神经外科大医生访谈

北京大学国际医院

赵元立教授刘献增教授-

神经外科手术功能区保护策略

专家简介

TITTLE

赵元立教授

首都医科大学附属北京天坛医院神经外科主任医师、博士生导师，2015年起兼任北京大学国际医院神经外科主任。

1996年毕业于中国协和医科大学八年制医学专业，获得医学博士学位。此后一直在北京天坛医院神经外科工作。

主要从事脑血管外科，颅脑肿瘤和创伤的临床工作及基础研究。包括脑动脉瘤、脑血管畸形，以及各种颅脑肿瘤的手术治疗。

1998年入选北京市科技新星计划，2000年当选为北京市卫生系统先进个人。2003年以来三次作为课题组成员获得国家科技进步二等奖。目前承担多项国家自然科学基金等科研项目。

刘献增教授

神经内科主任、神经电生理室主任、神经内科主任医师、副教授、硕士生导师、北京大学临床研究所教授，曾师从美国哈佛大学医学院波士顿儿童医院神经内科副主任暨癫痫中心主任、美国癫痫学会主席GregoryL.Holmes教授。

中华医学会神经病学分会癫痫与脑电图学组委员

中华医学会神经外科学分会神经生理监测学组前任组长

中国医师协会神经外科术中神经生理监测专家委员会前任副主任委员

白求恩精神研究会矫形分会副会长

中国初级卫生保健基金会癫痫关爱公益基金主任委员

曾任中国抗癫痫协会副秘书长、中国抗癫痫协会脑电图与临床神经电生理分会常务理事；中国高血压联盟晕厥与猝死专业委员会副主任委员；北京医学会脑电图与临床神经电生理分会常委、北京市抗癫痫协会理事；北京神经内科学会癫痫防治专业委员会副主任委员；国际术中神经生理监护学会委员、亚洲区代表。

访谈内容

TITTLES

主持人-

范超凡

观众朋友们好，欢迎大家来到神外世界，今天我们邀请到的是北京大学国际医院的赵元立主任和刘献增主任。

北京大学国际医院作为全国顶级的神经内外科诊疗中心之一，神经外科与神经内科合作在脑外科手术前评估、术中监测和术后康复方面开展了多项新技术、新业务，可以称为学科合作的典范，尤其是功能区占位的手术切除病例，最终使接受手术切除的患者获益。

近几年来，北京大学国际医院在国内率先展开了磁共振引导下经颅磁刺激技术，神外世界有幸邀请两位主任到我们这里进行访谈，对神经外科手术功能区保护策略进行讲解。

两位主任好，先向赵主任提两个问题，北京大学国际医院每年完成几千例的神经外科手术，功能区占位的手术切除一直是神经外科的挑战，您认为这些手术的难点在什么地方?有可能出现的并发症有哪些?

赵元立教授

我们北京大学国际医院的神经外科，主要是从事神经外科常见的脑血管病、脑肿瘤，还有一部分脊髓脊柱的肿瘤，还有一些功能神经外科的疾病，比如癫痫、帕金森病这些疾病的外科治疗，我们每年总的手术量平均大概在2500台到3000台左右。

刚才主持人提到的关于功能区的手术，功能区简单地来说就是属于脑袋的一些控制运动语言或者视力这些重要的神经功能。在这些区域的病变不管是肿瘤还是脑血管病，或者是一些脑外伤、脑出血，如果病变位于这些重要的功能区，那么他就有可能对人的相应的神经功能造成比较严重的影响，可能他长了一个肿瘤在运动区，那可能会影响到他的手脚的活动。

还有一些长在影响到压迫视神经的地方，可能病人会出现视力下降，甚至是失明，所以功能区的意思就是脑内重要的功能受到影响的这些区域。对于这些病变在一般传统的神经外科手术的基础上，我们对于这些病灶的手术，可能需要更加地小心，一方面从手术技术上我们要运用微创手术的原则，尽量地减少对周围正常脑组织的干扰，尽量地把病变切干净。

