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手术室即将引入三维脑部手术,它具体是怎么实行的?

视频显微镜将神经外科手术变成了一种沉浸式的人类大脑探险,有时甚至令人晕眩。

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一张蓝色的洞巾覆盖住了病人的脸,只留下一块三角区域,露出她剃光的头皮。

大卫·J.·兰格(David J. Langer)医生说:“请保持房间安静十秒钟。”屋子静了下来,直到他说:“可以了,我需要剪刀。”兰格是勒诺克斯山医院(Lenox Hill Hospital)的神经外科主任。这家医院位于曼哈顿,属于 Northwell Health 医院体系。

他的病人安妮塔·罗伊(Anita Roy)现年 66 岁,因血管受损导致血液流向左脑。兰格即将对纤细而脆弱的动脉进行搭桥手术,从而恢复血液循环,防止中风。

手术室很暗,每个人都佩戴着三维眼镜。勒诺克斯山医院是美国第一家购买视频显微镜的医院。这个装置将神经外科手术变成了一种沉浸式的人类大脑探险,有时甚至令人晕眩。

放大的图像在一台 55 英寸的显示器上显示,罗伊头皮上剩余的发茬就像拔地而起的钢筋一样。剪刀和手术刀看起来像曲棍球棒那般大,动作逼真得像从屏幕里跳出来一样,观察的医生们都忍不住想要闪躲。

“这就像登月一样。”一位前来观摩学习的神经外科医生说。

装置能够生成高分辨率的三维数字图像,显示出被放大的手术部位并让房间内的每个人都能看到外科医生所看到的一切。兰格表示,视频显微镜具有一种独特的能力,能够捕捉“神经外科解剖的出色表现和美丽之处”。

他和其他测试过装置的外科医生预测,这将改变许多脑部和脊柱手术的执行和教学方式。兰格说:“第一次使用它时,我就告诉学生们,这个装置能够让他们了解我一开始进入神经外科的原因。”

装置带来的不仅仅是绝妙的 IMAX 效果。这种能够共享的观看体验使三维手术成为了理想的教学工具。此外,兰格和其他医生表示,装置比标准手术显微镜体积更小、重量更轻,提供的光线也更充足。

外科医生以往需要伸长并歪着脖子才能看到的某些解剖部位,现在他们只需简单地调整装置的位置和角度就能观察到。对分别站在手术台两侧的外科医生来说,他们工作起来也方便多了,不用担心自己干扰到对方。

标准手术显微镜体积庞大,为确保无菌还需使用手术单覆盖,操作很复杂。新型视频显微镜则无需这么麻烦,兰格说,只需将套筒像安全套一样套上即可。

神经外科手术通常需要几个小时,而使用放大镜或显微镜的外科医生需要长时间地弯着脖子往下看。随着时间流逝,不适会演变成疼痛,多年来对颈部和背部造成的慢性伤害,可能会终止一些外科医生的职业生涯。通过这种新设备,他们就可以直视前方的三维屏幕,利用图像进行操作。

兰格说:“毫无疑问,我认为这个装置将是有价值的。”但他又补充道:“对于比较保守、不愿意尝试新事物的人来说,他们可能不愿意迈过这道坎去接纳新方法。”

外科医生们正在观察罗伊的手术。大屏幕使其成为了理想的教学工具,让外科医生在做手术时能够平视,减少颈部劳累。长期的颈部损伤可能导致职业生涯的终结。

勒诺克斯山医院使用的这套装置名为 Orbeye,由奥林巴斯和索尼的合资企业 Somed 制造,并由奥林巴斯公司销售。兰格已经收到了公司支付的咨询费。

美国其他的一些医疗中心也在测试 Orbeye。威克森林浸信医学中心(Wake Forest Baptist Medical Center)位于北卡罗来纳州温斯顿-塞勒姆(Winston-Salem),该中心的神经外科主任查尔斯·L·布兰奇(Charles L. Branch)博士说,他第一次测试时使用了一个红色的甜椒。

