颅底外科学的未来走向:技术革新与跨学科协作的新纪元

《HNO》:Sch?delbasischirurgie – quo vadis?

【字体: 时间:2025年12月18日 来源:HNO 1.3

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  本文聚焦颅底外科这一高精尖领域,系统梳理了其从传统开放手术到内镜微创技术的演进历程,并深入探讨了人工智能、机器人辅助、增强现实等前沿技术如何重塑手术规划、导航与执行。研究强调,通过建立认证的跨学科颅底中心、制定标准化培训路径并加强结果登记,是持续提升患者预后的关键。该综述为未来颅底外科的精准化、智能化发展提供了清晰路线图。

  
颅底,这个位于大脑与面部腔隙之间的复杂区域,长久以来一直是外科手术的挑战之地。它不仅是分隔颅内与颅外结构的屏障,更是众多重要神经血管穿行的交通要道。历史上,由于该区域解剖结构复杂、位置深在,颅底手术曾伴随着高死亡率和严重的并发症风险。然而,过去几十年间,随着内镜技术、显微外科以及影像导航的飞跃式发展,颅底外科已然演变为一门高度专业化的交叉学科,能够以微创的方式处理肿瘤、创伤、先天畸形等多种疾病,显著改善了患者的功能保留和生活质量。尽管如此,挑战依然存在:如何进一步降低手术风险、提高肿瘤全切率、更好地保护神经功能,以及如何系统化地培训新一代颅底外科医生,都是亟待解决的问题。正是在此背景下,Matthias Scheich博士在《HNO》上发表综述,深入探讨了颅底外科的现状与未来。
为全面审视颅底外科的发展,本研究采用文献综述的方法,系统分析了该领域的关键技术演进与临床实践模式。研究重点评估了内镜视觉化技术(如4K分辨率、Narrow Band Imaging)、手术导航系统(包括光学/电磁导航及SLAM技术)、机器人辅助系统(如内镜持臂系统、daVinci机器人)以及人工智能在术前规划、术中导航和术后分析中的应用。同时,研究也涵盖了对于跨学科颅底中心组织模式、外科医生培训体系(包括尸体解剖、3D打印模型和VR/AR模拟器)以及患者报告结局(PROMS)登记重要性的分析。

前颅底与中央颅底外科

解剖与历史演进

前颅底涵盖额窦后壁至蝶骨平台区域,中央颅底则主要包括中颅窝结构,如蝶鞍、海绵窦和颈内动脉。其外科技术起源于19世纪额骨骨折的处理,后随着20世纪中期手术显微镜的引入而得以精细化。20世纪90年代,内镜鼻窦外科技术的兴起催生了内镜经鼻入路,彻底改变了前颅底和中央颅底病变(如垂体腺瘤)的手术方式,使其成为当前的标准术式。

典型疾病与手术考量

垂体腺瘤是中央颅底最常见的肿瘤,内镜经鼻蝶窦入路已成为其外科治疗的金标准。对于侵犯前颅底的恶性肿瘤(如鳞状细胞癌),手术目标是在 plausible 实现R0切除的前提下进行跨学科切除,并辅以放化疗。自发性或创伤性脑脊液漏通常采用多层重建技术(Underlay技术)进行修补,对于复杂缺损,可能需联合颅内入路并使用带血管蒂组织瓣进行重建。

技术发展与展望

视觉化与诊断:高分辨率内镜(4K)和图像增强技术(如NBI,SPIES)有助于更好地区分肿瘤边界。术中荧光染料(如荧光素、吲哚菁绿ICG)的应用,有助于定位脑脊液漏和评估血管。共聚焦激光内镜(CLE)能实现术中实时组织学评估,虽受限于穿透深度和操作灵活性,但其与人工智能结合前景广阔。
手术导航与机器人:导航系统通过自动注册和SLAM技术不断提升精度。增强现实(AR)可将术前影像数据叠加至术野,辅助定位。机器人系统在前颅底手术中仍处于早期阶段,主要应用于内镜持臂,而主从式机器人(如daVinci)因缺乏触觉反馈和钻孔能力受限,临床应用尚未成熟。

侧颅底外科

解剖与历史演进

侧颅底包括岩骨、桥小脑角、颈静脉孔等区域,涉及面听神经、颈静脉球等重要结构。其外科始于16世纪的乳突切除术,20世纪60年代House医生推广的经颞骨和经迷路入路是重要里程碑。

典型疾病与治疗策略

听神经瘤(前庭神经鞘瘤):治疗策略趋向保守,对于中小型肿瘤常首选“等待-观察-扫描”方案。手术入路选择取决于肿瘤大小和听力情况,大型肿瘤多采用乙状窦后入路,小型肿瘤可考虑经颞骨(听力保留)或经迷路入路。
鼓室颈静脉孔副神经节瘤:诊断主要依靠影像学,术前栓塞有助于减少术中出血。治疗上,早期肿瘤(Fisch A、B型)可手术切除,晚期肿瘤(C、D型)则倾向于次全切除联合放疗或单纯放疗。
恶性肿瘤(如鳞癌):治疗需多学科协作,通常包括扩大切除(如颞骨次全切除)及术后放化疗,缺损常需游离组织瓣修复。

技术发展与展望

影像学与导航:光子计数CT等先进影像技术能极致展现骨与软组织细节。导航在侧颅底的应用因注册精度不足而受限,但数字孪生、AR等新技术正探索用于实时定位重要结构。
神经监测:术中面神经肌电图(EMG)和听觉诱发电位监测是保护神经功能的关键。
机器人辅助与内镜技术:机器人系统在人工耳蜗植入等手术中展示出精准钻孔和电极植入的潜力。内镜作为显微镜的补充,在经耳道入路处理内耳道病变中作用显著。超声吸引器、激光等工具也为安全切除肿瘤提供了更多选择。

跨领域发展

跨学科颅底中心与认证

建立多学科团队(MDT)和颅底中心是处理复杂颅底疾病的基石。认证体系(如德国颅底外科学会GSB的认证)有助于规范诊疗流程和保障医疗质量。

亚专业化与培训

颅底外科进一步分化为前颅底和侧颅底亚专业。系统化的培训至关重要,需结合尸体解剖、3D打印模型、虚拟现实(VR)/增强现实(AR)模拟器等资源,在资深专家指导下进行阶梯式训练。

人工智能的融合

人工智能(AI)正深度融入颅底外科的各个环节:术前,AI可用于影像自动分割、3D模型构建和预后预测;术中,AI驱动的AR导航和实时组织诊断(如刺激拉曼光谱SRS、CLE)有望提供决策支持;术后,AI有助于结果分析和自动化文档处理。然而,AI目前仅是辅助工具,临床专家的经验判断仍不可或缺。

结论与展望

本综述表明,颅底外科的未来将由技术创新(AI、机器人、数字化)和结构性优化(中心化、标准化培训、结果登记)共同驱动。尽管技术工具日益强大,但外科医生的专业技能、团队协作以及在复杂情况下的决策能力,仍是决定手术成败的核心。未来的发展必须立足于可持续的培训体系、透明的结果报告和跨学科的精诚合作,方能确保这一高精尖领域持续为患者提供最优质的医疗服务。
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