那么另外我们也需要各种相应的辅助检查技术配合来做病灶的精确的定位，而且不仅仅是解剖的定位，还包括功能的定位，也就是真正地精确地判断出功能到底会不会受影响，

这对我们的手术是一个非常重要的因素。

那么如果手术效果不好，刚才你提到的这个并发症的问题，简单来说就是如果相应的功能受到影响了，那么会出现一些问题，比如这个病灶位于的功能区是支配到手脚活动的，那么出现并发症的这个人轻的可能就是力量就差了，重的并发症可能甚至是完全偏瘫了。

那么另外如果影响到一些语言功能，那可能这个病人做完手术以后听不懂别人说话，或者说自己说话的时候词不达意，所以这些都是有可能影响到重要神经功能的一些并发症，简单的说就是这样。

主持人-

范超凡

那么进一步请问赵主任，功能区占位的手术围手术期需要完善哪些检查?在精准切除方面，北京大学国际医院有哪些秘密武器呢?

赵元立教授

对于功能区的手术，那么我们在围手术期，或者主要是强调手术前，一方面要对他的病灶到底是准确的定位，还有他的大小和周围的神经和血管的这些关系一定要搞清楚。那么对于手术以后可能会影响到哪些功能，我们手术前一定要有一个预案，也就是说在手术中怎么精确地评估到底是不是每一步的操作可能会影响到这些重要的神经功能。

那么你提到的秘密武器确实是这样，以前传统上病人只要有一个基本的影像CT、磁共振能看到病灶在哪，再加上对病人的体格检查和他的病史的询问，看看他的手脚活动怎么样、视力怎么样，眼睛看东西清不清楚，说话是不是流利，根据这些我们就可以做手术了。但是现在对于手术的精细程度的要求越来越高了，也就是强调微创的原则，尽量要减少病人的损伤，这就必然要求定位这些方面的技术要越来越精细。

就像以前我们开车，大概估摸着也能到一个地方，但有可能走了好多弯路甚至绕路、堵车，那么现在有了随时的动态的导航，我们可以选择最简单的最直接的路线，而且是避开这些堵车的高峰，其实做手术跟这个道理也是一样的。那么具体来说，我们现在的秘密武器，

第一就是我们在传统的磁共振的基础上有高场强的功能磁共振，也就是说从磁共振上不仅仅能够看到病灶的大小、位置，还能够看到影响到哪些神经功能，也就是重要的这些功能区在什么地方，和病灶是什么关系。

那么我们不仅仅是把磁共振放在放射科，我们可以把磁共振搬到手术室里了。病人在手术中，脑袋打开的情况下，我们可以给他做扫描，也就是随时动态的来判断病灶到底有没有切干净。其他的还包括手术中的影像的导航、精确的定位，还有就是后面刘教授会着重强调的手术中的神经电生理的监测，这个也是非常重要的，就是用电生理的技术来评估和监测相应的神经功能，特别是和神经内科的全方位的术前术中的合作。

这样的话，就像打仗一样，只有做到了知己知彼才能够百战百胜。在手术中我们随时知道现在可能碰到什么神经，下一步切瘤子的时候要避开哪一个功能区，这样最大限度的地避免了手术并发症的发生，这是很重要的。我们所谓的秘密武器，所以其实我们的秘密武器说透了也不是很秘密，其实就是强调神经外科和神经内科的一个紧密的合作。

像我们北京大学国际医院神经内科主任刘献增教授，他在神经电生理监测这方面是国际的顶级专家。从20多年以来，他从美国回来以后，一直是在这方面做了大量的工作，而且创建了中华医学会神经外科学分会的电生理监测学组，他长期担任电生理监测学组的组长，在脑功能的术前和术中的评估方面做了大量的工作，给我们的手术提供了大量的帮助。

主持人-

范超凡

刘主任您好，神经电生理评估和监测都是些什么？都包括哪些手段?神经外科已经有强大的术前和术中影像技术了，电生理监测技术在术前和术中的评估会起到什么样的作用？

刘献增教授

就像刚才赵主任所说的，我们现在已经进入了一个微创时代，一个功能保护的时代，那么神经外科手术既要切除病变，同时要最大程度保护患者神经系统的功能，降低术后神经系统功能的残疾，那么为了达到这个目的，我们要进行一个围手术期的神经功能的评估和监测。就像赵主任说的，手术的功能评估，从时间来讲我们分为术前、术中和术后，从功能性来讲分为运动、感觉和语言。

