(huì)年會(huì)上向全世界宣布CT誕生。1972年成功應(yīng)用于臨床，1973年英國(guó)放射學(xué)期刊正式報(bào)道第一張腦CT片子。1974年，德國(guó)西門子公司研發(fā)成功世界首臺(tái)醫(yī)用CT。1981年，世界第一臺(tái)0.5mm分辨率CT面世。1985年滑輪技術(shù)問世，此后推出了新型CT幾乎無一例外地都采用這一技術(shù)。1987年，發(fā)明了世界上第一個(gè)固體探測(cè)器。1989年，隨著單層螺旋CT的問世，計(jì)算機(jī)體層攝影血管造影（computed tomography angiography，CTA）開始應(yīng)用于臨床，重建技術(shù)使3DCTA誕生。1992年出現(xiàn)了2層螺旋CT。1995年，世界第一臺(tái)亞秒螺旋CT出現(xiàn)。1998年，首臺(tái)4層螺旋CT的問世，CTA成為其亮點(diǎn)，使CT在掃描速度、圖像質(zhì)量、掃描范圍等方面獲得新突破，是CT技術(shù)進(jìn)入新階段的標(biāo)志。2000年8層螺旋CT問世，2001年推出16層螺旋CT，2003年出現(xiàn)64層螺旋CT，這是多排CT發(fā)展的里程碑；2005年出現(xiàn)128層CT概念，2007年推出320層螺旋CT，以后，東芝公司研發(fā)成功640層CT。多層CT幾乎每隔2～3年以4倍的速度增長(zhǎng)。2005年，西門子公司推出了雙源CT。2008年GE公司推出了世界首臺(tái)寶石能譜CT，突破了CT發(fā)展與應(yīng)用的極限，號(hào)稱顯微CT（開創(chuàng)了能譜成像的新紀(jì)元，可發(fā)現(xiàn)常規(guī)CT發(fā)現(xiàn)不了的病灶，早期腫瘤發(fā)現(xiàn)率提高了30%）、病理CT（進(jìn)入了分子能譜成像領(lǐng)域）與綠色CT（X線劑量下降50%～90%，成為全球最安全的CT）。2013年，推出業(yè)界最寬、最快、劑量最低、圖像最清晰的全新超高端CT——Revolution CT，Revolution CT被稱為CT的再次發(fā)明。

通常，按照CT機(jī)的X線球管和探測(cè)器的關(guān)系、探測(cè)器的數(shù)目、排列方式及兩者之間的運(yùn)動(dòng)方式將CT分為5代。

第一代CT采取旋轉(zhuǎn)/平移方式進(jìn)行掃描和收集信息，只有1～2個(gè)探測(cè)器，僅能應(yīng)用于腦部檢查。CT問世后，最初生產(chǎn)的CT都屬于這一代。

第二代CT機(jī)是在第一代CT的基礎(chǔ)上發(fā)展而來。首臺(tái)二代CT樣機(jī)由俄亥俄核子公司于1974年12月推出，它有6個(gè)探測(cè)器。1975年3月，EMI公司推出30個(gè)探測(cè)器的CT掃描機(jī)，使掃描速度幾乎提高了10倍。1974年2月14日，由Robert Ledley（羅伯特·雷德利）博士設(shè)計(jì)并制造的全身CT掃描機(jī)原型成功地為第一位受試者做了檢查。第一代和第二代CT機(jī)由于掃描速度慢，僅被應(yīng)用于神經(jīng)科的顱腦與脊柱檢查。此后，發(fā)展起來的第二代快速CT掃描機(jī)開始用作全身檢查。

第三代CT掃描機(jī)是1974年由Artronix公司首次生產(chǎn)的腦CT掃描機(jī)。第三代CT掃描機(jī)將300～1000個(gè)探測(cè)器依次排列在一個(gè)扇形區(qū)域內(nèi)，旋轉(zhuǎn)1周需要1.9～5秒。1977年，飛利浦公司研制出第三代CT機(jī)的改進(jìn)型。迄今，第三代CT掃描機(jī)是臨床上應(yīng)用最廣泛的機(jī)型。

第四代CT掃描機(jī)是在第三代基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其特點(diǎn)是探測(cè)器高達(dá)1000～2400個(gè)，呈環(huán)狀排列且固定不動(dòng)，只有X線管圍繞患者旋轉(zhuǎn)，即旋轉(zhuǎn)/固定式。這種結(jié)構(gòu)消除了探測(cè)器故障引起的環(huán)形偽影。由于探測(cè)器太多，在掃描時(shí)不能充分發(fā)揮它們的作用，因此，第四代CT機(jī)未被推廣。

第五代CT是美國(guó)Douglas（道格拉斯）博士于1983年研發(fā)成功的。第五代CT的主要結(jié)構(gòu)是一個(gè)電子槍，又稱電子束CT，所產(chǎn)生的電子束射向一個(gè)環(huán)形鎢靶，環(huán)形排列的探測(cè)器收集信息。其特點(diǎn)是掃描時(shí)間縮短到50毫秒，也稱超高速CT，解決了心臟掃描的難題。

總之，CT的發(fā)展歷程大致可分為5個(gè)階段。1969—1978年，主要是實(shí)驗(yàn)室研發(fā)及頭部成像階段；1979—1988年，是非螺旋CT及體部成像階段；1989—1998年，是螺旋CT及血管成像階段；1999—2008年，是多排螺旋CT及CT成像階段；2009年至今，是功能CT及能譜成像階段。

在CT的發(fā)展過程中，經(jīng)歷了兩次大的革命性進(jìn)步，一次是1985年滑環(huán)技術(shù)和連續(xù)進(jìn)床掃描技術(shù)問世，另一次是1998年多層螺旋CT的問世，這兩次革命性進(jìn)步在CT發(fā)展史中具有重要的里程碑意義。早期的術(shù)中CT僅僅是對(duì)診斷用的固定式CT進(jìn)行了改造，將檢查床改造成可用于神經(jīng)外科手術(shù)的手術(shù)床，具有代表性的是哈佛大學(xué)麻省總醫(yī)院神經(jīng)外科使用的Philips公司生產(chǎn)的Tomoscan M型可移動(dòng)式CT。

術(shù)中應(yīng)用CT是在CT臨床應(yīng)用6年之后。1978年，Shalit（沙利特）第一次報(bào)道了術(shù)中應(yīng)用CT的情況，他在腫瘤切除后立即進(jìn)行CT掃描，檢查有無殘余腫瘤。1984年，他在手術(shù)室應(yīng)用了CT，是第一個(gè)把無菌巾單鋪在CT掃描器上的醫(yī)生。1987年，他與Kyoshima（京島）等報(bào)道了移動(dòng)CT在脊柱外科的應(yīng)用。

