立体定向神经外科应用进展课件.pptx

1、 立体定向技术概述 立体定向神经外科应用进展 立体定向神经外科 立体定向神经外科作为神经外科的一个分支,是利用影像定位和定向仪引导,将微电极、穿刺针等显微器械置入脑内特定靶点;通过记录电生理、留取组织标本、产生毁损灶、去除病灶、植入电极等方法,诊断和治疗中枢神经系统的各种病症立体定向神经外科发展史 1873年Dittmen首先介绍了立体定向术的原理和动物试验 1889年Zernov制造了极坐标形式定向仪,用于引导颅骨钻孔手术,是立体定向神经外科的最早尝试 1906)1908年Clarke和Horsley设计制造了第一台三维坐标立体定向仪,仅用于动物试验 1920年Clarke发表了猫脑和猴脑的

2、立体定向切面图谱,并预言定向仪可应用于人类疾病的治疗 1947年Spiegel和Wycis应用自行设计较精确的定向仪,采用脑室造影技术确定脑内靶点,完成了首例患者的立体定向手术(丘脑背内侧核毁损术)1949年，Lars Leksell首先设计出平面直角与球极坐标相结合的复合立体定向手术系统 1970年CT问世,1976年Beqgrtro首先介绍了CT导向立体定向系统 1995年Alexeander施行了首例MRI引导下的立体定向手术LEKSELL教授与他发明的定向系统我国立体定向神经外科发展情况 王忠诚于1957年利用苍白球切开器徒手穿刺,开展外科手术治疗帕金森综合征,王茂山教授1961发表帕

3、金森综合征的外科治疗 蒋大介教授1964脑部定向手术研究一种定向器的设计及其应用、锥体外系疾病的定向手术治疗 许建平教授1964立体导向在神经外科上的应用 1965年至1983年期间,立体定向和功能性神经外科基本处于停顿状态我国立体定向神经外科发展情况 1983年后，立体定向神经外科在全国获得蓬勃发展 成都军区总医院神经外科自1985年率先在西南地区开展立体定向手术，至1996年共治疗帕金森氏病2000余例，获军队科技进步二等奖 1988年出版了我国第一本功能性及立体定向神经外科学专著,陈炳桓主编,蒋大介、许建平副主编 1997年海军总医院应用机器人集成系统于临床 1998年北京天坛医院、上海

4、华山医院等开展脑深部刺激治疗帕金森病 立体定向的基本原理基于三维坐标系统，空间任意一点可以由三维坐标确定。三切面相互垂直时，交点只有一个。脑内任意一靶点都可在定向仪的三维坐标上找到对应的数值。立体定向（stereotaxis）一词起源于希腊词stereos和taxis，前者的意思是三维立体，后者指的是定向排序。立体定向系统是指在颅外建立稳定的三维参照系统，在神经放射影像上测量颅内任意靶点的三维坐标参数。正电子发射断层扫描（positron emission tomography,PET）检测发现患者眶额皮质区葡萄糖代谢率显著下降，推测DBS降低眶额皮质代谢活动从而发挥治疗作用。(高频可诱发癫痫

5、)在移植方式上应该使用微移植（microtransplantation,Mit）技术。随着影像技术的发展，一些特别设计的计算机软件能够将图像重建，并且将机器人与计算机工作站相连，由机器人去完成计算机工作站预先设计好的手术程序。（2）脊髓刺激治疗疼痛对于采用其他方法治疗无效的慢性疼痛者，立体定向技术无疑是一种有价值的手段。三、机器人辅助神经外科手术每日仍有大量地颅内肿瘤、创伤、脑血管疾病，中毒、帕金森病、Alzheimer病等引起组织结构缺损，重要功能的丧失，使医生们仍束手无策。(1)经颅磁刺激(transcranial magnetic stimulation,TMS)-治疗癫痫在国内已开展了

6、此项工作。DBS已试用于神经精神疾病的治疗有癫痫、慢性疼痛、丛集性头痛、颅脑损伤、永久性植物状态以及强迫症（obsessive compulsive disorder,OCD）和抑郁症等。解剖靶点定位 使用解剖图来确定靶点坐标（2）神经调控术 精神外科（Neuromodulation）立体定向神经外科来完成适应症：无明确规定，需要强调：常规镇痛药物不能缓解疼痛或不能耐受副作用；立体定向神经外科作为神经外科的一个分支,是利用影像定位和定向仪引导,将微电极、穿刺针等显微器械置入脑内特定靶点;通过记录电生理、留取组织标本、产生毁损灶、去除病灶、植入电极等方法,诊断和治疗中枢神经系统的各种病症智能型V

