2001年在北京舉辦的“微創外科新概念研討會”上，有10餘名與會的兩院院士提出：微創外科（minimally invasive surgery）是21世紀外科的昇華，“微創”是外科學追求的新境界。凡是儘可能減少組織的手術損傷，最大程度地解除患者病變，最大程度保留患者的生理功能的治療措施，都應屬於微創外科。微創神經外科學（minimally invasive neurosurgery）作為外科學的一個分支，神經外科醫師在處理神經系統病患時，最大限度地減少患者體表和體內組織的創傷，盡最大努力追求手術“微創”化的信念，是神經外科領域的新進展。隨著神經生物學研究不斷進步，人類基因組計劃和神經幹細胞的研究和應用，計算機信息技術的飛速發展，材料科學新發現，這些都為神經外科學觀念的更新，提供了理論基礎和技術保障，推動了現代神經外科的發展。繼20世紀50年代，經典神經外科趨於成熟；20世紀後半葉，國際顯微神經外科技術迅速發展和普及；20世紀90年代，神經外科進入微創時代。微創神經外科學包括六方面的內容：①影像引導外科學；②微骨窗手術入路；③神經內鏡輔助手術；④血管內介入治療；⑤立體放射外科；⑥分子神經外科學（神經幹細胞和基因治療等技術）。近10年來，我國微創神經外科學逐步展開，一些經濟發達地區，微創神經外科技術已經達到或接近國際先進水平，但就全國範圍講，發展還不平衡，需要更新微創神經外科學理念、普及相關微創基礎知識和規範微創神經外科技術。
神經外科的百年曆史
2001年，考古學家在山東省高饒發現一具距今約5000年的人體顱骨，右枕部有邊緣清晰的開顱痕跡。但是，世界上具備可供學術研究記錄的人類神經外科歷史，以20世紀發展最為迅速。近100年來的神經外科歷史，大致可以分為三個階段，即經典神經外科（classical neurosurgery）階段、顯微神經外科（microneurosurgery）階段和微創神經外科階段。20世紀初到50年代，是以 Cushing（1869～1939）和Dandy（1886～1946）為代表的經典神經外科階段。這個階段，對神經系統疾患的診斷手段原始，只有當患者出現明顯的神經功能缺損，神經科醫師才能根據神經功能缺損症狀，進行解剖學的定位診斷，確定顱內病灶的大致位置後，再由外科醫師開顱手術治療。這個時期的神經外科的顱腦手術，形成了以解剖學腦葉為基礎、經典的標準開顱，根據神經系統定位，結合氣腦（腦室）、腦血管造影確定顱內病灶位置，選擇手術人路。當時，深部手術野照明靠帶燈腦壓板，光線不佳，為保證探察的可靠性，一般都採用大骨瓣開顱。由於手術前定位準確性比較差，手術中常以切除腦葉而獲得手術空間，尋找深部腫瘤。20世紀50年代後，進入顯微神經外科階段。以Yasargil為代表的一代神經外科專家，經過20餘年的努力，建立並發展完善了顯微神經外科技術，把神經外科的治療水平推向一個嶄新階段。這個階段，人們對腦功能深入認識，手術中應用神經功能監測，加大了腦和神經的功能保護。同時，診斷技術發生劃時代的革命性改變，相繼出現了CT、MRI和DSA，為早期發現、準確定位顱內病變，提供了可靠的影像學保證。以手術顯微鏡為核心的一系列顯微手術器械和器材，如高速顱鑽、可控手術床和頭架、自動牽開器、超聲吸引器、雙極電凝、止血紗布等研製成功，解決了困惑神經外科手術的照明、手術空間狹小和有別於其他外科的止血問題。20世紀70年代初，經過 10餘年的研究和培訓，國際神經外科界完成顯微（腦）解剖的實用研究和培訓工作，為顯微神經外科的普及和規範奠定了可靠基礎。顯微神經外科手術將經典神經外科“腦葉手術”，向病灶切除手術推進，儘量減少損傷和干擾腦組織，探索出新的人路：翼點人路、經巖骨人路，以及額眶顴人路，這些手術入路共同特點是犧牲部分顱底骨結構，減少了對腦的牽拉，經過腦外抵達病灶。繼20世紀50年代顯微神經外科學開始建立，經過近半個世紀的發展和完善，顯微神經外科學已經在國際神經外科領域得到普及，並逐漸步人微創神經外科的時代。
微創神經外科學
1、概述
微創神經外科學（minimally invasive neurosurgery）是在顯微神經外科基礎上建立發展起來的。醫學的進步得益於生命科學、計算機和材料工程學等飛速發展。20世紀後期，在眾多高科技支持下，出現了