20世紀(jì)90年代中期，隨著CT硬件設(shè)備的技術(shù)革新，掃描設(shè)備的體積大大縮小，其機(jī)動(dòng)性得到了顯著提高，在此基礎(chǔ)上誕生了真正的可移動(dòng)式CT或稱便攜式CT。1997年，Koos（庫斯）報(bào)道了術(shù)中CT結(jié)合傳統(tǒng)的無框架神經(jīng)導(dǎo)航技術(shù)用于顱底腦膜瘤及顱咽管瘤的手術(shù)。1998年，Kubota（久保田）報(bào)道了156例術(shù)中CT輔助下的顱內(nèi)腫瘤切除術(shù)。同年，Butler（巴特勒）、Piaggio（皮亞焦）和Constaninou（康斯坦尼努）等報(bào)道了移動(dòng)CT在危重醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用，顯示了移動(dòng)CT的實(shí)用價(jià)值。

（四）MRI

MRI是繼CT以后又一項(xiàng)革命性診斷技術(shù)發(fā)明。1983年MRI進(jìn)入市場(chǎng)，它不僅能三維掃描，而且無骨偽影。因此，對(duì)診斷顱后窩病變尤其是腦干病變和脊髓病變比CT更具優(yōu)勢(shì)。

1973年，美國(guó)的物理學(xué)家Paul Lauterbur（保羅·勞特伯爾）開發(fā)出了基于磁共振現(xiàn)象的成像技術(shù)，并在Nature上發(fā)表了MRI設(shè)備空間定位法。1974年，英國(guó)的Peter Mansfield（彼得·曼斯菲爾德）首創(chuàng)脈沖梯度選擇成像斷層的方法。1975年，Ernst（恩斯特）研究出相位編碼成像方法。1976年，Mansfield首次成功地對(duì)活體進(jìn)行了手指的磁共振成像。1977年，Edelstein等發(fā)明自選扭曲成像法。1980年，利用二維傅里葉變換對(duì)圖像進(jìn)行重建成像方法問世，從此，醫(yī)用MRI設(shè)備均采用該算法。

1978年底，第一套MRI系統(tǒng)在德國(guó)西門子研究基地的一個(gè)小木屋中誕生。1979年底，該系統(tǒng)可以工作時(shí)，場(chǎng)強(qiáng)僅有0.2T。1980年，首臺(tái)商業(yè)MRI系統(tǒng)推出。1980年3月，獲得第一張人腦影像。同年，第一臺(tái)全身MRI在Fonar公司誕生。1981年，首臺(tái)超導(dǎo)MRI在飛利浦公司研發(fā)成功，1983年超導(dǎo)MRI進(jìn)入市場(chǎng)。1983年，西門子在德國(guó)漢諾威醫(yī)學(xué)院成功安裝了第一臺(tái)臨床磁共振成像設(shè)備并應(yīng)用于臨床。1984年，美國(guó)第一臺(tái)醫(yī)用MRI獲得美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局（Food and Drug Administration，F(xiàn)DA）認(rèn)證。從此以后，MRI走過了從理論到實(shí)踐、從形態(tài)到功能、從二維到四維和從宏觀到微觀的發(fā)展歷史。1991年，Davies（戴維斯）教授領(lǐng)導(dǎo)來自以色列-英國(guó)的工程小組制造出了世界上首臺(tái)2.0T超導(dǎo)磁體，從此，高場(chǎng)強(qiáng)MRI的概念突破了1.5T的范圍邁入了超高場(chǎng)強(qiáng)的領(lǐng)域。

盡管Mansfield在1977年就提出了EPI（回波平面成像）這種超高速成像技術(shù)，并且目前已成為當(dāng)前功能磁共振成像（fMRI）研究的主選方法。但是，直到1991年春，美國(guó)麻省總醫(yī)院的磁共振研究中心才利用磁共振成像進(jìn)行腦功能研究。1993年，Ogawa（小川）教授使用EPI序列開展研究，發(fā)表了著名的fMRI應(yīng)用的論文，開拓了神經(jīng)功能研究。

1993年，西門子推出全球第一臺(tái)開放式磁共振成像系統(tǒng)。1995年，美國(guó)的匈牙利后裔Ferenc Jolesz（費(fèi)倫克·喬列斯）發(fā)明了全360°開放的術(shù)中超導(dǎo)磁共振，被人們稱為雙面包圈磁共振之父。1996荷蘭的Kai Yiu Ho（凱耀豪）成功地在MRI掃描儀上進(jìn)行了持續(xù)自動(dòng)移床的掃描。1999年，垂直開放的超導(dǎo)0.7T磁體出現(xiàn)了。1999年5月，飛利浦利用了該項(xiàng)技術(shù)并將其命名為跟蹤移床掃描；同年，西門子也推出可自動(dòng)進(jìn)床的磁共振成像系統(tǒng)。目前，該技術(shù)已被作為外周血管增強(qiáng)磁共振造影的最佳手段，并被廣泛應(yīng)用于全身掃描檢查。2001年，飛利浦推出業(yè)內(nèi)首款緊湊型3.0T的MRI。同年，美國(guó)GE公司推出波譜成像序列。2002年，多通道高速相控陣射頻平臺(tái)與高密度靶向性線圈兩項(xiàng)革命性技術(shù)的問世，使MRI圖像的分辨率、掃描速度與對(duì)比度有了前所未有的質(zhì)的飛躍。2004年，第一臺(tái)全身應(yīng)用型的開放式超導(dǎo)1.0T的磁共振被正式推向市場(chǎng)；此后，用于腦功能研究的垂直開放超導(dǎo)3.0T的MRI也面世了，患者可以站著或坐著接受檢查。目前，7.0T、10.0T的MRI已經(jīng)進(jìn)入臨床前期研究。

磁共振血管成像技術(shù)（MRA）由Edelman于1985年首先應(yīng)用于臨床并報(bào)道。目前，常用的MRA技術(shù)包括時(shí)間飛躍法、相位對(duì)比法、黑血法等，其中時(shí)間飛躍法最常用。20世紀(jì)末該項(xiàng)技術(shù)迅速發(fā)展起來，在許多方面大有取代創(chuàng)傷性血管造影之勢(shì)。

鑒于Paul Lauterbur和Peter Mansfield對(duì)磁共振成像技術(shù)做出的開創(chuàng)性貢獻(xiàn)，2003年被授予諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，因此，他倆也被稱為“磁共振之父”。

（五）PET

PET（positron emission tomography）的中文名稱為正電子發(fā)射斷層成像，經(jīng)過30多年的發(fā)展歷程，期間歷經(jīng)了從正電子預(yù)言到正電子發(fā)現(xiàn)、從局部顯像到全身PET成像、從二維PET到三維PET、從三維PET到“飛行時(shí)間”PET等數(shù)次重大的突破，成就了當(dāng)今最先進(jìn)的醫(yī)療檢查手段。