7、R（Immersive VR）。随着无框架导航系统临床应用，发现术中脑脊液丢失，病灶组织切除以及脑肿胀等因素可产生目标移位。具体来说：就是利用计算机对大量数据信息的高速处理和控制能力，对CT、MRI等图信息进行多维重建，为外科医师提供给手术时了解病变部位、手术径路和肿瘤切除范围等进行手术模拟、手术导航、手术定位、制定手术计划，使手术方案客观、准确、直观在显示屏上实时显象。立体定向的基本原理通过计算靶点相对于N形边的三维位置，确定靶点的三维坐标计算出靶点三维坐标后，安装上导向头环，使得靶点位于定向系统的圆心。标准解剖方位精确定位和确定靶点 脑图谱 确定经验靶点（间接靶点）成像设备 CT/MRI采

8、集影像数据，识别患者大脑内的主要结构。解剖标测 将图谱中显示的靶区与单个患者的各别成像数据作配对 解剖靶点定位 使用解剖图来确定靶点坐标 电生理定位 通过对靶点进行刺激以及评估副作用和症状改善来确定最佳电极位置三个主要的靶点定位标志Anterior commissure(AC)前连合-位于胼胝体下方，丘脑前方Posterior commissure(PC)后连合-位于胼胝体下方，丘脑后方第三脑室AC-PC线的中点定为大脑原点。左右丘脑位于第三脑室的两侧，靠近后室壁。AC-PCCorpus CallosumMidline 立体定向神经外科进展和趋势立体定向神经外科进展和趋势19861986年年R

9、obertRobert介绍了无框架立体定向导航系统。介绍了无框架立体定向导航系统。目前神经外科导航系统发展很快，已经有多种类目前神经外科导航系统发展很快，已经有多种类型，如声波数字化仪、遥感关节臂、光学数字化仪、型，如声波数字化仪、遥感关节臂、光学数字化仪、电磁数字化仪。电磁数字化仪。一、有框架定向仪走入无框架立体定向导航系统一、有框架定向仪走入无框架立体定向导航系统 随着无框架导航系随着无框架导航系统临床应用，发现术中统临床应用，发现术中脑脊液丢失，病灶组织脑脊液丢失，病灶组织切除以及脑肿胀等因素切除以及脑肿胀等因素可产生目标移位。因而，可产生目标移位。因而，又出现了术中实时扫描又出现了术中

10、实时扫描影像导航手术或功能性影像导航手术或功能性影像导航手术影像导航手术(iMRI(iMRI fMRI iCTfMRI iCT导航技术，来导航技术，来弥补术中目标移位弥补术中目标移位)。目前目前Neuro-navigationNeuro-navigation，不论，不论BrainBrainLABLAB神经外科导航系统，神经外科导航系统，strykerstryker导航系统、导航系统、stealth station treonstealth station treon导航系统，均具有一导航系统，均具有一定智能功能，神经外科手术计划系统，定智能功能，神经外科手术计划系统，Talairach Tal

11、airach 和和schatenbrandschatenbrand图谱，大脑功能图谱，大脑功能多种图像融合功能和有框架立体定向手术计多种图像融合功能和有框架立体定向手术计划系统，可在颅内作任意导航。划系统，可在颅内作任意导航。DBS已试用于神经精神疾病的治疗有癫痫、慢性疼痛、丛集性头痛、颅脑损伤、永久性植物状态以及强迫症（obsessive compulsive disorder,OCD）和抑郁症等。临床应用迷走神经刺激(Vagal Nerve Stimulation,VNS)治疗癫痫开始于1938年,由Bailey和Bremuers 倡导,1988年Penry和Dean第一次报道用于顽固性癫

12、痫患者,并取得满意效果。机器人还能使用环钻锯开颅骨，在手术过程中，手术者无须亲自操作，并且可以通过计算机工作站的显示屏观察手术器械到达的位置，及时调整，做到微侵袭切除肿瘤或活检。深部脑电刺激术（DBS）精神外科 在脑深部电刺激（deep brain stimulation,DBS）技术被广泛应用于运动障碍性疾病的治疗基础上，并开始试用于其他神经精神疾病的治疗。DBS确切的作用机制尚未明了，DBS治疗中常采用高频电刺激（high frequency stimulation,HFS），即频率为100Hz或高于100Hz，抑制神经元的活动，减少了来自刺激部位的输出此方法是一种新的、非药物性治疗癫痫,

13、安全、易于耐受,能缓解复杂性部分性癫痫发作。立体定向神经外科应用进展立体定向神经外科作为神经外科的一个分支,是利用影像定位和定向仪引导,将微电极、穿刺针等显微器械置入脑内特定靶点;通过记录电生理、留取组织标本、产生毁损灶、去除病灶、植入电极等方法,诊断和治疗中枢神经系统的各种病症“导航”是手术之前把带有标记物，标定在病人的CT或MRI图像上，并输入到计算机工作站，根据这些资料进行多维重建，手术时进行配准，使术前扫描图像和手术实时相结合并融为一体，根据导航系统进行手术。机器人还能使用环钻锯开颅骨，在手术过程中，手术者无须亲自操作，并且可以通过计算机工作站的显示屏观察手术器械到达的位置，及时调整，

