ประวัติการใช้งานและบทบาทของกล้องจุลทรรศน์ผ่าตัดในศัลยกรรมประสาท

 

ในประวัติศาสตร์ของศัลยกรรมระบบประสาทการประยุกต์ใช้กล้องจุลทรรศน์ผ่าตัดเป็นสัญลักษณ์ที่แหวกแนว ก้าวหน้าจากยุคศัลยกรรมประสาทแบบดั้งเดิมของการผ่าตัดด้วยตาเปล่า สู่ยุคศัลยกรรมประสาทสมัยใหม่ในการผ่าตัดภายใต้กล้องจุลทรรศน์- ใครและเมื่อไหร่ทำกล้องจุลทรรศน์ปฏิบัติการเริ่มนำมาใช้ในศัลยกรรมประสาทแล้วหรือยัง? มีบทบาทอะไรบ้างกล้องจุลทรรศน์ผ่าตัดเล่นในการพัฒนาระบบประสาท? ด้วยความก้าวหน้าของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีจะกล้องจุลทรรศน์ปฏิบัติการจะถูกแทนที่ด้วยอุปกรณ์ที่ทันสมัยกว่านี้บ้างไหม? นี่เป็นคำถามที่ศัลยแพทย์ระบบประสาททุกคนควรตระหนักและนำเทคโนโลยีและเครื่องมือใหม่ล่าสุดมาประยุกต์ใช้กับสาขาศัลยกรรมประสาท เพื่อส่งเสริมการพัฒนาทักษะการผ่าตัดศัลยกรรมประสาท

1、ประวัติความเป็นมาของการประยุกต์ใช้กล้องจุลทรรศน์ในสาขาการแพทย์

ในวิชาฟิสิกส์ เลนส์แว่นตาเป็นเลนส์นูนที่มีโครงสร้างเดียวซึ่งมีเอฟเฟกต์การขยาย และกำลังขยายมีจำกัด หรือที่เรียกว่าแว่นขยาย ในปี ค.ศ. 1590 ชาวดัตช์สองคนได้ติดตั้งแผ่นเลนส์นูนสองแผ่นภายในกระบอกทรงกระบอกเรียว จึงได้คิดค้นอุปกรณ์ขยายโครงสร้างคอมโพสิตเครื่องแรกของโลก:กล้องจุลทรรศน์- หลังจากนั้น โครงสร้างของกล้องจุลทรรศน์ได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง และกำลังขยายเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ในเวลานั้นนักวิทยาศาสตร์ใช้สิ่งนี้เป็นหลักกล้องจุลทรรศน์คอมโพสิตเพื่อสังเกตโครงสร้างเล็กๆ ของสัตว์และพืช เช่น โครงสร้างของเซลล์ ตั้งแต่กลางถึงปลายศตวรรษที่ 19 มีการใช้แว่นขยายและกล้องจุลทรรศน์ในสาขาการแพทย์อย่างค่อยเป็นค่อยไป ในตอนแรก ศัลยแพทย์ใช้แว่นตาขยายแบบแว่นตาที่มีโครงสร้างเลนส์เดี่ยวซึ่งสามารถวางบนดั้งจมูกเพื่อทำการผ่าตัดได้ ในปี พ.ศ. 2419 แพทย์ชาวเยอรมัน Saemisch ได้ทำการผ่าตัด "ด้วยกล้องจุลทรรศน์" ครั้งแรกของโลกโดยใช้แว่นขยายแว่นตาแบบผสม (ไม่ทราบประเภทของการผ่าตัด) ในปี พ.ศ. 2436 บริษัท Zeiss สัญชาติเยอรมันได้คิดค้นกล้องจุลทรรศน์กล้องสองตาซึ่งส่วนใหญ่ใช้สำหรับการสังเกตเชิงทดลองในห้องปฏิบัติการทางการแพทย์ รวมถึงการสังเกตรอยโรคที่กระจกตาและช่องหน้าม่านตาในสาขาจักษุวิทยา ในปี 1921 จากการวิจัยในห้องปฏิบัติการเกี่ยวกับกายวิภาคของหูชั้นในของสัตว์ Nylen แพทย์โสตศอนาสิกแพทย์ชาวสวีเดนได้ใช้วิธีแก้ไขกล้องจุลทรรศน์ผ่าตัดตาข้างเดียวออกแบบและผลิตเองเพื่อใช้ในการผ่าตัดหูชั้นกลางอักเสบเรื้อรังในมนุษย์ ซึ่งเป็นการผ่าตัดทางจุลศัลยกรรมอย่างแท้จริง หนึ่งปีต่อมา Hlolmgren แพทย์ผู้เหนือกว่าของ Nylen ได้แนะนำวิธีการรักษากล้องจุลทรรศน์ผ่าตัดแบบสองตาผลิตโดย Zeiss ในห้องผ่าตัด

