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北京天坛医院神经外科主任医师王贵怀在沙龙上发言时说:“菅凤增领导的宣武医院脊柱神经外科专业组的氛围搞得很好,我们医院的很多医生都听过他们这里办的各种学习班。脊柱神经外科是神经外科的重要组成部分,但国内当前专门从事这个专业的人太少,现状不容乐观。如何改变这个现状,许多神经外科的人都在考虑。”
据统计,在国外,神经外科手术的40~80%都是脊柱手术,而根据国内13家医院2010年11月~2011年11月神经外科手术的统计数据,在总量28412例手术中(包含血管内介入手术),脊柱脊髓手术(不包含脊髓血管病)仅1851例,占手术总量的6.5%,其中脊柱退行性疾病只有322例。
创建中国首个脊柱神经外科专业组
2005年,刚从意大利留学归来的菅凤增加入宣武医院神经外科团队,在主任凌峰教授和世界神经外科联合会名誉主席赛米(Samii)教授的指导下,创建该院的脊柱神经外科专业组,这也是中国第一个脊柱神经外科专业组。
宣武医院是我国神经外科的发源地之一,近50年来,在赵以成、王忠诚、丁育基、凌锋等几代著名教授带领下,成为设备先进、技术精良的以微侵袭治疗为特色的科室。
20世纪60年代末,亚萨吉尔(Yasargil)和卡斯帕(Caspar)等将手术显微镜应用到神经外科手术中,并取得巨大成功,之后手术显微镜在许多脊柱外科疾病的治疗中得到广泛应用,并成为治疗这些疾病的标准手术方式。
北京大学第三医院原骨科主任党耕町在他主译的《脊柱外科技术》一书中说道:“在欧美一些国家,很多神经外科医生从事颈椎病、腰椎间盘突出症等脊柱退行性疾病的治疗,使得显微技术在脊柱疾病的手术治疗中得到广泛应用。而在中国,脊柱外科疾病的治疗基本上由骨科医生承担,以常规开放手术技术为主,所以显微外科技术在脊柱外科的应用受到了一定的限制。”
凭着一股要干事业的闯劲,菅凤增和他的团队从零开始,勤奋工作,勇于创新,在脊柱神经外科这一重要医学领域,取得诸多成果,他们首创或率先实行的几项医疗技术在国内均处于领先水平。
2008年,菅凤增在国际上首创“单纯后路复位矫形及内固定治疗颅底凹陷及环枢椎脱位”技术,即颅颈交界区脱位的手术治疗新技术。
世界神经外科最权威的杂志《神经外科学》(Neurosurgery)刊出了此项技术的研究报告,赛米教授称之为“治疗理念与技术的重大突破”;北美脊柱外科学会主席本泽尔(Benzal)教授则发表评论:“这一技术有非常重要的价值。它避免了经口腔手术。希望治疗这一疾病的医生掌握菅凤增报告的技术。”目前这一技术已在中国逐渐推广。
2008年,菅凤增在国内最早报告了显微镜下“前外侧入路椎间孔扩大术治疗神经根型及椎动脉型颈椎病”,这是一项既不需要传统的内固定、又保留颈椎运动功能的非融合手术技术,手术的危险性和并发症的发生概率明显降低。
同年,菅凤增又率先在国内报告了显微镜下“一侧入路双侧减压治疗腰椎管狭窄技术”,它同样是不需要腰椎内固定、并保留腰椎活动功能的非融合技术。
2009年7月,菅凤增在国内首先实施了利用“显微镜联合内窥镜技术”切除胸椎后纵韧带骨化的手术。
菅凤增说:“几乎所有脊柱疾病都表现为神经受压,因此从神经外科角度可以更好地恢复及保护神经功能,同时兼顾脊柱的稳定性。”
海外留学形成创新思维
宣武医院脊柱神经外科专业组有13张病床,2011年,菅凤增和他的团队实施手术594例,这样高的流动率在业内实属罕见。
菅凤增解释说:“我们采用显微微创技术,伤口不大,只要处理得当,很少有术后感染。我们的病人一般做完手术就出院了,很少有等着拆了线再走的。最快的时候,上午住院,下午手术,第二天就出院了。”
这样的新理念和新思维源于菅凤增7年的海外求学生涯。“在国外等拆了线再走是不可能的,都是手术完就出院了。”菅凤增说,“我们现在也是这样操作的。”
1997年,在国内已经是主治医师的菅凤增远赴意大利罗马大学攻读神经外科专家文凭(相当于中国的临床医学博士学位)。
由于语言和文化的差异,临床医学做起来并不容易。回顾在罗马的日子,菅凤增笑言:“我是从缝皮起家的。”所谓“缝皮”,就是在医生做完手术后,为病人把皮肤缝好。
初到罗马,菅凤增先从住院医师做起,负责病人的日常生活。病人们一开始并不认可这位外国医生,一开口就是“中国人”,连“医生”都不称呼。
菅凤增毫不气馁,他技术精湛,耐心细致,设身处地为病人着想。经过他缝合伤口的病人会对要做手术的病友说:“那个中国人缝得太好了,一点都看不出来。我的(颈椎伤口)就是他缝的,第二天就能下床,你手术时也让他缝吧。”
很快,菅凤增在病人中就小有名气,病人对他的称呼也从“中国人”变成了“中国医生”。医生和导师也开始注意这个踏实认真的中国小伙子。
晚上,值夜班的菅凤增就向一同值班的男护士请教,请他们检查他写的病案。
菅凤增笑言:“那帮护士老哥们儿很仗义,他们会指出我病案中的各种错误,告诉我别的医生是怎么写的。”
慢慢地,菅凤增的病案就挑不出错了。
“我在罗马第一年和第二年主要跟护士学习,第三年第四年跟医生学,第五年开始才跟着导师,接受导师的指导。”菅凤增说,“当时跟我一起进入住院医生行列的,有越南同学,也有也门同学,最后只有我一个人毕业拿到文凭了。”
在罗马大学,菅凤增接受了欧洲正规的临床医师培训,临床技术和能力大大提高,这对他回国以后的工作帮助颇多。
“海外学习,最主要的是开阔了眼界和思维。学习的是方法,而不是单纯的技术。”菅凤增说,“现在我所做的都是自己慢慢摸索出来的,这都得益于创新思维的形成。”
在几年的手术实践中,菅凤增还设计了2个小工具,都申请了专利,其中削骨刀已经由厂家在生产,准备拿到海外去推广。
医生的道义和责任
见证了西方发达国家先进的医疗体系和临床技术,满怀报国的理想和施展抱负的雄心,面对国内的现状时,菅凤增不是没有心理落差。
在事业初创时期,病人很少,他的压力也特别大。“作为一名医生,却没有病人,这是一件非常痛苦的事情。”菅凤增回忆起来仍是苦笑,“人都是很现实的,一个海外归来的外科医生,1年只有不到200例手术,能有什么前途?跟我一起‘创业’的同事们都在犹豫,我自己也很犹豫。”
从事着国内尚未普及的脊柱神经外科专业,菅凤增也很难得到业界的认可。为了交流学习,他也去参加学术会议,但那时国内还没有专门的脊柱神经外科专业学术会议,他只能参加骨科的学术会议。
在这些会议上,菅凤增认识了从事脊髓神经外科的修波——清华大学玉泉医院主任医师。两人都是“形单影只”,不由得惺惺相惜。
与印象中的外科医生不同,张荣教授清瘦儒雅,不像是手术室里要站台十几个小时做手术的外科医生,也许因为是儿科方面的专家,所以心“年轻”,外貌也很年轻。
小儿神经外科≠成人神经外科缩小版
“神经外科还分小儿版,年纪小的单独分出来是因为比较‘小’吗?”结果张教授认真地说:“小儿神经外科绝不是成人神经外科的缩小版,单独把它分出来作为神经外科的一个亚专业是特别有必要的。小儿因为生理上的特殊性,所以有很多疾病是成人并不会出现的。”
张教授在2002~2005年间分别在德国梅茵茨大学神经外科与美国加州大学旧金山分校(UCSF)医学中心神经外科做访问学者,在国外学习小儿神经外科的专业知识。回国后就着重开展临床亚专科工作,2005年华山医院神经外科正式成立小儿神经外科亚专业组,建立并完善了这个神经外科中的小众亚学科。
小儿神经外科有自己的特点特色,绝不是成人神经外科的缩小版。比如从先天性疾病来讲,主要以小儿神经系统的畸形为主,包括多种类型,且很多类型在开展成人神经外科时并没有留意到,所以处理上会有些不正确,如小儿的脊柱裂,以前只知道切除包块,关闭闭合不全的椎管,但其实更要注意修补缺损、切除瘘管和重建神经管的过程。另外,从小儿神经系统肿瘤来说,小儿神经系统肿瘤有的并没有成人版。有的成人恶性肿瘤恶性程度非常高,即使手术后预后亦不佳。但有些小儿的恶性脑肿瘤手术后,配合个体化治疗,生存十年以上的非常多。
小儿脑肿瘤早发现
儿科医生也叫“哑医”,因为孩子的表达还不够成熟,会影响对疾病的描述。张教授把临床上见到的儿童分为“小小孩”和“大小孩”。对于“小小孩”,如一岁以内的婴幼儿,他们不会表达不舒服,得靠大人发现。张教授说,如果发现小孩子习惯于用一侧手,另外一侧的手不大用,这时就要怀疑小孩子不活动的那侧肌力是否比较差。另外,发现小孩子哭吵得很厉害,或者出现惊厥等,家长都要足够重视。对于更小的、头颅囟门还没闭合的小孩,如果颅内压高,则短期内头围会增长过快,甚至眼睛不愿意往上看,这点也需要引起家长注意。孩子频繁呕吐也要当心,小孩子呕吐虽然常见,但是经常性、喷射性的呕吐还是应该提高警惕,排除胃肠道疾病后,可筛查是不是有脑部疾病。
至于“大小孩”,早期最常说的症状是头痛,家长可发现孩子有走路不稳、眼睛看东西看不清等症状。其中有的小孩子到肿瘤很大了才会发现,如脑室内肿瘤早期视物不清并不明显,等到视力很差了才来看,也就是等到脑积水出现,头痛、呕吐,甚至看不见了才来就诊。这时候疾病往往已经到后期了,肿瘤往往已经长得比较大了。
“大小孩”如果出现视力改变,当然首先要查一下视力能不能矫正,视野有没有缩小。比如鞍区颅咽管瘤,在视交叉前的肿瘤,孩子会有双颞侧偏盲,两边看东西就看不到,视力改变,视野缩小。有时候视物改变会伴有特定的症状,如爱饮水,多饮多尿,甚至有早熟现象,这时就要考虑孩子脑部鞍区是否有病变。
神经系统肿瘤没有有效的预防方式,只能尽力做到早发现。张教授建议,如果有直系亲属患过相关疾病的,如神经纤维瘤病、血管母细胞瘤,可以通过早期筛查血液,初步了解基因有无改变。
神经导航助精确切除病灶
目前小儿神经系统肿瘤的治疗优选手术切除,术后病理诊断报告对确诊肿瘤类型非常重要,关系到肿瘤的类型及分期,是指导后续放化疗治疗的重要指征。虽然有的生殖细胞瘤不手术,直接放化疗效果也不错,但不知肿瘤类型和分期,对临床放化疗剂量及用药都会有影响。
张教授说:“以前手术开展的比较少,是因为许多肿瘤生长部位很难手术,比如说松果体区、鞍区,从以前的技术、设备角度来讲,很难做到全切除。有的松果体区肿瘤因为手术难,医生觉得手术风险太大就放弃了手术,直接去做放疗、化疗了。但因为没有拿到最后的病理诊断,所以很多放化疗效果并不好。更有甚者,由于未能切除肿瘤,一些良性的肿瘤因得不到适当治疗而贻误病情。”现在,通过显微外科技术,就可以相对安全地切除肿瘤。对于位于功能区的肿瘤来讲,通过神经导航和神经电生理监护技术,可以精确地标明功能区,准确定位肿瘤,很小的肿瘤都能找到,使肿瘤能切除干净,且危险区的提示又能让医生避免手术触碰功能区而造成损伤。张教授说,现在能够通过手术治愈更多的患者,作为医者,他还是很受鼓舞的。
儿童神经系统肿瘤手术后康复比成人要好,因为小孩子正处于不断发育的过程中,其神经系统重塑性好。对于恶性肿瘤,放疗和化疗是很好的控制肿瘤复发的方式。一般来说,5岁以上小儿可选择放化疗,5岁以下的患者一般不建议放化疗。
亚专科,术业更专攻
小儿神经系统疾病包括神经系统肿瘤、先天性畸形、脑血管疾病、癫痫等。国内小儿神经外科起步较晚,但经过几代医家的努力,于2006年成立了中国小儿神经外科专家委员会,2013年成立了中华医学会神经外科分会小儿神经外科学组。张教授介绍说,上海目前除了华山医院以外,开展小儿神经外科的医院尚有上海新华医院、上海儿童医学中心、上海儿科医院、上海儿童医院等。小儿神经外科亚专科的分出及学会的成立,很大程度地推动了小儿神经外科的发展,使学科间的交流更充分、更有效。
华山医院自从2005年开展小儿神经外科亚专科以来,特色做神经系统肿瘤、血管畸形、烟雾病等疾病的治疗。科里年龄最小的颅内肿瘤患儿6个月不到。在小儿中枢神经系统排名前5位的肿瘤中:髓母细胞瘤的肿瘤全切率为90%以上,结合术后放化疗,5年生存率达到80%左右;颅咽管瘤的全切率为95%以上,其中三脑室内的颅咽管瘤全切率为90%以上,次全切除后行伽玛刀辅助治疗的5年控制率达100%,术后无昏迷、瘫痪等早期严重并发症;5年来对于中枢神经系统生殖细胞瘤进行了系统的研究,并总结了临床经验,通过先手术切除或活检以明确肿瘤性质,再根据肿瘤具体类型进行个体化综合治疗以达到最佳治疗效果,疗效达到甚至超过国际同期水平。在对于颅裂脑膜脑膨出、脊柱裂脊膜脊膨出、小儿脑血管病的手术治疗也取得了令人满意的长期疗效。
儿童脑瘤的发生率在儿童肿瘤中仅次于白血病居于第二位。每年我国新增的脑瘤患儿约有7000左右。一般发病高峰年龄为5~8岁,男孩稍多于女孩 。
避免误诊,尽早治疗
患脑瘤的孩子,早期会出现呕吐、头痛、走路不稳、眼斜或者眼球不能上视、眼歪口斜、头颅增大、颈部抵抗或斜颈、身材矮小或肥胖、多饮多尿、癫痫发作、性早熟、发烧等症状。家长发现孩子出现类似症状时,应到医院进行CT、核磁共振检查,以确定是否患了脑肿瘤。
应提及的是,小儿肿瘤的某些症状,有时会与先天性脑积水、胃肠道疾病、脑膜炎、肠蛔虫症等疾病表现的症状相混淆,造成误诊。此外,家长对小儿脑瘤的症状不了解、小儿对痛苦表达不清、某些医生技术医术不够全面等,也会造成误诊。
治疗小儿肿瘤要尽早,原因在于:(1)从脑和神经系统的发育特点看,治疗越早,脑和神经系统的可塑性越大,效果越佳;(2)早治疗可避免不良姿势的形成、肢体畸形;(3)小儿性格及思维能力的形成,特别是教育心理,主要在学龄前,早治疗,有利于患儿全面成长。
治疗小儿肿瘤的方法,需根据肿瘤位置及性质来定。现将目前治疗儿童脑肿瘤的主要方法介绍如下。
多“路”入手
小儿脑瘤多发生在脑中线附近,如蝶鞍区、第三脑室、第四脑室等部位。儿童颅内中线肿瘤,特别是三脑室前、中、后部肿瘤,由于位置深、周围组织复杂,以往被国内外专家认为是手术的。而现在,我们在国际、国内首先提出通过胼胝体―穹窿间入路和前额纵裂入路,彻底解决此区域肿瘤不能切除的问题。
颅内囊肿行开颅手术,往往都存在复发、感染、出血等问题, 而采用颅内囊肿分流术,则可以有效地避免这些问题的发生。
鞍区肿瘤是小儿神经外科的多发病,肿瘤的全切除,可减少术后并发症,对小儿预后至关重要。对于颅内鞍区巨大肿瘤,一般一次手术难于彻底切除,但我们可根据肿瘤分期选择不同入路的手术方法,有效地解决术后出现严重并发症甚至死亡等问题。
治疗某些脑瘤惟一的选择
有的肿瘤,如生殖细胞瘤、脑干胶质瘤等,放疗可能是惟一的治疗选择。髓母细胞瘤、生殖细胞瘤,不仅要照射肿瘤的局部,为了避免肿瘤的播散,还要照射全脑和整个脊髓。
另外,对于手术切除不彻底的良恶性肿瘤进行术后放疗,都是有效的。
应用较少
小儿脑瘤的化疗目前应用较少,但对髓母细胞瘤和生殖细胞瘤采用化疗,效果还是相当满意的。
有的肿瘤,需要将以上三种方法结合起来治疗,我们称为“综合治疗”。但不管用哪种方法治疗,整体来看,小儿脑瘤的预后比成人差,其原因比较复杂。有些小儿脑瘤发现较晚,来诊时肿瘤已十分巨大或已有转移;有些是因为小儿脑瘤恶性的比例较成人大;有些则是肿瘤术后未坚持综合治疗。此外,需留意术后恢复,这也是治疗小儿肿瘤不可忽视的一步。
专家及科室简介
马振宇,我国著名小儿神经外科专家,从事神经外科临床工作30年,曾担任天坛医院神经外科多个专业组主任,是我国小儿神经外科学术带头人之一。率先在国内研究发现中枢神经细胞瘤,并开展此病的诊断及治疗工作;率先开展颅内囊肿腹腔分流术;率先开展胼胝体-穹窿间入路、前额纵裂入路来切除中线肿瘤,其治疗水平达到国际国内领先水平;在国际上率先提出儿童鞍区肿瘤术后癫痫与血钠紊乱密切相关,有效地控制术后癫痫的发生,明显地降低其致残率和死亡率。
现已完成神经外科成人各种手术2000多例、小儿各种手术3000多例,成功率达95%以上。其科研课题获北京市科技进步奖4项,参编专著5部,在《中华神经外科杂志》等核心期刊上发表专业学术论文50余篇。