那么我先给大家介绍一下在术前我们对语言和运动功能的评估，大概分几方面。第一方面是功能磁共振，就是刚才元立教授说的，北大国际医院有3.0T的术中磁共振的仪器。通过这项技术，可以在术前通过无创的方法，对患者的大脑皮层的语言、运动分布的区域进行定位。由于疾病的多种变化，可能语言、运动或者感觉的区域会发生移位，我们叫可塑性。

那么通过功能磁共振技术可以对运动、语言、感觉进行一个定位，这是无创的。

同时我们可以通过神经内科、神经外科、麻醉科三科合作，非常成熟地开展另外一项功能检查，就是Wada试验。Wada是日本的一个科学家，他主要是通过股动脉穿刺注射相关药物，早期是阿米妥钠，最近我们注射的是异丙酚，俗称小牛奶。在股动脉穿刺微导管到达颈内动脉以后，快速地以弹丸注射方式用一定剂量的麻药把一侧大脑半球麻痹，看看麻醉以后患者的运动、语言、记忆功能的情况来判断语言与记忆功能的优势侧。来帮助神经外科医师判断病变侧是否为语言、记忆的优势侧，帮助评估患者预后。

在术前我们还有另外一项技术，叫导航经颅磁刺激技术。北京大学国际医院是国内首家引进导航经颅磁刺激机器的医院，机器非常昂贵。目前我们已经通过这项技术开展术前的语言、运动的功能定位，已经完成了几百例患者，文章即将发表。这项技术是通过线圈产生磁场穿透头颅转化为电刺激激活相应的功能区，同时对刺激部位进行精确定位并显示在3D磁共振影像上。这种方法因为其无创运用起来非常方便。这项技术将会随着时间的推移，逐渐得到我们神经外科学界专家同道的高度重视。刚才我介绍的就是术前对语言、运动，包括感觉进行功能定位的三项技术——功能磁共振技术、Wada试验和导航经颅磁刺激技术。

第二个部分，刚才元立教授已经说了，我就讲一讲术中的功能监测。如果要进行术中的语言和运动功能测定，需要进行术中唤醒。什么叫唤醒呢?就是患者在手术初期是麻醉状态，在麻醉下我们进行切头皮、开颅。在暴露大脑表面以后，逐步减少麻醉药的用量，让患者完全清醒，然后在清醒状态下手术。元立教授在唤醒手术方面经验非常丰富。

在唤醒状态下，我们让患者阅读电脑显示的图像，发出声音，唱歌或者数数。同时，神经外科医生会在脑部给患者一个非常弱的电流刺激。外科大夫手持着这个消毒的刺激电极，刺激要切除的病灶部位以及病灶周围临近的部位，在刺激的同时，观察患者的语言、运动情况，以此来判断大脑皮层表面的功能定位。如果肿瘤位于深部，也可以进行皮层下刺激。在皮层下刺激过程中，有的患者我们会完善诱发电位，对皮层下运动功能或者感觉功能进行测定。这就是术中唤醒手术以及直接刺激大脑皮层和皮层下组织的电生理技术。

主持人-

范超凡

谢谢刘主任，那么目前神经电生理监测技术，在国内脑外科的手术中的普及如何呢?

刘献增教授

神经电生理技术是个非常广义的一个概念，包括脑电图、肌电图、诱发电位、经颅磁刺激和经颅电刺激。在中国最早始于1994年的术中监护，应该是始于天坛医院乔慧教授。我是2003年回来以后对这个工作非常感兴趣，后来越来越喜欢这个工作。从2002年到现在，乔慧教授和我一起相继在国内举办了10届-12届神经电生理监测培训班。参加我们培训班的学员包括神经外科大夫，通过十余年的人员培训，国内从事这个工作的人员应该不低于2，000人。我们推测其中大概80%的人员，是神经外科领域的专家和电生理专家，在大城市的大部分医院都开展了神经电生理技术。但由于这个工作是多学科的，既涉及到外科、麻醉又涉及到电生理，所以，应用的程度以及应用的范围可能相对局限。

主持人-

范超凡

刘主任，您刚才提到的经颅磁刺激指的技术是什么呢?导航在这里面起到什么作用与传统的经颅刺激有什么区别呢?