ต้นกล้องจุลทรรศน์ปฏิบัติการมีข้อเสียหลายประการ เช่น ความเสถียรทางกลไกไม่ดี ไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ การส่องสว่างของแกนต่างๆ และความร้อนของเลนส์ใกล้วัตถุ สนามขยายการผ่าตัดที่แคบ เป็นต้น ทั้งหมดนี้เป็นสาเหตุทั้งหมดที่จำกัดการใช้งานในวงกว้างของกล้องจุลทรรศน์ผ่าตัด- ในอีกสามสิบปีต่อมาเนื่องจากการมีปฏิสัมพันธ์เชิงบวกระหว่างศัลยแพทย์และผู้ผลิตกล้องจุลทรรศน์ประสิทธิภาพของกล้องจุลทรรศน์ผ่าตัดได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องและกล้องจุลทรรศน์ผ่าตัดแบบสองตา, กล้องจุลทรรศน์แบบติดหลังคา, เลนส์ซูม, ไฟส่องสว่างจากแหล่งกำเนิดแสงโคแอกเชียล, แขนข้อต่อแบบอิเล็กทรอนิกส์หรือแบบควบคุมแรงดันน้ำ, การควบคุมด้วยเท้าเหยียบ และอื่นๆ ได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ในปี 1953 บริษัท Zeiss ของเยอรมันได้ผลิตชุดผลิตภัณฑ์เฉพาะทางกล้องจุลทรรศน์ผ่าตัดสำหรับโสตวิทยาเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผ่าตัดแผลลึก เช่น หูชั้นกลาง และกระดูกขมับ ในขณะที่ประสิทธิภาพของกล้องจุลทรรศน์ผ่าตัดดีขึ้นเรื่อยๆ ทัศนคติของศัลยแพทย์ก็เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ตัวอย่างเช่น แพทย์ชาวเยอรมัน Zollner และ Wullstein กำหนดไว้เช่นนั้นกล้องจุลทรรศน์ผ่าตัดต้องใช้สำหรับการผ่าตัดสร้างแก้วหู นับตั้งแต่ทศวรรษปี 1950 เป็นต้นมา จักษุแพทย์ได้ค่อยๆ ปรับเปลี่ยนแนวทางปฏิบัติในการใช้เพียงกล้องจุลทรรศน์ในการตรวจโรคตา และนำกล้องจุลทรรศน์โสตศัลยศาสตร์เข้าสู่การผ่าตัดจักษุ ตั้งแต่นั้นมากล้องจุลทรรศน์ปฏิบัติการมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านโสตวิทยาและจักษุวิทยา

2、การใช้กล้องจุลทรรศน์ผ่าตัดในศัลยกรรมประสาท

เนื่องจากความพิเศษของศัลยกรรมประสาทจึงทำให้การประยุกต์ใช้กล้องจุลทรรศน์ผ่าตัดในศัลยกรรมประสาทช้ากว่าในด้านโสตศอนาสิกและจักษุวิทยาเล็กน้อย และศัลยแพทย์ทางระบบประสาทก็กำลังเรียนรู้เทคโนโลยีใหม่นี้อย่างแข็งขัน ในขณะนั้นการใช้กล้องจุลทรรศน์ผ่าตัดส่วนใหญ่อยู่ในยุโรป จักษุแพทย์ชาวอเมริกันชื่อ Perrit เปิดตัวครั้งแรกกล้องจุลทรรศน์ผ่าตัดจากยุโรปไปยังสหรัฐอเมริกาในปี พ.ศ. 2489 ซึ่งเป็นการวางรากฐานให้ศัลยแพทย์ระบบประสาทชาวอเมริกันนำไปใช้กล้องจุลทรรศน์ปฏิบัติการ.

