盧旺盛,呂明
作者單位
1100050 北京
北京天壇普華醫院介入科
2北京天壇醫院神經介入科
顱內動脈瘤俗稱顱內不定時炸彈,是一種嚴重危害人類健康的常見腦血管疾病,而不同治療方式直接影響患者的預后,因此人們不斷探索對此類疾病的最佳治療方式,促進了該領域相關理念和技術的發展,引領著顱內動脈瘤的治療不斷革新。顱內動脈瘤的診治歷程,其實就是人類征服以心腦血管疾病為代表的重大疾患的一個歷史縮影。
回顧顱內動脈瘤的治療歷史,可以看到人類智慧的光芒,以及醫學探路者孜孜不倦的身影,更有他們預見未來的睿智和洞察性。過去與現實往往是展現未來的一面鏡子。
對顱內動脈瘤的認知過程是艱難和漫長的,最早可追溯到公元前2500年,埃及醫師Imhotep第一次描述顱內動脈瘤為血管上的大泡(large bubble of artery),這是一種形態學描述;公元130年希臘解剖學家、內科醫生Galen通過尸檢發現顱內動脈瘤,并在醫學書籍上首次記錄本病。1923年Charles Symond第一次描述顱內動脈瘤與蛛網膜下腔出血的關系,而當中國神經科醫生認識到這一點時已經是1980年以后了,距離首次提出顱內動脈瘤與蛛網膜下腔出血的相關性,時間已經走過了半個多世紀[1]。
對于顱內動脈瘤的診斷,1927年Egas Moniz發明的血管造影術開創了診斷本病的先河;而Seldinger穿刺技術將血管造影術帶入快速發展期。之后隨著數字減影血管造影(digital subtraction angiography,DSA)設備硬件和軟件的日益成熟,特別是近年來三維工作站的出現,顱內動脈瘤的診斷水平日益提高。同時無創血管顯影技術發展,如頭顱計算機斷層掃描血管造影和磁共振血管成像,可將大量未破裂顱內動脈瘤提前篩查出來,但對未破裂動脈瘤的處理策略目前還存在較大爭議[2]。
相比顱內動脈瘤漫長而艱難的診斷歷史,顱內動脈瘤的治療歷程更加曲折。1800年Hunterian應用頸動脈結扎術治療顱內動脈瘤,隨后顱內動脈瘤夾閉術成為近百年的經典治療手段。神經外科世紀偉人Dandy與Cushing在此方面均做出了很大貢獻;而顯微神經外科之父Yasargil將顯微技術應用于動脈瘤的瘤頸夾閉術中,開創了微創神經外科的先河。在此基礎上開展的顱內動脈瘤包裹術、載瘤動脈塑形術以及血管重建術、血管旁路搭橋術等技術,拓寬了顱內動脈瘤的手術適應證。
1974年蘇聯學者Serbinenko開創了顱內動脈瘤治療的另一個方向——血管內介入治療。他首次報道應用球囊導管和可解脫球囊血管內治療顱內動脈瘤。而1990年Guglielmi發明了一種更為經典的方法——電解可脫性鉑金彈簧圈(Guglielmi detachable coil,GDC)固體栓塞動脈瘤,為顱內動脈瘤的介入治療提供了更為安全有效的手段。此后,各公司研發出的彈簧圈在柔軟度、形狀、抗解旋性能、解脫方式等方面逐代改進,安全性日益提高。21世紀以來以球囊和支架作為重要輔助器械使得顱內動脈瘤治療不斷取得突破性進展,密網支架的問世則將顱內動脈瘤的介入治療由單純瘤囊栓塞時期推進到血管重建治療時代[3-4]。
顯微手術和血管內治療,成為現代顱內動脈瘤治療的兩大基石性療法,二者相對獨立,又相互補充,并逐漸開辟出復合手術治療復雜顱內動脈瘤的新天地。
現在是一個科技快速發展的時代,互聯網、物聯網、區塊鏈、大數據、量子理論、基因技術、神經網絡、人工智能和云計算等各種新科技闖入人們的工作和生活中,有些已經成為人們的智能生活助手,醫療健康領域也不例外,新科技的引入不僅大大提高了診療水平,更革新了傳統醫療管理模式及醫療技術手段,這些革新標志著新醫療時代的到來。下面我們一起前瞻一下顱內動脈瘤診治領域的發展景況。
