在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中,神經(jīng)外科手術(shù)常常面臨著諸多挑戰(zhàn),而神經(jīng)導(dǎo)航手術(shù)技術(shù)的出現(xiàn),宛如黑暗中的一道曙光,為腦部疾病的治療帶來了前所未有的精準(zhǔn)與希望。下面我們通過甲乙雙方的對(duì)話一起來了解這神奇的神經(jīng)導(dǎo)航手術(shù)吧!
甲:我需要做腦部手術(shù),據(jù)說腫瘤位置不好,手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)大,還不容易切干凈。復(fù)發(fā)、手術(shù)各種并發(fā)癥…..我太害怕了,你是醫(yī)生,幫幫我!
乙:好呀!我給你介紹一項(xiàng)神經(jīng)導(dǎo)航手術(shù)技術(shù)
甲:神經(jīng)導(dǎo)航?在腦子里開車?
乙:你的比喻很恰當(dāng)!是和開車導(dǎo)航類似的技術(shù)。
我們開車到陌生的地方去,怎么辦呢?只需要拿一部手機(jī),打開導(dǎo)航地圖,就會(huì)有語音提示走哪一條路最短,哪一條路收費(fèi)少,哪一條路擁堵等。
神經(jīng)導(dǎo)航也需要一個(gè)人腦的地圖——頭部的三位立體圖,一個(gè)接收器——手術(shù)探頭,按照提示,手術(shù)刀就會(huì)順利避開有風(fēng)險(xiǎn)的血管和神經(jīng),以最短和最安全的途徑到達(dá)腫瘤部位,完整切除腫瘤啦。
交通導(dǎo)航系統(tǒng)使用地圖數(shù)據(jù)和交通信息來規(guī)劃從起點(diǎn)到終點(diǎn)的最佳路線,語音和圖像提示。
神經(jīng)導(dǎo)航需要的是病人大腦的三維立體圖指導(dǎo)手術(shù)刀避開風(fēng)險(xiǎn)的血管神經(jīng)和組織,以最短的路徑到達(dá)腫瘤部位,也可以用語音和電腦圖像提示。
甲:哦,這樣的手術(shù)好像更安全,那怎么得到我的大腦地圖呢?
乙:患者需接受先進(jìn)的核磁共振(MRI)或計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)檢查。MRI 能夠清晰地顯示大腦軟組織的細(xì)微結(jié)構(gòu),而 CT 則對(duì)骨骼等硬組織成像效果更佳。
通過這兩種檢查方式,從不同角度獲取患者大腦的影像數(shù)據(jù),就如同從多個(gè)視角為大腦拍攝照片。
這些海量的影像數(shù)據(jù)隨后被傳輸至高性能計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)如同一位超級(jí)畫師,憑借其強(qiáng)大的算力,將二維的影像數(shù)據(jù)精心轉(zhuǎn)化為三維立體模型。在這個(gè)過程中,每一個(gè)像素的信息都被精準(zhǔn)分析和處理,最終構(gòu)建出一個(gè)栩栩如生、精度可達(dá)毫米級(jí)別的大腦模型。這個(gè)模型不僅清晰呈現(xiàn)大腦的解剖結(jié)構(gòu),包括腦回、腦溝、腦室等,還能精確顯示腫瘤的位置、大小、形狀,以及其與周圍血管、神經(jīng)等重要組織的錯(cuò)綜復(fù)雜關(guān)系,為手術(shù)提供了詳盡且精準(zhǔn)的 “地圖”。
甲:原來是這樣!有了圖像就知道我的腫瘤在哪里,你們就可以制定治療方案了!
乙:你說的很對(duì),大腦構(gòu)造緊密復(fù)雜,有時(shí)候腫瘤的位置又很刁鉆,周圍血管神經(jīng)錯(cuò)綜復(fù)雜,手術(shù)難度極大。有了地圖醫(yī)生在術(shù)前可詳細(xì)規(guī)劃手術(shù)路徑,避開了風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,完整地切除腫瘤。
甲:這回好了,有地圖,有計(jì)劃,那手術(shù)中又怎么實(shí)時(shí)定位呢?
