神经内镜技术平台研究进展

关靖宇 综述 张亚卓 审校

(沈阳军区总医院神经外科,沈阳 110840)

神经内镜技术正在神经外科领域获得广泛的应用[1～3]。随着神经内镜与不同技术的相互融合,神经内镜技术无论在神经内镜技术平台本身还是在更多疾病领域的应用都有了许多新的进展,现结合文献就近 5年神经内镜技术平台的一些新进展做一综述。

1 神经内镜与其他技术设备的融合

常规的病变设备主要是硬质或软质的夹钳与显微剪。由于狭窄的工作通道及钳取量的限制,对于较大病变的切除耗时过长。造影导管的灵活应用与超声吸引设备的改进是病变切除设备进展中的亮点。

1.1 血管造影导管在神经内镜中的应用

造影导管及导引导管因壁薄、腔大,以及较好的硬度适合控制操作,而被引入到联合神经内镜来进行较大病变的囊内切除。其中 F5(外径 1.65mm,内径 0.98mm)和 F8(外径 2.65mm,内径 2mm)导管最为常用。将导管修剪成 30～35cm长,保证头端光滑。常规置入内镜发现肿瘤后,电凝病变表面及囊壁,打开囊壁,将导管导入神经内镜工作通道,末端接 10 ml或 20 ml注射器,行囊内容物负压吸引,导管的头端可根据需要塑形,在吸引过程中调整方向。间断应用双极电凝止血,使用过程中持续林格氏液冲洗保证术野清晰。一般液态内容物或混杂内容物的液态部分 F5管就可吸出。较厚或较硬的部分应用 F8导管也可大部分吸出。内容物大部分吸出后,囊壁应用显微剪刀和瘤钳分块取出。在一组 71例侧脑室病变与一组 10例第四脑室病变切除中均取得良好效果[4]。同时,造影导管因其硬度优势可直接用于第三脑室造瘘;另外,也可作为吸引器吸出血块[5]。

1.2 超声吸引的应用

耗时过长是神经内镜在肿瘤切除过程中的瓶颈,而超声吸引是快速有效的切除肿瘤的设备,因而设计适合神经内镜的超声吸引便应运而生。其关键是配有适合神经内镜工作通道的操作头端。吸引频率为 20～80 kHz,负压为 0～0.9 bar。在初期猪脑的应用实验中,组织吸引效果的精确、可靠性都得到了有效验证;在 3例梗阻性脑积水、2例经鼻蝶垂体瘤手术应用中效果良好。除了在肿瘤切除过程中的有效快捷性达到预期效果外,对凝血块的吸除效果更好[6](出血及血块是影响神经内镜视野的主要因素)。

1.3 激光切割

第三脑室底造瘘是神经内镜治疗梗阻性脑积水的重要手段。常用的造瘘手段为单极电凝、双极电凝、特殊镊子、球囊、导管,激光也被应用到神经内镜下第三脑室底造瘘、脑室内囊肿切开等手术中。初始阶段,由于热量无法控制得当,出现了严重的血管损伤的并发症[7](如基底动脉出血)。近年来,一种波长 2μm的固态铥激光被应用到神经内镜中,其切割深度仅为 500μm,范围 1mm,可以为神经内镜操作提供安全、精确的切割,烧灼作用。特别是当第三脑室底较厚,平面斜度大时,其他方式造瘘困难、容易引起下丘脑损伤时,这种激光十分有效。Udwig等[8]报道 43例无一例并发症发生。

1.4 水切割

神经内镜操作下的一个障碍是出血,严重模糊术野,影响操作。水冲击下达到切割作用同时可以有效的保护血管,还可以避免单双极、激光造成的热损伤。

这种水切割装置头端 120μm粗细,可垂直喷射,水压可控制在 5～10 bar,周围套有环形吸引管。在动物实验中,在有吸引条件下,5 bar可产生 0.86mm切割深度,10 bar可产生 2.39mm切割深度。在无吸引条件下,可分别产生 1.63mm和 3.28mm切割深度。为防止水湍流影响镜下术野,头端最好在无吸引下贴在组织表面操作。临床应用中也取得良好效果,无并发症发生[9]。