2.1 三維技術 顱內動脈瘤的形態學信息對于其診斷和治療非常重要,當前三維-DSA仍是診斷動脈瘤的金標準。通過各種三維技術,包括三維打印、虛擬現實(virtual reality,VR)、增強現實(augmented reality,AR)和混合現實技術,各種影像展示、影像體驗可以讓醫生或患者客觀地觀察、體會及探知動脈瘤的形態、毗鄰解剖關系以及血流動力學狀況,有助于更全面直觀地理解這個疾病,不僅指導治療方案的制定,同時也為顱內動脈瘤防治的科普宣傳、醫患交流等提供指導[5]。未來電子化、個體化的三維動脈瘤模型,將能實時重建,加上時間軸線就成為四維影像,可充分調動醫患的感官對病灶進行多維度的觀察與評估。
2.2 機器人時代 外科機器人在很多外科醫療領域已成為現實,達·芬奇外科手術機器人就是一個典型代表。臨床常用的腹腔鏡、胸腔鏡等手術都可以通過達·芬奇機器人手術實現。外科很多領域也有達·芬奇機器人的身影,如肺癌、前列腺癌、胃癌、結直腸癌、子宮肌瘤、子宮頸癌以及小兒泌尿系統畸形等很多疾病都可以通過達·芬奇機器人完成手術。相較于傳統的開放手術和普通的腔鏡手術,達·芬奇機器人手術更精準、更穩定、更安全。
隨著微侵襲時代的到來,立體定向機器人和血管介入機器人走入人們的視野,如ROSA和CorPath機器人,前者為應用于功能神經外科的立體定向機器人,后者為主要用于心臟介入的血管介入機器人,這兩類機器人均已取得美國食品藥品監督管理局認證并應用于臨床。以妙手S、Remebot、介入機器人(VIR)為代表的國產外科機器人正在奮力追趕。當前機器人仍有不完善的地方,但其進化速度勢必超出我們的想象。
未來顱內動脈瘤的手術,可能是通過機器人來完成;適用于顯微手術的達·芬奇神經外科手術機器人和適用于腦血管病的神經介入機器人將大展身手,機器人應用將突破人類自身的手震顫、疲勞、視野限制、輻射限制、學習曲線等局限,使手術更加精準、靈活、安全和有效[6-7]。機器人可替代部分人力以補充專業人力的不足,滿足醫患對操作技巧的更高要求和對手術效果的更高期望值。
2.3 顱內動脈瘤診治的人工智能時代 人工智能、大數據和云計算是這個時代的高科技要點,它們與其他技術一起構成未來互聯網、物聯網的基礎。未來顱內動脈瘤診治的方向將主要著眼于未破裂動脈瘤的早期篩查、風險評估和干預策略以及破裂動脈瘤的治療選擇和預后評估等方面。早期篩查可通過影像學早期檢查和臨床資料的綜合分析,臨床資料包括患者遺傳特點、分子標志物、臨床表現等。未破裂動脈瘤的破裂風險評估,可通過多種無創或微創檢測手段分析獲得,如智能定量形態學、血管壁分子影像分析、血流動力學、血管內鏡、血管內超聲和血管內光學相干層析技術等,通過相應的人工智能風險評估定義來判斷未破裂動脈瘤的破裂風險;對動脈瘤破裂風險與干預風險進行權重分析并量化顯示,進而指導早期治療策略,其中藥物治療、細胞治療、血管內治療或顯微外科治療均可成為早期治療的選擇[8-9]。顱內動脈瘤的血管內治療,除固體栓塞外,還有效果可靠的液體栓塞,另外還有磁導航納米磁性顆粒將實現遠程靶向栓塞[10];近來出現的可降解個體化密網支架可同時解決介入技術的難度與并發癥兩大關鍵問題。
總之,高科技為醫療各領域帶來了重大創新和發展,也為顱內動脈瘤的診治帶來了劃時代進步。不久的將來,人工智能將融入顱內動脈瘤的醫療全流程,從慢病管理、健康體檢、門診預約到住院治療、院外隨診和管理全程的各個環節,輔助醫生對顱內動脈瘤做出最佳診斷和治療,不僅實現疾病診療的安全、快速、便攜和高效,全面提高醫療質量和水平,更最大程度地改善顱內動脈瘤患者的預后和生存質量。