神經(jīng)導(dǎo)航外科學(xué)

前言

　　神經(jīng)外科手術(shù).尤其是開顱手術(shù)的成敗與優(yōu)劣，很大程度上取決于術(shù)前定位診斷及術(shù)中病灶搜索技巧的準(zhǔn)確性.20世紀(jì)70年代出現(xiàn)了CT、MRI、DSA、核素腦掃描等無損傷性成像技術(shù)（non-invasive neuroimaging tcChnology），取代了過去具有創(chuàng)傷性的各種造影術(shù)以來。使神經(jīng)外科的整體診療水平提高了很大的一個(gè)檔次。但是在手術(shù)的實(shí)踐中，遇到較小而較深的病灶時(shí)，神經(jīng)外科醫(yī)師還是頗感棘手，稍有不慎，輕則手術(shù)大費(fèi)周折，重則使患者大傷元?dú)?。為了避免這種“差之毫厘，謬以千里”的局面，神經(jīng)外科醫(yī)師不得不擴(kuò)大術(shù)野，以防萬一。這就使手術(shù)所導(dǎo)致的“醫(yī)源性傷害”難以下降。無損傷性成像技術(shù)引發(fā)了微侵襲神經(jīng)外科（minimallv invasive neurosurgery）的理念。于是原有的腦立體定向技術(shù)、內(nèi)鏡技術(shù)、人工栓塞技術(shù)、導(dǎo)管技術(shù)紛紛重新得到重視而投入廣泛研究與開發(fā)。并與當(dāng)時(shí)的顯微神經(jīng)外科技術(shù)、放射外科技術(shù)相結(jié)合，形成一套嶄新的微侵襲神經(jīng)外科體系。神經(jīng)導(dǎo)航技術(shù)便是其中一項(xiàng)新生事物?！　∷^神經(jīng)導(dǎo)航技術(shù)實(shí)際上是指用現(xiàn)代的成像技術(shù)來引導(dǎo)手術(shù)中的病灶定位，特別是小而深的病灶，以便手術(shù)者選擇最理想的徑路、減小術(shù)野、改善病灶的顯露，從而減少手術(shù)的創(chuàng)傷，增加病灶全切除的機(jī)會(huì)。提高療效。最早的方法有實(shí)時(shí)超聲導(dǎo)航、紅外線（熱像）導(dǎo)航等。現(xiàn)代成像學(xué)興起后，采用電腦制導(dǎo)的觀察棒（viewing wand）來引導(dǎo)手術(shù)者握持的器械到達(dá)病變區(qū)。后來發(fā)展為結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的多部件的導(dǎo)航系統(tǒng)。最近又有手術(shù)時(shí)的MR導(dǎo)航設(shè)備——PoleStar N－20系列，更增加了術(shù)中導(dǎo)航的準(zhǔn)確性與便捷性。短短的lO余年間，導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展突飛猛進(jìn)。

內(nèi)容概要

面對21世紀(jì)信息爆炸的時(shí)代，在上?？萍冀逃霭嫔绲墓膭?lì)和支持下，作者們總結(jié)10年來開展神經(jīng)導(dǎo)航外科的心得體會(huì)，編寫了《神經(jīng)導(dǎo)航外科學(xué)》，奉獻(xiàn)給同道，以期促進(jìn)我國神經(jīng)外科的發(fā)展。本書共分11章，約55萬字，內(nèi)容涵蓋神經(jīng)導(dǎo)航外科的方方面面，包括神經(jīng)導(dǎo)航外科的發(fā)展史和展望、國內(nèi)神經(jīng)導(dǎo)航外科的發(fā)展現(xiàn)狀、神經(jīng)導(dǎo)航定位及其基本原理與技術(shù)、多模醫(yī)學(xué)影像的配準(zhǔn)和融合、導(dǎo)航外科技術(shù)在臨床的應(yīng)用、神經(jīng)導(dǎo)航術(shù)中的腦移位、術(shù)中影像神經(jīng)導(dǎo)航技術(shù)、神經(jīng)導(dǎo)航手術(shù)的麻醉管理、機(jī)器人外科手術(shù)研究進(jìn)展、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其在神經(jīng)外科的應(yīng)用、導(dǎo)航外科手術(shù)室的布局及術(shù)中護(hù)理配合等。本書除總結(jié)作者們的經(jīng)驗(yàn)外，還收集國內(nèi)外最新發(fā)展動(dòng)態(tài)，力求內(nèi)容翔實(shí)、圖文并茂，以方便讀者閱讀和參考。本書可作為各級神經(jīng)外科醫(yī)師、研究生、進(jìn)修醫(yī)師、技術(shù)員、護(hù)士和相關(guān)學(xué)科醫(yī)師的參考書和教科書。