正電子發射體層掃描（PET）、功能磁共振（fMR）、三維腦血管造影（3d-DSA）和腦磁圖（magnetoence-
phalogram，MEG），不僅可以早期、準確、快捷地診斷神經系統疾病，還將肢體運動和語言等重要的腦功能定位以圖像直接顯現出來，為手術中避免損害這些神經功能，提供了可靠的影像學保障。同時，影像與計算機技術相結合、新研製的工程材料用於醫學臨床，促使大批的新型高品質的手術設備器械應運而生，如影像引導外科學、神經內鏡、立體定向放射治療（x-刀，γ-刀）、腦血流和電生理監測等設備，有力地推動微創手術發展。另外，社會的進步，治病的理念由單純以治療疾病為中心，逐步向以患者為中心轉化。21世紀的治療的理念向“社會-心理-生物學”模式轉變。
2、微創理念
微創神經外科學理念是在診斷和治療神經外科疾患時，儘量減少醫源性損傷，以最小創傷的操作，最大限度保護、恢復腦神經功能，為患者解決病痛。應該全面地理解微創神經外科學理念，片面地認為小切口開顱或在手術中應用了某個手術器械，就是微創神經外科手術的認識，都是對微創神經外科學理念的曲解。微創神經外科手術的特點是小型化、智能化和閉合化，使手術更安全可靠，同時縮短患者的住院時間和康復期，也降低醫療費用。
微創神經外科技術
1、影像引導神經外科學
影像引導神經外科學（image-guided neurosurgery，IGS）又稱為神經導航（neuronavigation）技術或無框架立體定向外科（frameless stereotactic surgery），作為微創神經外科學的重要組織部分，是腦立體定向外科發展而來的現代技術，不僅可以用於神經外科手術，還可以用於矯形外科、耳鼻咽喉科和顱頜面外科手術。20世紀初，1906～1908年 Henry和Clarke設計了頭架裝置，用於動物腦深部解剖的研究。在此基礎上，1912年，Clarke首先設計了用於人的框架設備。此後，關於腦立體定向儀器的研究一直沒有停止。1949年，Leksell設計的半弓形頭架為腦立體定向外科的發展奠定了基礎。20世紀初，早期的腦立體定向外科利用頭顱平片、氣腦造影的影像學資料，根據幾何原理定位，期望準確發現顱內病變。這時的框架腦立體定向外科主要用於治療帕金森病，腦活檢術和內放射治療，操作較複雜不能在手術中實時導航。1980年，Leksell設計出用於CT&MRI帶框架的影像引導設備。20世紀80年代，無框架腦立體定向手術出現，改變傳統開顱手術方式，加快了微創神經外科學的發展進程。影像導航手術系統儀器設備，由紅外線照像機陣列、計算機工作平臺和追蹤儀器構成。包括：①紅外線照像機陣列；②計算機工作平臺；③參考環；④導航探針（動力參數框架）。影像引導在手術中的應用：①顱腦手術：切除腫瘤操作中，影像引導系統提供腫瘤切除病變範圍的情況，準確地切除病變，避免損傷正常腦組織方面，提高了手術效果。經蝶人路切除垂體腺瘤，可以替代C形臂的手術中監測，避免放射性汙染。同時，神經導航可以協助標誌顱內重要結構，避免開顱時損傷。②脊柱手術：影像導引用於脊柱的種植手術，安全地將螺絲釘和固定板種植，特別是在頸關節置換螺絲的種植、脊椎前移，脊柱外傷和矯正融合手術。協助切除腫瘤，減少脊髓的損傷。
2、微骨窗人路
“keyhole approach”直譯為“鎖孔人路”，形象地比喻微小的開顱範圍，是微創神經外科的重要標誌之一，1990年開始應用於神經外科臨床。其優點是手術創傷小，減少醫源性損傷，提高手術效果，將顯微神經外科技術提高到一個新的水平。開顱手術時，在非生理環境下，大範圍地暴露腦組織是有害的。縮小開顱範圍，可降低術後癲癇和術後血腫等併發症的發生機會。微骨窗人路可用於顱內腫瘤、腦血管病的手術，特別是顱底病灶的治療，如顱內動脈瘤、垂體瘤、顱咽管瘤、聽神經瘤和海綿狀血管瘤等。一般微骨窗人路的骨瓣2.5×3.0cm左右，常用的微骨窗人路有：
（1）縱裂人路；
（2）顳下鎖孔人路（翼點人路）；
（3）眶上鎖孔人路（眉弓人路）；
（4）個體化手術人路：根據每個患者的病灶不同情況（大小、性質），選擇最佳手術人路。
3、神經內鏡輔助手術