刘献增教授

大家知道要让神经系统兴奋，比如说让你的手产生一种感觉，或者说产生疼痛，可以通过电流刺激或者机械刺激完成。但如果在清醒状态下，直接在头皮给电流是难以承受的。那么我们就变换一种方式，让神经组织自我产生电流，这样的话患者本身他可以忍受这种自我产生电流的这种疼痛，那么怎么来产生这种电流?

咱们都学过中学物理，学过法拉第定律，就是方向大小不断变化的一个电流通过一个线圈的时候就会产生磁场，即N极和S极。那么当一个导体处于一个不断变化的磁场之中，这个导体本身就会产生电流。大家要是理解以后，其实就是在头皮搁一个线圈，这个线圈通上电流，电流的大小和方向不断变化，这样就会产生磁场。那么脑组织它是个活性组织，处于头皮放置电圈产生的这个磁场之中，大脑皮层细胞它自己就能产生电流。

通过磁刺激产生电流是一个方面，但是同一个刺激部位对应的大脑皮层因为每个人头的形状、解剖形状的不同而不同。如果不借助于导航系统，我们很难确定刺激部位对应的大脑皮层。导航的概念就是把一个人的头颅经过磁共振薄扫，基本上我们北大国际医院会扫到256层，大概是0.1-0.3毫米一层，然后成像成一个三维头像，经过成像以后输入到一个系统，让计算机进行辨识。

同时导航是什么?导航就是通过识别这个线圈的头部位置，通过计算机程序告诉你刺激的这个点，对应每个人个体化的脑子，借助导航对你刺激的部位进行一个精确的解剖定位。同时我们就可以监视刺激点，观察刺激点是否存在功能。导航经颅磁刺激技术能更精确的定位功能区。

主持人-

范超凡

那赵主任，刘主任提到了导航下的经颅磁刺激是您术中使用的影像导航吗？有什么区别呢?如何将二者结合起来?对神经外科的实际帮助又如何呢?

赵元立教授

是这样，就是说这个本身导航定位是我们前面提到，其实从原理上有点像这个开车或者飞机轮船的GPS定位。也就是他根据手术前的解剖影像，然后和手术中实际影像的一个对应。所以，它的导航本身为了实现可以有这个光学导航、红外线导航和电磁导航。这个和我们说到的经颅磁刺激还不是一个概念，那么电磁导航实际上有点像我们的手机定位一样，那么通过电磁波它在空间的传导来定位，来判断我们手术中现在看见的位置相应的解剖上是选哪一点，这个是叫导航。

那么经颅脑磁刺激，其实刘教授刚才也说过，就是它是通过在皮层表面直接地或者间接地给它一个磁场。大家学过物理都知道这个磁场会产生电流，反过来电流也可以产生磁场，就是电磁的互相转换。那么也就是说通过这个磁场的影响，让特定区域的皮层有一个电流加在上面。如果说这个区域是相应的是运动区域，或者正好是控制语言功能的地方，也就是说病人接受了磁刺激以后，他的相应功能就会出现一个变化。

那么这种技术之前更多的是用在神经内科功能区的定位上，我们把它移植到手术中来，也就是因为手术中要求更精确，所以我们就加了这个导航定位辅助的经颅磁刺激。实际上就是把手持的磁刺激线圈加了一个定位装置，就能够更精确地判断在大脑皮层或者说脑部脑内结构的某一点，给了它磁刺激出现神经功能的变化以后，那么相应的在电脑上我们就能够看出来这个点，到底是在脑内的一个精确的坐标，然后根据这个我们再来去做一个精准的手术，我们主要的技术特点就是这样。

主持人-

范超凡

好的，那进一步请问在哪些病例中会用到这种技术?目前国内使用这种技术的单位多吗?如何建立神经外科与神经内科的良好合作?