14、做到微侵袭切除肿瘤或活检。VNS抗精神病作用机理VNS是调节情绪而应用于临床,来治疗抑郁症和强迫症。这种探针肿瘤与正常脑组织的质地不同，辨别出肿瘤的边界，以利于手术中全切除肿瘤。伽玛刀是钴60为放射源；5Hz，每天两次，每次15分钟，500600个脉冲阈刺激，可减少癫痫发作50%以上。正电子发射断层扫描（positron emission tomography,PET）检测发现患者眶额皮质区葡萄糖代谢率显著下降，推测DBS降低眶额皮质代谢活动从而发挥治疗作用。随着影像技术的发展，一些特别设计的计算机软件能够将图像重建，并且将机器人与计算机工作站相连，由机器人去完成计算机工作站预先设计好的手术程

15、序。我国立体定向神经外科发展情况随着分子生物学的发展，NCS移植方法，基因治疗却具有十分诱人的临床应用前景，修复（Resterative）神经外科，很多需要立体定向技术协作完成。此方法是一种新的、非药物性治疗癫痫,安全、易于耐受,能缓解复杂性部分性癫痫发作。计算机网络将逐渐取代如今应用的计算机外部硬盘，借助互联网、局部网、影像数据和计算机软件，得到广泛、安全地应用，从而打破地域界限，更好地为立体定向神经外科服务。ch-SRS）。无框架立体定向技术无框架立体定向技术 （神经外科导航系神经外科导航系统统 ），他已走出神经外科向其他学科渗透，目），他已走出神经外科向其他学科渗透，目前已有了五官科导航

16、系统，脊柱外科导航系统，前已有了五官科导航系统，脊柱外科导航系统，不久将扩大到全身各个部位和器官不久将扩大到全身各个部位和器官,应用这种技应用这种技术方法定位和治疗。术方法定位和治疗。骨科手术导航系统骨科手术导航系统耳鼻喉科耳鼻喉科头颈外科手术影像导航系统头颈外科手术影像导航系统 二、虚拟现实技术（二、虚拟现实技术（VRVR）在立体定向神经外科）在立体定向神经外科中应用中应用 虚拟的意思是虚拟的意思是“事实上不存在的，但在效果上事实上不存在的，但在效果上和功能上是与其存在物体相同的和功能上是与其存在物体相同的”;现实是指客观现实是指客观存在的环境或物体。存在的环境或物体。虚拟现实技术不仅仅是计

17、算机虚拟现实技术不仅仅是计算机技术，也可能包含多项其他领域的技术，通过模拟技术，也可能包含多项其他领域的技术，通过模拟技术实现人的各种感官，如同在实际环境中相同或技术实现人的各种感官，如同在实际环境中相同或类似的感觉。这项技术称为虚拟现实技术（类似的感觉。这项技术称为虚拟现实技术（Virtual Virtual Reality VRReality VR）。）。在医学中，虚拟现实最主要的当然就是虚拟人体。在医学中，虚拟现实最主要的当然就是虚拟人体。所谓虚拟人体就是要利用各种技术手段来重现一个所谓虚拟人体就是要利用各种技术手段来重现一个人的各个系统和脏器。主要的是形态和功能再现。人的各个系统和脏器

18、。主要的是形态和功能再现。目前虚拟现实技术分为三种：简单型目前虚拟现实技术分为三种：简单型VRVR（s i m p l i f i e d V Rs i m p l i f i e d V R）。加 强 型）。加 强 型 V RV R（Augmented VRAugmented VR）。智能型）。智能型VRVR（Immersive Immersive VRVR）。）。VRVR技术的基础技术的基础计算机融合技术和导航技术。计算机融合技术和导航技术。“融合融合”是计算机将是计算机将CTCT、MRIMRI、DSADSA等图像配准融合等图像配准融合为一体，还可将立体定向显微镜，轨迹监视等得以为一体，还

19、可将立体定向显微镜，轨迹监视等得以一个计算机图像。一个计算机图像。“导航导航”是手术之前把带有标记是手术之前把带有标记物，标定在病人的物，标定在病人的CTCT或或MRIMRI图像上，并输入到计算机图像上，并输入到计算机工作站，根据这些资料进行多维重建，手术时进行工作站，根据这些资料进行多维重建，手术时进行配准，使术前扫描图像和手术实时相结合并融为一配准，使术前扫描图像和手术实时相结合并融为一体，根据导航系统进行手术。体，根据导航系统进行手术。具体来说：具体来说：就是利用计算机对大量数据信息的就是利用计算机对大量数据信息的高速处理和控制能力，对高速处理和控制能力，对CTCT、MRIMRI等图信息