【关键词】手术室;专科护士;培训
随着现代外科学的不断发展,外科手术的领域和范围日趋扩大,新手术方法、 新器械、 新仪器设备不断推陈出新,对手术室护士的整体素质和专业水平要求越来越高,促使手术室护理人员向高度专业化和一专多能方向发展,手术室护士也应当由随意全面参与型向专科定人参与型发展。本院是一所综合性大型三级甲等医院,开放床位1 366张,于2006年10月启用洁净手术室,共有18个手术间,年手术量达10 000余例,可开展肝肾移植、冠脉搭桥、脑动脉瘤切除、关节置换以及各种微创手术,现有护士42名。根据外科专业的特点共分6个专业组:心脏、神经外科、肿瘤、骨科、微创、脏器移植等,现将体会总结如下。
1 人员选择
本着个人志愿、科室安排、医生认可三项原则,但是申请专科护士必须工作满5年、护师以上职称方可填写专业志向表,还要具备较好的沟通能力、语言表达能力,具有钻研业务的精神。
2 职能和作用
提高手术配合质量,利用专业知识和技术为手术患者及医生提供优质高效的护理服务,指导和帮助本专业护理人员提高护理质量并提供专科领域的信息和建议,率先参与本专业的新业务新技术的发展,并提供手术配合经验,负责手术常规的编写,参与质检小组活动,负责本专业护理质量的考核评价工作。
3 培训方式
采用院内培训+院外进修的方式。先由高年资的主管护师进行专科带教,熟悉本专业的理论知识和常规操作,一对一组合,三个月之后考核,达到标准要求后再送往上级医院学习半年以上。
4 培训内容
重点掌握本专业的理论知识、所用特殊器械仪器设备 手术配合要点,另外还有社会学、 管理学、 行为心理学、 护患交流知识等。
5 技术达标
5.1 能熟练准确的做好专科手术前的准备工作和术后处理。
5.2 专科手术摆放合理舒适。
5.3 专科手术器械使用娴熟。
5.4 掌握专科手术的安全防范与措施。
5.5 熟悉专科手术配合的特殊要求。
5.6 掌握本专科的理论知识。
6 三级管理
实行三级管理制:护士长-专科组长-专科护士。由各专业组长定期召开本专业组成员会议,讨论手术配合的质量,本专业的发展,并定期深入病房,参与查房,广泛征求患者及外科医生的意见,同时对本专业所用器械、设备定期保养并提出申购意见,及时汇总反馈。
体会:通过手术室专科护士的培养,提高了护士配合手术的主动性、准确性和默契性,缩短了手术时间,提高了外科医生的满意度,同时也提高了护士参加专业学习、参与科研、参与论文写作的主动性和积极性,有利于培养出高度专业化和一专多能的现代手术室护士[1],以适应现代大型综合性医院的发展,提高了工作质量和效率,值得推广。
博观而约取厚积而薄发
自2002年于暨南大学攻读硕士学位起,杨荣骞选择现代医疗仪器作为研究方向,不仅在电子信息、计算机应用与仪器仪表的理论和设计方面打下坚实的基础,而且扩展了基础医学知识,紧密结合临床对医学仪器的需求,负责企业规划的多项医疗器械新产品的研发,完成了妇产康复治疗仪、LEEP手术系统等5个产品的研制。
在上海交通大学攻读博士学位期间,他师从中国无创医学领域开拓者之一陈亚珠院士从事肿瘤物理治疗领域的研究。深入研究实时温度测量的理论和技术,提出了基于结构光的三维红外成像方法,在结构光系统标定、三维表面数据快速重建等方面取得了创新性成果。发表SCI论文4篇、EI论文3篇,获国家发明专利授权1项。
进入华南理工大学生物医学工程系任职后,杨荣骞组建和带领由青年教师、博士生和硕士生组成的科研小组,开展以手术导航、心功能评价和放射治疗等为特色方向的理论与应用研究,主持承担国家自然科学基金及省、市级科技项目多项。提出基于配准的四维心脏图像全自动分割、精确近红外摄像机标定、标记点自动提取与立体匹配等新方法,设计高精度近红外光学定位系统,完成了手术工具的标定、跟踪定位等算法。发表学术论文25篇,其中SCI论文3篇、EI论文7篇;申请国家发明专利6项,其中授权1项;获软件版权1项。
紧跟前沿科技结合临床应用
随着生活水平提高和生活方式变化,人类预期寿命在延长,但心血管疾病发病率和死亡率也在不断上升,对国民健康形成巨大威胁。心血管疾病的早期诊断和预防已成为全球关注的重大问题。在心脏医学影像领域,常见的有MRI、SPECT、CT、US等,基于不同图像来源可重建出不同精度的模型。近年出现的双源CT(DSCT),为采集清晰动态的心脏图像提供了可靠的影像学保障,可实现在无需使用β-受体阻滞剂和不受心率影响的情况下对心脏病患者进行成像。CUDA(computeuni fieddevicear chitecture)是建立在图形处理单元(graphic proces singunit,GPU)基础之上的通用计算开发平台,通过它可以将GPU视为一个并行数据计算的设备。利用DSCT提供的良好的心脏断层图像,结合GPU并行计算能力,为可视化心脏辅助诊断系统的研究提供了良好的医学影像学和计算机基础。
紧跟这项前沿科技,杨荣骞主持完成了“基于GPU的心脏DSCT系列图像精确分割技术及三维可视化研究”(中央高校基金面上项目),采用基于模板的配准技术实现创新的四维心脏图像的全自动分割,不仅大大减少了医生半自动分割图像的时间,而且提高了分割精度。通过与广州总医院放射科密切合作,还获得了冠脉灌注测评和动态心功能评价方法等相关研究的新成果。将进一步结合临床影像数据和医学专家知识,构建符合国人特征的具有临床应用价值的辅助诊断和评价模型。
在肿瘤开颅手术前,须先进行手术入路规划。目前,神经外科医生一般是根据影像学提供的病灶信息,结合自己的经验,采用定性的方法设计勾画开颅部位。由于对肿瘤的形态、尺寸及空间位置不能精确量化,往往造成较大切口引起更大损伤,也可能因反复探查而拖延术前计划时间。依靠经验定性方式的入路规划也不利于术中脑功能区保护和有效完全切除肿瘤。如果采用立体定向头架或神经外科导航系统,则能精确定位脑部肿瘤,且正确引导手术入路的方向和深度,但费用昂贵、操作繁琐,难于在医院普及。
为克服人工经验方法的不足,提高定位精确度,减小手术损伤,保障手术的有效性和安全性,杨荣骞团队成功研究一种不依赖昂贵设备,且操作简便,易于掌握的辅助肿瘤开颅手术入路规划方法和软件,基于术前检查获取的医学影像数据,确定肿瘤病灶的三维形态和空间位置,对肿瘤、头皮表面和设定标志点进行三维可视化重建。在这个虚拟半透明可视化模型中可直观地看到肿瘤在头皮的投影,人机界面能够辅助医生进行手术入路规划设计,以实际尺寸等比例打印方式输出规划结果。该项技术与广州总医院神经外科合作研发,并得到临床试用60多例,明显比人工经验方法提高了定位精确度,减小了开颅创口,缩短了入路规划时间。该成果的进一步研究发展,将结合生物力学机理研究有效抑制开颅后脑漂移对肿瘤定位的影响,把电刺激获取的脑功能区位置映射到MRI影像中为医生提供更丰富的信息规划手术路径。
致力导航技术延伸医生视觉
手术导航为微创手术提供了重要的辅助手段,从一开始就在神经外科中得到应用和大力发展,特别是对颅脑肿瘤手术治疗而言,实现了手术医生的视觉延伸。通过术前计划和虚拟导航辅助制定详尽的手术计划,指导术中精确定位,对提高手术精确度,保障手术安全有效,提高手术效率发挥了极大作用。手术导航是现代医学影像、双目视觉、虚拟可视化、立体定向等技术与计算机应用技术有机结合构成的医疗仪器系统,目前的手术导航产品最成熟的技术主要是在术中导航精确定位部分,已经可以达到较高的跟踪定位精度。关于术前计划部分,主要是虚拟手术研究领域的相关进展,在CT、MRI图像融合技术及应用软件方面取得较好成果,但是还未有机地融入到手术导航系统中。此外,手术导航的术后评估方法已经逐渐进入研究关注范围,但现有进展不够深入,基本未形成示范性有价值的指导。
鉴于导航技术在现代医疗设备中的重要地位和面对关键技术难点提出的挑战,杨荣骞主持承担了“高精度近红外光学导航技术”(中央高校基金重点项目)和“手术导航中高精度大视场光学定位技术研究”(国家自然科学基金项目)。由于光学定位技术具有定位精度高,使用灵活,基础技术较成熟等优势,且得到广泛的应用,因而选择光学定位技术构建系统并深入开展导航技术研究。仔细分析了目前光学定位技术存在的两个主要缺点:一是光学成像设备受摄像机有效视场限制,使得手术必须在摄像机的有效视场范围内完成;二是手术中光线容易被阻挡。医生只能调整成像设备或者手术工具到合理的位置来完成定位,给实际使用带来了很大的不便。杨荣骞提出创新的能够自动跟踪手术工具的大视场高精度近红外光学定位技术,达到克服上述缺陷的目的。每个摄像机的内外部参数都通过光学测量精确标定,实现了多件手术工具高精度定位和实时跟踪。基于FPGA(现场可编程门阵列)新设计了一种近红外光学定位单元,实现多摄像机的动态图像信号同步采集,很好地消除了由于图像采集不同步而产生的抖动现象。
[摘要]尽管我省神经外科发展起步较慢,但是经过50多年努力,我省神经外科发展历史经历了起步、创业和发展以及全面提高的阶段,目前在临床、科研、教学、学术交流、学科学会建设等各方面事业全面发展。
[关键词]神经外科 学科建设 学科发展
回顾世界神经外科的起源,有证据显示大约在12000年前的新石器时代就有学者对颅骨进行尝试性的操作,中国神经外科发展的传说可追溯至公元前3世纪(AD 222~280),神医华佗曾试图为魏王曹操行开颅手术以治疗头疾。神经外科学在医学中是最年轻、最复杂而又是发展最快的一门学科。随着解剖学、麻醉学的发展,手术显微镜的应用,国际间的技术交流,我国神经外科发展日渐成熟。但也很不平衡。我省神经外科发展起步较慢, 1956年,福州神经精神病院在谢子康主任的主持下,施行了我省第一例脊髓肿瘤的切除术,宣告我省神经外科的发展拉开了序幕。
1 福建省神经外科发展史
回顾过去50多年来,我省神经外科发展史经历了起步、创业和发展以及全面提高的阶段,主要表现如下:
1.1 神经外科萌芽起步阶段
我省神经外科技术起始于20世纪50年代。福州神经精神病医院谢子康主任于1956年主持施行了我省第一例脊髓肿瘤的切除术,不久福州市第二医院郑遒光主任做了一例临床上诊断为小脑肿瘤的颅后窝减压术,这两例中枢神经系统手术宣告我省神经外科事业拉开了序幕。50年代末,郑遒光主任与福州中国协和医院程法平主任合作开展了一些脑肿瘤和脊髓肿瘤的摘除术,尽管当时由于病例少,缺乏经验,设备简陋,所以手术死亡率较高,这些萌芽阶段的手术仍为我省神经外科今后的发展奠定基础。
1.2 神经外科创业阶段
在党和政府的重视关怀下,从50年代末开始各单位陆续选送人员外出培训。福建医学院附属合组医院送刘俊翰到上海华山医院进修,福州市神经精神病院选送黄克清到北京宣武医院(即现在的北京市神经外科研究所)进修,后又送陈锦峰到南京工人医院进修,厦门市立医院梁燕瑜和龙溪地区医院冯兆森也先后到北京宣武医院进修,以上人员均在学习期满后回原单位开展了神经外科工作,并在他们的带领下逐步形成了各所在单位的神经外科专业组。1959年底福建医学院附属合组医院率先开展了以脑外伤为主的一般手术。1960年,福建省神经精神病医院(原福州精神病院)正式成立了神经外科,有独立病房和专职医师7名,开展了脑肿瘤和脑外伤手术,厦门市立医院和龙溪地区医院也先后开展了神经外科的诊疗工作。由于受到“”的冲击,我省神经外科工作几乎处于瘫痪状态。
70年代初,黄克清、陈金雄到福建省立医院后立即开始组建神经外科,刘俊琛、陈锦峰先后调回福建医科大学附属医院组建神经外科,全省各地也都增添了一些神经外科人员,使我省神经外科事业恢复了生机;从1972年起,省立医院先后为部队和地方举办了几期颅脑外科培训班,为全省各地市培训了大批的神经外科专业人员,使神经外科队伍逐步扩大。此时省内能够开展以脑外伤和脑肿瘤为主的一般手术,以及高血压脑出血的外科治疗和缺血性脑血管病的颅内外血管搭桥术。全省地市级医院也开展了脑外伤的救治手术。许多地、市县医院都有了开颅器械并配有神经外科的专职或兼职医生,能处理神经外科的常见疾病。
1.3 神经外科全面发展阶段
进入上世纪八十年代后,我省神经外科事业有了全面的发展。20世纪八十年代中期,省立医院和协和医院先后购进了颅脑CT扫描机,九十年代初协和医院进口了西门子的DSA,为诊断神经系统疾病提供了有利条件,促进了神经外科的发展和提高。全省各地市医院全面开展了神经外科手术,许多地市医院成立了神经外科或神经外科专业组,许多医院实行“走出去、请进来”方式推动本地神经外科的发展,一方面选派优秀外科骨干到北京天坛医院、上海华山医院等地学习进修;一方面引进人才,担任学科带头人,厦门中山医院引进了张俊卿、莆田市立医院引进了林秋泉、莆田县医院引进了林光畴后,使这几所医院的神经外科得到了迅速的发展。省内不少单位和国内重点神经外科单位合作,邀请国内著名神经外科专家到我省讲课、技术指导和专业人员互派学习等,有力地推进我省神经外科诊疗水平与学术水平的提高。部分的县市级医院也在此阶段开展了颅脑外伤手术工作,这些基层单位的开展神经外科为早期抢救危重病人担任重要角色,这些是我省神经外科全面发展重要的组成部分。
1985年,福建医学院附属第一医院成立了神经病学研究室,开展了血肿内注入尿激酶治疗高血压脑出血的新疗法,并对脑血管畸形注塑模型做了观察,为脑血管畸形立体结构的研究提供了新方法;福州总医院开展了立体定向临床与基础研究,并独立设计制作了立体定向仪规划方案;八十年代末,杨卫忠由省立医院调往福建医学院附属协和医院后重新组建神经外科,并完成了许多高难度的颅脑手术。该科在短短的十年时间里,医疗、科研、教学等方面都有了很快的发展,随后还成立了福建医科大学神经外科研究室和福建省神经外科研究所,承担了十多项省、部、厅级科研攻关项目,先后获得福建省或卫生厅10项科技成果奖。
2 我省神经外科发展现状
近十几年来,随着科学技术的迅速发展,新技术、新材料不断涌现,尤其是进入信息时代以来,由计算机辅助的先进仪器日新月异,以及在福建省医学会神经外科学分会第三届委员会杨卫忠主任委员带领下,完成了地市级分会的建立和健全,加强国内外和全省神经外科学术交流,推动了我省神经外科走向成熟的发展阶段,主要表现:
2.1临床治疗工作全面开展和提高
从上世纪九十年代开始,省地市级医院全面开展神经外科,许多单位都积累了大量临床资料和丰富的经验;所有的县级医院也都成立了神经外科或神经外科专业组,成为全省各地开展神经外科工作的前沿阵地,我省神经外科已经形成了系统的三级治疗网,全面开展中枢神经外科系统疾病的防治。
新技术、新业务的开展成为近二十年来的新亮点,尤其是伽玛刀、神经导航、多功能高精密度的显微镜、神经内镜以及神经电生理监护系统等新设备在临床上的应用,推动神经外科事业的全面发展。
2.1.1 显微神经外科手术
显微镜有良好的照明, 清晰度高,术野内病变组织和邻近结构放大,加上配合使用双极电凝器、显微手术器械、激光刀、超声吸引等,使手术精确度和准确性更好,损伤邻近重要结构的机会减少,手术治疗效果显著提高,手术并发症和手术死、残率明显降低。由于显微神经外科手术具有上述优越性,很快受到神经外科医生重视,神经外科手术由肉眼下、眼镜式放大镜下手术,进入显微神经外科时代。上世纪90年代初福建医科大学附属协和医院、附属第一医院和福州总医院等单位神经外科引进了手术显微镜,有力地推动了我省神经外科显微手术工作。目前显微外科手术已经普及到我省、地市级乃到县级医院,应用范围也逐步扩大到几乎所有神经外科手术,如颅内动脉瘤、动静脉畸形、血管重建手术、脑室内肿瘤、鞍区肿瘤、颅底肿瘤、以及过去认为属于手术的脑干肿瘤和脊髓内肿瘤等。目前,显微神经外科手术已成为治疗神经外科疾病的主要手段,开展显微神经外科手术的范围和比例,已是衡量神经外科技术水平的主要条件之一。
2.1.2 神经导航辅助下中枢神经系统疾病手术治疗
