Setelah bedah saraf klasik matang pada tahun 1950-an, teknik bedah saraf mikroskopis berkembang dengan cepat dan tersebar luas pada paruh kedua abad ke-20. Pada tahun 1990-an, bedah saraf memasuki era bedah invasif minimal.
Pada tahun 2001, pada “Seminar Konsep Baru Bedah Invasif Minimal” yang diadakan oleh Akademi Teknik Tiongkok, para ahli mengusulkan bahwa bedah invasif minimal adalah sublimasi dari bedah di abad ke-21, dan bahwa “invasif minimal” adalah bidang baru yang diupayakan oleh bedah. Bedah invasif minimal adalah batas baru dalam pembedahan. Perawatan apa pun yang meminimalkan kerusakan bedah pada jaringan, membebaskan pasien dari lesi semaksimal mungkin, dan mempertahankan fungsi fisiologis pasien semaksimal mungkin, seharusnya termasuk dalam bedah invasif minimal. Sebagai cabang dari bedah saraf, keyakinan ahli bedah saraf dalam meminimalkan trauma pada permukaan tubuh pasien dan jaringan tubuh saat merawat pasien neurologis dan melakukan yang terbaik untuk melakukan pembedahan “minimal invasif” merupakan kemajuan baru dalam bidang bedah saraf.
Perkembangan pesat teknologi informasi komputer, proyek genom manusia, serta penelitian dan penerapan sel punca saraf telah memberikan dasar material bagi pembaruan konsep bedah saraf dan memberikan ide dan cara baru untuk bedah saraf, sehingga mendorong perkembangan bedah saraf modern.
Saat ini, bedah saraf invasif minimal mencakup teknik seperti pendekatan mikro-osseus, bedah neuronavigasi, neuroendoskopi, intervensi intravaskular, bedah radio, penelitian dan aplikasi sel punca saraf, dan terapi gen.
I. Pendekatan mikro-osseus.
Pendekatan mikro-osseus menggunakan sayatan kecil (panjang 3,0 cm) dan jendela tulang kecil (2,5 cm x 3,0 cm), yang tidak memengaruhi penampilan pasien dan merupakan ciri khas pembedahan invasif minimal. Pendekatan ini membutuhkan ketelitian seperti lubang kunci dalam melokalisasi lesi intrakranial. Akses ini dibuat secara individual untuk setiap pasien dan dirancang untuk menjangkau lesi intraserebral agar dapat melakukan pembedahan invasif minimal. Peregangan jaringan otak yang minimal adalah kunci dari teknik invasif minimal. Korteks serebral sangat sensitif terhadap tekanan dan ketika tekanan melebihi 20 mmHg, hal ini dapat sangat memengaruhi aliran darah otak, yang menyebabkan iskemia kortikal dan edema serebral, yang mengakibatkan kerusakan neurologis permanen pasca operasi seperti hemiplegia dan afasia, atau pada kasus yang parah, kematian. Jika status neurologis dan data pencitraan pasien sebelum operasi diperhitungkan, kolam otak arachnoid dan ventrikel dibuka untuk mengeluarkan cairan serebrospinal, dan sulkus serebral alami digunakan untuk memisahkan saraf vaskular agar dapat menjangkau area lesi, maka ketegangan pada otak akan berkurang, yang menghasilkan penurunan signifikan pada kerusakan jaringan otak yang diinduksi secara medis selama operasi. Karena jendela tulang yang kecil, waktu pembukaan dan penutupan tengkorak menjadi lebih singkat, perdarahan intraoperatif berkurang, tingkat komplikasi pascaoperasi rendah dan pasien pulih dengan cepat. Masa rawat inap pasien di rumah sakit menjadi lebih singkat dan biaya pengobatan dapat dihemat.
Dalam beberapa tahun terakhir, pencitraan berkualitas tinggi seperti CT, MR, positron emission tomography (PET) dan kateterisasi super selektif (DSA) telah memungkinkan lokalisasi yang lebih akurat dan diagnosis kualitatif lesi intrakranial, serta visualisasi terperinci dari hubungan anatomis yang mengelilingi lesi. Pencapaian teknologi tinggi dalam disiplin ilmu terkait secara terus-menerus memperbarui instrumen bedah mikro dan memberikan dukungan teknis yang andal untuk pendekatan mikro-osseus. Pemosisian yang akurat, orientasi dan panduan waktu nyata dari prosedur neuronavigasi memberikan peralatan teknis yang andal untuk pendekatan mikro-osseus. Sejak tahun 1999, Departemen Bedah Saraf di Rumah Sakit Tiantan, Capital Medical University telah melakukan lebih dari 400 kasus pendekatan mikro-osseus dan telah berpengalaman dalam mengobati aneurisma otak, tumor area pelana, dan tumor pontocerebellar.