作者簡介

周良輔，神經(jīng)外科教授，博士生導(dǎo)師。1941年生，1965年畢業(yè)于上海第一醫(yī)學(xué)院。1984年起任上海醫(yī)科大學(xué)附屬華山醫(yī)院神經(jīng)外科主任。1985年訪問美國明尼蘇達(dá)大學(xué)醫(yī)院神經(jīng)外科，任Fellow，并在Mayo Clinic、Lahey Clinic、UCLA任訪問學(xué)者?，F(xiàn)任上海神經(jīng)外科臨床醫(yī)學(xué)中心主任、上海神經(jīng)外科急救中心主任、上海華山神經(jīng)外科（集團(tuán)）研究所所長、復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院神經(jīng)外科主任、復(fù)旦大學(xué)神經(jīng)病學(xué)研究所副所長、WHO）神經(jīng)科學(xué)研究和培訓(xùn)中心副主任。同時(shí)擔(dān)任中華醫(yī)學(xué)會(huì)神經(jīng)外科學(xué)分會(huì)副主任委員、上海醫(yī)學(xué)會(huì)神經(jīng)外科學(xué)分會(huì)名譽(yù)主任委員、復(fù)旦大學(xué)和上海市衛(wèi)生局?？茖W(xué)術(shù)委員、國際神經(jīng)外科聯(lián)合會(huì)委員、亞太神經(jīng)外科協(xié)會(huì)執(zhí)行委員、歐亞神經(jīng)外科學(xué)會(huì)委員。擔(dān)任美國Neurosurgery和Surgical Neurology、日本Neurologia Med.Chir和歐洲Neurosurg.Review雜志國際編委，《中國神經(jīng)精神疾病雜志》、《中國臨床神經(jīng)科學(xué)》、《中國微侵襲神經(jīng)外科雜志》等雜志主編或副主編。發(fā)表論文200余篇，其中SCI收錄40余篇。主編《現(xiàn)代神經(jīng)外科學(xué)》、《神經(jīng)外科手冊》、《神經(jīng)外科手術(shù)圖解》、《神經(jīng)外科鑒別診斷》、《顱底外科臨床和基礎(chǔ)》等十余部專著。已培養(yǎng)博士后3名，博士34名，碩士15名。
    獲衛(wèi)生部和中國醫(yī)學(xué)論壇報(bào)杰出外科醫(yī)生獎(jiǎng)（1986）、上海市科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)（1988、1993、1994、2001、2004、2005、2007）、上海市醫(yī)學(xué)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)（1997、1999、2003）、衛(wèi)生部科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)（1989、1994、1996、1998）、國家教委科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)（2002、2007）和國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)（1990、1995）、國家有突出貢獻(xiàn)中青年專家（1988）、衛(wèi)生部全國先進(jìn)工作者（1994）、全國五一勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)拢?996）、上海市醫(yī)學(xué)榮譽(yù)獎(jiǎng)（1997）、光華醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)（1998）和上海市優(yōu)秀專業(yè)人才獎(jiǎng)（2004）。