复杂的神经系统三维解剖结构及病灶精确定位一直是困扰神经外科手术的一大问题。神经导航系统把病人术前的影像资料与术中病人手术部位的实际位置通过高性能计算机紧密联系起来,由于它准确地显示了中枢神经系统三维解剖结构及病灶的空间位置及其毗邻,因此,神经导航系统不但可应用于包括活检在内的所有手术,而且还能够帮助手术者完成许多复杂而精细的操作,将正常神经、血管等重要结构的不必要损伤减少到最低限度。厦门市中山医院、协和医院和福州总医院先后引进了神经导航系统,并开展了导航辅助下神经外科手术,据查新,截至2006年6月,协和医院杨卫忠教授已经开展了389例神经导航辅助下手术,报道例数全省最多,病种包括脑膜瘤、胶质瘤、神经鞘瘤、垂体腺瘤、转移瘤、颅咽管瘤、海绵状血管瘤、血管网织细胞瘤、生殖细胞瘤、颅内动静脉畸形和颅内动脉瘤等。299例脑肿瘤全切除279 例,占93.3 %;46例动脉瘤全部夹闭成功;44例脑AVM中全切除40例, 4例次全切除,无手术死亡。
2.1.3 脑血管疾病的综合治疗取得全面发展
脑血管病病情复杂,其破裂出血后危害甚大,再出血及脑血管痉挛是病人致死致残的重要原因。脑血管病以高血压脑出血、脑动静畸形和颅内动脉瘤以及缺血性脑病为主。目前全省各地县医院基本开展了高血压脑出血手术治疗,根据病人情况、出血量多少和部位等情况采取不同手术治疗策略。随着影像学技术的发展和手术设备的不断改进,高血压脑出血的手术治疗方案也从早期单纯扩大骨瓣血肿清除术和锥颅血肿清除术发展到现在小骨瓣开颅血肿清除、立体定向血肿清除、神经导航血肿清除、显微镜和内窥镜辅助手术清除血肿等多种手术方案,最大限度地减少了脑神经、血管以及重要结构的损伤,提高病人生活质量。
目前省立医院、协和、附一、福州总医院和厦门、泉州和漳州等地市级医院已经全面开展了颅内动脉瘤的手术治疗。福建医科大学附属协和医院杨卫忠教授在90年代中期就率先独立开展动脉瘤夹闭术,福建医科大学附属第一医院康德智教授应用了“锁孔”入路夹闭动脉瘤手术,目前我省已经积累了丰富的动脉瘤手术治疗经验。同时,对于动脉瘤介入治疗也取得较好的开展,各省级医院神经外科也相应成立了神经外科介入治疗组,这对于治疗颅内动脉瘤提供更多的选择。
2.1.4 新设备应用,丰富了神经外科的治疗手段
1998年开始,协和医院在省内率先开展了脑肿瘤的伽玛刀治疗,截至2006年12月,已经积累了4352例颅内疾患伽玛刀治疗病例,病种涵盖脑肿瘤、脑血管病、脑功能性疾病等,其中2880例获得了较长时间的随访,疗效满意;福建医科大学附属第一医院和省立医院先后开展了脑细胞刀治疗帕金森氏病,取得预期效果;福州总医院开展了X刀治疗颅内肿瘤,积累不少成功病例。这些新设备应用,为治疗颅内疾病提供有效的补充。
2.2 全省各地神经外科队伍不断扩大,技术力量不断增强
截至2005年10月,全省现有神经外科医师近400人,现有高级职称者达80余人。许多三级医院引进了学科带头人,如泉州市第一医院引进了神经外科专业田进军主任,厦门中山医院引进田新华主任、厦门市医院引进了王占祥主任和福建省人民医院引进李会忠主任和任新海主任,这些人才的引进为发展本地区神经外科事业提供了人才保证。许多青年医师也走出去,前往国内著名神经外科中心学习进修,回到原来单位成为神经外科技术骨干。近些年来有条件的单位还引进一些博士,为福建神经外科队伍注人了新鲜的血液。
协和、附一、总院、厦门市医院、厦门中山医院、莆田市医院等单位先后被列为福建医科大学的硕士研究生的授予点,目前拥有硕士生导师15位,近10年已经培养并毕业硕士研究生50余名;协和医院也是神经外科博士授予点和博士后流动站,作为唯一一名博士生导师,协和医院杨卫忠教授自行培养毕业博士研究生6名。这些人才培养,为我省神经外科事业发展提供了技术支持。
2.3 全省学术交流的开展和各地市学会的成立
经中华医学会福建分会批准,福建医学会神经外科学分会于1991年12月正式成立,并召开第一次学术交流会,之后分别召开了第二次学术交流会(1993年,南平)、第三次学术交流会(1995年,莆田)和第四次学术交流会(1998年,厦门),同期还举行了华东六省一市神经外科学术会议,这些学术活动为我省神经外科同仁提供了基础理论、临床、科研、新技术、新进展以及护理等方面的经验交流。
2000年10月,福建省医学会神经外科学分会顺利进行第二届委员会换届选举,新一届委员会在杨卫忠主任委员带领下,团结全省神经外科同仁,开拓进取、全面开展我神经外科事业,并取得丰硕的成果。从2000年开始,每一年举行福建省神经外科高级研讨班,每二年举办福建省神经外科学术交流会和福建省神经外科新进展学习班,每个季度在福州地区举行神经外科病例讨论交流会,这些学术活动为全省神经外科大夫提供较好的交流平台,有力推动全省神经外科事业的发展。
2.4 海峡两岸学术交流蓬勃发展
2005年10月10日―15日,福建省第八次神经外科学术会议暨首届闽台神经外科学术交流会于在美丽的漳州花博园胜利召开,由台湾医事联盟理事长高明见教授和台湾神经外科联盟理事长黄棣栋教授组成的台湾医师代表团应邀参加本次首届闽台神经外科交流会,来自全省各地265名神经外科医师与台湾宝岛的21名医学专家欢聚一堂,互相交流,共同探讨当前国际神经外科发展趋势和海峡两岸神经外科发展状况。大会共收到373篇海峡两岸高质量医学论文, 内容涵盖显微神经外科、导航、内镜、血管内、锁孔、放射、分子神经外科、神经影像以及神经外科护理等,大会设专题讲座及讨论、大会发言、大会交流,以及新技术、新产品的介绍与展览等。16位台湾医学专家和56位我省医学专家在大会作了精彩的发言。本次大会有力地推动我省神经外科学术的发展,促进闽台神经外科的学术交流,促进和加强全省及海峡两岸神经外科工作者之间的友谊和团结。会议期间,为了进一步加强与发展相互间的良好互动关系,海峡两岸同道本着相互尊重、平等互利、相互学习、共同发展的原则,福建省医学会神经外科分会与台湾医事联盟协会签订海峡两岸双方互访、互相交流协议书。这次大会还进行福建省医学会神经外科学会换届选举并成立了第三届委员会,杨卫忠教授连任神经外科学分会主任委员。
2007年10月11日~15日,福建省第九次神经外科学术会议暨第二届闽台神经外科学术交流会在泰宁大金湖畔胜利召开,台湾医事联盟理事长高明见教授再次率团参加本次第二届闽台神经外科交流会,来自全省各地275名神经外科医师与台湾宝岛的10名医学专家欢聚一堂,互相交流,共同探讨当前国际神经外科发展趋势和海峡两岸神经外科发展状况。台湾专家带来的当今世界神经外科最新理论,引起我省神经外科大夫高度重视,尤其高明见教授提出“性胞免疫法”,是目前治疗肿瘤的最新免疫疗法,而高振兴教授介绍的“神经脊柱外科新进展”,代表最前沿的学术研究新成果。会议期间,海峡两岸专家还对“锁孔”神经外科、微创神经外科等前沿学术研究进行广泛的交流。大会还决定第三届闽台神经外科交流会将于2008年10月在宝岛台湾举行。
2.5 神经外科基础研究取得突破
近十几年来,我省大力开展神经外科基础与临床研究,取得了丰硕的研究成果。协和医院杨卫忠教授承担的福建省科技厅和福建省教育厅共同资助的课题《第10号染色体上抑癌基因功能丧失与胶质瘤增殖、侵袭、血管形成及预后关系的研究》,在国内首次发现第10号染色体上抑癌基因PTEN和DMBT1基因功能丧失与胶质瘤增殖、侵袭、血管形成及预后关系密切,为今后胶质瘤基因诊断及基因治疗提供了翔实的理论依据。该系列研究达到国内领先的水平,已经陆续在全国性刊物发表系列论文14篇,并获得福建省科学技术进步奖三等奖。杨卫忠教授课题组还在榄香烯抗肿瘤和脑缺血细胞凋亡机制中也取得可喜成果,在国内外15篇。附属第一医院康德智教授承担了省、部、厅级科研课题,在胶质瘤免疫治疗基础研究取得丰硕成果,林志雄主任的《人脑胶质瘤血瘤屏障与侵袭特征及其相关机制的系列研究》于2005年获得福建省科学技术进步奖二等奖,这是我省神经外科的骄傲。福州总医院王如密教授和王守森教授课题组在经蝶入路解剖学研究提出许多新理论,并出版了专著,为临床手术入路提供理论依据。
【关键词】 脑胶质瘤;超声
作者单位:130000 长春,吉林大学中日联谊医院神经外科
通讯作者:房晓萱1 术中超声的发展史
自19世纪末到20世纪初,在物理学上发现了压电效应与反压电效应之后,人们解决了利用电子学技术产生超声波的办法,从此迅速揭开了发展与推广超声技术的历史篇章。1922年,德国出现了首例超声波治疗的发明专利[1]。1939年发表了有关超声波治疗取得临床效果的文献报道。40年代末期超声治疗在欧美兴起,直到1949年召开的第一次国际医学超声波学术会议上,才有了超声治疗方面的论文交流,为超声治疗学的发展奠定了基础。1956年第二届国际超声医学学术会议上已有许多,超声治疗进入了实用成熟阶段。国内在超声治疗领域起步稍晚,于20世纪50年代初才只有少数医院开展超声治疗工作,公开的文献报道始见于1957年。到了70年代有了各型国产超声治疗仪,超声疗法普及到全国各大型医院。术中超声[2](intraoprative ultrasound, IOUS)是在超声显像基础上为进一步满足临床外科诊断和治疗的需要发展起来的一门新技术,已经发展成为超声医学的一个重要分支。自上世纪50年代早期,French等就利用A型超声的脉冲信号来检测切除脑组织和尸体标本内的肿瘤,此后WID和Reid利用A型超声在手术中准确地诊断了一例恶性脑肿瘤,这是第一次在神经外科手术中通过超声技术检测到病变。1961年Shlegel在肾结石手术中使用超声,1981年日本Makunchi率先将IOUS应用于肝脏外科领域,此后外科医师已日益将其广泛用于各脏器的手术操作。80年代至今,各种高分辨率,快速实时显像装置的开发与新型手术探头的不断改进,是IOUS提高到一个新水平。上世纪80年代以来,高分辨率实时超声显像设备的发展和术中专用探头的出现,是术中超声技术得到迅速发展。90年代后,彩色多普勒、能量多普勒技术和腔镜超声开始应用于手术中,并出现了笔式探头、Ⅰ型探头、穿刺探头等多种术中探头,使得术中超声灵活度提升,分辨率提高,穿透力增强,并且术中超声具有实时、灵活方便、安全无创、定位准确、费用低廉、可反复检查等优点,引起越来越多的外科医师的重视。
2 术中超声在神经外科的应用
神经外科手术中定位的准确性的问题是手术成功与否的一个很重要的因素[3]。由于在手术中很多病变经脑表面不能被发现,为了显示脑组织内和脑被覆下地病灶,神经外科医生需要切开或牵拉作为完整实体的脑组织,而为了不增加脑损伤的情况下将病灶切除,则除了传统神经外科训练和随后积累的经验外,影像学机制的支持也是十分必要及关键的。
2.1 在颅内动脉瘤手术中的应用 颅内动脉瘤是一种致残、致死率较高的脑血管意外疾病。80%的蛛网膜下腔出血都是由颅内动脉瘤破裂引起的[4]。大部分颅内动脉瘤患者平时没有自觉症状,但是一旦发生蛛网膜下腔出血,死亡率可达50%,因此,颅内动脉瘤在神经外科有“定时炸弹”之称。开颅行动脉瘤夹闭术仍是其主要的治疗方法,但手术的治疗效果可能会由于术中动脉瘤夹位置放置不当或动脉瘤未夹闭完全受到严重影响。如果动脉瘤夹闭后出现邻近血管的狭窄或闭塞,会导致该血管供应区的脑组织缺血甚至梗死。如果动脉瘤夹闭不全,会仍然存在出血的风险。国外学者相继报道了微血管多普勒在颅内动脉瘤手术中的应用研究Bailes等在对35例患者共42个动脉瘤手术中研究显示:术中动脉狭窄的检出率为35%,并进行了瘤夹调整,结果认为IMD是一种可靠的术中监测手段,多数患者术后无需再复查DSA。Marchese等对13例动脉瘤患者术中行微血管多普勒监测发现,由于IMD的应用术后未出现相关并发症。国内方面崔华等人研究显示37例行动脉瘤夹闭术的患者中,共有11例(30%)动脉瘤夹被重新放置[5]。其中有2例IMD监测到血管狭窄的患者术中显微镜下却观察到血管充盈、搏动较为满意,提示术中通过肉眼观察血管搏动、充盈现象判断夹闭情况亦不能完全除外血管狭窄可能,特别是较为复杂的动脉瘤。该组患者术后所有患者均复查DSA结果显示动脉瘤完全夹闭,未见载瘤动脉或(和)邻近分支血管狭窄、闭塞,与术中IMD监测的结果相同。所以,在颅内动脉瘤手术中,术中实时超声对载瘤动脉及周围临近血管的血流监测是十分必要而且具有意义的。
2.2 术中超声在脑肿瘤中的应用 脑肿瘤主要包括脑膜瘤、胶质瘤、前庭神经鞘瘤、表皮样囊肿等,开颅手术切除仍是其最主要的治疗方法[6]。而手术中的切除率则是患者的预后及肿瘤复发的关键因素。不正确的手术入路及不必要的探查可能对患者造成极大的伤害。随着术中实时超声的应用上述问题得到了很好的解决。
2.2.1 手术中常规开颅至硬膜,利用神经外科专用手术超声探头进行检查,可以准确地判断病变的位置、边界,通过脉冲多普勒还可以判断肿瘤的供血动脉和相应的回流静脉。术中超声还可以根据病变的发生部位、回声特点来判断病变的物理性质(囊、实性)。通常囊性病变的典型表现为无回声,边界清晰,后方强回声。
2.2.2 判断病变的切除程度。肿瘤术后残留是其复发的一个重要根源。术中实时超声的引进,可实时监测手术对肿瘤的切除情况,若有残留,则可根据超声显示的残留部分再次切除。国外Woydt等对45例幕上胶质瘤切除后进行了78次组织活检,将“残留肿瘤”的IOUS表现与组织学进行对照,结果表明,IOUS发现残余肿瘤具有很高的特异性,能提高肿瘤全切程度。由此可见,术中实时超声在脑肿瘤手术中应用价值很广,对提高手术疗效有着很大的益处,目前国内外尚无因行术中超声造成脑挫裂伤及颅内感染的报道。
2.3 术中超声在神经外科其他手术中的应用 术中超声目前除了在颅内动脉瘤及脑肿瘤手术中得到了广泛的应用,在颅内其他手术中应用也日趋广泛。像海绵状血管瘤典型变相为边界清晰的强回声,中心多呈蜂窝样改变;动静脉畸形的典型变现为五彩镶嵌的血管团,同样利用彩色多普勒可准确地判断其供血动脉及引流静脉。
3 术中超声的展望
神经系统导航及术中MRI是近些年来新兴的前沿方法,但有着不可避免的弊端。手术牵拉、肿瘤切除、脑肿胀及脑脊液流失等引起的术中脑漂移,精度下降:术前术中很多因素可能影响导航系统的精确性。如何纠正术中脑漂移是神经导航技术亟待解决的问题[7]。术中开放式磁共振可提供精确的实时影像,是解决影像漂移最理想的方法。 但手术室需完全屏蔽磁场,且手术器械、显微镜、监护麻醉等设备均为特殊磁相容材料,成本过高,限制了其在临床上的广泛应用。一般认为:脑移位的主要原因有颅骨骨瓣去除、硬脑膜打开、脑脊液流失、病变切除、脱水剂的使用以及重力影响等,且受骨窗位置及颅内压的影响,病变移位的方向也难以预计。术中开放式磁共振可提供精确的实时影像.是解决影像漂移最理想的方法。对于行开颅动脉瘤夹闭手术,术中DSA可显示血管的形态,但不能显示确切的血流速度,且费用较高[8]。术中超声可很好的显示肉眼正常的血管其血流数值。不断发展的超声技术使先进的超声成像成为现实,并成功得应用于神经外科手术,包括不同类型的探头和新型阵列技术,不同的影响模式以及与其他影响技术的结合,如CT、MR和神经内镜等。Hata等首先报道了超声注册用于连接无框架立体定向导航系统,利用计算机系统对重新格式化后的CT、MRI数据与术中超声图像叠加,从而对钱影响资料进行实时校正。近年来,术中超声扫面利用了升学、磁性和光学追踪的办法,通过这些办法,减少对术区的干扰克服了对框架辅助下地订立定向技术的限制。 除此,术中超声具有实时、灵活方便、安全无创、定位准确、费用低廉、可反复检查等优点,已广泛的应用于神经外科领域。
参考文献
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[2] Nagasue N, et al. Am J Surg,1989,58(7):40.