1.5 透明鞘管通道的应用

通常神经内镜的通道鞘管是不透明的,这样视野就仅局限在鞘管的头端范围,周围结构则是盲区。另外,在肿瘤活检时,有时要反复导入通道鞘管,这样就有可能发生一些并发症如硬膜下血肿,因为透明鞘管可以始终观察到周围的情况,就能及时发现周围术野的变化,及时处理,避免术后并发症的发生。同时设在透明通道鞘管上的标记与刻度还起到了定位导向作用。在一组临床 8年的应用中,Oi等[10]对透明通道鞘管的使用十分满意。

1.6 支架技术的结合应用

第三脑室造瘘及孟氏孔阻塞的融通术是重建脑脊液循环的重要手段,为防止病变复发,结合支架技术十分有效。这里的支架不是血管内应用的金属网状支架,而是将 Ommaya阀剪去储液囊后,将留有侧孔的脑室管作为支架,头端在神经内镜下通过孟氏孔导入第三脑室,尾端结扎后固定在硬膜或帽状腱膜上,以保证打通的孟氏孔与第三脑室不再堵塞。现有的报道主要应用于神经内镜造瘘后复发二次手术的病例[11]。另外一组 5例第四脑室塌陷经导水管置入支架取得良好效果[12,13]。

1.7 神经内镜联合应用肿瘤荧光造影

肿瘤荧光造影指导颅内肿瘤的显微手术已经越来越多。将神经内镜的光源与镜头加以改进,同时选择适合的造影剂后,在荧光造影指导下,神经内镜下切除肿瘤便成为可能。

光源为可发出紫外线光的激光发射系统,功率输出为 300 nW,波长为 405 nm,紫外线滤镜设在神经内镜镜头与摄像设备之间。这种滤镜不影响正常图像颜色,因而不需要转换到普通光源。术前 4 h口服造影剂后,肿瘤组织发出 630 nm红荧光,显示与正常组织明显界限。造影剂选择 5-氨基乙酰丙酸(5-ALA),因为显微手术常用的荧光素可迅速扩散到脑脊液中,因而不适合神经内镜切除脑室肿瘤。在一组脑室内肿瘤神经内镜下切除中,结合应用肿瘤荧光造影起到了有效确切的作用[14]。

1.8 神经内镜下的术中超声引导

为了神经内镜操作更加安全,术中实时导引十分有效,除了传统的术中 MRI、CT导航,随着设备的发展,可结合到神经内镜工作通道的超声探头的出现,神经内镜下的术中实时超声引导成为可能。这种探头外面为 F6(1.9mm)鞘管,鞘管内注满水,其内配有细的塑料探针,使用前整体保存在无菌塑料鞘中。使用时将塑料探针取出,小心置入微小的超声探头,探头头端与鞘管头端有 1mm距离,确保其间无气泡。超声频率为 10、15或 20 mHz,显示 360°水平切面图像。F8探头主要在内镜外围使用。

神经内镜下术中实时超声引导图像清晰有效,特别对一些复杂病例,如第三脑室造瘘前对基底动脉环的判断,一些脑室壁小病变摘除前的定位(脑室移位后病变会漂移)等术中导向作用显著,也避免了一些并发症的发生。其不足是超声的深度还应再大一些,与 CT、MRI相比不能更清楚显示神经、脑组织[15]。