20、进行多等图信息进行多维重建，为外科医师提供给手术时了解病变部位、维重建，为外科医师提供给手术时了解病变部位、手术径路和肿瘤切除范围等进行手术模拟、手术导手术径路和肿瘤切除范围等进行手术模拟、手术导航、手术定位、制定手术计划，使手术方案客观、航、手术定位、制定手术计划，使手术方案客观、准确、直观在显示屏上实时显象。准确、直观在显示屏上实时显象。VRVR技术的核心：技术的核心：通过头带式显示屏（通过头带式显示屏（head head mounted disp lais,HMDSmounted disp lais,HMDS）的设备，触觉反馈感，）的设备，触觉反馈感，使人产生视、听、触模拟的感觉，在计算

21、机工作站使人产生视、听、触模拟的感觉，在计算机工作站中形成动态化，虚拟的内环境。中形成动态化，虚拟的内环境。医师在虚拟环境中，医师在虚拟环境中，通过提供给医师的立体图象装置，把医师带到一个通过提供给医师的立体图象装置，把医师带到一个可视、听、触虚拟的病灶（如肿瘤）空间去，从各可视、听、触虚拟的病灶（如肿瘤）空间去，从各个方向检查肿瘤，模拟手术过程，达到最小损伤组个方向检查肿瘤，模拟手术过程，达到最小损伤组织的真正织的真正“微创微创”境地一种预先演习。境地一种预先演习。我国立体定向神经外科发展情况三切面相互垂直时，交点只有一个。（约70的感受伤害性疼痛患者和50的神经性传导阻滞性疼痛患者可获得缓

22、解。随着分子生物学的发展，NCS移植方法，基因治疗却具有十分诱人的临床应用前景，修复（Resterative）神经外科，很多需要立体定向技术协作完成。图象的组织分辨力有待改善。医师在虚拟环境中，通过提供给医师的立体图象装置，把医师带到一个可视、听、触虚拟的病灶（如肿瘤）空间去，从各个方向检查肿瘤，模拟手术过程，达到最小损伤组织的真正“微创”境地一种预先演习。深部脑电刺激术（DBS）精神外科 在脑深部电刺激（deep brain stimulation,DBS）技术被广泛应用于运动障碍性疾病的治疗基础上，并开始试用于其他神经精神疾病的治疗。目前,美国科学家还设计一种机器人，利用探针感受压力的功能

23、，当它碰到血管的时候会自动感受压力变化并及时反馈给计算机，从而使手术者能及时调整手术方案，减少了出血的并发症。通过远距离传输和实时视觉（VR）技术的发展，促进远程医疗的发展。图象的组织分辨力有待改善。另外，微纤维技术，激光技术，纳米技术发展，促进临床上有纳米神经外科（Nanonaurosurgery）产生，将来有20nm200nm微小仪器(diminutive devices)问世，利用这些仪器可通过细胞间隙，在细胞膜表面检查，进行诊断和治疗。立体定向神经外科应用进展随着科技发展，目前癫痫各种手术方式（如大脑半球脑组织移植术及神经干细胞治疗。三切面相互垂直时，交点只有一个。三切面相互垂直时，交

24、点只有一个。对癌痛病人预计生存期大于2个月。AC-PC线的中点定为大脑原点。通过计算靶点相对于N形边的三维位置，确定靶点的三维坐标对于采用其他方法治疗无效的慢性疼痛者，立体定向技术无疑是一种有价值的手段。尽管显微神经外科、神经放射外科、神经内镜、介入神经外科出现与发展，化疗和放疗技术的不断提高，对病人生存率，生活质量没有明显改善。SRS）是指应用立体定向技术将大剂量高能射线精确地（一次或分次）汇聚于某一局限性的靶点组织，使靶点受到不可逆毁损。(1)经颅磁刺激(transcranial magnetic stimulation,TMS)-治疗癫痫但是，这些研究成果尚未用于临床，另外报道的一些机器

25、人尚能在手术时将可携式微型摄像机,送到脑内以观察颅内病变情况,机器人开始应用于神经外科。机器人协助神经外科手术，它对于一些大的病灶及出血较多的病灶尚无法应用。X线机和各种加速器产生不同能量的光子线。法-放射微粒治疗计划系统。解剖靶点定位 使用解剖图来确定靶点坐标伽玛刀是钴60为放射源；计算机网络将逐渐取代如今应用的计算机外部硬盘，借助互联网、局部网、影像数据和计算机软件，得到广泛、安全地应用，从而打破地域界限，更好地为立体定向神经外科服务。立体定向放射外科（Stereotactic Radiosurgery.我国立体定向神经外科发展情况成像设备 CT/MRI采集影像数据，识别患者大脑内的主要结