1930年，Dirac（迪拉克）提出了“空穴”理論，從理論上預(yù)言了正電子的存在。1932年，27歲的物理學(xué)家Anderson（安德森）發(fā)現(xiàn)了正電子，開創(chuàng)了現(xiàn)代物理的新紀(jì)元。1951年，美國(guó)麻省總醫(yī)院的Sweet（斯威特）首先報(bào)道了正電子在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用，對(duì)腦腫瘤進(jìn)行了定位。1973年，華盛頓大學(xué)的Phelps（菲爾普斯）發(fā)明了第一臺(tái)PET掃描儀PET Ⅰ，但其無法獲得真正意義上的橫斷面影像。1974年，Phelps和Hoffman（霍夫曼）等研究制造了PET Ⅱ，成為第一個(gè)真正意義上的PET掃描儀。1976年，第一臺(tái)商業(yè)化PET掃描儀面世，其商品名為ECAT Ⅱ，成為世界范圍內(nèi)PET研究計(jì)劃建立的標(biāo)志。1992年全身PET應(yīng)用于臨床。1997年美國(guó)FDA批準(zhǔn)18F-FDG臨床應(yīng)用。1998年，GE公司將單層螺旋CT安裝在核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備上，實(shí)現(xiàn)了PET圖像與CT圖像的同機(jī)融合，成為融合顯像的里程碑。但是，真正開啟有臨床實(shí)用價(jià)值的融合顯像的是緊隨其后的專用PET/CT的問世，即Townsend（湯森德）等經(jīng)過3年的研究，于1998年發(fā)明了專用PET和螺旋CT組合為一體的PET/CT，并將世界上第一臺(tái)專用PET/CT的原型機(jī)安裝在匹茲堡大學(xué)醫(yī)學(xué)中心。2000年，該專用PET/CT被美國(guó)《時(shí)代周刊》評(píng)為3項(xiàng)年度風(fēng)云發(fā)明之一。2000年10月，美國(guó)FDA批準(zhǔn)由Siemens公司和CTI公司推出商業(yè)化PET/CT。以后，在此基礎(chǔ)上不斷發(fā)展，逐漸形成一個(gè)PET/CT系列。2000年12月，GE公司推出DiscoveryLS系列。2001年，首臺(tái)商業(yè)專用PET/CT安裝在瑞士蘇黎世大學(xué)醫(yī)院正式使用。2002年推出16層CT的PET/CT，2003年16層CT的PET/CT商業(yè)化。2002年，GE公司又推出新的DiscoveryST系列。2003年，Philips公司發(fā)明了獨(dú)具特色的Gemini型PET/CT，2006年又推出了世界首臺(tái)商業(yè)化基于飛行時(shí)間技術(shù)（TOF）的PET/CT。至此，PET/CT三大生產(chǎn)商形成。以后，三大PET/CT生產(chǎn)公司不斷完善和發(fā)展各自的產(chǎn)品系列，形成了目前的PET/CT市場(chǎng)。2017年，由上海聯(lián)影醫(yī)療科技有限公司和美國(guó)頂尖分子影像科研團(tuán)隊(duì)“探索者”聯(lián)盟共同打造的，號(hào)稱“史上最強(qiáng)”的世界首臺(tái)全景動(dòng)態(tài)掃描PET/CT uExplorer亮相第77屆中國(guó)國(guó)際醫(yī)療器械博覽會(huì)，全身掃描時(shí)間縮短到15～30秒，靈敏度提升40倍，輻射降低40倍，孕婦和嬰幼兒也能安全接受全身掃描，并且首次實(shí)現(xiàn)了全身多組織器官的4D高清動(dòng)態(tài)成像。

1997年，Siemens最早嘗試將MR圖像與PET圖像進(jìn)行異機(jī)融合；2004年，采取MR與PET分體式輪換掃描，然后進(jìn)行圖像融合；2006年，實(shí)現(xiàn)MR與PET頭顱同時(shí)掃描、同機(jī)融合，但僅限于顱腦檢查，不能應(yīng)用于全身；2010年Siemens推出全球首款一體化MRPET——Biograph mMR系統(tǒng)，將最好的PET和最先進(jìn)的3T磁共振整合為一體，實(shí)現(xiàn)了全身同時(shí)掃描、同機(jī)高度精準(zhǔn)融合，達(dá)到了功能研究高度相關(guān)的目標(biāo)。2014年，GE公司推出了TOF一體化同步掃描的PETMR系統(tǒng)。2017年，上海聯(lián)影醫(yī)療科技有限公司發(fā)布了業(yè)界首臺(tái)“時(shí)、空一體”的超清TOF PET-MR。

二、神經(jīng)外科治療與輔助技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史

（一）止血術(shù)

1.頭皮止血

最早對(duì)于手術(shù)中的頭皮出血，人們嘗試過很多方法。例如，Weir（韋爾）曾用一橡皮管預(yù)先壓迫切口兩旁。Keen（基恩）、Kocher（克歇爾）、Cushing曾用過不同類型止血帶。Heidenhain（海登漢）在切口兩側(cè)做縫合術(shù)后維持8～10天。Cushing設(shè)計(jì)空氣止血帶制止頭皮出血，后來他又用止血鉗分別夾住帽狀腱膜后外翻止血，血管鉗用橡皮筋扎在一起，最后他改用小夾夾住帽狀腱膜外翻止血，成為現(xiàn)在頭皮夾的雛形。Vincent（文森特）、Bailey用皮膚止血夾代替止血鉗。

Cushing對(duì)頭皮止血的貢獻(xiàn)有：①切皮前先用普魯卡因-腎上腺素（0.5%）溶液局部注射浸潤(rùn)頭皮及皮下、帽狀腱膜下層；②用止血鉗夾住帽狀腱膜并外翻止血，直至術(shù)畢才取下；③切頭皮時(shí)先用手指壓迫預(yù)定切口的兩側(cè)以利止血；④肌層動(dòng)脈用結(jié)扎或電凝止血；⑤術(shù)畢仔細(xì)單獨(dú)縫合帽狀腱膜層，減少滲出；⑥懸吊硬腦膜止血。

2.顱骨止血

1886年，外科醫(yī)師Horsley發(fā)明了蜂蠟（蜂蠟、水楊酸和杏仁油的混合物），經(jīng)過歷代人改進(jìn)，成為現(xiàn)代的骨蠟（消毒的蜂蠟和凡士林7∶3的混合物）。

3.顱內(nèi)止血

（1）結(jié)扎與夾閉血管：

顱內(nèi)血管細(xì)脆深在，不能用普外科方法絲線結(jié)扎止血。只有大血管干、動(dòng)脈瘤基底部或硬膜靜脈竇才可以結(jié)扎。因此，人們發(fā)明了適合不同情況下的止血技術(shù)。例如，19世紀(jì)初，Cushing曾用無損傷縫針以絲線或尼龍線結(jié)扎皮質(zhì)血管，1911年起他又用特制細(xì)銀絲結(jié)扎止血，后改用鉭絲呈V形夾閉血管止血，最后，Cushing和他的學(xué)生Kenneth（肯尼思）共同發(fā)明了用于腦部血管止血的銀夾、銀夾鉗、銀夾臺(tái)。

