微創開顱手術的發展與臨床應用
蔡明達、王大鈞、邱浩彰醫師
前言
任何一種疾病，都有它的自然發展病程。而病患所接受的醫療將對它的自然發展病程造成干預，決定病患的最終結果。良性的干預，病患將痊癒；相反的，將使病患產生所謂的醫源性併發症(iatrogenic side effect)。腦內疾病以外科手術治療時，從頭皮向內以至腦內組織的手術過程，都會形成醫源性手術外傷(iatrogenic surgical trauma)，不夠嚴謹的術程將可能產生程度不等的神經功能缺損，甚至危及生命。微創開顱手術的研究目的就在於減少這種醫源性的手術外傷。
歷史沿革
微創手術(minimally invasive procedures)最早的記載可推到紀元前460年出生的HIPPOCRATES的時代。他是哲學家兼醫師，在他記載的醫學筆記中一再的提到"Primum non nocere"(拉丁文)，翻譯成英文大意是"First of all, do no harm"。意思是說HIPPOCRATES已經注意到治療疾病必須採用越無傷害的方法越好，否則其方法可能會導致比疾病自然過程更嚴重的後果。
早期的大開顱術
一直到十九世紀才有真正的開顱術用以治療腦內疾病。早期的神經外科醫師如HARVEY CUSHING, WALTER DANDY等習慣上做大直徑的開顱手術，這是基於下述的理由：一、由於診斷技術尚未發達以及對疾病的忽視，顱內病灶如腦瘤、膿瘍常常在診斷出來時都己經長得很大，大的開顱術才足夠治療。二、當時的手術用光源能量不強，必須較大的開顱術才能使光線照亮深部的病灶。三、當時手術器材大多為一般外科醫師設計，材質本身較為粗糙而不精細。四、當時手術常須一位主刀及兩位助手，須要較大的開顱術才能讓六隻手同時動作。由此可以想見早期的大開顱術，病患因為醫源性外傷所造成的併發症應是較高的。
現代化的微創手術
理想的腦部微創手術包括下列的思維：一、較小的顱骨切開。二、較少的軟組織傷害。三、較短時間且溫和的術中腦組織牽引(retraction)。四、較少的腦組織切開。五、較少的失血。六、較短的麻醉時間。其實，可以說整個腦部微創手術的進步與發展就相當於手術醫學的進步史。為了達到這個目的，可分成下列三個方向討論。
壹、 術前診斷技術的進步
術前診斷可分臨床診斷及影像診斷兩方面。在臨床診斷方面，基礎生理學及解剖學的研究貢獻很大，例如：1934年LANDIS有關腦微血管通透性的研究，1959年LILJEQUIST有關腦脊髓液動力學及腦室結構的探索等。
在影像診斷方面，1918年DANDY創始腦室顯影術，1927年MONIZ發明腦血管攝影術，經1953年SELDINGER及1975年DJINDJIAN的改良至今仍佔重要的角色。1970年代電腦斷層攝影，1980年代磁振造影術包括磁振血管攝影術的運用，使影像造影的重要性更加彰顯。三度空間立體影像術，如電腦斷層立體造影術的運用，使影像診斷更上層樓。
術前診斷技術的進步，對手術的成功率影響至大。第一，它使得病灶得以早期診斷，在病灶較小的時候進行手術，自然成功率較高。第二、它提供了術前對病灶本身病理鑑別診斷的資訊，同時可以了解病灶與其鄰近神經組織的相對解剖關係，可做準確的手術路徑計劃，大大的減少了醫源性手術傷害。
貳、 術中儀器設備的進步
發明和引進神經外科手術專用的儀器設備是十分重要的。早期進展如1898年GIGLI 線鋸的發明，使顱骨在手術後可以重新置回，1911年HARVEY
CUSHING發明止血用的血管夾，隨後有單極、雙極電燒灼止血器的發明，精緻顯微手術器械、立體定位儀、超音波腦瘤碎取機的使用，都有相當的貢獻。1964年THEODORE
KURZE發表用顯微鏡進行動脈瘤及動靜脈畸型手術；1968年PETER
JANNETTA則報告使用雙眼顯微鏡在腦瘤手術的經驗開啟了神經外科顯微手術的新頁。在新進的顯微鏡協助下，神經外科醫師可在放大相當倍數的視野世界中，對脆弱又精密的腦內組織進行精密的手術，使不小心傷及神經的危險減低許多。
1977年APUZZO開始使用內視鏡配合顯微鏡進行手術。內視鏡的最大優點是提供強力的光源，同時可以利用側光系統檢視直線光源所照射不到的方位。在最新的微創手術中它的角色將日漸重要。
另外，立體定位儀自1930年代由瑞典LARS
LEKSELL開始研發使用，它的原理是空間中幾何觀念的應用，當設定一定點為幾何原點，令其座標為X、Y、Z=(0, 0, 0)，則空間中任何一定點將存在一組確定而唯一的(X,Y, Z)座標與之對應，以立體定位儀及影像掃描系統(X光片、電腦斷層、腦血管攝影、磁振造影等)可以將腦內病灶的座標定出，用以在手術中精確的解剖定位。立體定位在腦部手術的目標是深且小的病灶時幫助尤大，可以明顯的減低醫源性傷害。
參、 神經外科醫師手術技巧及策略的進步
在術前診斷精確及手術中可用的儀器進步之下，如何將它們的優點用到病人身上就須要神經外科醫師的策略和手術技巧了。