2 神经内镜成像系统的发展

2.1 三维成像系统的应用

常规神经内镜系统显示的是一个二维图像,影响了对病变深度与大小的判断精度,特别是在一个狭窄的通道进行深部操作时,这种影响有时是致命的。尽管神经外科医生在操作中不断适应这种二维图像,但三维图像无疑可以提高判断精度,提供更多的解剖线索,特别对神经内镜的初学者帮助更大。早期的三维成像是基于 3CCD照像系统来迅速转换图像完成的,其清晰度差、术者有头晕等不适感等不足限制了其发展。新型的三维成像系统是在内镜头端整合了一组镜片,可产生许多小图像,并被分成左右两组,于是对同一物体产生了 2组图像,其间虚拟瞳距为 0.8mm。外接 3.4mm的摄像机,左右图像通过涂层镜片在屏幕显示,清晰度为 800万 ×400万像素、50帧/s。景深为 15～70mm,景宽为70°[16]。一组三维与二维成像系统的对比研究显示,三维成像可减少失误,缩短手术时间,缩短神经内镜学习熟悉过程[17]。

2.2 窄谱成像的初步应用

传统神经内镜的一个不足是软质镜成像不够满意,硬质镜因无弯曲性易损伤脑组织。一种初期在消化内镜与支气管镜应用的窄谱成像系统经过改进手柄后与神经外科软质镜结合,大大提高了成像效果,特别对精细毛细血管的成像更是大大超过了传统的成像效果,对神经内镜下判断操作十分有益[18]。

窄谱成像是利用光谱特性,将光学分离镜安装在神经内镜系统的光学视轴内,只允许 415 nm和540 nm波长的 2种窄谱光通过,这种特性使毛细血管显示更加清晰。在临床窄谱成像与常规光学成像的对比中,窄谱成像比常规光学成像发现了室管膜上更多的毛细血管,在脑室内囊性病变的检查中,常规光学成像认为无血管的囊壁上,窄谱成像发现了相当多的毛细血管。窄谱成像虽然是初步应用,但随着发展,无疑将对神经内镜手术起到更大的作用。

2.3 虚拟神经内镜的应用

虚拟神经内镜不是真正意义的手术操作,而是基于高清晰度的三维 MRI图像基础上,利用相应软件,产生在复杂解剖通道间串行旋转的动态三维图像效果,类似在神经内镜下操作一样[19]。术前应用虚拟神经内镜检查,可以在术前清晰了解每一步操作的三维解剖变化,使手术真正实施时更安全。同时,虚拟神经内镜检查还可进一步提供手术角度看不到的重要结构的位置,避免并发症的发生。在一组三叉神经痛与面肌痉挛的微血管减压的术前虚拟神经内镜与术中操作的图像对比研究中,虚拟神经内镜在术前就清晰显示了桥小脑角的神经血管的三维图像,显示除压迫神经的血管位置、走行,与术中图像完全吻合[20]。另一组神经内镜下切除脑室内囊性病变的术前虚拟神经内镜与术中操作的图像对比的研究中,起到相同的效果[21]。

总之,随着技术设备的不断进步,神经内镜技术平台将在神经外科领域发挥更大的作用。

1 张亚卓,主编.神经内镜手术技术.北京：北京大学医学出版社,2006.1-6.

2 胡火军,郭金满,汪 雷,等.神经内镜的临床应用(附 49例报告).中国内镜杂志,2007,13(8)：873-875.

3 陈国强,郑佳平,刘海生,等.软性神经内镜在神经外科手术中的应用.中华神经外科杂志,2007,23(3)：169-171.

4 Usain M,Rastogi M,Jha D.Endoscopic transaqueductal removal of fourth ventricular neurocysticercosis with an angiographic catheter.Neurosurgery,2007,60(4 Suppl 2)：S249-S254.

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9 Oertel J,Gen M,Krauss JK,et al.The useofwater jet dissection in endoscopic neurosurgery.Technical note.JNeurosurg,2006,105(6)：928-931.

10 Oi S,Abdullah SH.New transparent peel-away sheath with neuroendoscopic orientation markers.Technical note.JNeurosurg,2007,107(6)：1244-1247.

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