Penerapan pendekatan mikro-osseus, yang merupakan ciri khas bedah saraf invasif minimal, memerlukan dokter bedah dengan pengalaman klinis yang luas dalam bedah mikro, serta peralatan bedah mikro yang canggih dan lengkap, serta seperangkat instrumen bedah khusus yang dirancang untuk pendekatan mikro-osseus. Pendekatan mikroperforator paling sesuai untuk lesi ekstraserebral seperti tumor otak tanpa gejala dan aneurisma. Pendekatan mikro-perforator memiliki keterbatasan dan tidak cocok untuk pembedahan malformasi arteriovenosa serebral besar atau epilepsi.
Bedah Neuronavigasi
Pada tahun 1998, Departemen Bedah Saraf Rumah Sakit Tiantan Capital Medical University memperkenalkan teknologi navigasi dan melakukan lebih dari 600 kasus tumor intrakranial, malformasi serebrovaskular, dan bedah tulang belakang, yang dapat dengan aman mengangkat lesi yang kurang dari 2,0 cm di belahan otak tanpa menyebabkan kerusakan neurologis pada pasien. Hal ini telah mengumpulkan pengalaman dalam memperluas cakupan bedah saraf invasif minimal.
Penerapan bedah neuronavigasi sangat berharga.
(1) Merancang pendekatan bedah: Gambar 3D pra-operasi dari kulit kepala, lesi, pembuluh darah dan struktur ventrikel diperoleh di stasiun kerja untuk memilih pendekatan bedah individual yang ideal dengan akses bedah yang sesingkat mungkin, dengan memanfaatkan sulkus alami dan celah otak, mengurangi area flap atau menggunakan pendekatan berlubang mikro untuk mengurangi paparan pada otak. Ahli bedah muda juga dapat dilatih dalam desain pendekatan ini.
(2) Eksisi lesi dalam yang akurat: Sistem navigasi dapat secara tepat menemukan lesi dalam yang kecil sebelum operasi dan memandu penemuannya dalam waktu nyata secara intraoperatif, sehingga mengurangi kerusakan jaringan otak yang tidak dapat dilihat dan mengurangi gangguan neurologis pascabedah.
(3) Menampilkan struktur intrakranial yang penting: selama kraniotomi, terutama operasi dasar tengkorak, pemahaman waktu nyata mengenai hubungan antara tumor dan pembuluh darah neurovaskular penting di sekitarnya, seperti batang otak, arteri karotis internal, dan arteri basilaris; selama reseksi meningioma, glioma, dan tumor hipofisis pada hemisfer serebral, menyelidiki batas tumor dan memverifikasi luasnya reseksi; menampilkan posisi sinus frontalis dan sinus dural untuk memastikan keamanan kraniotomi.
(4) Aplikasi dalam malformasi arteriovenosa serebral dan operasi aneurisma: navigasi dapat menentukan luas vaskular dari malformasi arteriovenosa besar dan memandu pemisahan dan reseksi di sepanjang perbatasan malformasi arteriovenosa, yang dapat menghindari perdarahan akibat lesi yang tidak disengaja dan juga mencegah kerusakan pada jaringan otak. Sistem navigasi intraoperatif menyediakan posisi arteri karotis internal dan saraf kranial II dan III secara real-time; memandu pungsi ventrikel ketika retraksi otak tidak memuaskan; membantu menilai hubungan antara aneurisma raksasa dan arteri pembawa aneurisma untuk memastikan keamanan arteri pembawa aneurisma ketika menjepit arteri.
(5) Biopsi dan pengangkatan benda asing intrakranial: sistem ini lebih mudah diposisikan daripada sistem dengan bingkai dan dapat digunakan untuk biopsi, tusukan kista (hematoma); pemosisian untuk mengangkat tulang yang traumatis, benda asing.