書籍目錄

1  神經(jīng)導(dǎo)航外科的發(fā)展史和展望（周良輔）  1.1  導(dǎo)航的起源與發(fā)展  1.2  神經(jīng)導(dǎo)航外科的發(fā)展  1.3  神經(jīng)導(dǎo)航外科的未來2  國內(nèi)神經(jīng)導(dǎo)航外科的發(fā)展現(xiàn)狀  2.1  我國神經(jīng)導(dǎo)航外科技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀（黃華文  吳勁松）  2.2  高精度國產(chǎn)神經(jīng)導(dǎo)航設(shè)備的研制（李文生  吳勁松）  2.3  FDMexcelim-04神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證（金毅  吳勁松）  2.4  FDMexcelim-04神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)的臨床試驗(yàn)（李文生  金毅  吳勁松）3  神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)及其基本原理與技術(shù)  3.1  神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)的硬件組成與相關(guān)技術(shù)（杜固宏  周良輔）  3.2  醫(yī)學(xué)影像的三維重建技術(shù)（王滿寧）  3.3  影像空間與物理空間的注冊（杜固宏  周良輔）  3.4  術(shù)中定位裝置（杜固宏  周良輔）  3.5  導(dǎo)航定位精度（杜固宏  周良輔）  3.6  激光采樣表面輪廓注冊技術(shù)（杜固宏  周良輔）4  多模醫(yī)學(xué)影像的配準(zhǔn)與融合（劉翌勛  宋志堅(jiān)）  4.1  引言  4.2  醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)原理  4.3  常用醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)算法分類  4.4  圖像配準(zhǔn)算法評估  4.5  基于點(diǎn)匹配的圖像配準(zhǔn)方法  4.6  基于面匹配的圖像配準(zhǔn)方法  4.7  DICOM圖像的解析5  導(dǎo)航外科技術(shù)在臨床的應(yīng)用  5.1  神經(jīng)導(dǎo)航技術(shù)在腦腫瘤手術(shù)中的應(yīng)用（杜固宏  周良輔）  5.2  神經(jīng)導(dǎo)航技術(shù)在經(jīng)蝶入路垂體腺瘤手術(shù)中的應(yīng)用（吳勁松）  5.3  神經(jīng)導(dǎo)航技術(shù)在顱底外科手術(shù)中的應(yīng)用（毛穎）  5.4  神經(jīng)導(dǎo)航技術(shù)在腦內(nèi)穿刺活檢手術(shù)中的應(yīng)用（高翔）  5.5  功能神經(jīng)導(dǎo)航技術(shù)在運(yùn)動(dòng)區(qū)腦腫瘤手術(shù)中的應(yīng)用（吳勁松）  5.6  神經(jīng)導(dǎo)航技術(shù)在腦血管病手術(shù)中的應(yīng)用（毛穎）  5.7  神經(jīng)導(dǎo)航輔助內(nèi)鏡手術(shù)（王鏞斐）  5.8  神經(jīng)導(dǎo)航技術(shù)在脊柱外科的應(yīng)用（黃煌淵  姜建元）  5.9  影像導(dǎo)航技術(shù)在耳鼻咽喉手術(shù)中的應(yīng)用（顧瑜蓉  王德輝）  5.10  神經(jīng)導(dǎo)航技術(shù)在放射外科的應(yīng)用（王恩敏）  5.11  神經(jīng)導(dǎo)航技術(shù)在放射治療的應(yīng)用（盛曉芳）6  神經(jīng)導(dǎo)航術(shù)中的腦移位（莊冬曉  姚成軍  周良輔）  6.1  引言  6.2  常規(guī)神經(jīng)導(dǎo)航術(shù)中測得的腦移位  6.3  術(shù)中MRI導(dǎo)航中測得的腦移位  6.4  腦移位的糾正方法7  術(shù)中影像神經(jīng)導(dǎo)航技術(shù)  7.1  術(shù)中超聲及超聲神經(jīng)導(dǎo)航技術(shù)（謝立乾  吳勁松）  7.2  術(shù)中CT及神經(jīng)導(dǎo)航技術(shù)（莊冬曉  周良輔）  7.3  術(shù)中磁共振及神經(jīng)導(dǎo)航技術(shù)（姚成軍  周良輔）  7.4  術(shù)中C臂機(jī)及神經(jīng)導(dǎo)航技術(shù)（黃煌淵  姜建元）8  神經(jīng)導(dǎo)航手術(shù)的麻醉管理（張  軍  梁偉民）  8.1  神經(jīng)外科手術(shù)方面的考慮  8.2  神經(jīng)生理學(xué)方面的考慮  8.3  神經(jīng)導(dǎo)航術(shù)中麻醉方面的考慮  8.4  小結(jié)9  神經(jīng)外科機(jī)器人技術(shù)的研究進(jìn)展（吳勁松  毛穎）  9.1  手術(shù)機(jī)器人技術(shù)的研究現(xiàn)狀  9.2  手術(shù)機(jī)器人在神經(jīng)外科的應(yīng)用  9.3  當(dāng)前神經(jīng)外科機(jī)器人技術(shù)的局限性  9.4  未來神經(jīng)外科機(jī)器人技術(shù)的展望10  虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其在神經(jīng)外科的應(yīng)用（張曉硌  吳勁松）  10.1  虛擬可視人  10.2  國外的基礎(chǔ)研究與應(yīng)用現(xiàn)狀  10.3  國內(nèi)的基礎(chǔ)研究與應(yīng)用現(xiàn)狀  10.4  神經(jīng)外科虛擬手術(shù)仿真系統(tǒng)的技術(shù)組成  10.5  虛擬手術(shù)仿真系統(tǒng)在神經(jīng)外科手術(shù)計(jì)劃與模擬中的應(yīng)用  10.6  當(dāng)前虛擬手術(shù)仿真系統(tǒng)的技術(shù)難點(diǎn)與發(fā)展前景11  導(dǎo)航外科手術(shù)室的布局及術(shù)中護(hù)理配合（賴蘭  毛穎）  11.1  神經(jīng)導(dǎo)航手術(shù)室的整體布局  11.2  神經(jīng)導(dǎo)航手術(shù)的護(hù)理配合  11.3  神經(jīng)導(dǎo)航設(shè)備系統(tǒng)及相關(guān)附件的保養(yǎng)