可縮小開顱範圍，並放大手術野內解剖結構圖像，增強局部光照，提高了手術效果。①神經內鏡的優勢：與手術顯微鏡相比，神經內鏡下手術有三方面優勢：①內鏡視管本身可帶有側方視角，到達病變時可獲得全景化視野，對病變進行“特寫”，放大圖像，辨認病變側方和周圍重要的神經、血管結構，引導切除周圍病變組織。有角度的內鏡顯示一些手術顯微鏡所無法達到的橋小腦角、基底池等角落。②在較深的術野，手術顯微鏡的光源亮度已經出現衰減，而神經內鏡系近距離照明，雖然圖像的立體感較顯微簡易圖像略有差距，但是深部術野的清晰程度明顯優於手術顯微鏡；可增加局部照明，光亮度更加柔和；③內鏡鏡身長，橫截面小，適合於在狹長的腔隙、孔道內操作。神經內鏡技術在神經外科手術中的應用包括單純內鏡手術（ES）、內鏡輔助顯微神經外科手術（EAM）和內鏡控制顯微神經外科手術（ECM）三種形式。②神經內鏡手術的併發症：神經內鏡手術併發症發生率低，其中與內鏡本身有關的主要有：①操作不當造成的副損傷；②感染：除了因為器械消毒不徹底外，在內鏡一顯微鏡交互過程中汙染。
微創神經外科的展望
1、基因療法
人類歷史上最偉大的計劃-人類基因組計劃不僅是破譯人類基因的密碼，更重要的是在分子水平上尋找預防、治療疾病的方法。細胞和分子生物學的發展，使基因治療在中樞神經系統成為可能，稱之為細胞分子神經外科。一方面，是神經外科疾病致病基因的確認。目前已明確為基因遺傳病的神經系統疾病如溶酶體儲存障礙、Sandhoff綜合徵、Lesch-Nyhan綜合徵、腦海綿狀血管瘤、神經纖維瘤病等。另一方面是神經系統疾病的基因治療，主要有：
（1）中樞神經系統內細胞全部基因置換：用以矯正如酶的功能障礙等的遺傳性神經退化性病變，如溶酶體儲存障礙的治療。全基因置換治療酶功能障礙，要求病毒載體系統能夠在神經細胞和膠質細胞中無毒性長期基因表達，神經幹細胞能夠充當基因治療的載體，用正常的等位基因進行基因置換，能夠有效地消除中樞神經系統中由於單個基因隱性突變引發的疾病的顯性表現。
（2）恢復中樞神經系統特定位置細胞功能的基因治療：用以恢復特定的神經細胞的亞細胞群，在神經退化過程中丟失的功能。把病毒性載體介導的治療基因，轉移到大腦中的特定位置神經細胞的亞群，對基因轉錄和蛋白表達進行嚴密的調節，可以用來對特定部位神經退化性病變，進行恢復性治療。或者移植基因改變的細胞或者胚胎性的移植物，產生特殊的神經傳輸或者生長因子，恢復因神經功能障礙引起的中樞神經系統特定部位的神經功能缺失。比如帕金森病和阿爾茨海默病的基因治療。
（3）腦腫瘤的基因治療：腦腫瘤的基因治療要求轉移的基因有特殊的抗腫瘤效應，能夠選擇性表達毒性基因，引起腫瘤細胞的溶解壞死，抵制腫瘤生長，最終殺滅腫瘤並不引起正常腦組織的損害。同傳統的腫瘤治療方法相比較，手術、放療和基因治療的聯合使用，能夠延長某些腫瘤患者的生存期。此外，還可採用免疫治療，能夠提高治療某些腫瘤療效。
（4）腦卒中的基因治療：腦卒中基因治療導人的治療基因，能夠保護缺血損傷的神經細胞免於凋亡，控制不同腦內炎性調節因子表達的基因。3～5周短暫的基因表達，對於缺血性疾病中的正常修復過程和血管生成是有益的，可以達到治療目的。
2、神經幹細胞的研究
神經幹細胞具有兩個顯著特徵：一是具有高度的自我更新能力，能夠重複進行有絲分裂，產生大量子代細胞；二是在一定條件下，可以分化成神經細胞和神經膠質細胞。目前神經幹細胞具有三方面的用途：一是用於損傷的神經細胞的替代療法，將神經幹細胞移植到中樞神經系統，替代因損傷或疾病而缺失的神經細胞，對於恢復其功能有重要意義。二是充當基因治療的載體；三是應用於生命科學的研究。目前已經能夠將人的神經幹細胞在體外擴增到相當數量，並保持其增生能力長達一定時間，但中樞神經系統細胞的再生，是一個十分複雜的過程，神經幹細胞應用於臨床，仍需要大量的前期工作。
3、臨床診療趨向
腦功能、腦血流和影像學（PET，fMR，MEG等）整合為更準確切除中樞神經系統病灶，提供了更可靠保證，進一步提升了微創神經外科手術的水平。神經導航和超聲波技術的互補、應用造影劑和超聲波技術等，使腫瘤、腦內血管邊緣更清晰，不僅切除腫瘤徹底，避免損傷重要的腦血管。醫學工程科學技術人員設計出診斷和手術治療系統一體化Brain Suit，翻開了微創神經外科學的嶄新一頁。新知識、新技術的湧現，推動了神經外科手術治療觀念的轉變，而神經外科醫師觀念的轉變，必將豐富神經科學的知識和經驗，必將促進神經外科的學科進展。