จากมุมมองของการเคารพคุณค่าของชีวิตมนุษย์ เทคโนโลยี อุปกรณ์ หรือเครื่องมือใหม่ใดๆ ที่ใช้สำหรับร่างกายมนุษย์ ควรได้รับการทดลองในสัตว์เบื้องต้นและการฝึกอบรมทางเทคนิคสำหรับผู้ปฏิบัติงาน ในปี 1955 Malis ศัลยแพทย์ระบบประสาทชาวอเมริกันได้ทำการผ่าตัดสมองในสัตว์โดยใช้ aกล้องจุลทรรศน์ผ่าตัดแบบสองตา- Kurze ศัลยแพทย์ระบบประสาทจากมหาวิทยาลัยเซาเทิร์นแคลิฟอร์เนีย ในสหรัฐอเมริกา ใช้เวลาหนึ่งปีในการเรียนรู้เทคนิคการผ่าตัดโดยใช้กล้องจุลทรรศน์ในห้องปฏิบัติการ หลังจากสังเกตการผ่าตัดหูด้วยกล้องจุลทรรศน์ ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2500 เขาประสบความสำเร็จในการผ่าตัดอะคูสติกนิวโรมากับเด็กอายุ 5 ขวบโดยใช้เครื่องกล้องจุลทรรศน์ผ่าตัดหูซึ่งเป็นการผ่าตัดด้วยจุลศัลยศาสตร์ครั้งแรกของโลก หลังจากนั้นไม่นาน Kurze ประสบความสำเร็จในการผ่าตัดเส้นประสาทใต้ลิ้นบนใบหน้าให้กับเด็กโดยใช้ aกล้องจุลทรรศน์ผ่าตัดและการฟื้นตัวของลูกก็ดีเยี่ยม นี่เป็นการผ่าตัดจุลศัลยกรรมครั้งที่สองในโลก ต่อมาเคิร์ซใช้รถบรรทุกในการบรรทุกกล้องจุลทรรศน์ปฏิบัติการไปยังสถานที่ต่าง ๆ สำหรับการผ่าตัดทางระบบประสาทและแนะนำให้ใช้กล้องจุลทรรศน์ผ่าตัดให้กับศัลยแพทย์ทางระบบประสาทคนอื่นๆ หลังจากนั้น Kurze ได้ทำการผ่าตัดตัดหลอดเลือดโป่งพองในสมองโดยใช้ aกล้องจุลทรรศน์ผ่าตัด(น่าเสียดายที่เขาไม่ได้เผยแพร่บทความใด ๆ ) ด้วยการสนับสนุนจากผู้ป่วยโรคประสาท trigeminal ที่เขารักษา เขาได้ก่อตั้งห้องปฏิบัติการศัลยกรรมระบบประสาทที่มีฐานกะโหลกศีรษะขนาดเล็กแห่งแรกของโลกขึ้นในปี 1961 เราควรจดจำการมีส่วนร่วมของ Kurze ในด้านการผ่าตัดจุลศัลยกรรมเสมอ และเรียนรู้จากความกล้าหาญของเขาที่จะยอมรับเทคโนโลยีและแนวคิดใหม่ๆ อย่างไรก็ตาม จนถึงต้นทศวรรษ 1990 ศัลยแพทย์ระบบประสาทบางรายในจีนไม่ยอมรับกล้องจุลทรรศน์ศัลยกรรมประสาทสำหรับการผ่าตัด นี่ไม่ใช่ปัญหากับกล้องจุลทรรศน์ศัลยกรรมประสาทเองแต่เป็นปัญหากับความเข้าใจในอุดมการณ์ของศัลยแพทย์ระบบประสาท