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[4] Aaslid R, Markwalder TM, Nomes H. Noninvasive transcranial Doppler Illtmsound recoIding of now velocity in basal cerebral arteries.J Neurosurg,1982,57:769774.
[5] Bailes JE, Tantuwaya Ls, Fukushima T, et al. Intraoperative micmvascular Doppler sonograhy in alleurysm su‘gery. Neurosurgery,1997,40:965970.
[6] Marchese E, Albanese A, Denanro L, et al. Intraoperative microvascular Doppler in intracranial aneurysm surgery. SurgNeuml,2005,63:336342.
怀着对徐林主任的深深敬意,笔者近日拜访了这位骨科神经学创建人。见到徐林主任时,他刚做完7台骨科手术,虽然已是疲惫不堪,但他依然耐心地接受了记者的专访。他说话时,浑厚的声音中蕴含着一种坚定的气质,炯然的眼神里透射出一种执著的信念,丰富的谈话中体现了一种创新的精神……
我国第一位骨显微外科博士
1976年,徐林毕业于白求恩医科大学。“”当时刚刚结束,各行各业百废待兴。年轻的徐林在“大外科”、“大骨科”的轮转性临床工作中任劳任怨。一边刻苦钻研理论知识,一边庞杂精炼实践技能。经常得到患者的赞誉。在这个阶段。他学到了作为一名好医生应该具备的首要条件――勤学苦练,求知为患。
1979年,积累了一定临床经验的徐林在极度求知欲的促使下,脱产攻读了硕士研究生,不仅再一次锤炼了自己的医学理论知识。也开启了他医学科研的大门,使他向医学的前沿阵地迈出了第一步。
1982年。硕士毕业后的徐林再一次回到白求恩医科大学附属医院从事临床工作。他像一个回归前线的战士,带着更饱满的激情和更为精练的知识来到患者中间。以全新的姿态和病魔战斗。他把自己的“阵地”规划到骨科领域,但同时也不断地汲取其他学科的知识和经验,并灵活运用;尤其是对与骨科关联紧密的神经外科,他同样潜心研究,这为他的临床工作带来了很多意想不到的收获,也为他多年以后创建“骨科神经学”打下了坚实的基础。
1984年,徐林凭借超乎寻常的毅力考入上海医科大学,成为世界“断肢再植之父”、著名骨科与显微外科专家、中国科学院院士陈中伟麾下的第一位博士研究生。也是我国第一位骨显微外科博士。在陈中伟院士的精心培育和徐林自身的不断努力下,他的整体医疗技能和医学知识突飞猛进,并且在我国医学界树立了自己独特的医学理念和创新思维。
1987年,在徐林的博士论文答辩会结束后,陈中伟院士在接受记者采访时曾预言:“这个经过艰苦磨练而成长起来的新秀,有一种与众不同的创新欲。他将来会带动一个学科的发展。”
东方脑瘫SPR手术的奠基人
1987年,徐林在国际上率先开展了“吻合血管的神经移植术修复臂丛神经缺损”研究。同时。还在北京博爱医院参与创建了“中国康复中心”。徐林就像一个动力十足的火车头。在医疗领域里勇往直前地奔跑。以其创新性的工作理念带领整个学科的飞速发展。
脑性瘫痪是小儿时期常见的神经系统疾病之一。占出生人口的4‰左右,其致残率高,治疗与康复均较困难。故一直是骨科、神经外科和康复医学领域的难题之一。徐林教授自20世纪80年代后期开展了一系列有关脑瘫痉挛的基础实验和临床诊治研究,其中包括腰骶神经根的解剖学研究,腰骶神经根的组织化学研究,有关“选择性脊神经后根阻断术”(SPR)的诱发电位研究、动物实验等,均取得了重要进展和突破。
1990年5月,徐林率先在亚洲将SPR应用于临床治疗脑瘫下肢痉挛,并对手术方法进行了一系列重要改进。痉挛解除有效率达95%以上,功能改善率达80%以上。截至目前,已完成手术8000余例,这是国际上完成手术例数最多、资料最完整、治疗效果最好的一组病例。
1991年12月,徐林在SPR成功的基础上,在国际上开展了首例“髓外选择性颈段脊神经后根切断术”,治疗由脑瘫引起的手与上肢痉挛的病例,获得明显疗效。截至目前,已完成手术500余例。
SPR改变了传统的脑瘫外科治疗模式,使其痉挛解除效果与功能改善效果大幅度提高,这一技术引起了国内外同行的高度重视。截至目前,全国已有近百家医院先后采用SPR治疗脑性瘫痪。SPR被称为全球脑瘫外科治疗最重要的进展之一,成为脑瘫外科治疗的重要里程碑。
为了推广此项技术,1991年,徐林与有关工程技术人员合作,自主研发了适于普及SPR手术的“神经阈值测定仪”,改善了以往该手术必须使用肌电诱发电位的传统方式,更有利于该技术在基层医院的推广,该测定仪已获得国家专利。
为了进一步提高脑瘫疗效,徐林又开展了针灸和中医药对复杂难治性脑性瘫痪的攻关研究。1993年,徐林被推选为中国小儿脑瘫康复专业委员会副主任委员。1994年,被吸收为美国科学进步协会国际会员。1995年,徐林应邀赴美讲学,介绍了SPR在中国的成功经验,受到国外专家的高度关注,并被国外同行誉为“东方SPR的奠基人”。1997年,中国脑瘫外科专业委员会成立,徐林众望所归出任主任委员。目前,徐林创新的SPR治疗脑瘫技术已居国内领先地位,并跻身国际先进行列。
徐林除了在骨科脑瘫领域的研究和治疗外,还擅长治疗颈椎和腰椎病变、脊柱脊髓疾病和损伤、关节退行性病变、脊髓拴系综合征,及以臂丛损伤为代表的周围神经损伤、神经伤残后遗症等,在骨科创伤、骨肿瘤方面也有很深的造诣。自1992年以来,徐林完成的500余例脊柱脊髓畸形、脊髓拴系综合征手术,是目前国际上数量最多的一组病例。
徐林在多年的骨科临床工作中,不仅积累了丰富的临床经验,也开拓性地开展了一系列工作,受到国内外同行的瞩目。2003年,徐林在国内率先将纳米人工骨应用于临床,被评为“2003年度中国医学十大新闻”之一;同年,他在亚太地区首创“导航引导下关节置换手术”,以及术中CT脊柱导航脊柱开放和微创手术,大大提高了关节和脊柱手术的精确度,从而开创了中国骨科手术的智能化时代。
迄今为止,徐林完成各类骨科手术12000余例,其中约8000例为颈、腰段选择性脊神经后根阻断术,是目前国际上该手术例数最多、疗效最好的一组病例。在徐林的行医生涯中,“首创”和“首例”出现的字眼最多,这充分体现了他在拥有扎实的医学基础和基本功下,发挥出了他独具一格的创新精神。
骨科神经学的创建者
1993年,徐林来到北京大学人民医院工作,并于1997年创建了全球医学界第一个“骨神经科”。同时,徐林还从基础到临床,从教学到科研,从理论到实践。全方位地创建了一门新的医学学科――骨科神经学。
骨科神经学是根据人体的“骨骼神经系统”,将“骨骼、脊髓、脊神经等周围神经”整体联系紧密的区域划分出来,将其作为“骨和神经”综合在一起为研究对象的学科。例如,“脊柱脊髓区”是
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针对临床上多见的脑瘫、脊柱裂、脊柱脊髓外伤等疾病的研究和诊治。在以往,这些区域是由临床上神经外科或是骨科两个不同的科室单独给予处理的,由于学科的界限和局限性,成为医学上的盲点或是边缘地带,故该科学研究进展缓慢。徐林通过自身的综合素质和研究,打破了这种学科间的壁垒,更科学地、全面地进行新的划分,并且在l临床实践中发挥了卓越的贡献。
医学新学科的创建,与徐林独特的人生经历和综合理念分不开,更与他的创新精神和开拓意识密切相关。徐林从一名医学生到一位医生,经历了反复的理论知识学习和临床工作技能实践,打下了坚实、广博的医学理论知识基础,又在骨科和神经科领域具有极其深厚和精湛的造诣,他将骨科学的边缘领域和神经科学的边缘领域经过科学地综合和创新,从而开创了医学的一个新园地。
2002年,徐林作为特殊人才被引进到北京中医药大学东直门医院,并担任骨科学部主任、骨科教研室主任、博士生导师、博士后合作导师,享受国务院特殊津贴。在他上任后,对骨科状况进行了细致的分析,并根据其特点对骨科的发展制定了详细的规划。以开创特色鲜明的中西医结合疗法、打造国内骨科领域的领军团队、开展创新项目等为指导思想,快速提高团队整体业务水平,为病人提供更完善的服务。
2003年8月及2005年9月,徐林先后为两名世界罕见的“寄生性不完全性连体婴”(“三腿宝宝”)成功完成分离手术,经全世界100多家新闻媒体报道,引起了国内外社会及学术界的极大震动和关注,为中国医学界赢得了赞誉。
2005年,徐林带领的骨科学部成立了“小儿脑瘫康复中心”,一方面巩固、改善了小儿脑瘫外科治疗的效果,另一方面有利于培训骨科医生治疗脑瘫的全面技能。其指导理念正是徐林“将骨科、神经科、康复科整合在一起”的“综合理念”,解决了目前脑瘫治疗中存在的“外科医生不懂康复,康复医生不懂外科治疗”的弊病。真正实现了脑瘫治疗三原则――解除痉挛、矫正畸形、实用康复,并且制定了完善的脑瘫术后康复治疗常规。该中心对小儿脑瘫及畸形的治疗采用手术与针灸、手法康复、中医药调整相结合,提高了手术及围术期的安全性,同时缩短了患者恢复时间,提高了患者功能改善效果。2006年,该中心因为在治疗小儿脑瘫领域所取得的成绩,被指定为“国家民政部脑瘫定点治疗中心”。
【关键词】 神经外科;环钻术
环钻术(trepanation)就是在颅骨上打孔、暴露颅内结构的外科手术[1],现有考古学证据表明这是人类历史上第一个神经外科手术,这一手术最早可以追溯到公元前10000年[1,2]。随着人类历史的进步,环钻术也得到了发展和完善,以至于今天现代神经外科开颅术中仍然能够看到它的影子。
1 环钻术的概念[1~3]
环钻术这一术语起源于希腊文“τρυπαυου”,意思是钻孔、钻头或环钻。它的确切定义是:为了医学和神学的目的,在颅骨上钻孔、暴露颅内结构的过程。它含有4项技术内容:(1)环形钻孔去除颅骨(图1a);(2)钻孔后刮除或挖除颅骨(图1b);(3)在颅骨上做4个垂直的直线切割,去除一块方形的颅骨(图1c);(4)在要切除的颅骨周围钻若干小孔,然后将这些小孔通连以去除中间的颅骨(图1d)。在世界各大洲的考古活动中,如中美洲、南美洲、非洲、亚洲、欧洲和太平洋岛国均发现有实施环钻术的证据,表明当时环钻术的应用十分广泛,几乎遍布世界各地。
2 环钻术的发展
2. 1 新石器时代中、早期的环钻术[1~6] 新石器时代中、早期人们使用尖锐的石头进行环钻术,手术的目的是治疗小儿癫痫和头外伤造成的颅骨骨折、癫痫和头痛。那时候人们认为癫痫的原因是颅内存在邪恶的幽灵,通过环钻术将头颅中邪恶的幽灵释放出来就能缓解癫痫发作。另外,考古学家发现环图1 环钻术的方法
钻术的部位多见于左颞及前额,因而推测手术的目的是用来治疗头外伤,因为古代战场上右利手敌人易造成被攻击者左颞受伤,攻击也多来自前方造成前额受伤。考古学家还发现有的环钻术部位有骨折线,这是环钻术用于治疗头外伤更为可靠的证据。这个时代人们使用环钻术除了用于医疗目的外,也用于宗教活动、驱除妖魔。早在10000多年前人类就能进行这种开颅手术实在是一个奇迹!但更让人惊奇的是手术后居然有很多受术者能够存活。考古发现很多实施环钻术的颅骨钻孔边缘有新生骨形成(图2),这表明受术者术后存活了相当长的时间。Julio对400个秘鲁出土的实施过环钻术的颅骨研究发现,250个颅骨钻孔边缘有新生骨生成的证据,也就是说超过50%的受术者术后存活了相当长的时间。考虑到有些环钻术是在伤者死后进行的,所以有人推测术后存活率为70%左右。在美国和加拿大的考古发现环钻术后存活率高达90%。图2 秘鲁出土的公元前约2000年的颅骨,显示钻孔周边有新生骨形成
2.2 新石器时代末期的环钻术[1,2,7,8] 新石器时代末期古希腊出现了一位伟大的医学家、科学家和思想家--Hippocrates。Hippocrates(公元前460-377,图3)生活在古希腊文明最辉煌的时期,对包括环钻术在内的人类医学起到了革命性的推动作用。Hippocrates是第一个将医学和神学、巫术区分开的人,他反对以前人们认为疾病是由于邪恶的幽灵造成的观点,认为疾病的形成是有客观原因的,医学是一门不同于神学的科学。他在治疗病人时强调详细了解病史、仔细观察和检查、对外伤要进行触诊,然后确定治疗方法和判断预后。这些与现代医学诊疗病人的过程基本一致,因而后人将Hippocrates称作医学之父。Hippocrates不仅善于治疗疾病,还注重经验总结和理论研究,一生中写下了大量的医学文稿。他这些文稿被后人于古罗马时代(主要于117-138年)收集整理成为一部医学巨着--《Hippocrates文集》(图4)。这部文集收录了Hippocrates70篇各种题材的文章,包括教材、讲稿、研究记录、哲学散文和各种治疗经验。这些文章不仅包含有医学方面的内容,也涉及伦理学并阐述了医学与哲学的关系以及医学不同于神学的观点,其中《希波克拉底誓言》(Hippocratic Oath)仍是今天医学生的必修课。Hippocrates所处的年代战争频发,当时包括Hippocrates在内的医师有很多接触和处理头外伤病人的机会,这促进了人们对头外伤治疗的进步。Hippocrates对人类神经外科的贡献是他于公元前400年前后写成了《头外伤》(On Injuries of the Head)。书中对头外伤进行了人类历史上第一次分类并提出了不同类型头外伤的治疗方法。Hippocrates将头外伤分为6类:(1)线形骨折;(2)颅骨挫伤;(3)凹陷性骨折;(4)凹痕骨折,即兵器打击颅骨造成外板凹陷,但内板完整;(5)远处骨折,既伤口远处的骨折;(6)颅缝处损伤。
对线形骨折、颅骨挫伤、凹痕骨折和远处骨折Hippocrates提倡用环钻术进行治疗,但奇怪的是他反对用环钻术治疗凹陷性骨折。Hippocrates认为同样外力造成的颅缝处损伤较其他部位的损伤更为严重,预后较差。在用环钻术处理颅缝处骨折时要避开颅缝,不能在颅缝上钻孔,这与现代神经外科学的观点一致,但Hippocrates没有解释为什么要这样做。在处理头外伤时Hippocrates也提倡使用切开技术,既将伤口延长扩大,目的是便于检查骨折情况,选择治疗方法。也有学者认为切开技术有利于引流,减少感染的发生。在那个时代Hippocrates就观察到颞部血供丰富,因而不提倡在颞部使用切开技术,同样道理Hippocrates也禁忌在颞部实施环钻术。Hippocrates不仅提倡用外科手术处理头外伤,也重视外科干预的时机。他主张对头外伤应尽早实施环钻术,对伤情较重或暂时不能明确诊断的头外伤应将伤口切开扩大,然后用煮熟的面粉和醋做成的糊剂充填伤口,24h后重新检查伤口,对有指征的骨折实施环钻术,手术一般应在伤后3天内完成。Hippocrates除了用环钻术治疗头外伤外,还治疗颅高压造成的视力障碍。Hippocrates在他的着作中写道“没有明显眼部疾患出现视力障碍时,应在顶部切开头皮实施环钻术,释放下面的液体--这是这种疾病的治疗方法,治疗后病人能够好转。”新石器时代末期用于环钻术的手术器械也有了很大的进步,由原来的石器演变成了青铜器,由原来单一的钻演变为多种器械并用。Hippocrates描述的环钻术手术器械主要有4种--普通钻、带锯齿的钻、探条和骨刮匙。普通钻用于钻孔,带锯齿的钻可锯除颅骨,探条用来探察钻孔的深度和钻孔底部骨质的活动度,防止损伤硬膜;骨刮匙用于探察伤口和刮除挫伤的颅骨。在那个时代环钻术手术技术也有了长足的进步。Hippocrates强调:钻孔需要耐心和时间,钻孔过程中要不时地停下来观察和用探条探察钻孔的深度和剩余骨的活动度,防止损伤硬膜。那时环钻的性能已大大优于以往的石器钻,钻孔速度加快,钻孔过程中会产热,因而Hippocrates提倡钻孔时要不时地用水降温。Hippocrates所处的年代不允许解剖人体,人们只能通过对人体的观察和外部触诊来了解人体解剖学知识,有时也通过动物解剖来推断人体结构。因而那时候人们对人体的解剖结构了解不多,在Hippocrates遗留下来的着作中仅有对颅缝的描述。他认为人的颅骨上有3条颅缝,分别呈希腊字母的“χ”、“τ”和“ι”形。图3 Hippocrates(公元前460-377)雕像图4 《Hippocrates文集》封面照片 2.3 Hippocrates之后的环钻术[1,2,9,10] Hippocrates之后环钻术不断地得到传播和发展,但不论是手术适应证还是手术技术、手术器械以及相关的解剖研究都进步不大。直到公元2世纪人类医学史上出现了另一个里程碑式的人物--Galen,环钻术的发展才得到了又一次的飞跃。Galen(公元129-200,图5)出生于土耳其一个知识分子家庭。他的父亲是位建筑师,但对医学也很感兴趣。在家庭的熏陶下,Galen进入医学院校学习,先后学医8年,28岁时被指派做专门为角斗士治病的医师,从而积累了大量治疗外伤,特别是头外伤的经验。6年后Galen来到了当时世界上最发达的罗马帝国,由于他出类拔萃的医术,很快就成为了皇家私人医师。在皇权的保护和支持下Galen进行了大量的医学研究和教学,并写下了大量医学着作。Galen的着作包括讲稿、论文和书籍,总计超过400万字。Galen十分推崇医学实验,包括解剖学、生理学和治疗学的实验,由此将过去的经验医学转变成为经验加实验的医学。图5 Galen(公元129-200)画像
生了病,谁都想找最好的医生。资深的专家有经验、有口碑,自然是最佳选择。但这让我们不得不反思医学教育的问题。数据显示,在中国的近300万执业医师中,本科以上学历只占一半。每年的执业医师执照考试,全国100多所医学院校的平均通过率是50%―60%,这意味着有一半人读完是考不上牌的。这反映出医学教育水平的参差。
人们经常诟病的还有年轻医生的动手能力,诚然,好的医生是培养出来的,但现在的年轻医生普遍缺乏动手机会。某医院做过小范围调查,博士毕业的二线值班医生,有相当一部分晚上急诊不敢独立做手术,要拖到第二天教授上班,由教授们来操刀。
“现在很多实习的孩子偷懒,懒到你无语。”
说这句话的,是上海某知名三甲医院的副主任医师。
他不愿透露姓名,暂且称其为Z。
Z是神经外科医生,用他的话说,搞神外是件颇有成就感的事,病人病情恶性程度高,手术难度大,每一场神外手术,都是在“攫取医学王冠上最大最亮的宝石。”
但他带的学生很多都不这么想。
“我们实习的时候是天天泡在医院的。”Z说,“急诊手术时间比较长,有时候要干一晚上,回去晚的时候,宿舍门关了、锁了,我就在病房里随便找个医生办公室里的长条椅子,睡一晚上。”
而现在的学生“不仅不会主动跑过来,有时候安排到实习,过来报到,就说,老师我要考研,或者老师我要找工作,就不来了。”
实习期“泡在医院”有多重要?