“我挖了一个洞,把辣椒籽从中间挖出来。”他说,“我想确定自己能通过一个管状开口窥到里面。测试的效果很好。”

他很快开始在人类身上测试,并在大约 20 台脊柱手术中使用了这个装置。它们都是通过管道进行的微创手术。

他说:“第一次使用时,我感觉就像晕车一样。”但是这种感觉并未持续太久,他很快就适应了。

布兰奇说:“真的很棒,就像是在 IMAX 影院里一样。它能让主刀医生和房间里的其他人看到发生的事情。不必紧靠着显微镜,也无需绷紧自己的脖子或者背部,我可以舒舒服服地站着,看着面前的大屏幕,用双手工作。”

他形容这种摄像机就好像是“用肩膀扛着根棍子,上面挂着个可乐罐”,易于移动、调整角度和位置,这是以往显微镜无法做到的。

布兰奇说:“每个使用过它的人都会发现一些潜在的好处,但并不是所有人都决定在每次手术中都使用它。”他的部门有 10 名神经外科医生。

他表示,公司已经借了一台 Orbeye 给他所在医院的医生试用,他希望医院能够购买“几个”设备——起码一台以上——因为医院进行的手术太多了。布兰奇称,他与该公司没有财务关系。

“我认为这不是个噱头,”他说,“我相信它很快会被广泛采用。”

奥林巴斯的发言人马克·米勒(Mark Miller)表示,Orbeye 的价格将与标准手术显微镜相近,从 20 万美元到 100 万美元不等。勒诺克斯山医院购买的那套系统花费约 40 万美元。其他公司也在试图进入这个市场。

布兰奇说:“我认为,市面上会出现三到四个相互竞争的产品。这样一来,技术就会便宜一些。”

烟雾病可能导致多发性中风、智力衰退和脑出血死亡。当罗伊得知自己患有这种病时,选择进行脑部外科手术。

鲍勃·S·卡特医生(Dr. Bob S. Carter)是麻省总医院(Massachusetts General Hospital)的神经外科主任。他说,使用 Orbeye 的感觉就像是有了一双“超人的眼睛”。不过他也表示,他所在的医院也在评估其它设备,目前尚未决定购买哪一款。他说,这项技术是“未来的趋势”。

“我感觉好极了”

罗伊是一名住在纽约布朗克斯的退休行政助理。2015 年,她第一次注意到自己身上出现了一些令人不安的症状:她的右手有时会软弱无力,说话也会出现问题。当地医院检查结果排除了中风的可能性,但这些症状仍会时不时出现。2017 年 7 月,在勒诺克斯山医院完成心脏手术后的康复期间,她的病又发作了一次。

经过一系列检查,医生发现她患有烟雾病。这是一种首次在日本被发现的罕见疾病,病名“烟雾”形容了患者的 X 光片:患者大脑里长出了一片云雾般的脆弱血管,这些血管阻塞住了正常血管。

诱发这种疾病的病因可能有很多,但目前我们对此了解得并不多。许多烟雾病患者都是儿童,疾病症状会逐渐发展,导致多次中风、智力下降,还会令成年人脑出血死亡。

罗伊毫不犹豫地做出了选择:她想要进行脑部手术,避免可能会使她瘫痪或死亡的严重中风。

她的手术被安排在 12 月 15 日。这是兰格医生用 Orbeye 做的第一台搭桥手术,不过他和同事之前用它做过其它手术。这种搭桥手术是最难做的神经外科手术,需要把直径只有一毫米左右的动脉缝合在一起。据同事说,兰格医生是全球少数有技术和经验、能够顺利完成这一手术的外科医生。

兰格医生会改变罗伊头皮里一根血管的走向,让它为更深一层、此前血液供应被阻断的动脉输血。他把手术要变动的这根血管称为“迈克尔·乔丹动脉”,因为你可以从他的太阳穴看到这根血管的跳动。