章節(jié)摘錄

　　1　神經(jīng)導(dǎo)航外科的發(fā)展史和展望（周良輔）　　歷史是人類的寶貴財(cái)富，是取之不竭的知識源泉。歷史的經(jīng)驗(yàn)是前人付出巨大的代價(jià)才總結(jié)出來的。它蘊(yùn)含著發(fā)人深思的哲理，它使人明智。在神經(jīng)外科發(fā)展史上。神經(jīng)導(dǎo)航外科是繼顯微神經(jīng)外科之后，第二個(gè)重要的里程碑。它實(shí)現(xiàn)了幾代神經(jīng)外科醫(yī)生的夢想，改變了現(xiàn)代神經(jīng)外科雖有先進(jìn)的影像診斷設(shè)備和技術(shù)（如CT，MRI），但卻是落后的病灶外科定位和尋找以及病灶切除程度的判斷。有了神經(jīng)導(dǎo)航，外科醫(yī)生可精確地進(jìn)行病灶定位和尋找。客觀科學(xué)地判斷病灶切除程度，使外科手術(shù)不僅微創(chuàng)，而且療效顯著提高。因此，要了解神經(jīng)導(dǎo)航外科，掌握我們手中的神經(jīng)導(dǎo)航設(shè)備，把握其發(fā)展方向和未來，就必須學(xué)習(xí)其發(fā)展史?！　?.1 導(dǎo)航的起源與發(fā)展　　導(dǎo)航）navigation）一詞來源于拉丁文navigare、navigat，指駕駛船艦、汽車或飛行器，或測定船艦等的位置和路線。在人類發(fā)展史中，導(dǎo)航技術(shù)最先用于航海。早期航海由于缺少導(dǎo)航設(shè)備，船長只能靠陸地的坐標(biāo)在近海行船，以后通過觀察天象和星座來定位，逐漸能進(jìn)行遠(yuǎn)距離航行。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了導(dǎo)航儀器和導(dǎo)航技術(shù)，人類開始遠(yuǎn)海航行。據(jù)史料記載，中國人在世界上最早發(fā)明航海儀，如指南針、海圖、海鐘和六分儀，并應(yīng)用于航海?！俄n非子·有度》記載：“故先王主司南以端朝夕?！逼渲械摹八灸稀笔侵袊糯l(fā)明的利用磁石指極性制成的指南儀器“端”指正，“朝夕”指東西方向（圖1—1—1）。近來考古發(fā)現(xiàn)，遠(yuǎn)在鑒真高僧駕舟從揚(yáng)州出發(fā)，經(jīng)水路把佛教傳到日本，以及鄭和率領(lǐng)龐大船隊(duì)遠(yuǎn)航東南亞和非洲時(shí)，中國古代的海圖已標(biāo)有北美洲，表明我們的祖先在哥倫布發(fā)現(xiàn)北美洲新大陸之前，可能早已去過那里。　　……

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