“很多常规的、基础的东西,教科书上不一定写,都是要在实习当中教的。”
比如伤口换药,正规操作应当需要2个弯盘、3把止血钳,并且让病人到专门的换药室去,但很多情况下,医生只使用1个弯盘、2把止血钳,并且直接在床边操作。
要把消毒用品带到床边,各家医院各个医生的做法多少都有些出入,很多老医生虽然知道应当如何做,但苦于现实条件达不到,只能“将就”。
这“将就”的结果,就是很多学生以为这样的做法是正确的。
Z总是不厌其烦地告诉学生正确的做法,但结果却很无奈。
“这些东西考试不考,考研不考,执业医师考试也不考。”Z说,“你讲这些东西给学生的时候他们就不爱听,因为考试不考,升职称也没用。”
他其实也明白,现在的学生比起他们那个时候压力更大,“不是准备考研,就是要找工作,参加招聘会和各种面试,实习期就变成了复习期、求职期”。
反正实习期结束达不到临床要求,再参加规培,规培的内容其实就是重复实习期间要求掌握的东西,但规培要求轮转各个科室,专业技能还是会受到影响。
“你会看到现在的年轻医生英语很好,能写文章,但是临床技能远远达不到要求。”
当医生和做科研矛盾吗?
人们说医生越老越吃香。吃香不仅说明医生医术高明,沟通能力也很关键。如今医患矛盾备受关注,但医学院的教育并没有足够重视医患沟通的培训。某院耳鼻喉科曾举办过以医患沟通为主题的模拟训练。其中一个“患者”问医生:“我得了肿瘤会不会死?”参加模拟训练的年轻医生竟回答:“每个人都会死。”换位思考,这让人实在难以接受。可是他并没有坏心眼,就是不会说话。
培养不出年轻的好医生,我们的医学教育是怎么了?
中山一院院长肖海鹏教授说:“这是个宏大的问题。但‘指挥棒’值得探讨。根据现在的‘指挥棒’,医学生硕士、博士毕业都必须发文章,而且大多数做基础研究,导致年轻医生很多都得去养小白鼠,没太多心思投入到临床训练中,也缺乏规范系统的住院医生和专科医生培训。这样的年轻医生,更加不会与患者交流。”
欧美的医生培养体系,“同质化”很,医学生一直培养下来约在32、33岁可独立行医,无论你是做家庭医生还是到大医院做医生,水平是相当的。因为此前经过了严格、系统的临床技能培训。所以,病人看病不用“货比三家”,就能享受到均为较高水平的服务。所以从成才曲线看,他们刚过而立就能接近能力的峰值,但中国的大多数医生往往得到四五十岁才可能达到能力的峰值。培养出高水平、同质化的医生,让群众享受到均等的医疗服务,这是医疗系统要加倍努力的方向。
肖海鹏教授说:“因为要晋升,中国的医生、护士每年都得发论文,但大部分文章对提高临床实践、解决临床问题没有太大的指导意义。此前,我们和英国伯明翰临床医学研究中心展开合作。该中心从1995年至今的十多年间已在国际顶级期刊《柳叶刀》发表100多篇文章,在《新英格兰医学杂志》发表16篇文章。能发在这些杂志上的,都是具有全球影响力了,很多对指导临床实践、改变医学指南有重要指导意义。”
“以疾病临床问题为导向的这样的科研,很值得我们思考和借鉴,所以我们要走出去。这些年我们不断送医生出去,在全球顶尖的医疗中心进修,提升临床和科研能力。对中青年医生,我们和美国西南医学中心、哈佛医学院、英国爱丁堡外科学院等合作,针对具有杰青、长江学者、院士潜力的专家,我们投钱、投人力支持。可以明确的是,这些研究都是有价值的研究,并非脱离实际的科研。”
只能做手术的医生只能算是匠人,更优秀的医生会善于从临床发现问题,分析问题,解决问题。以临床问题为导向的科研,会更能指导临床的实践,推动医学科学发展。将心比心,才能将年轻一代培养得更好。
美国中年医生也深受年轻一代观念改变之“苦”
近期,美国Medscape网了《Medscape年轻医生2016年度薪酬报告》(Medscape Young Physicians Compensation Report 2016)。来自20多个专业的19183名医生参与这项调查,其中,有4162名被访者年龄在40岁以下。调查时间为2015年11月17日至2016年2月9日。这份报告分析了年轻医生和年长医生之间的差异,除了涉及薪酬方面,还包括他们对职业的满意程度。
(受访者按专业分布)
结果1:年轻医生年薪多少?
这份报告显示,40岁或40岁以下的医生中,整形外科医生年薪最高(329,000美元),紧接着是皮肤科医生(312,000美元)和麻醉医师(309,000元)。当考虑所有年龄层的医生时,年薪最高的还是整形外科医生(443,000美元)。不同的是,心脏病科医师排在第二位(410,000美元)、皮肤科医生(381,000美元)紧随其后。
注:对被雇佣的医生来说,患者护理(patient-care)薪酬包括工资、奖金和利润分成。
结果2:年轻医生VS年长医生
年轻和年长的整形外科医生都是收入最高的,两者的收入差异是150,000万美元,是各专业医生中差距最大的。差距最小的专业是家庭医学(family medicine),年轻和年长医生收入差距为22,000美元。
结果3:年轻男医生VS年轻女医生
报告称,不管是初级护理(primary care),还是专业(specialties)医生,男医生的收入都高于女医生。
结果4:哪一个年龄层女医生多?
报告称,小于40岁的医生中有37%是女医生;相比之下,40岁-69岁的医生中仅有29%是女医生。
结果5:年轻医生的净资产
参与调查的医生还评估了自己的净资产。毫不意外的是,年轻医生的净资产远低于年长医生。72%的年轻医生净资产低于500,000美元,而年长医生仅有24%净资产不足50万美元。
问题6:年轻医生的消费习惯如何?
尽管收入和债务存在差异,但年轻和年长医生的消费习惯几乎是相同的。
结果7:多少年轻医生觉得他们的薪酬是公平的?
54%的年轻医生觉得他们的薪酬的公平,51%的年长医生也这样认为。
结果8:个人与患者在一起的时间是多少?
调查发现,年长医生花在患者身上的时间更多,其中有44%的年长医生个人与患者共度的时间超过17分钟。相比之下,只有39%的年轻医生做到了同样的程度。
结果9:哪些年轻医生会再次选择医学专业?
调查发现,年轻医生中,超过75%的传染病医生和家庭医生会再次选择医学专业。
结果10:年轻医生对职业的满意度排名
40岁以下的医生中,满意度最高的是皮肤科医生,达64%;满意度最不佳的是肾脏科医师,仅达32%。
在遥远的大洋彼岸,中年医生们也在为如今风头正劲的“小鬼”们头疼着。
根据美国医院协会的调查,与2001年相比,美国2011年直接受雇于医院的医生数量增加了30%-40%。
而那些独立诊所或医生集团的日子却“很不好过”,2005年之前,美国有超过2/3的医疗机构的“私立”的,但在短短3年间,这一数字就跌到了50%以下。
为什么?一个很大的原因在于,现在的年轻人觉得开个人诊所、或是加入医生集团“太累”。
“3、40年前的那代医生,被称为有企业家精神的医生,他们那一代出来之后就觉得自己要赚更多的钱,行医当然是他们很重要的追求,但他们开个人诊所的目的,在于他们的野心和企业家精神,”陈一谷(哈佛附属Beth Israel Deaconess Medical Center)说,“但是现在那些30岁左右的医生,他们是2000年之后成年的‘千禧年一代’,生活观念发生了极大改变。”
“我不需要很多的钱,”这是当下许多美国年轻医生的新理念,受雇于医院的薪水已经非常够花,他们更想追求生活与工作的平衡,而不愿在治病救人之外还要操心市场竞争。
再加上,美国医学院费用昂贵,很大一部分学生是用助学贷款完成学业,自己开业需要承担盈亏,收入不稳定,风险太大,而成为医院雇员收入会稳定得多。
这种观念转变导致的结果是,越碓缴儆腥搜裥驴诊所,且原先那些诊所或是医生集团也越来越难招到年轻人,青黄不接,只好卖掉。
除了埋怨年轻人,我们还能做些什么?