傳統的大開顱術應該進展成越小越好，這是明白的共識，然而小開顱術雖然有較少的醫源性傷害，卻也有它的缺點。1970年代早期的顯微鏡手術就發現下列缺點：一、手術被限定在較狹窄的路徑空間中，當進行深部手術時鄰近的重要組織，如腦幹部、顱底血管及神經較易受到傷害。二、須要較多及較強的腦組織牽引以打開手術視野。三、當手術及顱底部病變時，須移除部份健康的顱骨，容易造成腦脊髓液鼻漏、感染及美觀上的缺憾。
不過，在近三十年的努力中，下列三項進步已使得小開顱術的微創技術逐漸達到純熟的境界。
首先是立體定位技巧的運用，術前的精確定位使神經外科醫師可以選定一條比較安全，不會傷害重要腦組織的手術路徑，以最小的開顱術達到手術病灶。在手術中使用的有立體定位雷射光導引系統，及最新發展出的立體定位電腦導航系統(Navigator system)，此系統可以將病灶的磁振造影資訊輸入電腦，在手術過程中經由電腦導航定位，同步得知手術部位在影像中的位置，用在深部腦瘤切除及動脈瘤手術尤其受用。
其次是鑰匙孔迷你開顱術(Keyhole craniotomy)的運用，此開顱術只須約3x2公分的顱骨切開就可以進行深部病灶手術，如同由門縫鑰匙孔可以觀測房間內相當大範圍的視野一般。經過解剖學的研究及臨床經驗，PERNECZKY歸納出常用的路徑如下：一、眼眶上部路徑；可以進行視神經周圍腦瘤切除，雙側前中、大腦動脈瘤手術等。二、顳葉下路徑，可以進行中腦窩手術，如果剪間天羃，可以達到腦幹部及後大腦動脈瘤手術。三、大腦中線路徑，可以達到胼胝體附近的病變，例如前大腦動脈後段的動脈瘤手術。四、後腦窩路徑，可以進行小腦橋腦角部位之腦瘤、血管疾病手術。這些選定的路徑的共同點是僅須很小的顱骨切開，同時對腦組織所須的牽引極小，自然醫源性傷害也相對的減少。
最後要提到的是神經內視鏡由1980年代末期以來快速的發展與使用。最初神經內視鏡只能應用在充滿腦脊髓液的腦室內，用以觀察腦室內病灶，如腦瘤等；隨著儀器的進步，當它具有抽取、燒灼及剪切功能後，進一步被用在腦室內腦瘤的切片及切除，大腦導水管阻塞的打通及水腦症的治療。最新的進步包括強化光源及側視裝置，使得神經內視鏡得以結合迷你開顱術，用以觀測顯微鏡直視視野以外的死角地帶，使得微創手術更臻完美的境界。
結語
侵襲性的手術治療在現階段仍有其執行的必要性，在這個前提下，竭盡所能的發展醫源性傷害最小的微創開顱手術將是繼續努力的目標。廣義的微創手術觀念應該包括縮短麻醉時間、開刀時間及開發安全的麻醉藥物。臨床知識和基礎研究將改變未來的疾病治療方法。有句哲人名言提到「世界的脈動應該不只用心於檢討傳統方法的缺點，更應該多用心力於開發新的、前所未有的方法」。例如有些醫師發現延髓前側面的基底動脈壓迫可能與本態性高血壓有關，未來更多的神經外科手術可能被用來植入電子聲納系統以治療耳聾或者其他裝置以治療退化性疾病等；在這些情況下，精確的發展傷害最小的微創手術更有其必要性。未來如果功能性腦組織影像掃描技術得以突破，預計將更有助於訂定嚴謹的術前手術策略，使微創開顱術更臻完美的境界。
測驗題
( ) 1. 最早提出微創手術觀念的，可以追溯到那位醫師的時代
(1) HIPPOCRATES
(2) HARVEY CUSHING
(3) WALTER DANDY
(4) AXEL PERNECZKY
( ) 2. 早期開顱手術須要做較大的顱骨切開，主要原因是
(1) 手術室使用的光源不強
(2) 病灶的大小在診斷時通常已較大
(3) 可使用的顯微器械尚未發明
(4) 以上皆是
( ) 3. 神經內視鏡系統在微創開顱術中的特殊功能是
(1) 抽取功能
(2) 止血功能
(3) 側視功能
(4) 以上皆是
( ) 4. 下列何者較不適用神經內視鏡手術
(1) 水腦症
(2) 第三腦室腫瘤
(3) 蜘蛛網膜囊腫(arachnoid cyst)
(4) 頂葉星狀細胞瘤(parietal astrocytoma)
( ) 5. 用以切除三叉神經瘤的迷你開顱路徑(keyhole approach)是
(1) 眼眶上部路徑
(2) 顳葉下路徑
(3) 後腦窩路徑
(4) 大腦中線路徑
Ans: 1.(1) 2.(4) 3.(4)
4.(4) 5.(2)
Title: The
Development and Clinical Application of Minimally Invasive Craniotomy
Author: Ming-Dar
Tsai, Alexander Dah-Jium Wang, Hou-Chang
Chiu*
Institute:
Department of Neurosurgery and Neurology*,
Key Words:
minimally invasive craniotomy, keyhole concept, neuroendoscope
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