（2）局部壓迫止血：

最早，Horsley主張用一個(gè)海綿塊輕壓出血處，并用輕粉或熱鹽水沖洗止血。Cushing在Horsley海綿塊的啟發(fā)下改用濕棉片敷貼法局部壓迫止血并沿用至今。

（3）電凝止血：

在電凝器未發(fā)明之前，Bennet（本尼特）與Godlee（戈德利）曾于1884年大膽創(chuàng)始用直流電電灼止血。Roberts（羅伯茨）曾用燒紅的針止血。Cushing與他的哈佛同學(xué)物理學(xué)家Bovie（博威）合作設(shè)計(jì)了首臺(tái)電凝器，1926年首次成功地將高頻電刀電凝和切割止血用于一例顱頂骨髓瘤的切除。1929年改進(jìn)成Bovie手術(shù)電刀，可用于顱內(nèi)手術(shù)止血，亦可用電刀切割止血。該電凝止血技術(shù)從發(fā)明沿用至今，稱為單極電凝器?？梢哉f，電凝止血技術(shù)才是神經(jīng)外科止血技術(shù)中起決定性的關(guān)鍵措施。1950年Malis（馬利斯）發(fā)明雙極電凝器，并于1965年用于神經(jīng)外科手術(shù)中。以后幾經(jīng)改進(jìn)，發(fā)展出滴水雙極鑷、不沾雙極鑷及一次性雙極鑷等品種。

（4）局部止血材料：

人們先后嘗試過各種各樣的止血?jiǎng)?，碘附紗條填塞（McKgage）、陳舊血塊、肌肉塊（Horsley，Borhardt）或動(dòng)物（鴿、兔）肌肉塊（De Martel）等。Cushing曾用Zenker液，Putnam（帕特南）、Ingraham（英格拉哈姆）、Bailey用H2O2液、單純凝血酶、賽璐珞片或纖維素浸以凝血酶等止血。1942年研制出氧化纖維素，1945年研制出明膠海綿，1960年研制出氧化再生纖維素（速即紗，surgicel）。自從發(fā)明了明膠海綿與氧化再生纖維素，局部止血材料達(dá)到了一個(gè)新水平。

（二）顯微神經(jīng)外科技術(shù)

“顯微神經(jīng)外科”一詞早在1892年就已經(jīng)出現(xiàn)，但是，直到20世紀(jì)50年代以后，隨著手術(shù)理念、手術(shù)顯微鏡及手術(shù)顯微器械、顯微手術(shù)解剖學(xué)的不斷發(fā)展，顯微神經(jīng)外科技術(shù)才逐步發(fā)展起來，并成為近代神經(jīng)外科史上一個(gè)最重要的階段。

1590年，荷蘭人發(fā)明了世界上第一臺(tái)放大裝置，即將兩片凸透鏡安裝在一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的圓筒內(nèi)，這就是最初的顯微鏡。1876年，德國(guó)醫(yī)生Saemisch（薩米什）用眼鏡式放大鏡做了世界上首臺(tái)顯微手術(shù)。1893年，蔡司公司發(fā)明了雙目顯微鏡。1921年，德國(guó)的解剖生理學(xué)家Meier（邁耶）和Lion（萊昂）用一個(gè)單眼直筒顯微鏡進(jìn)行了動(dòng)物的中耳和迷路解剖實(shí)驗(yàn)。同年，這種顯微鏡就被耳科醫(yī)師Nylen（尼倫）拿來給患者做了慢性中耳炎手術(shù)，這是真正意義上的第一臺(tái)顯微手術(shù)。1922年，Holmgren（霍姆格倫）引入蔡司公司生產(chǎn)的雙目顯微鏡進(jìn)行手術(shù)。1953年，蔡司公司生產(chǎn)出耳科專用的系列手術(shù)顯微鏡。此后，眼科醫(yī)師也采用顯微鏡進(jìn)行診斷與手術(shù)。顯微手術(shù)起源于耳科，而神經(jīng)外科手術(shù)應(yīng)用顯微鏡是從耳科借來的。

1946年，Perrit（佩里特）首先將手術(shù)顯微鏡引入美國(guó)，為神經(jīng)外科醫(yī)師使用手術(shù)顯微鏡打下基礎(chǔ)。1955年，美國(guó)神經(jīng)外科醫(yī)師Malis（馬里斯）使用雙目手術(shù)顯微鏡進(jìn)行了動(dòng)物腦部手術(shù)實(shí)驗(yàn)。1957年，Kruze（克魯澤）首先使用手術(shù)顯微鏡做了聽神經(jīng)瘤切除術(shù)，完成了世界上第一臺(tái)神經(jīng)外科顯微手術(shù)。隨后，他發(fā)表了《神經(jīng)外科手術(shù)的顯微技術(shù)》論文。1958年，Donaghy（多納吉）在伯靈頓建立了世界上第一個(gè)顯微外科研究和培訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室。1960年，Donaghy在顯微鏡下成功完成了一例腦動(dòng)脈切開取栓術(shù)。同年，Jacobson（雅各布森）設(shè)計(jì)并應(yīng)用雙人雙目顯微鏡成功地在動(dòng)物身上完成了直徑不到1mm的小血管吻合術(shù)，從此開啟了顯微神經(jīng)外科新紀(jì)元。他還先后設(shè)計(jì)了顯微剪刀、顯微持針器及顯微器械手柄等。1961年，Kruze建立了世界上第一個(gè)顯微顱底神經(jīng)外科實(shí)驗(yàn)室。1964年，Adam（亞當(dāng)）首先報(bào)道應(yīng)用顯微技術(shù)處理顱內(nèi)動(dòng)脈瘤。1967年，Rhoton（羅頓）進(jìn)行了腦部顯微手術(shù)解剖研究，為以后顯微神經(jīng)外科發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。1968年，Robert（羅伯特）和Peter（皮特）發(fā)表了論著《顯微神經(jīng)外科學(xué)：腦腫瘤、顱內(nèi)動(dòng)脈瘤、脊髓疾病以及神經(jīng)重建手術(shù)中雙目手術(shù)顯微鏡的應(yīng)用》，這篇論著為手術(shù)顯微鏡在神經(jīng)外科領(lǐng)域的應(yīng)用起到了重要的推動(dòng)作用。

顯微神經(jīng)外科能得以蓬勃發(fā)展，應(yīng)歸功于被稱為顯微神經(jīng)外科之父的Yasargil。1967年，他報(bào)道了第一例顳淺動(dòng)脈-大腦中動(dòng)脈吻合術(shù)，為顱內(nèi)外血管吻合術(shù)奠定了基礎(chǔ)，并闡述了顯微鏡在腦腫瘤、動(dòng)脈瘤和血管畸形手術(shù)中的使用技術(shù)。幾乎同時(shí)，Jannetta（詹尼塔）也報(bào)道了手術(shù)顯微鏡在腦神經(jīng)顯微血管減壓術(shù)中的優(yōu)勢(shì)。Yasargil先后出版的《顯微神經(jīng)外科學(xué)》（四卷）成為當(dāng)代顯微神經(jīng)外科醫(yī)師成長(zhǎng)的必讀經(jīng)典書籍，Yasargil所在的瑞士蘇黎世大學(xué)醫(yī)院也成為世界顯微神經(jīng)外科中心。1971年，Hardy（哈代）完成首例顯微鏡下經(jīng)蝶垂體瘤切除術(shù)。