老一辈抱怨新一辈,并不少见,徐虹却从不认为现在的年轻人有什么“不好”。
她是复旦大学附属儿科医院党委书记,即使在“儿科医生大逃离”、“儿科医生荒”这些概念被炒到鼎盛的时候,她也从不指责年轻人离开钱少、活重、医患关系紧张的儿科是因为“急功近利”。
“我做小医生的时候,医院刚有正规大学生过来,我们的上级老师都非常宝贝我们,带我们做各种操作。”她说,“现在学生多,医生又很忙,对他们真的重视不够。”
传承榜样品质
说到华山医院内分泌科,就不能不提到一个人——钟学礼。青年时期的钟学礼教授,自强不息、学识广博,能胜任呼吸、心脏、血液、消化等多专业的主治医生工作,这些为钟学礼教授成为杰出的医学家打下了扎实的基础。1950 年,钟教授为上海医学院(复旦大学上海医学院前身)创建了代谢内分泌专业组,是当时国内最早成立的内分泌专科之一,并于20世纪80年代在国内首先受卫生部委托连续举办了7届全国内分泌代谢病进修班,为全国各地培养了大批内分泌代谢病的学科带头人。钟教授作为我国代谢内分泌病学科的奠基人之一,为我国代谢内分泌病学的发展作出了杰出的贡献,他在1980年领头进行的全国14个省市近30万人糖尿病患病率调查,为我国糖尿病的防治提供了重要数据。
如今,华山医院内分泌科在前辈们打下的雄厚的工作基础上,在学科带头人胡仁明教授和现任科主任李益明教授的带领下,坚持“特色立科、创新兴科、人才强科”的发展战略,持续保持科室各项医疗业务的全面发展,形成了总体实力不断提高、特色项目特色鲜明的格局,并于2011年获评卫生部临床重点建设专科。糖尿病慢性并发症和神经内分泌疾病诊治两大主要特色发展方向已初具规模,同时内分泌科还在“个体化治疗”理念的指导下,不断探索糖尿病的社区防控新模式。
特色立科
微循环障碍、微血管瘤形成和微血管基底膜增厚,是糖尿病微血管病变的典型改变。微血管病变主要表现在视网膜、肾、神经、心肌组织,其中尤以糖尿病肾病和视网膜病为主要。糖尿病微血管并发症的诊治是华山内分泌科重点发展方向之一,胡仁明教授带领华山内分泌科一直致力于解决糖尿病微血管并发症的疑难危重病人及寻找早期诊断指标和新的治疗策略。在国内较早报道了社区糖尿病慢性并发症患病及卫生经济学情况,发表SCI论文25篇,为上海市乃至全国糖尿病慢性并发症的防治提供了重要数据。10余年间华山内分泌科不断摸索糖尿病肾病早期诊断指标,较早建立了糖尿病肾病诊断决策树等。近期还拍摄了电视剧形式的糖尿病防治宣传片,为研究和指导社区推广糖尿病防治适宜技术、减少糖尿病及其并发症的发生、尤其是降低因糖尿病肾脏病变所致透析的比例不断努力。糖尿病引起的心肌病变已经越来越受到大家的重视,周丽诺教授领衔的课题组在该领域做了大量的临床和研究工作,特别在糖尿病自主神经病变方面具有特色。
依托华山医院神经外科的优势,神经内分泌已经成为华山医院内分泌科重点建设和发展的主要亚专科方向,近年来得到了快速发展,已经形成多学科合作的鲜明特色,并取得了很大的成绩,造福了越来越多的患者。在李益明主任的积极推动和神经外科、放射科等各兄弟科室的努力配合下,对神经内分泌疾病尤其是垂体瘤、垂体功能减退、尿崩症等,形成了与国际一流医疗中心接轨的多学科合作一体化诊疗模式,大大地提高了诊疗速度,方便了患者。在李益明教授的领衔下,内分泌科开设了垂体专病门诊,由主任医师亲自坐诊,为神经内分泌病患者提供优质的诊疗服务,吸引了越来越多来自全国各地的患者。关注神经内分泌疾病患者的糖脂骨代谢异常,并进行研究,深入探寻中枢下丘脑对代谢的调节作用。开创新技术新项目,如通过双侧岩下窦静脉采血技术提高库欣综合征的鉴别诊断水平,通过全垂体功能替代和生殖功能重建帮助垂体功能减退患者重新过上正常人的生活。
曾有一位女病人,新婚不久后发现出现了闭经症状,后经诊断发现生长了垂体大腺瘤。神经外科医生成功手术切除了她的垂体肿瘤,但她仍未能恢复垂体功能,手术后只能依靠多种药物维持正常激素水平。能成为一位母亲一直是她最大的夙愿,抱着试试看的心态,她来到了华山医院内分泌科,得知自己还有机会怀孕做母亲时她欣喜万分,后来在医生的指导下,通过调整激素使用剂量,并通过内分泌科和辅助生殖医学专家的治疗,她成功怀孕并顺利分娩,喜获千金。
李益明教授介绍,华山医院近十年来积累下多达数万例的下丘脑垂体疾病病史资料,这不单在国内而且在国际上也是屈指可数的宝贵资源。近年来,在多学科整合的疾病诊治模式指导下,已经建立了相应的患者资料库,组建了专门的多学科合作医疗团队,对为数众多的患者进行个体化的诊断和治疗。
社区糖尿病“三二一综合防控”
随着糖尿病诊疗领域循证医学证据的积累与新型降糖药物的涌现,临床可选择的降糖药物及治疗策略不断增加,但同时也面临更多的困惑、抉择与争议。2012 年美国糖尿病学会(ADA)和欧洲糖尿病研究学会(EASD)《2 型糖尿病高血糖管理立场声明》以全新的面貌公开,着重强调了个体化降糖方案的重要性。
李益明教授告诉笔者,其实“个体化治疗”理念由来已久,最早被应用于肿瘤疾病的治疗,由于每个患者病情不同,为了最有效地控制病情、取得最好的疗效,同时尽量减少并发症和副作用,肿瘤治疗最早实现了个体化治疗。以患者为中心的个体化治疗,对于糖尿病治疗来说,就是在对糖尿病患者设定治疗方案和血糖控制目标时,要综合考虑患者的个体情况,包括患者对治疗的态度、发生低血糖的情况、合并症及并发症、预期寿命等,从而根据不同的情况,设定不同的治疗目标和治疗方案。如果实现个体化治疗,首先获益的是患者,为每一位患者量身定制的治疗目标和方案,可以有效提高治疗效率、改善患者发生低血糖的情况、减少并发症。同时,个体化治疗会考虑患者对治疗的态度,依从性也会较好。当然,个体化治疗对医生的要求会提高,需要在大量临床经验的基础上综合考虑患者情况。
据研究报道,我国糖尿病控制现状令人担忧。2009-2011年由中华医学会糖尿病学分会进行的全国大规模“2型糖尿病患者HbA1C控制状况调查”结果表明,中国近65% 的2 型糖尿病患者糖化血红蛋白(HbA1C)≥ 7.0%,未达到指南推荐的血糖控制目标。李益明教授认为,造成糖尿病控制水平不够理想的原因很多,其中一个不可忽视的因素是基层医生也许了解指南,但可能并不了解针对每一个患者的方案应该在指南框架下进行调整,有时候完全靠指南治疗,效果并不是很理想的。
1.1临床资料
选取2013年7月—2014年6月在我院手术室接受治疗的病人500例为观察组,男263例,女237例;年龄14岁~60岁(37.6岁±6.8岁);肝胆部位手术69例,骨科手术67例,胃肠手术58例,泌尿科手术56例,神经外科51例手术,五官科手术48例,妇产科手术43例,甲乳手术41例,心胸手术39例,眼科手术28例。收集2012年7月—2013年6月在我院手术室接受治疗的病人500例为对照组,男259例,女241例;年龄15岁~59岁(38.1岁±6.3岁);肝胆部位手术68例,骨科手术69例,胃肠手术57例,泌尿科手术55例,神经外科52例手术,五官科手术49例,妇产科手术42例,甲乳手术40例,心胸手术38例,眼科手术30例。入选标准:①病人精神和智力均正常,并且签署了知情同意书;②能够正常交流,并且能够自行填写调查问卷者。两组病人年龄、病情、病程、手术类型等比较,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。
1.2方法
1.2.1护理方法
对照组给予常规护理。观察组实施标准化护理,具体如下。
1.2.1.1手术室标准化护理的制订
为了保证病人安全,提高护理质量,我院成立手术室标准化护理工作小组,由外科医生、手术室护士、病房护士、麻醉师、质量管理委员会成员、院感科成员、病人组成,小组对标准化护理的编制步骤以及文献的检索、评价标准等问题进行讨论,制定实施细则。工作小组针对手术室护理质量存在的问题进行根因分析,查阅专著、期刊、电子数据库、网络、会议论文集等所有可能获得的文献资料,以检索到最全面、最好的证据,并对证据进行质量评价。工作小组依据客观评价的结果提出编制意见,应用科研证据制定了标准化护理。随后,工作小组在全院范围内召开意见征求会,邀请有关专家及病人参与,针对标准化护理的科学性和实用性提出意见和建议,或者为被工作小组所忽略的证据,最后由工作小组集体讨论,形成标准化护理的终稿。在临床护理实践中,不断修订、更新、完善标准化护理。将手术室标准化护理制成便于携带的小册子,人手一册,便于学习和查阅。
1.2.1.2手术室标准化护理的实施
由标准化护理工作小组对手术室全体护理人员进行培训,并依照手术特点设立专科护理小组,设责任组长1名,组员3名。标准化护理工作小组负责制定培训计划、讲座安排、理论与技能考核、评价及反馈。培训老师为手术医生和具有10年以上工作经验的主管护师担任,他们具有丰富的理论知识和扎实的操作技能,具有丰富的临床带教经验。组长负责对手术室标准化护理工作进行质量检查,对检查中需要及时纠正的问题,做到及时发现、及时纠正、及时分析。护士长每月对标准化护理的实施情况归纳、总结、反馈,并在护士例会上组织全体护理人员进行问题原因分析,以持续改进护理质量。
①术前访视。术前手术室护士访视病房,查看病历,掌握病人的一般情况,有无过敏史及合并症,了解辅助检查结果;看望病人,自我介绍,评估病人的身体状况,了解其心理状态;向病人介绍本院的医疗水平、手术环境、手术过程、麻醉方式、注意事项及如何配合手术等。对手术中可能发生的意外情况,给予有针对性的分析,以缓解或消除病人对手术的恐惧及顾虑,介绍本院同类手术成功的案例,增强信心,使其更好地配合手术。正确备皮,备皮时间以尽可能接近切开皮肤时间为标准,剃除体毛的面积根据手术的切口部位确定,使用电动剃刀,每次使用后均需清洗、消毒,刀片均为一次性的。手术切开皮肤前1h给予抗生素,预防手术感染。备全手术用的物品,术前全面检查手术器械、仪器及抢救设施的性能及工作状态,并按使用的先后顺序排列整齐。术前应充分了解手术过程,熟悉解剖位置,预测术中可能发生的并发症,提前做好预防措施,减少并发症的发生。病人进入手术室后严格执行《手术安全核查制度》,手术医师、麻醉医师和手术室护士三方,分别在麻醉实施前、手术开始前和病人离开手术室前,共同对病人身份和手术部位等内容进行核查,以保障病人的安全。
②术中护理。调节手术室温度、湿度,室温维持在22℃~25℃,湿度控制在55%~60%,根据病人的感受适当调控室温,同时注意病人保暖,输血输液适当加温,术中所用灌洗液应加热至37℃,严密监测体温,以保持病人体温≥36℃。巡回护士在整个手术过程中陪伴在病人身边,积极主动与病人沟通,核对其姓名、住院号、床号、麻醉方式及手术部位等具体情况,向病人交代手术时必要的配合,安慰病人并耐心地解疑答惑,以缓解病人的焦虑与紧张。术中病人摆放规范而舒适,在允许的情况下尽量不过多暴露病人,尽量遮挡病人隐私部位。护士熟悉整个手术过程,术中用物准备齐全,在配合医生操作过程中动作娴熟精细,做到稳、准、轻,能够自觉、主动、迅速地传递器械,术中避免器械碰撞,密切配合手术治疗,使得整个手术过程忙而不乱、井然有序,降低了病人感官刺激,为手术赢得宝贵的时间。术中护士密切观察病人意识及生命体征的变化情况,以确保手术安全。如手术过程中遇病情突变或病情加重,护士根据相应的应急预案沉着冷静地处理,协助手术及麻醉者,及时准确执行各种临时医嘱,熟练使用急救器材,并维持静脉输液通道畅通。对于手术时间长的病人,由于肢体保持固定位置,容易形成血凝块,导致静脉血栓和肺栓塞,在术中使用间歇性充气加压装置预防静脉血栓形成,30s充气加压1次,充气压力最高40mmHg(1mmHg=0.133kPa);双下肢交替充气加压,以促进血液循环。术毕仔细清点器械,对麻醉清醒的病人,告知手术成功,将病人送返病房,并与病人及其家属交流,交待术后的注意事项。
③术后随访。全身麻醉术后待病人意识清醒,拔下气管导管,生命体征平稳后方可离开手术室。同时注意观察病人的病情变化,加强观察室的护理。术后进行病房随访,了解术后恢复情况,如病人的心理变化、饮食、大小便、康复锻炼、伤口疼痛及伤口感染等情况,观察固定处有无循环障碍或神经压迫,同时进行健康教育指导,让病人了解如何更快的恢复,安抚病人情绪,促进康复。术后随访发现病人伤口疼痛难忍时,指导病人正确使用镇痛泵,配合深呼吸、听音乐等方式转移对疼痛的注意力。征求病人对围术期的感受及意见,了解病人对手术室护理的满意度,让其感受到手术室护理人员的细心及关心。
1.2.2观察指标
根据《三级综合医院评审标准实施细则(2011年版)》中的手术室护理质量评价标准评价两组病人的护理质量并比较,满分100分。观察并比较术后并发症的发生情况。制定调查问卷,调查病人对护理工作的满意度,调查医生对护理工作的满意度。
1.2.3统计学方法
采用SPSS17.0统计软件进行统计分析,计量资料采用t检验,计数资料采用χ2检验,以P<0.05为差异有统计学意义。
2讨论
2.1手术室标准化护理能提高护理质量
本研究显示,观察组护理质量得分高于对照组(P<0.05)。这是因为我院运用循证护理的方法制定了手术室标准化护理,并制成小册子,人手一册,随后进行全员培训,使护理人员全面掌握专科手术的解剖示意图、手术步骤和手术注意事项;熟练使用手术所需仪器南;手术用物的准备;的准备;另外还包括主刀医生姓名、手术习惯等;规范了护理文书的书写。这样使手术室护理人员的每一项服务、每一项操作、每一种行为都有章可循,有据可依,提高护理质量和工作效率,同时保障病人手术安全,又避免了耗材的浪费,达到手术室护理质量管理规范化、标准化,使护理质量持续改进。魏革通过加强手术室管理,使手术室综合质量达标率从80%提升到97%。
2.2手术室标准化护理减少了术后并发症
本研究结果显示,观察组病人术后感染发生率低于对照组(P<0.05)。这是因为我院实施了手术室标准化护理,规范了术前皮肤准备,尽量接近手术时备皮,备皮范围准确,使用电动剃刀,注意消毒,保证皮肤的完整性,减少皮肤损伤及感染机会;规范了术前抗生素的应用,术前1h应用抗生素,起到了最佳的预防术后感染的效果;术中注意保暖,加强体温管理,促进术后伤口的愈合,这与国内其他的研究结果相一致。预防下肢深静脉血栓的护理措施到位,降低并发症的发生率,由实施前的4.4%降到1.0%。术前访视及精心准备,使病人能够更好地配合手术治疗,术中适宜的干预措施,降低术后并发症的发生。
2.3手术室标准化护理提高了病人的满意度
本研究显示,观察组病人满意度高于对照组(P<0.05)。术前访视,全面了解病人,加强了与病人的沟通,使病人得到亲人般的关怀照顾,增强病人战胜疾病的信心,取得她们的信任,使之满意度增加,能够更好地配合手术;术中服务周到细心,适时的心理疏导缓解病人的紧张情绪、消除不舒适感,为手术营造了和谐的氛围,术中严密的监测,及时发现病人异常情况,立即报告医生处理,提高了护理质量,保证手术过程顺利和手术成功;术后及时随访,与病人建立了良好的护患关系,可缓解甚至消除病人负性情绪,利于术后恢复,护理工作得到病人的认可,满意度随之提高。
2.4手术室标准化护理提高了医生满意度
本研究显示,标准化护理实施后医生的满意度高于实施前。经过标准化护理培训后,术前精心的准备,熟悉手术过程及解剖部位,熟练地掌握仪器的使用及注意事项,这使护理人员能够更好地配合医生;熟悉医生的手术习惯,想医生之所想,与医生的配合默契,使手术顺利进行,提高了工作效率和手术成功率,使医生的满意度提高。
3总结
怎么会,我想你真应该去看我的短片(《骑士酒店》),这个短片就是关于性的,里面有一个非常性感的女性角色(由娜塔莉·波曼饰演),她很聪明,但是有点黑暗。《穿越大吉岭》中也有性的成分,和之前的电影比起来真的是多了很多。其实《青春年少》里本来有一场,是关于那个老师的,但我后来决定不拍那一场。《天才一族》本来也有的镜头,但最后我把那部分剪掉了。
2.比尔·穆雷似乎有能耐不费吹灰就让人发笑。他究竟是用的什么方法?
他有非常大的力量,有种神奇的英雄气概。比如我们在这儿夸夸其谈,一心想引人注意,可一旦他进到屋子里面,完了,没人会理我们了。他脸上没表情,可你还是会笑,因为他独特的气质足够横扫所有人。有一次我们去中央公园看演唱会,穿过第五大街时,发现有五六个哥们跟着我们,然后边走边有更多的人聚集上来。我们每穿过一条街,都有人自顾自地斜穿马路跑过来,等我们到停车场的时候,有40个家伙跟着比尔·穆雷在大街上走,我这辈子都没见过这个阵势。他跟每个人都说几句,然后所有人等着他上去取车,把车开下来。比尔一边跟大家挥手告别,一边开走了,所有人还留在大街上(安德森在《水中生活》的结尾设计了类似的长镜头跟拍,比尔·穆雷饰演的船长一个人走在码头上,船员们一个一个加入他,上船起航)。
3.你还想和哪些演员合作?
我有几个人选在脑子里不过现在不想说。我曾经想和马龙·白兰度合作,因为我能为他设想出许多他会擅长的场景。可现在,我想不起任何人。我考虑过很多演员,并会一一设想他们的角色,我现在不想说出来,因为我担心会把事情搞砸。不过我现在手头有个安杰丽卡·休斯顿的角色,还有个詹森·舒瓦兹曼的角色。其实我对于电影角色的设定挺随性,我时常觉得我某部电影里的人物能随意进入我另一部电影,并且不会破坏电影的完整性和趣味性。但如果其他导演的角色进入到我的电影中,就会 挺别扭。
4.你好像对巴黎情有独钟。
是的,这个城市吸引我的原因,是我看过的在这个城市拍摄过的电影。就像拍摄《穿越大吉岭》完全是因为我看了许多关于印度的电影,但很奇怪的是这些电影都是法国人拍的。我非常喜欢让·雷诺阿的《大河》,其实是这部电影才让我最终决定去印度拍电影的。身处这座城市带给我的感觉和我从电影里感觉到的是一模一样的。所以,我真的很爱这座城市。每次我完成自己的某个作品之后便会来巴黎。感觉好像回家一样。相比于在纽约,我更喜欢巴黎生活的方方面面。我每天吃的早餐,这些早餐来自哪个餐厅,我每天看到的景色,甚至只是一些老旧的建筑,这些我都非常感兴趣。从我在巴黎的住处看到的风景真的很美,在纽约的公寓里,窗外能看见的只是到处都在盖的房子。
5.你电影中的成年人通常表现的很不成熟和不负责任,而小孩子通常很聪明,讲起话来像大人。这和他们的年龄是完全反着的。
让我想想,难道你不觉得随着年龄的增长我们都变得越来越迷惑么?我可以用的自己的一个经历回答你这个问题,当我拍完第一部电影《瓶装火箭》时,我觉得自己太了不起了,那时我非常自信。我确信我知道世界上的一切。我当时的心情大概是这样的:“等人们看了我这部电影,他们会为之疯狂的。”但是大家看了电影之后,没有任何反应,他们真的非常不喜欢这电影。这对我影响特别大。我想他们真的是很讨厌这部电影!当时我和欧文在一个小展厅里为385人放映了这部电影,只有一个人填写了意见卡,他写了很多对于《瓶装火箭》的正面评价。还有一个人非常喜欢这部电影并且为它写了一个小论文。但其他所有人都讨厌这部电影。甚至有三分之一的人在电影放到一半的时候就离开了。但很幸运的是,那个喜欢我电影的人,是一个电影公司的制片人。也就是在之后,他为 我的第二部电影找到了投资。
6.家庭总是你电影里重要的元素,你的家庭是什么样的。
我电影里的家庭都是比较好的。同时,家庭在我的电影中是很戏剧化的。我自己的家庭并没有那些类似的问题和冲突。我有一个非常普通的美国德州式的童年。哥哥是医生,弟弟画画和写作。他给我的电影帮了很多忙。事实上我和我弟弟埃里克基本是同时开始写剧本,有个事儿我不知道该说不该说,好吧,我写的第一剧本其实严重抄袭了埃里克的剧本。这事儿现在想想挺逗的。我觉得埃里克看到我的剧本的后肯定知道一切。但他没说一个字,我当时还以为我改写以后的剧本变得更商业化了,于是他没发现。那时我在上四年级,8,9岁的样子。埃里克的原版故事讲的是一群开着意大利名车的男生。我唯一改动的是,他们都开玛莎拉蒂。当时我给这个故事取名为《5辆玛莎拉蒂》。它并没什么剧情,只有一大堆车。
7.《青春年少》里,马克斯对父亲很不好。而你电影里所有的父亲形象都很烂。
必须事先声明,我的父亲不是这样。我知道。马克斯对他父亲太不好。他对自己的生活有一种不切实际的幻想,他的父亲与他的幻想格格不入。但他最终想明白了,他想要一些非常绚丽耀眼的东西,比 如一个世界闻名神经外科医生的父亲,一个《天才一族》中的父亲。他不懂自己已拥有的东西有多么好。事实上我很崇拜我爸爸做的事情,他从事广告行业,我对他的工作感到很自豪,因为总会有艺术家和作家为他工作。每次去他办公室的时候我都非常兴奋。其实我电影里的很多角色是从很多不同的角色中汲取灵感的,这里取一点那里取一点,所以这些形象完全都是想象出来的。
8.你还会继续创作电影对不对?