ในปี 1958 Donaghy ศัลยแพทย์ระบบประสาทชาวอเมริกันได้ก่อตั้งห้องปฏิบัติการวิจัยและฝึกอบรมด้านจุลศัลยศาสตร์แห่งแรกของโลกในเมืองเบอร์ลิงตัน รัฐเวอร์มอนต์ ในช่วงแรก เขายังต้องเผชิญกับความสับสนและปัญหาทางการเงินจากผู้บังคับบัญชาของเขา ในด้านวิชาการ เขาคิดเสมอว่าการตัดหลอดเลือดเปลือกนอกแบบเปิดเพื่อสกัดลิ่มเลือดจากผู้ป่วยที่เป็นโรคหลอดเลือดในสมองโดยตรง ดังนั้นเขาจึงร่วมมือกับ Jacobson ศัลยแพทย์หลอดเลือดในการวิจัยในสัตว์และทางคลินิก ในเวลานั้นภายใต้สภาวะด้วยตาเปล่าสามารถเย็บได้เฉพาะหลอดเลือดขนาดเล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 7-8 มิลลิเมตรขึ้นไปเท่านั้น เพื่อให้บรรลุการวิเคราะห์หลอดเลือดที่มีขนาดเล็กลงตั้งแต่ต้นจนจบ Jacobson ได้พยายามใช้แว่นขยายแบบแว่นตาเป็นครั้งแรก หลังจากนั้นไม่นาน เขาก็นึกถึงการใช้กล้องจุลทรรศน์ผ่าตัดโสตศอนาสิกวิทยาเพื่อเข้ารับการผ่าตัดเมื่อสมัยเป็นแพทย์ประจำบ้าน ดังนั้น ด้วยความช่วยเหลือของ Zeiss ในเยอรมนี Jacobson จึงได้ออกแบบกล้องจุลทรรศน์ผ่าตัดแบบผู้ปฏิบัติงานคู่ (กล้องส่องทางไกล) สำหรับหลอดเลือด anastomosis ซึ่งช่วยให้ศัลยแพทย์สองคนทำการผ่าตัดพร้อมกันได้ หลังจากการทดลองในสัตว์อย่างกว้างขวาง จาค็อบสันได้ตีพิมพ์บทความเกี่ยวกับการผ่าตัดทางจุลศัลยกรรมในสุนัขและหลอดเลือดแดงที่ไม่ใช่แคโรติด (1960) โดยมีอัตราการแจ้งชัด 100% ของการผ่าตัดทางหลอดเลือดในสุนัข นี่เป็นรายงานทางการแพทย์ที่ก้าวล้ำที่เกี่ยวข้องกับการผ่าตัดทางระบบประสาทและการผ่าตัดหลอดเลือด จาค็อบสันยังได้ออกแบบเครื่องมือผ่าตัดขนาดเล็กจำนวนมาก เช่น กรรไกรขนาดเล็ก ที่ใส่เข็มขนาดเล็ก และด้ามจับเครื่องมือขนาดเล็ก ในปี 1960 Donaghy ประสบความสำเร็จในการผ่าตัดลิ่มเลือดอุดตันหลอดเลือดสมองภายใต้กล้องจุลทรรศน์ผ่าตัดสำหรับผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมอง Rhoton จากสหรัฐอเมริกาเริ่มศึกษากายวิภาคของสมองภายใต้กล้องจุลทรรศน์ในปี 1967 โดยเป็นผู้บุกเบิกสาขาใหม่ของกายวิภาคศาสตร์จุลศัลยกรรม และมีส่วนสำคัญในการพัฒนาจุลศัลยศาสตร์ เนื่องจากข้อดีของกล้องจุลทรรศน์ผ่าตัดและการปรับปรุงเครื่องมือจุลศัลยกรรมทำให้ศัลยแพทย์ชื่นชอบการใช้มากขึ้นเรื่อยๆกล้องจุลทรรศน์ผ่าตัดสำหรับการผ่าตัด และตีพิมพ์บทความที่เกี่ยวข้องมากมายเกี่ยวกับหัตถการจุลศัลยกรรม