这根头皮动脉的一根分支切口将被缝合到更深血管侧面切开的一个洞上,另一根分支则会置于罗伊的大脑顶部。因为缺氧的细胞会分泌出能够刺激血管生长的物质,这两根分支都有望长成神经组织。

一开始,助理外科医生把一个超声波探头贴到罗伊的太阳穴,检测这根头皮动脉的脉搏,再用紫色墨水画出血管的位置,方便兰格确定切开血管的位置。然后,他会开始把这根动脉的两根分支从它们周围的组织中小心分离出来。

这根头皮动脉分出来以后,医生拿出一个钻孔器和一把锯子,贴在罗伊的脑壳上,切下了一小块直径约 3 英寸的圆形骨头。罗伊的大脑在显示器上被放大了 15 倍,明亮的红色血管构成了一张网,在灯光下闪着微光,随着每一下心跳而搏动。

医生用一根睫毛大小的弯曲的针和裸眼几乎看不见的细线,缝了大约 10 针,把这根头皮动脉和大脑内的那根动脉缝合在了一起。

“头两针缝起来是最难的,”兰格说,“那两针决定了整个缝合。我是垂直着缝的,但看得很清楚。它放大了很多倍。”

左:一张血管图显示,罗伊颈内动脉存在堵塞。右:兰格医生戴着 3D 眼睛在工作。

只要手滑一下,脆弱、滑溜的血管就会被封上,而不是缝合在一起。房间里的每一个人都可以清楚看到手术的每一步。

缝合完毕后,兰格使用超声波探头检查了一下,留意是否存在有节奏的“嗖”的一声——它意味着,血液开始沿着新开辟的道路流淌起来了。

一开始血流不多,另一位盯着显示屏的神经外科医生建议,再把口子切开一点,放松这根大脑内部的动脉。兰格采取了他的建议,最终也的确起效了。

三维屏幕上清晰的影像方便了其他人旁观手术。兰格说,他喜欢这样。

“我得保持愿意接受的心态,”他说,“许多人都特别自负,不想听别人的意见。”

下一步是把另一根头皮动脉分支直接放到罗伊的大脑上。外科医生们修整了一下那片头骨,让它的凹口符合改变术后动脉的走向,然后把头骨修补到了原来的位置,用 40 个皮肤吻合器合上了她的头皮。

下午 4 点,手术进行到了第 6 个小时,已被取下洞巾的罗伊在手术室中睁开眼,动了动她的胳膊和大腿。一位麻醉医师告诉她,手术已经结束了,进行得很顺利。罗伊露出了一个睡意沉沉的微笑。

三天后,罗伊穿着长袍和亮红色的袜子,坐在床上吃着午饭,一边和她的丈夫聊天。她看上去一点儿也不像最近刚动过大脑手术的样子。

她说:“我感觉好极了。”

她开玩笑地抱怨说,兰格医生和她说了一个“故事”:他讲到可能存在的副作用,术后恢复也会很困难。当时是圣诞节前的一个礼拜,她装饰完圣诞树,包好礼物才来到医院。听完后,她担心自己手术后再也回不去了。

对手术本身,她表示“感觉像什么也没发生一样”。

“这类手术不是都这么顺利的,”兰格说,“它们有很高的风险,并非总能得到完美的结果。”

兰格预计,如果不动手术,罗伊这样的病人五年内中风的风险会从 20% 上升至 50%。手术成功后,他们在一年甚至更短时间内中风的风险会降低到个位数字。

罗伊这天就能出院了,她已经迫不及待地想离开医院。

她说:“我需要呼吸一些新鲜空气。”她计划和丈夫一起步行穿过小镇,搭快车回他们位于布朗克斯(Bronx)的家。

“我很幸运。”她说道。


翻译:熊猫译社 pluseven 钱功毅

题图及文内图片版权:Béatrice de Géa for The New York Times、pixabay

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