我想是的,我觉得单是电影,我就还有很多要学习的东西。就像我第一次看布努艾尔的电影时,我根本就不知道他拍了些什么。但现在去看,我才能领悟到他那种独特的幽默感。还有很长的路要走,我其实很幸运,因为至今还没有哪个电影公司会对我的电影指手画脚,告诉我如何去拍摄他们想要的东西。但其实我也遭遇过很多负面的评价,《卫报》的一个记者曾经当面说我是个“脚踩在桌上,鼻子却挂在高空”的空想者,旧金山有个哥们曾经形容我的电影为“根本没理由存在下去的一尘不变的黑洞”。我已经40多岁了,我渴望有自己的孩子,如果不拍电影,我想有很多孩子。
9.《了不起的狐狸爸爸》的成功令很多评论家改变了对你的看法,他们说你很聪明地选择了观众群体。
我知道他们会这么说。说实话我的观众会是谁我根本就不会知道,我只管坐下来写剧本,我没有想过要让它更符合成人的审美,也没想过要让它得到孩子的喜爱。其实在创作电影时,我经常会变得消极怠工,因为当你躺在床上失眠时,你会觉得这部花了你三年时间并且还在制作的电影是你这辈子遇到的最难的事情,这种感觉很难受,因为你会不断问自己,对,或者不对。其实这三年的时间会一直被这种没有结果的决定占据,最后,电影上映,它很有可能就突然变成了一部坏电影,你会发现你之前的各种心思都变得毫无意义,因为你无法继续掌控你的作品,就像你无法控制你制作它时复杂的心情一样。
(一)背景及意义
二十一世纪我国将面临人口众多、交通拥挤、医院容量有限,以及由于独生子政策导致的日益严重的人口老龄化等一系列严重的社会问题,远程医疗技术的发展可望为我们提供一个缓解上述问题的有效途径。最简单的远程医疗形式是通过PSTN(公共电话网络)进行心电(ECGs)的远程解释,但目前的远程医疗技术研究与试验则是伴随当前IT技术的发展而发展的一个范围更加广泛,意义更加深远的新兴领域。它是现代通讯技术和计算机与现代医学相结合的产物,它利用电子通讯及多媒体技术实现远距离医学检测,监护,咨询,急救,保健,诊断,治疗,以及远距离教育和管理等等。远程医疗旨在通过提供一种管理良好、高效和跨越时空障碍的全新医疗保健服务模式,最终达到共享医疗保健资源,降低医疗保健费用,提高医疗效率和质量的目的。另外,在战场救护,交通等意外事故危重病人的紧急处理等方面,远程医疗技术也有很大的应用价值!广义地讲,远程医疗是指医护人员利用通讯和电子技术来跨越时空障碍、向人们提供医疗保健服务。根据不同的应用,远程医疗又可分类为远程监护,远程治疗,远程会诊和远程教育等等。
(二)发展过程
最早的远程医疗雏形可以追溯到1905年Einthoven等人利用电话线进行的心电图数据传输实验。但真正具有一定实用价值的远程医疗系统在50年代才开始出现,该系统可以通过电话线和专用线传送简单的医学数据。而在70~80年代远程医疗开始利用电视系统传输医学图像,即以远程放射医学(Tele-radiology)为主。随着现代微电子学、通讯技术、计算机及网络技术的发展,在90年代人们开始实践与评估该系统在远程医疗咨询、远程教育、远程专家会诊等多方面的应用。近几年来,随着医用数字影象设备如CT、MRI、B超以及DSA等的迅速普及,促使越来越多的医院采用数字图像存储通讯系统(PACS,PictureArchivingandCommunicationSystem),逐步实现医院的无胶片管理,为普及远程医疗奠定了良好基础。当前,远程医疗系统技术的技术支持有:交互视频影像设备(interactivevideo),高分辨监视器(high-resolutionmonitors),计算机网络(computernetworks),蜂窝电话(cellulartelephones),高速开关系统(high-speedswitchsystems),以及以光纤和卫星通信为核心的信息高速公路等。需要说明的是,在目前的中国,由于网络的普及面仍然十分有限,在一些中小县城市,既缺少高水平的医疗专家又缺少足够带宽的信息网络,患者的经济能力也十分有限。在这种背景下,基于电话线的远程医疗服务在一定程度上满足了当前的需求,显示出了一定的发展空间,值得国内的医疗电子企业重视。
(三)适宜范围和初步的临床效果
远程医疗技术(Tele-medicine)最大的作用在于它对农村和不发达国家的那些得不到良好服务的人群提供健康护理服务。在这些地方,合格医生的缺乏是一个很大的问题。其他需要远程医疗的地方包括:边远的兵站,需要保密的地方,出院后病人的监护,家庭监护,病人教育,医学教育等。有些医学部门,如放射学(radiology),病理学(pathology)和心脏病学(cardiology),他们需要高保真的电子医务数据和图像为诊断服务,因而特别适合于采用远程医疗。随着远程医疗技术的成熟,它能够提供服务的医学部门和范围也会随之相应地增加。比如,以下这些领域的远程医疗实践正在逐步增多:矫形外科学(orthopedics),皮肤病学(dermatology),精神病学(psychiatry),肿瘤学(oncology),神经病学(neurology),儿科学(pediatrics),产科学(obstetrics),风湿病学(rheumatology),血液学(hematology),耳咽喉科学(otolaryngology),眼科学(ophthalmol-ogy),泌尿科学(urology),外科(surgery)等。总的来说,有关报告显示,远程医疗提供了医生与远端之间的可靠的高质量的数据和音频视频通信。通过将远程医疗和直接的医生诊断相比较发现,二者没有大的差异。这些初步的结果说明,远程医疗提供了与医院相当的服务质量。目前,远程医疗已被成功地用于直接的病人监护,它明显地改进了医生的诊断能力和对病人的处理选择。远程医疗在临床医学中的作用已被完全证实,它的使用情况已经超过了立法和行政部门的步伐。因此,在未来健康监护工业的发展策略中,远程医疗应是一个不可忽略的因素。一个重要的目标是实现两个“所有”:方便地实现所有的医学服务和面向所有的地方。
(四)远程医疗系统与信息技术
很显然,远程医疗(Tele-medicine)应当有许多不同的系统和技术要求(分级的)。但大致可分为两类:实时的(RealTime,RT)和先收集后处理的(store-and-forward,SAF)。对于RT交互模式,病人与现场医生或护理人员一起在远处,专家在医学中心。对于SAF模式,所有相关的信息(数据、图形、图像等)用电子方式传到专家处,在这里,专家的反应不必是立即的。在大多数情况下,几小时或几天后才能收到专家的报告。一种理想的远程医疗系统当然是同时具备RT和SAF两种模式,但显然这种复合模式意味着显著增加的费用。例如,一个理想的RT-SAF组合,需要在急诊室内或附近有一个基站,并在远处有多个对病人实施治疗计划的地方,那里带有诊断室或移动的监护单元。基站需要有控制系统或工作站、在线的医学数据库、视频相机和监护仪、微型耳机和话筒以及图形图像输入设备。在远端,需要有完全可移动的视频相机和监护仪、各种诊断设备、图形图像输入设备、PC或工作站等。如上所述,当前的技术可以使得远程医疗系统具有可靠的高质量的数据和视频-音频通信(在医学中心的医生和远端病人之间),能够提供与到医院就诊相当的服务。随着远程医疗的范围和广度的扩展,需要进一步关注的技术和临床问题包括:传输的图像、视频信息的知觉质量以及其他临床完善性所要求的程序;当前技术能够提供的检查的透彻性,以及远程医疗服务和当前临床常规检查的有机结合问题等。远程医疗当中的一个重要技术成份是通信系统,它的基本的传输介质是铜质电缆、光导纤维,微波中继,卫星转发。一个混合的网络可能是,卫星传送用于很远距离的情况,光纤用于视频图像,铜电缆传数据、信号和控制信息。RT、SAF两种模式的通信要求都可以预测。RT模式要求短时间内传送大量的信息,它强调的重点是传输、交换和交互的时间。它的决定性因素是容许能力(传输速率和带宽)。而SAF模式则对传输速率和带宽的要求不大。只要能将整块的数据传送就行。一般的多媒体远程医疗系统应具有获取、传输、处理和显示图像、图形、语音、文字和生理信息的功能。按照远程医疗系统的组成划分,它一般由三个部分构成:用户终端设备,医疗中心终端设备和联系中心与用户的通讯信息网络。不同的远程医疗应用,对通讯系统和系统终端设计又有不同的要求。相应的设备费用也依要求的不同而变动较大。
(五)相关的有待解决的技术问题
仍然有待解决的,与远程医疗全面、广泛地实施有关的关键技术问题包括:数码医院的建立,目前有些医院己有医院信息系统(HIS)和图像归档与通信系统(PACS—picturearchivingandcommunicationsystem)和DICOM(Digitalimagingandcommuni-cationsinmedicine)。医院现有的这些系统是远程医疗的重要组成部分,它们的扩展是建立远程医疗系统的一个有利条件。此外,还需要建立标准的医学信息库;开发功能可靠、操作方便的终端设备•以及接口技术问题,因为远程医疗系统涉及多种医疗设备与通讯系统的连接,建立通用的标准接口将会减少系统建立时的复杂程度和节省费用;系统加密问题,以确保医疗数据在通讯网络传输中的安全性,维护病人的隐私权;家庭以及偏远地区的宽频通讯问题,初期通讯网络的铺建应考虑到远程医疗的用途。目前,有关研究主要集中在:(1)人-机接口和通讯网络的研究,主要解决各种信息的有效上网和传送;(2)传感器技术的研究,目标在于研制有源、无线和小型的换能器,实现生理信号的方便而可靠、准确而无损的测量;(3)各种先进的数据与图像压缩方法的研究,在尽可能减低有用信息丢失的同时,达到尽可能高的压缩率,最终实现远程医疗数据与图形图像信息的的高效传输;(4)医学信息与数据传输安全问题的研究,为相应的立法等提供技术保证。
二、医学成像技术与三维医学图像处理
(一)医学成像技术
1895年德国物理学家伦琴发现了X射线,并被应用于医学,产生了以X光照片为标志的医学影象学。此后的整个20世纪可以说是医学成像的盛世。面对各种纷纷涌现的众多成像模式,我们不仅要问:这些成像技术各有何特点?它们的发展前景又如何呢?到目前为止出现的所有成像方法,几乎都与核或电磁有关。如果从利用的电磁波的频率高低上对医学成像模式进行分类,在静态场领域有电生理成像,低频领域有阻抗CT,高频领域有微波CT,光领域有光学CT,在更高的频率领域有X线CT。其中X线CT早已进入实用的阶段。此外还有利用磁场相互作用机制的磁共振成像技术(MRI)。加上最近受到重视的一些功能成像方法,如功能磁共振成(fMRI)和正电子发射断层扫描技术(PositronEmissionTomography,PET)等,如此众多的医学影象手段提供了大量的有关病人的各种信息,包括形态的和功能的、静态的和动态的等,被广泛应用于诊断和治疗,成为现代化中必不可少的手段和工具。
1•电阻抗断层成像技术
电阻抗断层成像技术(ElectricalImpedanceTomography,EIT)是近些年来兴起的一项医学成像技术。其基本思想是利用人体组织的电特性差异形成人体内部的图像。它通过体表电极向人体送入一交流电流,在体表不同部位测量产生的电压值,由此重检一幅电极位置平面的人体组织电特性图像。这种图像不仅包含了解剖学信息,更为重要的是,某些组织和器官的电特性随其功能状态而改变,因此图像也包含了功能信息在内。此外加上对人体几乎无创伤、廉价、操作简便等优点,EIT受到了日益广泛的关注。但由于受到数据采集系统和算法等因素的限制,目前该技术并不十分成熟,基本处于实验室阶段。EIT技术根据测量目标的不同可以分为两类:静态EIT和动态EIT。静态EIT以测量对象内部电阻(导)率的分布为成像目标;而动态EIT则是测量对象内部的电阻(导)率的相对变化量的分布为成像目标。由于动态EIT技术只需反映阻抗的相对变化量,相应地,其算法简便、快速,可以实时成像,而且系统对具体目标形状有较高的鲁棒性。虽然由于假设条件难以满足、推导过程不严格等缺点使得动态EIT的成像质量不高,但由于其对人体形状和电极摆放位置的适应性强、能反映变化的信息等优于静态EIT的这些优点,它已被用来进行临床研究。相信随着算法的改进和成像质量的提高,动态EIT有望在临床上发挥更大的作用。
2•电生理成像技术
电生理成像技术指基于体表电磁信号的观测,进行的体内电活动情况成像的技术。具体有心电磁和脑电磁问题两大类。但两类问题在技术上是密切相关的,它们分别是利用测量得到的心电图(Electrocardiogram,ECG)和脑电图(Electroen-cephalogram,EEG)来研究人体的功能。这里以脑电为例,其中又可以分为两个层次,一为脑电源反演,一为成像。在成像方面,人们希望能从头皮上获得的空间分辨率较低的电位分布推算出皮层表面上空间分辨率较高的脑电电位分布,因也称为高分辨率EEG成像。人们相继发展了等效源方法(Sidmanetal,1992;Yao,2000),有限电阻网络法(杨福生等,1999),和球谐谱分析方法(Yao,1995)。脑电源反演就是利用测得的头皮电位,推算颅骨内脑电活动源的空间位置的一项技术。其具体方法有非线性优化算法和子空间分解算法。在这些方法中,大都是以某一时刻的电位观测值为已知信息,唯有子空间分解算法是直接建立在一段观测记录之上,从而较好地同时利用了观测记录中的时间和空间信息,因而受到了广泛的重视(Mosher,1992;尧德中,2000)。电生理成像技术与其它的医学成像技术如CT、MRI等相比,具有其不可替代的独特功能。它检测的是生物体的自发(或诱发)的功能信息,是一种真正的非损伤性的成像技术,且可以进行长期检测,而fMRI等只能检测诱发的间接的功能信息。另外一个优点就是它具有很高的时间分辨率。目前的一个重要发展方向是,电生理成像技术与其它影像技术相结合(如EEG与fMRI结合),实现优势互补,以得到两“高”(高时间分辨率和高空间分辨率)的结果,帮助研究人员进行更精确的分析和判断。
3•微波CT
微波CT可以说是一种比较新的成像模式,它是1978年才被提出来的。它的基本原理是:利用电磁波的传输特性,通过测定透过身体的电磁波来重建体内图像。微波CT大体可以分为两大类:被动测定型和主动测定型。被动测定型也可以称为无源型,利用的是由生物体发出的属于微波范围的那一部分电磁波,如人体热辐射等,最终获得热图像(因此,类似的还有红外成像);主动测定型也叫有源型,是用外部入射微波照射生物体,然后利用透过微波和反射微波重构图像,获得的是形态图像。微波CT作为一种医学成像模式,它的主要特点是,同X-CT相比更容易查出癌变组织;与超声相比更有利于肺的诊断;不存在电离辐射的危险性。微波CT需要解决的最大问题是如何提高空间分辨率。要想提高分辨率,必须缩短波长,提高频率,但波长愈短其在体内的衰减愈大。同时,微波在介质中传播时产生的衍射和散射会造成重建图像的模糊。所以提高微波CT的图像分辨率是一件极为困难的工作。随着技术的进步和图像分辨率的提高,微波CT将很有希望成为新一代的医学成像手段。
4•光学CT
光学CT也将是21世纪的重要研究领域。其基本思路是将光输入待测组织,测量其输出,重建该组织。由于人体对可见光是屏蔽的,但对红外或红外波段的光有一定的穿透能力,利用它进行断层成像。光学CT大致可以分为内禀(Intrinsic)光学成像、光学相干层析成像、光子迁移技术成像等几种。内禀信号指的是,由组织活动(如神经元活动)引起的有关物质成分、运动状态的改变而导致起光学特性发生变化,而这种变化在与某些特定波长的光量子相互作用后得到的包含了这些特性的光信号。通过成像仪器探测到这些光信号的某一时间间隔内的空间分布,进而重建组织图像。无损伤内禀光学成像方法近年来正加紧研究,以期用于人脑功能的研究。光学相干层析成像,即将光学相干剖析术(OCT)用于成像,它是采用低相干的近红外光作为光源,采用特制干涉仪完成光的相干选通,这样接收到的信号就只包含尺度相应于相干长度的一薄层生物组织的信息。若同时加以扫描,就能得到三维剖析图像。OCT技术从提出至今虽然只有短短几年的时间,但已表现出极为诱人的应用前景。目前它已在视网膜及黄斑疾病的早期诊断,皮肤、肠、胚胎检测等领域发挥出巨大的作用。这种技术已成为国内外在生物光学方面的一个活跃点。利用灵敏的探测器和适当的重检算法,就可以确定测量组织的光学特性。通过检测组织的光学特性,可用于肿瘤诊断、代谢状态动态监护、药物分析及光动力学治疗等场合。光子迁移技术成像(PhotonMigrationImaging,PMI)利用的是在红光和近红外光谱区,生物组织的某些不同成分对于光的散射和吸收表现出不同特性,而且在不同生理状态下的组织光学参数也不大相同。高频调控的正弦入射光经组织传播后,由于吸收和散射延迟了光子行程时间,引起了相位和光子能量密度的变化,显著和精确的相位变化体现了吸收的变化。光学方法正处于迅速发展之中,一方面,与XCT、MRI等其它成像方法相比,光学CT具有价格低廉、运行安全,另一方面,它体积小重量轻,特征信号容易获得,技术发展成熟。光学CT还有一个吸引人的优势是,它在空间分辨力和时间分辨力这两个基本的成像性能上可以说是首屈一指,目前已达约5mm的物方象素和每秒25帧以上的视频速度。因而可以预料,光学CT会在医学研究和临床等方面发挥越来越大的作用。