26、构。王茂山教授1961发表帕金森综合征的外科治疗通过计算靶点相对于N形边的三维位置，确定靶点的三维坐标不能再生组织和生物化学特性；（2）脊髓刺激治疗疼痛目前Neuro-navigation，不论BrainLAB神经外科导航系统，stryker导航系统、stealth station treon导航系统，均具有一定智能功能，神经外科手术计划系统，Talairach 和schatenbrand图谱，大脑功能多种图像融合功能和有框架立体定向手术计划系统，可在颅内作任意导航。立体定向神经外科应用进展成都军区总医院神经外科自1985年率先在西南地区开展立体定向手术，至1996年共治疗帕金森氏病2000余

27、例，获军队科技进步二等奖虚拟的意思是“事实上不存在的，但在效果上和功能上是与其存在物体相同的”;现实是指客观存在的环境或物体。目前虚拟现实技术在神经外科手术中的应用，还目前虚拟现实技术在神经外科手术中的应用，还存在很多存在很多缺点：缺点：被模拟的对象均为静止的，不能被模拟的对象均为静止的，不能模拟脑搏动，血管搏动，脑脊液流动。不能再生模拟脑搏动，血管搏动，脑脊液流动。不能再生组织和生物化学特性；不同组织之间的界面，组织组织和生物化学特性；不同组织之间的界面，组织的质感、光泽和纹理，组织的弹性，牵拉变形达不的质感、光泽和纹理，组织的弹性，牵拉变形达不到；切断血管后无搏动性血液流出等。部分虚拟到；

28、切断血管后无搏动性血液流出等。部分虚拟现实系统虽然增加了感觉反馈系统，但操作不灵敏。现实系统虽然增加了感觉反馈系统，但操作不灵敏。图象的组织分辨力有待改善。人工智能的应用图象的组织分辨力有待改善。人工智能的应用不够广泛。不够广泛。我们正期待着，我们正期待着，VRVR技术将进入到真正的实时时技术将进入到真正的实时时代（代（really real in the coming yeasreally real in the coming yeas），把形态），把形态和功能两方面结合起来，成为更加逼真的虚拟人，和功能两方面结合起来，成为更加逼真的虚拟人，对医学研究，诊断和治疗作出更大贡献。对医学研究，诊

29、断和治疗作出更大贡献。三、机器人辅助神经外科手术三、机器人辅助神经外科手术 医用机器人系统由辅助规划导航系统和辅助操医用机器人系统由辅助规划导航系统和辅助操作子系统组成。作子系统组成。医生在外科手术前就可以得到三方医生在外科手术前就可以得到三方面的了解面的了解,即对病人手术部位及邻近区域的解剖结构即对病人手术部位及邻近区域的解剖结构有一个明确的认识，可进行手术规划，手术路径设有一个明确的认识，可进行手术规划，手术路径设想等想等;进行手术的仿真操作进行手术的仿真操作;了解手术器械在病变组了解手术器械在病变组织中位置和周边的组织信息。织中位置和周边的组织信息。最早的机器人只是一个简单的机械臂，它只

30、能最早的机器人只是一个简单的机械臂，它只能在手术者的操纵下完成极其有限的工作，无法自行在手术者的操纵下完成极其有限的工作，无法自行去完成一个完整的手术。随着影像技术的发展，一去完成一个完整的手术。随着影像技术的发展，一些特别设计的计算机软件能够将图像重建，并且将些特别设计的计算机软件能够将图像重建，并且将机器人与计算机工作站相连，由机器人去完成计算机器人与计算机工作站相连，由机器人去完成计算机工作站预先设计好的手术程序。机工作站预先设计好的手术程序。随着无框架立体定向技术的出现，神经外科导航随着无框架立体定向技术的出现，神经外科导航系统与机器人相结合。德国的西门子公司和美国的系统与机器人相结合

31、。德国的西门子公司和美国的ISSISS公司等分别研制出不同类型的机器人系统公司等分别研制出不同类型的机器人系统（RAMSRAMS）。通过机器人的机械臂，将特定的神经外）。通过机器人的机械臂，将特定的神经外科手术器械，如神经内镜、活检针、激光器、电凝科手术器械，如神经内镜、活检针、激光器、电凝器等送到手术区。器等送到手术区。机器人还能使用环钻锯开颅骨，机器人还能使用环钻锯开颅骨，在手术过程中，手术者无须亲自操作，并且可以通在手术过程中，手术者无须亲自操作，并且可以通过计算机工作站的显示屏观察手术器械到达的位置，过计算机工作站的显示屏观察手术器械到达的位置，及时调整，做到微侵袭切除肿瘤或活检及时调

32、整，做到微侵袭切除肿瘤或活检。目前目前,美国科学家还设计一种机器人，利用探针美国科学家还设计一种机器人，利用探针感受压力的功能，当它碰到血管的时候会自动感受感受压力的功能，当它碰到血管的时候会自动感受压力变化并及时反馈给计算机，从而使手术者能及压力变化并及时反馈给计算机，从而使手术者能及时调整手术方案，减少了出血的并发症。这种探针时调整手术方案，减少了出血的并发症。这种探针肿瘤与正常脑组织的质地不同，辨别出肿瘤的边界，肿瘤与正常脑组织的质地不同，辨别出肿瘤的边界，以利于手术中全切除肿瘤。以利于手术中全切除肿瘤。他们还设计出的一些机器人能够正确地缝合大他们还设计出的一些机器人能够正确地缝合大鼠的