隨著手術(shù)顯微鏡的應(yīng)用，與之相配套的顯微手術(shù)器械，尤其雙極電凝的發(fā)明和使用，使顯微神經(jīng)外科技術(shù)得到了長(zhǎng)足發(fā)展。目前，顯微神經(jīng)外科技術(shù)已廣泛應(yīng)用于顱腦、脊髓和周圍神經(jīng)疾病的外科治療中，成為現(xiàn)代神經(jīng)外科手術(shù)的必備技術(shù)。

（三）立體定向技術(shù)與神經(jīng)導(dǎo)航技術(shù)

立體定向技術(shù)經(jīng)歷了從有框架定向儀到無框架神經(jīng)導(dǎo)航的發(fā)展歷程。最早提出“立體定向”構(gòu)思的是15世紀(jì)末意大利科學(xué)家Leonardo（列奧納多），但是，直到1873年前后，德國(guó)神經(jīng)生理學(xué)家Dittmar（迪特馬爾）才介紹了有框架立體定向儀的原理并進(jìn)行了動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。1889年，俄國(guó)外科醫(yī)師Zernov（謝諾夫）首先研制出立體定向裝置——腦測(cè)量?jī)x。1891年，他將腦測(cè)量?jī)x用于臨床，對(duì)一例腦膿腫進(jìn)行定位穿刺抽吸，完成了人類最早的立體定向手術(shù)。1906年，英國(guó)的Horsley（霍斯利）和Clarke（克拉克）研制出三維笛卡爾坐標(biāo)立體定向儀，并用于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究，開創(chuàng)了人類歷史上真正的立體定向技術(shù)，以后不同類型的立體定向儀研制幾乎均在此基礎(chǔ)上改進(jìn)。

1941年，Spiegel（施皮格爾）和Wycis（威西斯）發(fā)明了人類有框架立體定向儀。1947年Spiegel和Wycis首先將立體定向技術(shù)用于人類，利用腦室造影定位技術(shù)，以腦室標(biāo)志為基礎(chǔ)獲得人類三維立體定向圖譜，通過毀損蒼白球治療帕金森病。他們的該項(xiàng)研究成果發(fā)表在1947年的Science上，并首次提出“立體定向技術(shù)”概念。1952年，他們出版了《人腦立體定向圖譜和方法學(xué)》，成為立體定向技術(shù)的經(jīng)典著作，也奠定了他們?cè)诹Ⅲw定向技術(shù)領(lǐng)域的先驅(qū)地位。1949年，Leksell（萊克塞爾）將頭架改良為立方體支架，直角坐標(biāo)，導(dǎo)向器呈半弧形，取球面坐標(biāo)，并形成系列產(chǎn)品，成為廣泛應(yīng)用的立體定向儀之一。利用腦室造影導(dǎo)向的定向手術(shù)屬于立體定向技術(shù)的早期階段。1961年，國(guó)際立體定向腦手術(shù)研究會(huì)在美國(guó)成立，1973年更名為世界立體定向及功能神經(jīng)外科學(xué)會(huì)。

隨著CT、MRI的發(fā)明與臨床應(yīng)用，與CT或MRI導(dǎo)向相配合，立體定向技術(shù)進(jìn)入現(xiàn)代階段。1979年，Brown（布朗）將立體定向儀與CT定位配合，使手術(shù)靶點(diǎn)誤差率降低至0.3～0.5mm。1985年，人們開始利用MRI導(dǎo)向進(jìn)行立體定向手術(shù)。從此，立體定向技術(shù)的定位準(zhǔn)確性達(dá)到了一個(gè)新的高度。顯微神經(jīng)外科技術(shù)的出現(xiàn)是現(xiàn)代神經(jīng)外科里程碑式的進(jìn)展，而神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)的臨床應(yīng)用則成為神經(jīng)外科醫(yī)師手術(shù)定位的有力武器。

無框架立體定位系統(tǒng)，即神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)，是美國(guó)Stanford醫(yī)學(xué)院的Roberts（羅伯茨）于1986年首先設(shè)計(jì)和制作并最早應(yīng)用于神經(jīng)外科臨床手術(shù)。他將影像學(xué)技術(shù)、立體定向技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)顯微鏡技術(shù)及航天-航海的導(dǎo)航技術(shù)和神經(jīng)外科手術(shù)相結(jié)合，產(chǎn)生了影像導(dǎo)向的神經(jīng)外科導(dǎo)航系統(tǒng)。他將首臺(tái)神經(jīng)導(dǎo)航安裝在手術(shù)顯微鏡上，運(yùn)用超聲定位進(jìn)行手術(shù)。幾乎與此同時(shí)，德國(guó)的Schlondorff（施隆多夫）和日本的Wanatabe（瓦納塔貝）發(fā)明了關(guān)節(jié)臂定位系統(tǒng)，并首次將其命名為“神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)”。1987年，法國(guó)的Alim-Louis（阿利姆-路易斯）完成首例MRI導(dǎo)航下的立體定向活檢術(shù)。為了解決對(duì)手術(shù)野實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的功能，1988年，Kelly（凱莉）將立體定向架固定在患者頭部，并與手術(shù)顯微鏡連接，啟動(dòng)計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)導(dǎo)航。與此同時(shí)，Watanabe發(fā)明了一種不用侵襲性頭架的立體定位系統(tǒng)，來解決手術(shù)中的實(shí)時(shí)空間監(jiān)測(cè)問題，稱為神經(jīng)導(dǎo)航儀，又稱立體定向電腦探針或觀察棒。1991年，法國(guó)和美國(guó)相繼報(bào)道應(yīng)用神經(jīng)導(dǎo)航機(jī)器人完成腦瘤手術(shù)。1991年，Kato（加藤）報(bào)道了電磁數(shù)字化儀導(dǎo)航。1992年，美國(guó)將紅外線數(shù)字化儀導(dǎo)航應(yīng)用于臨床。1998年，美國(guó)Martin（馬?。┩瓿墒桌齅RI導(dǎo)航下膠質(zhì)瘤切除術(shù)。

1985年，Kuoh（庫奧）率先將PUMA260機(jī)器人與有框架立體定向儀聯(lián)合應(yīng)用于顱內(nèi)穿刺活檢術(shù)。1987年，Benabid（貝納比德）首次報(bào)道應(yīng)用ROSA機(jī)器人進(jìn)行腦深部電極植入術(shù)。1994年，美國(guó)FDA批準(zhǔn)AESOP手術(shù)機(jī)器人用于手術(shù)。2000年，又批準(zhǔn)達(dá)·芬奇手術(shù)機(jī)器人用于臨床。此后，各種類型的手術(shù)機(jī)器人相繼與立體定向儀配合用于神經(jīng)外科手術(shù)。