赵元立教授

实际上是这样，这个技术本身刚才刘教授也提到过，它并不是一个特别新的技术。但是在传统上，它更多地是用在神经内科的功能定位上，也就是用来判断这个病人相应的语言、运动的区域在什么位置。另外还有一个应用，在传统上用在神经康复上，比如说这病人有过脑梗或者说受了脑外伤以后相应的语言或者运动功能受损了，这种情况下通过经颅磁刺激可能促进他的语言或者运动功能的恢复，这个是它本身的一个作用。

现在我们把它结合在手术中，实际上就是一开始我们提到的手术微创的原则，也就是说为了提高手术的效果，把这个技术引入，包括在术中如果是在清醒状态下对病人施加这种磁刺激，然后判断这个语言区或者相应的这些功能到底有没有受影响，这样我们在手术中就可以避开这些区域。所以这个导航加上经颅磁刺激，再加上我们精准的微创开颅手术，这几个结合起来是我们的一个特点。这个目前不管是在国内还是国外，实际上还是开展地比较少。因为它要求除了神经外科这方面的技术要有足够实力，还需要神经内科、神经外科的一个紧密合作，这是我们特别强调的。

所以这方面，在国内确实应用的还不太多，那么我们在北京大学国际医院，因为有这个条件，一方面我们神经外科本身有足够的手术量，另一方面我们刚才介绍了，有我们刘献增教授的团队在神经监测方面一个长期的经验积累，以及在经颅磁刺激这方面先进的技术再加上导航的结合能够对我们的手术提供比较大的帮助。所以，我们对于这个累及功能区的病变，不管是肿瘤血管病，还是一些比较少见的特殊疾病，那么我们都可以采取这种技术。

主持人-

范超凡

好的，谢谢赵主任。那么导航下经颅磁刺激技术确实是一项很有前景的技术，两位主任对未来有什么计划吗?

赵元立教授

今天我们围绕着这个神经外科的功能区病变手术，强调了现在病人对治疗效果的要求越来越高，也就说不仅仅要求我们把病灶给它切掉，还要求我们一定要把正常的神经功能尽量地保护好。不要因为做了个手术，最后病人偏瘫或者说不了话。所以为了达到这个目的，一方面我们强调这个手术的微创原则，另一方面强调神经内外科的一个通力合作，来应用各种先进的神经电生理的监测技术和这个功能磁共振，包括导航磁共振，包括导航这些先进手术中的辅助技术。

一方面是精确地判断神经功能到底是在哪些区域来控制这些相应的功能，另一方面也是判断这个病变和这些神经功能区的一个相互的位置，或者在手术前我们的预估病灶切掉之后，不管是一个肿瘤，还是一个血管畸形，还是一个癫痫的病灶，我们把它切掉之后到底这些功能会不会受到影响，或者如何来避免它的影响。刚才提到的不管是这个经颅磁刺激，还有术中的体感诱发电位和运动诱发电位的监测，还有就是皮层脑电监测等等。这些都是我们现在正在采用的技术。

对于未来而言，我们觉得一方面还是现在都强调要有创新，这些技术从传统上说还是国外首先发明的，那么我们通过自己的病例积累，如果能够找到一些更先进的技术，或者说对现有的技术做一些改良，就像刘教授提出来的把导航和经颅磁刺激结合来更精准地定位。还有就是利用我们大量的特殊病例来开展一些临床的科研工作。比如说如果对一些特殊的病人，像那些癫痫的病人，我们要在术中做这个深部电极的癫痫波的记录，同时也能够对这些病人或者说进而对于我们人类大脑的神经功能能够有更好的认识。

所以现在，国家一直在强调21世纪是脑研究的世纪，各种脑计划的深入研究也在不断开展，那么我们作为神经内外科的一个紧密合作，对于更好地了解人脑的功能，应该说是能够做出一些自己的贡献，这也是我们未来的一个计划。

刘献增教授

刚才赵主任讲的已经非常全面了，我就非常同意赵主任的观点，目前外科术中的功能定位、术中的功能保护，同时对于神经康复的应用会越来越广。刚才主持人说的就是经颅磁刺激诱发电位，这个应用实际上都是电生理的一部分。导航经颅磁刺激更精准，效果更好，缩短治疗时间，也减少治疗的费用。因为在病变情况下大脑皮层的功能是可塑的。导航可以明确告诉我们的医务人员这个部位到底在哪，如果这个患者比如说发生了功能残疾，语言或运动损害，可以指导我们明确刺激部位，这为我们以后的康复治疗提供了一个非常强有力的手段。

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