33、颈动脉。但是，这些研究成果尚未用于临床，鼠的颈动脉。但是，这些研究成果尚未用于临床，另外报道的一些机器人尚能在手术时将可携式微型另外报道的一些机器人尚能在手术时将可携式微型摄像机摄像机,送到脑内以观察颅内病变情况送到脑内以观察颅内病变情况,机器人开始机器人开始应用于神经外科。应用于神经外科。我国田增民等，曾用机器人辅助手术。我国田增民等，曾用机器人辅助手术。进行了如颅内病灶的活检、脑室内病灶的进行了如颅内病灶的活检、脑室内病灶的手术、脑内小病灶的切除。机器人协助神手术、脑内小病灶的切除。机器人协助神经外科手术，它对于一些大的病灶及出血经外科手术，它对于一些大的病灶及出血较多的病灶尚无法应用。较

34、多的病灶尚无法应用。四立体定向放射外科四立体定向放射外科新方法新方法 立 体 定 向 放 射 外 科（立 体 定 向 放 射 外 科（S t e r e o t a c t i c S t e r e o t a c t i c Radiosurgery.SRSRadiosurgery.SRS）是指应用立体定向技术将大剂量）是指应用立体定向技术将大剂量高能射线精确地（一次或分次）汇聚于某一局限性的高能射线精确地（一次或分次）汇聚于某一局限性的靶点组织，使靶点受到不可逆毁损。它既不同于常规靶点组织，使靶点受到不可逆毁损。它既不同于常规外科手术，也不同于常见的放疗与间质放疗外科手术，也不同于常见的

35、放疗与间质放疗即伽玛即伽玛刀刀,X,X刀。刀。目前立体定向放射外科使用放射源主要有三种：目前立体定向放射外科使用放射源主要有三种：放射线核素释放的放射线核素释放的、射线（光子线）。射线（光子线）。X X线机和各种加速器产生不同能量的光子线。线机和各种加速器产生不同能量的光子线。各种加速器产生的电子束、质子束、中子束、负各种加速器产生的电子束、质子束、中子束、负介子等。伽玛刀是钴介子等。伽玛刀是钴6060为放射源；为放射源；X X刀是直线加刀是直线加速器为放射源；速器为放射源；质子刀是带电粒子为放射源，质子束放射又优质子刀是带电粒子为放射源，质子束放射又优于于X X刀或伽玛刀。刀或伽玛刀。近年来

36、立体定向间质内放疗近年来立体定向间质内放疗 (intersti-(intersti-tial irradiation tial irradiation）又受到临床各界关注，其方）又受到临床各界关注，其方法法-放射微粒治疗计划系统。粒子植入方式有模放射微粒治疗计划系统。粒子植入方式有模板种植、板种植、CTCT导向下种植、术中种植导向下种植、术中种植,均能收到满意均能收到满意效果效果 光子放射治疗仪光子放射治疗仪（photon RadioSurgery System.PRSphoton RadioSurgery System.PRS）他是应用微型他是应用微型X X射线治疗装置射线治疗装置PRS40

37、0PRS400，利用，利用立体定向仪精确定位，安装在立体定向仪上，通过立体定向仪精确定位，安装在立体定向仪上，通过立体定位计算，将探针直接插入肿瘤中心靶点。因立体定位计算，将探针直接插入肿瘤中心靶点。因为为PRSPRS体积小，便于携带，可在手术室内进行，成体积小，便于携带，可在手术室内进行，成为外科手术治疗的一部分。为外科手术治疗的一部分。Cyber knifeCyber knife机器人立体定向放射外科治疗系统机器人立体定向放射外科治疗系统 是一个全新的立体定向放射外科体系是一个全新的立体定向放射外科体系,它结构简单，它结构简单，轻便的直线加速器安装在机器人的机械臂上，可以灵轻便的直线加速器

38、安装在机器人的机械臂上，可以灵活地做任意方向的旋转。采用计算机立体定位导向，活地做任意方向的旋转。采用计算机立体定位导向，自动跟踪靶区，无需使用定向仪框架和体架。，他提自动跟踪靶区，无需使用定向仪框架和体架。，他提供多种治疗选择供多种治疗选择正向治疗计划或逆向治疗计划，正向治疗计划或逆向治疗计划，它无需中心投射，可分期分次治疗它无需中心投射，可分期分次治疗,使病人放射剂量使病人放射剂量和病变部位达到最大的均匀分布和适形性。和病变部位达到最大的均匀分布和适形性。目前用于脑组织移植的基因转移方法大体分为病毒介导和非病毒介导两大类。三、机器人辅助神经外科手术图象的组织分辨力有待改善。1998年北京天