乙:該系統(tǒng)在手術(shù)上有指明手術(shù)路徑經(jīng)過的組織、血管的名稱及離一些重要結(jié)構(gòu)和大血管的距離,能確定病灶的三維位置,從而有助于術(shù)前制定手術(shù)計(jì)劃,確定手術(shù)路徑,術(shù)中為醫(yī)生提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
開車導(dǎo)航需要5個(gè)以上衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行位置定位,手機(jī)是電磁信號(hào)接收器。神經(jīng)導(dǎo)航手術(shù)是4個(gè)以上的貼在體表的貼片定位,探頭是信號(hào)接收器。
手術(shù)開始前,患者頭部會(huì)貼上多個(gè)特殊的定位貼片,這些貼片如同在大腦周圍布置的微型信號(hào)基站。它們能夠發(fā)射出特定頻率的信號(hào),與手術(shù)探頭(信號(hào)接收器)協(xié)同工作。
手術(shù)醫(yī)生手持探針進(jìn)入手術(shù)區(qū)域,此時(shí),探針就像一個(gè)精準(zhǔn)的探測器,它不斷接收來自定位貼片的信號(hào),并將自身的位置信息實(shí)時(shí)傳輸給導(dǎo)航系統(tǒng)。導(dǎo)航系統(tǒng)則像一個(gè)精密的指揮中心,迅速將探針的位置與術(shù)前構(gòu)建的三維模型進(jìn)行匹配。 電腦屏幕上會(huì)實(shí)時(shí)顯示探針在三維模型中的位置,同時(shí),語音提示系統(tǒng)也會(huì)及時(shí)發(fā)聲,告知醫(yī)生探針與腫瘤邊緣、重要血管、神經(jīng)等結(jié)構(gòu)的距離。例如,當(dāng)探針靠近重要血管時(shí),系統(tǒng)會(huì)發(fā)出 “滴滴”提示,同時(shí)在屏幕上以醒目的顏色標(biāo)記出血管的位置和探針與血管的相對(duì)關(guān)系。這樣,醫(yī)生就能在手術(shù)過程中精準(zhǔn)地掌握探針的位置,確保手術(shù)器械始終沿著安全、準(zhǔn)確的路徑向腫瘤部位推進(jìn)。
目前還有能在手術(shù)過程中透視體內(nèi)淋巴結(jié)、血管等組織的手術(shù)“導(dǎo)航”系統(tǒng),在手術(shù)時(shí)利用該系統(tǒng),可借助彩色圖像清晰地觀測上述組織的狀態(tài)。
甲:哦,我還是有些擔(dān)心,這種手術(shù)對(duì)大腦影響大不?
乙:常規(guī)對(duì)大腦的手術(shù) ,視野很小,腦外科手術(shù)中的輕微錯(cuò)誤可引起嚴(yán)重的后遺癥。為確保準(zhǔn)確性,手術(shù)的切口往往比較大,大多依賴于醫(yī)生的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)。但是,經(jīng)過神經(jīng)導(dǎo)航的精準(zhǔn)定位,電腦畫面上會(huì)將病灶及正常腦結(jié)構(gòu)一一顯示出來。有一幅“實(shí)時(shí)顯現(xiàn)”的腦部結(jié)構(gòu)顯示圖,手術(shù)刀在探針指引下,就能安全地一步步逼近腫瘤,確保萬無一失。
臨床試驗(yàn)表明,采用導(dǎo)航技術(shù)后,手術(shù)的定位精度可以從厘米級(jí)變?yōu)楹撩准?jí),導(dǎo)航精度的平均值小于2毫米。
甲:那我就放心啦!
術(shù)中導(dǎo)航技術(shù)是醫(yī)生的“第三只眼”,目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在骨科、腦科、胸外科、內(nèi)鏡科、心臟外科等,使醫(yī)生對(duì)手術(shù)器械相和病人解剖結(jié)構(gòu)的位置一目了然,高端的CT、磁共振帶有三維定位功能,導(dǎo)航系統(tǒng)可對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行矢量化加工,可自動(dòng)識(shí)別圖像中組織的名稱,實(shí)現(xiàn)真正意義上的三維導(dǎo)航。醫(yī)生手中的探針指向哪里,就可以明確哪里是否已經(jīng)到達(dá)腫瘤邊緣,探針目標(biāo)位置是不是重要組織,是否需要避開。使手術(shù)更快速、更精確、更安全。
這種技術(shù)還可以應(yīng)用在術(shù)前模擬手術(shù),可使臨床醫(yī)生做到心中有數(shù),減少手術(shù)中的失誤。還可用于培訓(xùn)年青醫(yī)生,醫(yī)學(xué)院的課堂教學(xué)等。醫(yī)學(xué)與工學(xué)的交叉,讓現(xiàn)代的科技也能更多地為人類健康服務(wù),是未來發(fā)展的方向。
相信在未來,隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和完善,這種技術(shù)將在治療中發(fā)揮更加重要的作用,為人類的健康事業(yè)做出更大的貢獻(xiàn)。我們期待著這一天的早日到來,讓更多患者受益于這項(xiàng)神奇的技術(shù),重新?lián)肀Ы】怠⒚篮玫纳睢?/p>
作者:鄒韻、楊宇紅
來源: 中國科普作家協(xié)會(huì)
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