3、การประยุกต์ใช้กล้องจุลทรรศน์ผ่าตัดในศัลยกรรมประสาทในประเทศจีน

ในฐานะชาวจีนโพ้นทะเลผู้รักชาติในญี่ปุ่น ศาสตราจารย์ตู้ ซีเว่ย ได้บริจาคสิ่งของชิ้นแรกในประเทศกล้องจุลทรรศน์ประสาทศัลยศาสตร์และที่เกี่ยวข้องเครื่องมือจุลศัลยกรรมไปที่แผนกศัลยกรรมประสาทของโรงพยาบาลในเครือวิทยาลัยการแพทย์ซูโจว (ปัจจุบันคือแผนกศัลยกรรมประสาทของโรงพยาบาลแห่งแรกในเครือมหาวิทยาลัยซูโจว) ในปี 1972 หลังจากกลับมาที่ประเทศจีน เขาได้ทำการผ่าตัดด้วยจุลศัลยกรรมเป็นครั้งแรก เช่น โป่งพองในกะโหลกศีรษะและเยื่อหุ้มสมองอักเสบ หลังจากได้ทราบถึงความพร้อมของกล้องจุลทรรศน์ประสาทศัลยศาสตร์และเครื่องมือจุลศัลยกรรม ศาสตราจารย์ Zhao Yadu จากแผนกศัลยกรรมประสาทของโรงพยาบาล Beijing Yiwu Hospital ได้เข้าเยี่ยมชมศาสตราจารย์ Du Ziwei จาก Suzhou Medical College เพื่อสังเกตการใช้กล้องจุลทรรศน์ผ่าตัด- ศาสตราจารย์ Shi Yuquan จากโรงพยาบาล Shanghai Huashan Hospital ได้ไปเยี่ยมชมแผนกของศาสตราจารย์ Du Ziwei เป็นการส่วนตัวเพื่อสังเกตกระบวนการทางจุลศัลยกรรม ส่งผลให้เกิดคลื่นแห่งการแนะนำ การเรียนรู้ และการประยุกต์ใช้กล้องจุลทรรศน์ศัลยกรรมประสาทจุดประกายในศูนย์ศัลยกรรมระบบประสาทที่สำคัญๆ ในประเทศจีน นับเป็นจุดเริ่มต้นของการผ่าตัดทางระบบประสาทขนาดเล็กของจีน

4、ผลของการผ่าตัดด้วยจุลศัลยศาสตร์

เนื่องจากมีการใช้กล้องจุลทรรศน์ประสาทศัลยศาสตร์การผ่าตัดที่ไม่สามารถทำได้ด้วยตาเปล่าสามารถทำได้ภายใต้เงื่อนไขของการขยาย 6-10 เท่า ตัวอย่างเช่น การผ่าตัดเนื้องอกต่อมใต้สมองผ่านไซนัสเอทมอยด์สามารถระบุและกำจัดเนื้องอกในต่อมใต้สมองได้อย่างปลอดภัยในขณะที่ปกป้องต่อมใต้สมองปกติ การผ่าตัดที่ไม่สามารถทำได้ด้วยตาเปล่าอาจกลายเป็นการผ่าตัดที่ดีขึ้นได้ เช่น เนื้องอกในก้านสมอง และเนื้องอกในไขสันหลัง นักวิชาการ หวัง จงเฉิง มีอัตราการเสียชีวิต 10.7% จากการผ่าตัดหลอดเลือดโป่งพองในสมองก่อนใช้ยากล้องจุลทรรศน์ศัลยกรรมประสาท- หลังจากใช้กล้องจุลทรรศน์ในปี พ.ศ. 2521 อัตราการตายลดลงเหลือ 3.2% อัตราการเสียชีวิตของการผ่าตัดเปลี่ยนรูปผิดปกติของหลอดเลือดแดงในสมองโดยไม่ใช้ aกล้องจุลทรรศน์ผ่าตัดอยู่ที่ 6.2% และหลังจากปี 1984 โดยใช้ aกล้องจุลทรรศน์ศัลยกรรมประสาทอัตราการเสียชีวิตลดลงเหลือ 1.6% การใช้งานของกล้องจุลทรรศน์ศัลยกรรมประสาทช่วยให้เนื้องอกในต่อมใต้สมองได้รับการรักษาด้วยวิธี transnasal transsphenoidal ที่มีการบุกรุกน้อยที่สุด โดยไม่ต้องผ่าตัดเปิดกะโหลกศีรษะ ส่งผลให้อัตราการเสียชีวิตจากการผ่าตัดลดลงจาก 4.7% เหลือ 0.9% ความสำเร็จของผลลัพธ์เหล่านี้เป็นไปไม่ได้ภายใต้การผ่าตัดตาแบบเดิมกล้องจุลทรรศน์ผ่าตัดเป็นสัญลักษณ์ของการผ่าตัดระบบประสาทสมัยใหม่ และได้กลายเป็นหนึ่งในอุปกรณ์ผ่าตัดที่ขาดไม่ได้และไม่สามารถทดแทนได้ในการผ่าตัดระบบประสาทสมัยใหม่