39、坛医院、上海华山医院等开展脑深部刺激治疗帕金森病成都军区总医院神经外科自1985年率先在西南地区开展立体定向手术，至1996年共治疗帕金森氏病2000余例，获军队科技进步二等奖目前,美国科学家还设计一种机器人，利用探针感受压力的功能，当它碰到血管的时候会自动感受压力变化并及时反馈给计算机，从而使手术者能及时调整手术方案，减少了出血的并发症。通过远距离传输和实时视觉（VR）技术的发展，促进远程医疗的发展。（2）脊髓刺激治疗疼痛目前用于脑组织移植的基因转移方法大体分为病毒介导和非病毒介导两大类。一、有框架定向仪走入无框架立体定向导航系统立体定向神经外科作为神经外科的一个分支,是利用影像定位和定向仪

40、引导,将微电极、穿刺针等显微器械置入脑内特定靶点;通过记录电生理、留取组织标本、产生毁损灶、去除病灶、植入电极等方法,诊断和治疗中枢神经系统的各种病症脑组织移植术及神经干细胞治疗。解剖靶点定位 使用解剖图来确定靶点坐标深部脑电刺激术（DBS）精神外科 在脑深部电刺激（deep brain stimulation,DBS）技术被广泛应用于运动障碍性疾病的治疗基础上，并开始试用于其他神经精神疾病的治疗。立体定向技术发展，取决于科学技术的不断进步，特别是电子计算机飞跃发展，引出光子计算机，量子计算机，还是生物计算机（Biological Computer）等等。DBS已试用于神经精神疾病的治疗有癫痫

41、、慢性疼痛、丛集性头痛、颅脑损伤、永久性植物状态以及强迫症（obsessive compulsive disorder,OCD）和抑郁症等。法-放射微粒治疗计划系统。一、有框架定向仪走入无框架立体定向导航系统虚拟的意思是“事实上不存在的，但在效果上和功能上是与其存在物体相同的”;现实是指客观存在的环境或物体。图象的组织分辨力有待改善。每日仍有大量地颅内肿瘤、创伤、脑血管疾病，中毒、帕金森病、Alzheimer病等引起组织结构缺损，重要功能的丧失，使医生们仍束手无策。耳鼻喉科头颈外科手术影像导航系统 目前世界上有少数医院使用质子治疗系统目前世界上有少数医院使用质子治疗系统(30),(30),中国

42、山东万杰医院巳安装完毕中国山东万杰医院巳安装完毕,临床开始治疗病人临床开始治疗病人,费用较高。费用较高。五、计算机网络与立体定向神经外科五、计算机网络与立体定向神经外科 计算机网络工程，它是通过电话线、光缆、卫星计算机网络工程，它是通过电话线、光缆、卫星通讯等不同设备，将计算机系统之间进行连接和分通讯等不同设备，将计算机系统之间进行连接和分享信息。计算机网络将逐渐取代如今应用的计算机享信息。计算机网络将逐渐取代如今应用的计算机外部硬盘，借助互联网、局部网、影像数据和计算外部硬盘，借助互联网、局部网、影像数据和计算机软件，得到广泛、安全地应用，从而打破地域界机软件，得到广泛、安全地应用，从而打破

43、地域界限，更好地为立体定向神经外科服务。通过远距离限，更好地为立体定向神经外科服务。通过远距离传输和实时视觉（传输和实时视觉（VRVR）技术的发展，促进远程医疗）技术的发展，促进远程医疗的发展。的发展。六、修复神经外科六、修复神经外科2121世纪神经外科研究重点世纪神经外科研究重点 尽管显微神经外科、神经放射外科、神经内镜、尽管显微神经外科、神经放射外科、神经内镜、介入神经外科出现与发展，化疗和放疗技术的不断介入神经外科出现与发展，化疗和放疗技术的不断提高，对病人生存率，生活质量没有明显改善。每提高，对病人生存率，生活质量没有明显改善。每日仍有大量地颅内肿瘤、创伤、脑血管疾病，中毒、日仍有大量

44、地颅内肿瘤、创伤、脑血管疾病，中毒、帕金森病、帕金森病、AlzheimerAlzheimer病等引起组织结构缺损，重要病等引起组织结构缺损，重要功能的丧失，使医生们仍束手无策。功能的丧失，使医生们仍束手无策。修复神经外科修复神经外科立体定向神经外科来完成立体定向神经外科来完成（1）、精神外科过去、现在与将来）、精神外科过去、现在与将来1、精神外科、精神外科修复神经外科修复神经外科（2）神经调控术神经调控术 精神外科（精神外科（Neuromodulation）深部脑电刺激术（深部脑电刺激术（DBS）精神外科精神外科 在脑深部电刺激（在脑深部电刺激（deep brain stimulation,D