近30年來，神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)得到了迅速發(fā)展，已由最初簡(jiǎn)單的導(dǎo)向關(guān)節(jié)或探頭發(fā)展為手術(shù)顯微鏡導(dǎo)航和神經(jīng)內(nèi)鏡輔助導(dǎo)航，由關(guān)節(jié)臂裝置發(fā)展為主動(dòng)或被動(dòng)紅外線定位裝置，手術(shù)顯微鏡導(dǎo)航由單純定位發(fā)展為動(dòng)態(tài)定位和導(dǎo)航，由原來單純解剖定位發(fā)展為解剖與功能定位。近年來，電磁導(dǎo)航系統(tǒng)、磁共振導(dǎo)航、超聲導(dǎo)航、腦磁圖導(dǎo)航、多影像融合技術(shù)等實(shí)現(xiàn)了術(shù)中實(shí)時(shí)導(dǎo)航。計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程導(dǎo)航及智能機(jī)器人也已經(jīng)應(yīng)用于神經(jīng)外科手術(shù)。

（四）神經(jīng)內(nèi)鏡技術(shù)

內(nèi)鏡技術(shù)是一項(xiàng)古老的技術(shù)，早在1795年德國(guó)醫(yī)師Bozzine（博齊尼）就提出了內(nèi)鏡的設(shè)想，并于1806年發(fā)明了內(nèi)鏡。早期由于內(nèi)鏡結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能有限、照明不足，觀察、止血及操作均存在困難，臨床應(yīng)用范圍受到限制，并且并發(fā)癥多，療效欠佳，以至于人們對(duì)這項(xiàng)技術(shù)產(chǎn)生了懷疑。1952年，F(xiàn)ourestier（富雷斯捷）發(fā)明了光學(xué)傳導(dǎo)系統(tǒng)，解決了體外光源的傳導(dǎo)。1960年，物理學(xué)家Hopkins（霍普金斯）發(fā)明了硬質(zhì)內(nèi)鏡和軟質(zhì)內(nèi)鏡，使內(nèi)鏡成像清晰度和操作靈活性得到了提高。1963年，Hischowitz（希肖維茨）和Karl（卡爾）發(fā)明了冷光源，解決了照明問題。從此，內(nèi)鏡技術(shù)的硬件問題基本得到解決。

20世紀(jì)70年代以后，隨著現(xiàn)代光學(xué)及光導(dǎo)纖維的發(fā)展，激光、雙極電凝器臨床應(yīng)用及各種顯微手術(shù)器械的不斷更新，尤其是CT定位技術(shù)、立體定向技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、神經(jīng)導(dǎo)航技術(shù)、超聲吸引技術(shù)、智能機(jī)器人、電視技術(shù)與內(nèi)鏡技術(shù)結(jié)合起來，使內(nèi)鏡技術(shù)在神經(jīng)外科學(xué)又獲得了新生并進(jìn)入了一個(gè)新時(shí)期，并且逐步發(fā)展成為一門新的神經(jīng)外科分支——神經(jīng)內(nèi)鏡神經(jīng)外科。

內(nèi)鏡技術(shù)在神經(jīng)外科的應(yīng)用已有很長(zhǎng)的歷史。1909年，第16屆國(guó)際醫(yī)學(xué)代表大會(huì)上已有關(guān)于應(yīng)用內(nèi)鏡進(jìn)行三叉神經(jīng)根切斷的報(bào)道，1910年，美國(guó)的泌尿外科醫(yī)師L'Espinasse（樂伊思平拉斯）最早嘗試應(yīng)用硬性膀胱鏡對(duì)2例患有腦積水的患兒施行側(cè)腦室脈絡(luò)叢燒灼術(shù)，成為內(nèi)鏡在神經(jīng)外科應(yīng)用的先驅(qū)者。1917年，法國(guó)外科醫(yī)師Doyen（杜瓦揚(yáng)）首先描述了經(jīng)枕下入路內(nèi)鏡下腦橋小腦三角選擇性三叉神經(jīng)后根切斷術(shù)治療三叉神經(jīng)痛。1922年，Dandy應(yīng)用內(nèi)鏡進(jìn)行脈絡(luò)叢燒灼術(shù)治療腦積水，首次提出“腦室鏡”概念，因此，他被譽(yù)為“神經(jīng)內(nèi)鏡之父”。1923年，F(xiàn)ay（費(fèi)伊）和Grant（格蘭特）也應(yīng)用膀胱鏡對(duì)兒童腦積水進(jìn)行腦室內(nèi)照相，并獲得成功。同年，美國(guó)麻省總醫(yī)院的Mixter（米克斯特）首次報(bào)道在內(nèi)鏡下行第三腦室底造瘺治療梗阻性腦積水。1934年，Putnam（帕特南）發(fā)明了柱狀的硬質(zhì)內(nèi)鏡，通過內(nèi)置的雙極電凝燒灼脈絡(luò)叢治療腦積水。1957年，美國(guó)的Hischowitz研制了光導(dǎo)纖維內(nèi)鏡。1960年，英國(guó)雷丁大學(xué)的物理學(xué)Hopkins教授研發(fā)了Hopkins柱狀透鏡系統(tǒng)并結(jié)合光纖技術(shù)，大大提高了內(nèi)鏡的清晰度和分辨率，奠定了現(xiàn)代硬性內(nèi)鏡的基礎(chǔ)。1967年，Machida公司采用外部冷光源，使內(nèi)鏡亮度大大提高。1975年，Griffith（格里菲思）應(yīng)用新型內(nèi)鏡進(jìn)行第三腦室底造瘺術(shù)和脈絡(luò)叢燒灼，手術(shù)療效顯著提高。1977年，Apuzzo（阿普佐）首先在開顱顯微手術(shù)的同時(shí)，應(yīng)用神經(jīng)內(nèi)鏡輔助照明和觀察，相互彌補(bǔ)兩者的不足，提高了診斷與治療效果。1978年，F(xiàn)ukushima（福島）最先對(duì)10具尸頭的Meckel囊、枕大池及腦橋小腦三角等結(jié)構(gòu)進(jìn)行了內(nèi)鏡研究并報(bào)道應(yīng)用軟性內(nèi)鏡處理多種神經(jīng)外科疾病。1978年，Bushe（布希）首先發(fā)表了鼻內(nèi)鏡下切除垂體腺瘤的方法。1983年，Welch Allyn公司研制成功了電子內(nèi)鏡，使圖像更加清晰、逼真。1986年，Griffith總結(jié)了神經(jīng)外科內(nèi)鏡應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，并正式提出內(nèi)鏡神經(jīng)外科學(xué)概念。1988年，Auer（奧爾）正式將內(nèi)鏡在神經(jīng)外科的應(yīng)用命名為內(nèi)鏡神經(jīng)外科（endoneuro surgery）。1992年，Jankowski（揚(yáng)科夫斯基）首先報(bào)道了3例鼻內(nèi)鏡下經(jīng)蝶入路垂體瘤切除術(shù)，開創(chuàng)了內(nèi)鏡下經(jīng)蝶入路治療垂體瘤的先河。1993年，McKennan（麥肯南）最先用內(nèi)鏡輔助手術(shù)全切除內(nèi)聽道口內(nèi)的聽神經(jīng)瘤組織并保留面神經(jīng)。1994年，德國(guó)Mainz大學(xué)的Pemeczky（佩梅茨基）出版了世界上第一部《神經(jīng)內(nèi)鏡解剖學(xué)》，為神經(jīng)內(nèi)鏡的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。1995年，他又提出了“內(nèi)鏡輔助顯微神經(jīng)外科概念”。1994年，阿拉巴馬大學(xué)Guthrie（格思里）教授聲稱：“電視內(nèi)鏡——21世紀(jì)的神經(jīng)外科”，指明了內(nèi)鏡的發(fā)展前景。1998年，Hopf（霍普夫）根據(jù)內(nèi)鏡設(shè)備的應(yīng)用情況與手術(shù)操作途徑，將內(nèi)鏡神經(jīng)外科技術(shù)分為三類：①內(nèi)鏡神經(jīng)外科，即單純應(yīng)用神經(jīng)內(nèi)鏡，經(jīng)過內(nèi)鏡工作通道完成觀察與各種手術(shù)操作；②內(nèi)鏡輔助顯微神經(jīng)外科，即在傳統(tǒng)顯微神經(jīng)外科手術(shù)的基礎(chǔ)上同時(shí)應(yīng)用內(nèi)鏡技術(shù)，輔助完成手術(shù)；③內(nèi)鏡控制的顯微神經(jīng)外科，在內(nèi)鏡圖像的引導(dǎo)下應(yīng)用常規(guī)顯微神經(jīng)外科手術(shù)器械進(jìn)行顯微手術(shù)操作。1999年，德國(guó)的Magnan（馬格南）教授等編寫出版了世界上第一部Endoscpoy in Neuro-Otology圖譜，介紹了腦橋小腦三角神經(jīng)內(nèi)鏡的歷史、解剖，并展示了各種腦橋小腦三角疾病的內(nèi)鏡手術(shù)病例。

