神經外科手術的革新,無疑是醫學領域的一大里程碑。微創手術作為這個歷程中的一顆璀璨明珠,以其獨特的技術手段和顯著的臨床效果,正在重塑我們對腦部手術的認知。它不再意味著大切口、大出血,而是通過科技的力量,實現對大腦的精密操作,減少了對周圍組織的損傷,提升了手術的安全性和患者的康復速度。
微創手術的起源可以追溯到20世紀中葉。隨著顯微鏡的引入,神經外科醫生得以在肉眼難以企及的微小空間進行操作。然而,真正的飛躍發生在20世紀末至21世紀初,隨著計算機技術和影像導航技術的發展,外科手術進入了一個全新的時代。微創手術不再是簡單的“小切口”,而是結合實時影像、導航系統、機器人技術等多種科技手段,形成了一套高效、精準的手術體系。
在微創神經外科手術中,多模態融合控制算法起到了至關重要的作用。這種算法能夠整合術前的影像數據,如MRI、CT、PET等,與術中實時的神經導航信息精確指導手術工具的操作,從而實現亞毫米級別的精度。這樣的精度水平對于保護大腦皮層的功能區,如語言、運動和感覺中樞等,具有重要意義。
以MicroNeuro微創手術機器人為例,這款由我國科研團隊研發的創新設備體現了科技在微創手術中的力量。它利用AR(增強現實)技術,將手術視野與導航信息相結合,使醫生可以直觀地看到手術工具與神經血管的相對位置,降低了手術的復雜性和風險。此外,它結合術前和術中影像信息,實現了精準的導航,使手術操作更為精細,大大提高了手術成功率。

神經調控技術作為神經外科領域的一項前沿科技扮演著重要角色,它解鎖了調控大腦神經網絡以治療多種神經系統疾病的可能。這種技術的中心理念是通過精確地干預神經元的活動恢復或調整異常的神經網絡功能,從而減輕或消除疾病癥狀。其中,深部腦刺激(DBS)是最為成熟和廣泛應用的神經調控手段之一,它在治療帕金森病、肌張力障礙、強迫癥等疾病中發揮了顯著作用。
DBS的核心是植入大腦內部的微電極陣列,這些微小的電極可以持續釋放電脈沖,以改變特定神經回路的活動。在帕金森病的治療中,DBS通常靶向丘腦底核或蒼白球,與運動控制密切相關。通過精準調控這些區域的活動,DBS能夠抑制導致帕金森病癥狀的過度活躍的神經信號,從而減少震顫、僵直和運動遲緩等癥狀。研究表明,DBS可以顯著改善帕金森病患者的運動功能,降低藥物劑量,進而減少藥物副作用,提高患者的生活質量。
DBS手術過程涉及多個精密步驟。醫生使用高精度的影像學技術,如MRI、CT,確定植入電極的確切位置。然后,借助立體定向導航系統,將微電極安全地植入目標腦區。電極植入后,它們連接到外部的脈沖發生器,這個裝置通常被埋藏在患者胸部的皮膚下。脈沖發生器通過無線遙控進行程序設定,以調整電刺激的參數,如頻率、幅度和持續時間,直到找到最能緩解癥狀的模式。
神經植入裝置作為神經外科技術發展中的一個里程碑,不僅拓寬了我們對大腦認知的邊界,更實實在在地改變了患者的生活。它們如同一座座橋梁,將人體與科技緊密相連,為神經系統疾病的治療和康復開辟了全新的道路。
腦機接口(BMI)是一種能夠直接讀取大腦活動并將其轉化為外部信號的技術。在神經損傷或疾病導致的運動障礙中,腦機接口具有革命性的潛力。比如,對于脊髓損傷或肌萎縮側索硬化癥的患者,他們的大腦仍能產生運動指令,但神經通路的損傷阻止了這些指令的正常傳達。腦機接口通過植入大腦皮層的電極陣列捕捉這些運動意圖,然后再轉化為電腦指令,驅動外部設備,如假肢或輪椅,從而讓患者重新獲得行動的能力。這種技術的突破不僅實現了患者與外部世界的直接互動,更為他們帶來了回歸正常生活的一線希望。
在科研領域,神經植入裝置扮演了至關重要的角色。例如,多電極陣列的應用使科學家能夠直接測量大腦活動,研究神經元網絡的運作機制,為理解記憶、思考和情感等復雜大腦功能提供了前所未有的視角。通過長期記錄和分析大腦信號,研究人員得以揭示神經疾病的根源,探索新的治療方法。
神經外科技術的革新就像是在大腦這部精密機器上進行的微雕藝術。微創手術、神經調控和植入裝置的巧妙結合,不僅讓治療更加精準,還大大降低了手術風險。這些技術的進步,讓我們對神經疾病的治療充滿了新的期待。盡管還有許多未知的挑戰,但科技的力量與醫生的智慧將不斷引領我們探索大腦深處,為人類的健康與幸福翻開新的篇章。
作者單位|王偉,前海人壽韶關醫院神經醫學中心;曹陽,雞礦醫院職業病防治院;楊謙,前海人壽韶關醫院神經醫學中心