45、BS）技术被广泛应用于运动障碍性疾病的治疗基）技术被广泛应用于运动障碍性疾病的治疗基础上，并开始试用于其他神经精神疾病的治疗。目前，直接对神经元础上，并开始试用于其他神经精神疾病的治疗。目前，直接对神经元进行电刺激的一种治疗方法，起神经调控（进行电刺激的一种治疗方法，起神经调控（neuromodulation）作用。）作用。DBS已试用于神经精神疾病的治疗有癫痫、慢性疼痛、丛集性头痛、已试用于神经精神疾病的治疗有癫痫、慢性疼痛、丛集性头痛、颅脑损伤、永久性植物状态以及强迫症（颅脑损伤、永久性植物状态以及强迫症（obsessive compulsive disorder,OCD）和抑郁症等。）和

46、抑郁症等。DBS确切的作用机制尚未明了，确切的作用机制尚未明了，DBS治疗中常采用高频电刺治疗中常采用高频电刺激（激（high frequency stimulation,HFS），即频率为），即频率为100Hz或高或高于于100Hz，抑制神经元的活动，减少了来自刺激部位的输出，抑制神经元的活动，减少了来自刺激部位的输出 目前尝试的目前尝试的DBS靶点主要包括内囊前肢、伏核和腹侧尾状核和扣靶点主要包括内囊前肢、伏核和腹侧尾状核和扣带回膝下部等。带回膝下部等。正电子发射断层扫描（正电子发射断层扫描（positron emission tomography,PET）检测发现患者眶额皮质区葡萄糖代谢

47、率显著）检测发现患者眶额皮质区葡萄糖代谢率显著下降，推测下降，推测DBS降低眶额皮质代谢活动从而发挥治疗作用。也可降低眶额皮质代谢活动从而发挥治疗作用。也可能与边缘系统运动系统网络的存在有关，这一发现提示伏核能与边缘系统运动系统网络的存在有关，这一发现提示伏核DBS可能成为治疗情绪障碍的一种有效手段。可能成为治疗情绪障碍的一种有效手段。小脑刺激术小脑刺激术 精神外科精神外科 早在早在20世纪世纪70年代年代Cooper首先应用该技术治疗脑性首先应用该技术治疗脑性瘫痪、精神病和癫痫。瘫痪、精神病和癫痫。Dario采用小脑刺激技术治疗各采用小脑刺激技术治疗各类精神病，经过长期随访和医学心理测验，没

48、有发现行类精神病，经过长期随访和医学心理测验，没有发现行为和心理障碍现象。为和心理障碍现象。该手术适应于严重抑郁症，焦虑、偏执狂和攻击行该手术适应于严重抑郁症，焦虑、偏执狂和攻击行为。国内已有采用国产部分植入性小脑刺激器治疗癫痫为。国内已有采用国产部分植入性小脑刺激器治疗癫痫的报告，对精神疾病外科治疗临床尚未应用。的报告，对精神疾病外科治疗临床尚未应用。迷走神经刺激术（迷走神经刺激术（VNS）精神外科精神外科 临床应用迷走神经刺激临床应用迷走神经刺激(Vagal Nerve Stimulation,VNS)治疗癫痫开始于治疗癫痫开始于1938年年,由由Bailey和和Bremuers 倡导倡导

49、,1988年年Penry和和Dean第一次报道用于顽固第一次报道用于顽固性癫痫患者性癫痫患者,并取得满意效果。此方法是一种新的、非药物性治疗癫痫并取得满意效果。此方法是一种新的、非药物性治疗癫痫,安全、安全、易于耐受易于耐受,能缓解复杂性部分性癫痫发作。在国内已开展了此项工作。能缓解复杂性部分性癫痫发作。在国内已开展了此项工作。VNS抗精神病作用机理抗精神病作用机理VNS是调节情绪而应用于临床是调节情绪而应用于临床,来治疗抑郁症来治疗抑郁症和强迫症。和强迫症。Rush等等(2000)报道报道30例抑郁症例抑郁症,VNS后后50%对焦虑不安得到改对焦虑不安得到改善善,70%精神激动好转。精神激动

50、好转。George等等(2003),应用应用VNS治疗治疗10例例OCD，随访，随访10周周,用用Hamilton量表评分，下降量表评分，下降23%。VNS治疗精神疾病治疗精神疾病,在我国还未开展。在我国还未开展。（约约70的感受伤害性疼痛患者和的感受伤害性疼痛患者和50的神经性传导阻滞性疼的神经性传导阻滞性疼痛患者可获得缓解。痛患者可获得缓解。对于采用其他方法治疗无效的慢性疼痛者，对于采用其他方法治疗无效的慢性疼痛者，立体定向技术无疑是一种有价值的手段。立体定向技术无疑是一种有价值的手段。2、疼、疼 痛痛 修复神经外科治修复神经外科治 疗疗顽固性疼痛治疗 原理：在痛觉传导通路或者痛觉参与结构