進(jìn)入21世紀(jì)，正如Guthrie教授所預(yù)言的那樣，神經(jīng)內(nèi)鏡神經(jīng)外科的發(fā)展日新月異，神經(jīng)內(nèi)鏡的手術(shù)適應(yīng)證由原來的腦室內(nèi)轉(zhuǎn)為腦組織內(nèi)，從囊性病變擴(kuò)大到實(shí)質(zhì)性病變，由顱內(nèi)發(fā)展到椎管內(nèi)，并且擴(kuò)大了神經(jīng)內(nèi)鏡手術(shù)的診斷與治療的領(lǐng)域，充分發(fā)揮了神經(jīng)內(nèi)鏡神經(jīng)外科的微侵襲優(yōu)勢(shì)。神經(jīng)內(nèi)鏡神經(jīng)外科技術(shù)作為微侵襲神經(jīng)外科領(lǐng)域的重要分支已被國(guó)內(nèi)外學(xué)者發(fā)揚(yáng)光大。

（五）血管內(nèi)介入治療技術(shù)

血管內(nèi)介入治療技術(shù)的發(fā)展歷史可以追溯到20世紀(jì)初。1904年，Dawbran（道布朗）首先用石蠟和凡士林混合做成栓塞物，注入頸外動(dòng)脈行腦膠質(zhì)瘤術(shù)中栓塞。1930年，Brook（布魯克）應(yīng)用肌肉組織作為栓塞物栓塞頸內(nèi)動(dòng)脈進(jìn)行頸動(dòng)脈海綿竇治療。1951年，Bierman（比爾曼）進(jìn)行了首次動(dòng)脈灌注化療。血管內(nèi)介入治療技術(shù)是在20世紀(jì)60年代以后發(fā)展并成熟起來的。1960年，Luessenhop（盧森霍普）經(jīng)動(dòng)脈注入有金屬芯的硅膠球栓塞治療腦動(dòng)靜脈畸形。1964年，Dotter（多特）和Judkins（賈金斯）首創(chuàng)經(jīng)皮同軸導(dǎo)管血管成形術(shù)，鑒于Dotter（多特）的開創(chuàng)性貢獻(xiàn)，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)界一般將其譽(yù)為血管介入放射學(xué)的奠基人。同軸導(dǎo)管成形術(shù)的成功，被認(rèn)為是血管介入醫(yī)學(xué)發(fā)展史上的一個(gè)重要里程碑。1965年，Sano（佐野）用導(dǎo)管成功地栓塞了腦動(dòng)靜脈畸形。1968年，Dotter（多特）報(bào)道了首例經(jīng)皮血管成形術(shù)。同年，他完成了不銹鋼圈置入犬動(dòng)脈實(shí)驗(yàn)，這一實(shí)驗(yàn)的成功標(biāo)志著血管內(nèi)支架研究向前邁出了重要的第一步。1971年，Serbinenko（謝爾比年科）首創(chuàng)可脫性球囊技術(shù)治療外傷性頸內(nèi)動(dòng)脈海綿竇瘺并獲得成功。1972年，Zanetti（扎內(nèi)蒂）首先報(bào)道使用液體栓塞劑異丁基-2-氰基丙烯酸酯（IBCA）以及后來合成的正丁基-2-氰基丙烯酸酯（NBCA）栓塞腦、脊髓動(dòng)靜脈畸形和動(dòng)靜脈瘺取得初步成功。1974年，Cruntzig（克朗茲克）發(fā)明了雙腔球囊成形術(shù)，成為血管成形術(shù)開始的標(biāo)志，并逐步應(yīng)用于治療閉塞性腦血管疾病，隨后又有了支架成形術(shù)。1975年，Debrun（德布蘭）應(yīng)用同軸導(dǎo)管，使球囊的解脫更為方便和安全。同年，栓塞用彈簧圈研制成功并應(yīng)用于臨床。1976年，Kerber（克貝爾）采用開孔性球囊導(dǎo)管，注入IBCA治療腦動(dòng)靜脈畸形。1980年，美國(guó)Tracker和法國(guó)Magic系列微導(dǎo)管及與其匹配的微導(dǎo)絲的研制成功，豐富和完善了顱內(nèi)、椎管內(nèi)血管的超選擇性插管技術(shù)。1983年，Dotter又提出了“溫度成形”概念，首創(chuàng)鎳鈦記憶合金螺旋管狀支架。1984年，Zubkov（祖布科夫）使用球囊擴(kuò)張技術(shù)解除血管痙攣。1985年，Wright（賴特）和Palmaz（帕爾馬斯）分別報(bào)道了不銹鋼Z形自漲式和球囊擴(kuò)張式支架。此后一些新型支架相繼問世進(jìn)一步拓寬了血管內(nèi)治療的范圍，而以后頸動(dòng)脈保護(hù)裝置的臨床應(yīng)用，顯著降低了腦栓塞并發(fā)癥的發(fā)生率。1991年，Guglielmi（古列爾米）設(shè)計(jì)了電解可脫彈簧圈，使顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的介入治療進(jìn)入一個(gè)快速發(fā)展階段。1992年，Moret（莫雷特）發(fā)明了機(jī)械解脫彈簧圈，被認(rèn)為是一項(xiàng)革命性改進(jìn)和另一個(gè)里程碑，使神經(jīng)介入醫(yī)學(xué)發(fā)展真正達(dá)到了可控階段。相繼出現(xiàn)了水壓解脫鉑金彈簧圈、隨時(shí)可解脫的鎳鈦合金彈簧圈、膨脹彈簧圈、3D彈簧圈以及可降解的生物性彈簧圈。支架及密網(wǎng)支架在顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的應(yīng)用更是讓此項(xiàng)技術(shù)得到更廣泛的應(yīng)用。