5•正电子发射断层扫描技术
正电子发射断层扫描技术(PositronEmissionTomography,PET)作为一种传统的核医学成像技术,它的历史可以追溯到1932年,在那一年CarlAnderson在研究宇宙射线所拍的云室照片时发现了β+的存在;此后不久ErnestLawrence发明了可发射β+核素的回旋加速器,这些是实施PET的两个不可缺少的前提条件。PET的成像原理是,将由发射正电子β+的核素标记的药物由静脉注入人体,随血液循环至全身。正电子与人体内的电子相遇并湮灭产生两个背对背的γ光子,这对具有确定能量的光子可以穿透人体,被体外的探测器接收,从而得到正电子在体内的三维密度分布及这种分布随时间变化的信息。PET的标记药物很丰富,且这些核素的半衰期都很短,病人所受到的辐射剂量可以说是微乎其微,并可在短期内进行重复测量。尽管PET具有近乎无损的测量、三维动态成像、定量检测化学物质分布及实现真正的功能成像等独特的优点,但早期由于对短寿命核素认识的不足及探测技术缺乏等原因,直到1976年第一台全身(whole-body)PET才正式投入市场并应用于临床。此后PET才真正开始进入了一个蓬勃发展的时期。目前全世界已有上百家的PET中心,利用PET进行临床医学、基础医学、脑科学等方面的研究。在临床方面,主要用于诊断神经类疾病、心脏疾病、癌症等,也可辅助设计治疗方案和评估药物疗效,并可用于探讨一些神经类疾病的发病机制。因为各种精神类疾病,如癫痫、精神分裂症、痴呆等,以及脑肿瘤、脑血管病等,都将引起血流、葡萄糖和氧代谢的异常,PET即可通过测量这些生理参数来诊断疾病。同时,PET的独特优点也给神经科学提供了观测手段,被越来越多地用来研究人类的学习、思维、记忆等的生理机制,帮助人类进一步了解自身。因为给正常人不同的刺激(如光、语言等)或让其进行不同的活动(如记忆、学习、喜怒哀乐等),也将引起不同脑区域的血流和代谢的变化,进而帮助研究脑的功能。相信在不远的将来,随着PET技术的进一步成熟,PET将会成为诊断和研究上不可缺少的工具。
6•X-线成像技术
X-线成像技术可以说是在医院当中应用的最传统、最广泛的一种医学影象技术。X-线图像建立在当X-线透过人体时,各种脏器与组织对X-线的不同吸收程度的基础上,因而接收端将得到不同强度的射线,传统的做法是将之记录在胶片上得到X胶片。随着电子技术的发展,这种传统方法的弊端日趋突显出来。当X-线图像一旦形成,其图像质量便不能做进一步改善;不便于计算机处理,也不便于存储、传输和共享等。在评价20世纪X成像技术时,多数资深专家均认为影像的数字化是最新、最热门及最重要的进展。数字化成像可以利用大容量磁、光盘存储技术,以数字化的电子方式存储、管理、传送、处理、显示医学影象及相关信息,使临床医学彻底摆脱对传统硬拷贝技术的依赖,真正实现X-摄影的无胶片化。目前采用的直接数字化X-线影象的方法主要有两种:直接X-线影象探测仪(DirectRadiographyDetector,DRD)和平板探测仪(FlatPanelDetector,FPD)。DRD最早由Sterling公司申请专利,现已进入商品化阶段。FPD由Trexell公司研制成功。这两项技术的发展方向均是设法进一步提高分辨率和实时性。数字影像可以说是伴随着计算机技术的发展应运而生。1981年第15届国际放射医学会议上首次展出了数字放射新产品。进入90年代中后期,国外已经推出了多种新型的数字化X-线影象装置;传统X-线装置中的X-线乳腺影像设备也已数字化。到目前为止,市场上的数字化的X-线影像设备已占70%以上。可以预期,数字化的X-线影像设备将逐步成为市场的主宰,并将使21世纪的X-线诊断发生令人瞩目的变化。
7•磁共振成像(MRI)
在磁共振成像(MagneticResonanceImaging,MRI)领域,自从1946年哈佛大学的E•M•Purcell和斯坦福大学的F•Bloch发现了核磁共振现象并因此获得1952年诺贝尔物理奖起,直到70年代初,它一直沿着高分辨核磁共振波谱学的方向发展,成为化学、生物学等领域研究分子结构不可缺少的分析工具。1972年R•Damadian注册了第一个关于核磁共振成像的专利,提出了磁共振成像的思想,并指出可以用磁共振成像仪扫描人体检查疾病。1982年MRI扫描仪开始应用于临床。由于质子(1H)结构简单,磁性较强,是构成水、脂肪和碳水化合物的基本成分,所以目前医学上主要利用质子(1H)进行MRI成像。其成像主要利用磁共振原理,以一定宽度的射频脉冲磁场使具有磁性核的原子产生共振激发;被激发的原子核的退激时间的长短反映了磁性核周围的环境情况。通过测量生物组织退激过程中磁化强度的变化,即可获取反映内部结构的图像。磁共振成像由于其空间分辨率高、对人体危害性小、又能提供大量的解剖结构信息等优点而被广泛应用于临床诊断。随着技术的发展和需求的提高,动态成像或功能成像是未来世纪MRI的研究方向(functionalMRI,fMRI)。一个成功的应用是用外面的造影剂或内生的血氧度相关效应(BOLD)描述视觉皮层的活动。BOLD的成像原理是基于血红蛋白的磁化率随脱氧过程而急剧变化。在静脉血管内脱氧血红蛋白浓度发生变化时,会在血管周围引起磁场畸变,而这种变化可以被探测记录下来。在功能神经科学研究领域中,BOLD成像有很多优点。这类研究完全非侵入性,产生的图像数据与解剖结构的数据是完全配准的。BOLD技术已经发展得比较好,它在解释大脑在正常和病理状态的功能方面很有前途。迄今为止,fMRI虽然只有短短几年的历史,但理论与实验都已取得了许多有重要意义的结果。它的最大优点是无损伤(不用外源介质),可以直接进行反复的非侵入性的功能测量。与同样属于功能成像的PET相比,fMRI则是更新的技术,成像速度比PET快,而且提供了更好的空间分辨率。fMRI未来的发展方向是,一要进一步加强对fMRI信号的实质的认识和理解,这是基本的前提。另一方面,从实验设备的硬件和软件的结合上进一步提高灵敏度和分辨率(包括时间分辨率和空间分辨率),这是核磁共振现象的本质决定的一个永恒的研究主题。除了以上与电磁或射线相关的成像技术外,还有基于超声波的多种结构、组织和功能的成像技术,这里不再详述。
(二)三维医学图像处理
医学图像处理是指对已获得的图像作进一步的处理,其目的或者是使不够清晰的图像复原,或者是为了突出图像中的某些特征信息,或者是对图像做模式分类等。随着技术的发展,医学图像的处理已开始从二维转向了三维,以求从中获得更多的有用信息。三维医学图像分析所包含的研究问题很广,目前主要有:图像的分割、边缘检测、多模式图像和数据的配准(Registration)和融合(Fusion)、虚拟现实技术、图像的快速重建和显示、图像处理算法性能评估、信息集成(Informationintegration)和传输技术等。所有这些的研究都可以集中到如下两个方面:
1•图像的融合和可视化
医学影象技术的发展为临床诊断和治疗提供了包括解剖图像和功能图像在内的多种图像模式。临床上通常需要将同一个病人的多种成像结果结合起来进行分析,以提高医学诊断和治疗水平。比如在放射治疗中,CT扫描可以用于计算放射剂量的分布,而MRI可以很好地定位病灶区域的轮廓。常规的方法(如将几张图像胶片挂在灯箱上)使医生很难对几幅不同的图像进行定量分析,首先要解决的这几幅图像的严格对准问题。所谓医学图像配准与融合,就是通过寻找某种空间变换,用计算机图像处理技术使各种影象模式统一在一个公共坐标系里,融合成一个新的影象模式显示在计算机屏幕上,使多幅图像的对应点达到空间位置和解剖结构上的完全一致,并突出显示病灶或感兴趣部位,帮助医生进行临床诊断,制定放射治疗计划和评价等。近年来医学图像配准和融合技术的研究和应用日趋受到医学界和工程界的重视。对医学图像匹配方法的分类可以有多种不同的标准。1993年,VandenElsen等人对医学图像匹配的方法进行了分类,归纳出了多达七种分类标准。一般的匹配方法的实现步骤为:特征提取;特征配对;选取图象之间的几何变换、确定参数;执行变换。基于特征点选取的不同,匹配算法可以分为两种:基于外部特征的图像配准方法和基于内部特征的图像配准方法。基于外部特征的图像配准通常是在研究对象上设置一些标志点(如采用螺丝植入骨头方法固定立体定位框架等),使这些标志点在不同的影象模式中均有显示,然后以这些共同的标准点为标准对图像进行配准。这种配准方法因为不受图像畸变等因素的影响,所以精度很高,可达1~2mm,可以作为评估基于内部特征的图像配准方法的标准。但其植入式的特点会给患者带来一定的痛苦,一般仅限于手术室使用。目前的研究集中在基于内部特征的图像配准方法上,这种方法一般是用图像分割方法提取医学图像中相对运动较小的解剖结构,如点(血管分叉点等)、2D轮廓线、3D曲面等。用这些提取出来的特征对之间的位置变化和变形来确定图像之间的变换和配准。配准的精度取决于图像分割的准确性。这种方法优点之一就是其回溯性,即以前获取的图像(没有外标记点)也可以用内部特征点进行匹配。目前,基于内部特征的图像配准方法比较成熟并已广泛应用于临床。但目前大多数模糊动态图像的精确分割和特征提取仍是一个尚未完全解决的问题。最近又发展了一种直接利用所谓的基于体素相似性的配准方法,又称为相关性方法,它是直接利用不同成像模式的灰度信息的统计特性进行全局最优化匹配,不需要进行分割和特征提取。因此这种方法一般都较为稳定,并能获得相当准确的结果。但是它的缺点是对图像中的噪声信号敏感,计算量巨大。在目前出现的各种相关性算法,如互相关法(correlation)、联合熵法(jointentropy)、相对熵法(relativeentropy)等算法当中,临床评估的结果是相对熵法(又称为互信息法,mutualinformation)是最精确的。医学影像的三维重建和可视化也是一个值得关注的问题。常规影像如CT、MRI等得到的均为组织的二维切片,医生很难直接利用它们进行分析、诊断和治疗。三维医学图像的重建将有助于观察复杂结构的立体形态;有利于医生制定放射治疗计划;有助于神经外科手术的实施;有助于对不同治疗方案进行评估等。对三维图像重建算法的研究,近几年来国内外学者进行了许多探讨。目前通用的做法是,先从切片图像中提取出物体轮廓信息,重建三维结构,再由计算机图形学中的光线跟踪法(RayTracing),根据一定的光照模型和给定的观察角度、光源强度和方位来模拟自然景物光照效果,计算物体表面各点的灰度值,最终构成一幅近似自然景物的三维组织或器官图像。目前各种各样的图像所涉及的数据量越来越大,各种算法也越来越复杂,所以处理时间也较长,而用户则希望实时、快速地得到图像处理结果,及时用于诊断与治疗。因此,医学图像处理的加速也是一个主要的研究方向。为了提高系统的运行速度,当然有许多方法可以考虑。除了算法上的改进外,应用多处理器进行医学图像处理与分析的加速是一种不错的方法。在有些情况下可以直接利用DSP进行加速。
2•基于影象的计算机辅助治疗方法及系统
发展各种医学影象的最终目的就是为了更细致的了解人体的结构和功能,辅助医生对病人做出诊断和治疗,提高人类的生活质量。目前以此为目标的研究主要有:基于影象的三维放疗计划系统、立体外科手术仿真系统、医学中的虚拟现实系统等。在过去的放射治疗时,先有医生根据CT或MRI胶片上的定位标志点来计算病灶的三维坐标,然后根据病灶位置和形状布置焦点,经计算机计算出等剂量线,在灯箱上用打印输出的剂量线与胶片上的病灶进行对比,如不吻合则重新规划焦点。反复重复直到满意为止。最后计算出每个焦点的治疗时间。总的说来这个过程很不方便,而且可能会引起很大的误差。目前临床上开始采用的三维放射治疗计划系统则大大方便了肿瘤医师的工作。在整个治疗计划的计算机化过程中,可以说是涉及到了三维医学图像处理的各个环节,如图像配准与融合、轮廓提取、三维重建等。三维放疗计划系统的推出不仅提高了医生的工作效率,而且精度大大提高,是以后肿瘤治疗中心制定放疗计划的常规工具。今后放射治疗的方向是适形放射治疗(ConformalRadiotherapy,CR)。该方法通过旋转照射或静态多射野照射,使得高剂量区剂量分布的形状在三维上与靶区(病灶)的实际形状一致,同时尽可能地降低靶区周围的健康组织和重要器官(如脊髓)的照射量,从而大大提高治疗效果。CR由于能够调整射野内的射线强度分布,故又称为调强放疗(Intensity-modulationRadiotherapy,IMRT)。调强算法根据医生指定的限制因素计算每个射野的最接近医生要求的强度分布,是一个典型的多参数优化问题。1989年,英国科学家S•Webb首次提出采用模拟退火法求解最佳强度分布。此后各种调强算法可以说是层出不穷,成为当今放疗中的一个热点。随着多叶准直器技术(Multiple-LeafCollimator,MLC)的发展,医生可望给出单次肿瘤致死剂量,起到外科手术的效果。虚拟现实(VirtualReality,VR)就是力求部分或全部地用一个计算机合成的人工环境代替一个现实世界的真实环境,让使用者在这个三维环境中实时漫游和交互操作。VR是综合人机界面、图形学、传感技术、高性能计算机和网络等的一门新兴学科,涉及学科面广且发展十分迅速。VR在医学领域的应用前景非常广泛,Rosen认为,VR将构成最终实用的手术模拟器。随着医学成像可视化和虚拟现实技术的发展,科学家们已经有可能建立起一个具有部分人体特性的虚拟人体。由美国国家医学图书馆(NLM)发起的可视人计划(VisibleHumanProjects,VHP)正是基于这样的目的。虚拟人体可以提供模拟的诊断、治疗、计算机成像、内窥镜手术等等。例如在内窥镜手术中,外科医生通过观察电视屏幕来操作插入病人体内的手术器械。虚拟环境技术可大大改善这种手术过程。事实上,虚拟内窥镜系统(Virtualendoscopy)是目前发展比较快的一个方面。
三、网络化医学仪器人才的培养
生物医学工程专业的范畴很广,各高校的侧重点各不相同。我校本学科专业与其它高校相比具有明显的时代特色。我们一向以电子学、计算机科学为支撑平台,强调与生物医学、医疗仪器相结合,在医疗仪器的智能控制、管理方面有很强的优势。随着以上医学信息技术的发展,我们提出了依拓本校的优势专业如通信、计算机、自动控制、仪器测试等,在我校生物医学工程学科培养网络化、智能化医学仪器方向人才的设想。
(一)培养网络化医学仪器人才的依据
计算机及网络技术飞速发展,世界正进入一个数字化的时代。在医疗领域,数字诊断设备也逐渐成为一种新标准,被越来越多的医院和用户所接受。各大厂商相继推出数字X光机、CT、B超等,在一些发达国家,已经取代常规设备成为临床诊断的主流。医疗设备已经到了一个更新换代的时期。而DICOM标准的制订,则使医疗信息实现了网络模式的资源共享和远程传输。无疑,数字化、网络化将是21世纪医学发展的主流。而远程医疗系统则以其迅猛的发展势头为人们勾画出了一幅“让每一位医生都成为专家,让每一位患者都能请得到专家”的美好前景。社会的需求为高等院校的人才培养提出了新的要求,同时具有医学知识和网络技能的复合型人才将会受到社会的广泛青睐。“网络化医学仪器”作为本学科领域出现的新方向,在国内外没有现成的模式可以借鉴,为此我们提出了以下建设计划。