ONYX是美國(guó)MTI公司生產(chǎn)的一種新型栓塞材料，ONYX的臨床應(yīng)用不僅豐富了動(dòng)脈瘤的栓塞治療，而且也大大提高介入治療在腦動(dòng)靜脈畸形綜合治療中的地位。1998年，Murayama（村山）首先進(jìn)行了ONYX栓塞治療腦動(dòng)靜脈畸形的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，詳細(xì)評(píng)估了其血管毒性及治療腦動(dòng)靜脈畸形的可行性。1999年，他報(bào)道首先應(yīng)用ONYX栓塞治療15例腦動(dòng)靜脈畸形患者，獲得滿意效果。

近年來面世的一系列性能獨(dú)特的微導(dǎo)管、微導(dǎo)絲及各種改進(jìn)的3D彈簧圈，為神經(jīng)介入注入了新血液。

（六）伽馬刀

1951年，瑞典的Leksell教授首先提出立體定向放射外科的設(shè)想，并設(shè)計(jì)了第一臺(tái)立體定向放射治療設(shè)備，為一例三叉神經(jīng)痛患者進(jìn)行治療，開創(chuàng)了立體定向放射外科治療的先河。1967年，Leksell研制成功第一臺(tái)伽馬刀，安裝在瑞典的烏普撒拉大學(xué)。1970年，他首次用伽馬刀治療人腦動(dòng)靜脈畸形獲得成功。1974年，第二臺(tái)伽馬刀安裝在瑞典Karolinska醫(yī)院。1984年，第三臺(tái)安裝在阿根廷的Buenos Aries醫(yī)院。1985年，第四臺(tái)在英國(guó)的Shiffield醫(yī)院安裝。1987年，第五臺(tái)伽馬刀在美國(guó)的Pittsburg大學(xué)醫(yī)學(xué)院安裝。1994年，在中國(guó)深圳誕生了世界上第一臺(tái)旋轉(zhuǎn)式伽馬刀。1997年，中國(guó)深圳澳沃國(guó)際科技發(fā)展有限公司開發(fā)研制出世界上首臺(tái)全身伽馬刀，1999年正式投入臨床應(yīng)用。1999年，Leksell C形伽馬刀誕生，成為放射外科的金標(biāo)準(zhǔn)。第一臺(tái)C形伽馬刀于2000年安裝在美國(guó)Pittsburg大學(xué)。2003年以后，頭部伽馬刀劑量分割治療作為一種新的治療方式，帶來了質(zhì)的飛躍。

從1967年第一臺(tái)伽馬刀問世，到目前的第六代伽馬刀問世，經(jīng)歷了39年的發(fā)展歷程。1967年，Leksell設(shè)計(jì)制造了世界上第一臺(tái)伽馬刀。第一代伽馬刀由179個(gè)鈷-60源和兩個(gè)準(zhǔn)直器組成。1975年，Leksell設(shè)計(jì)成功了第二代伽馬刀，由201個(gè)鈷-60放射源和3個(gè)不同直徑準(zhǔn)直器組成。第一、二代均為頭部伽馬刀。1984年，瑞典醫(yī)科達(dá)（ELEKTA）公司設(shè)計(jì)制造出第三代伽馬刀，為體部伽馬刀，分為U型和B型兩種，仍是201個(gè)鈷-60放射源，可采用CT、MRI或DSA進(jìn)行照射靶點(diǎn)三維坐標(biāo)定位。1998年，第四代伽馬刀研究成功，為頭體合一超級(jí)伽馬刀。1999年，醫(yī)科達(dá)公司對(duì)B型伽馬刀進(jìn)行改進(jìn)，推出了智能化第四代C型伽馬刀。此后，醫(yī)科達(dá)公司經(jīng)過對(duì)系統(tǒng)完善、升級(jí)，研制出第五代伽馬刀——4C伽馬刀。2006年，第六代伽馬刀研究成功，這是瑞典醫(yī)科達(dá)公司推出的具有革命性創(chuàng)新意義的第六代伽馬刀——Leksell Gamma Knife PerfexionTM，使用192個(gè)鈷-60放射源，治療的全過程自動(dòng)完成。第一臺(tái)第六代伽馬刀安裝在法國(guó)馬賽，第二臺(tái)安裝在美國(guó)芝加哥，第三臺(tái)將安裝在英國(guó)倫敦。

我國(guó)在伽馬刀研制走在了國(guó)際前列。1996年，深圳奧沃公司研制出第二代機(jī)型——頭部旋轉(zhuǎn)式聚焦伽馬刀。1998年，又研制出體部旋轉(zhuǎn)式聚焦伽馬刀。1999年，深圳瑪西普醫(yī)學(xué)科技發(fā)展有限公司推出簡(jiǎn)易型伽馬刀。2004年，武漢康橋醫(yī)學(xué)新技術(shù)有限公司推出開放式體部伽馬刀。這些機(jī)型均屬于二代伽馬刀。2002年，深圳市海博科技有限公司開發(fā)出全球第一臺(tái)頭-體三代超級(jí)伽馬刀。2003年，深圳一體醫(yī)療設(shè)備有限公司研制成功世界上第一臺(tái)真正意義上的開放式伽馬刀，屬于第四代產(chǎn)品。2008年，上海伽瑪神經(jīng)節(jié)苷脂星科技發(fā)展有限公司的陀螺刀伽馬射線立體定向放射治療外科系統(tǒng)問世，首次實(shí)現(xiàn)了真正意義上的“三次聚焦”，屬于第五代伽馬刀機(jī)型。目前，全世界生產(chǎn)伽馬刀的國(guó)家依然只有瑞典和中國(guó)。

（劉玉光）