Pergeseran jaringan otak secara intraoperatif dapat memengaruhi hasil navigasi dan dapat dikoreksi secara intraoperatif dengan menggunakan USG dan MR terbuka untuk memberikan gambar kompensasi. Magnetic Resonance Guided Intervention (MRI) adalah prosedur yang menggunakan mesin MRI terbuka untuk memberikan panduan MRI secara real-time selama kraniotomi. Pencitraan intraoperatif tersedia dalam waktu nyata, sehingga operator dapat mengetahui prosedur setiap saat dan memandu arah dan kedalaman prosedur. Magnet dari mesin MRI yang baru dirancang memberikan ruang bagi dokter bedah untuk beroperasi secara langsung di dalam medan magnet; operator tidak hanya dapat beroperasi secara langsung atau di bawah mikroskop, tetapi juga dapat “melihat” struktur di sekitar bidang operasi dengan MRI waktu nyata. Sifat pencitraan MRI memungkinkan operator untuk langsung membedakan antara jaringan normal dan jaringan yang sakit yang tidak dapat diidentifikasi dengan mata telanjang; operator dapat menggunakan indikator untuk mendapatkan gambar MRI yang interaktif – waktu nyata di mana saja di bidang operasi. MRI, dikombinasikan dengan pemindaian foton tunggal (SPECT), magnetoensefalografi dan panduan ultrasonografi waktu nyata untuk bedah saraf fungsional, memberikan pemahaman yang komprehensif mengenai perubahan biokimiawi pada dasar tumor, memprediksi status sirkulasi otak pasca operasi, dan secara efektif mengurangi komplikasi bedah. Ini memiliki perspektif yang lebih luas dalam hal memahami perubahan biokimiawi pada dasar tumor, memprediksi status sirkulasi otak pasca operasi dan secara efektif mengurangi komplikasi. Saat ini, teknik intervensi yang dipandu MRI masih dalam tahap awal aplikasi klinis, dan lebih dari 1000 kasus bedah MRI terbuka telah dilaporkan dari 15 pusat penelitian di seluruh dunia.
Peran tambahan neuroendoskopi dalam pembedahan invasif minimal
Bedah mikro berbantuan endoskopi dapat digunakan untuk menangani kista arachnoid intrakranial, lesi kistik intraventrikular, lesi kistik parenkim intraserebral, dan reseksi transfenoid pada lesi intra pelana, yang dapat memberikan hasil yang baik.
Endoskopi cocok untuk operasi di rongga dan lubang yang sempit; kejernihan bidang dalam endoskopi secara signifikan lebih baik daripada mikroskop operasi, sehingga memungkinkan pengamatan yang lebih jelas terhadap saraf dan pembuluh darah; tabung pandangan endoskopi itu sendiri dapat memiliki pandangan lateral, sehingga struktur lateral internal lesi dapat diidentifikasi ketika lesi tercapai, dan tumor residual di area bedah mikro yang dibutakan dapat diamati, sehingga memperluas bidang visual dan meningkatkan keakuratan operasi, yang merupakan bantuan untuk operasi invasif minimal. Hal ini memungkinkan visualisasi yang lebih baik dan peningkatan akurasi, membantu pembedahan invasif minimal. Selama penjepitan aneurisma secara langsung pada kranial, penggunaan neuroendoskopi memberikan operator pandangan terhadap aneurisma dan aspek dorsal arteri yang ditanamkan aneurisma, sehingga dapat menghindari cedera yang tidak disengaja pada arteri yang vital. Pada kasus kolesteatoma yang tumbuh di antara saraf dan pembuluh darah, neuroendoskopi dapat mengisi celah di mana bedah mikro konvensional tidak dapat melihat sisa tumor di sudut. Bedah dengan bantuan neuroendoskopi hanya memerlukan bor tengkorak atau kraniotomi kecil untuk memasukkan neuroendoskop, yang mudah dilakukan, menyebabkan kerusakan bedah yang minimal, memiliki efek pasca operasi yang minimal dan menghasilkan pemulihan yang cepat.
Namun, bedah neuroendoskopi memiliki bidang operasi yang kecil, sedikit ruang untuk manipulasi dan kemampuan yang buruk untuk mengatasi kecelakaan bedah, terutama ketika ada banyak perdarahan di area operasi, yang sulit ditangani dan sangat berisiko. Panduan pembedahan juga merupakan masalah yang membutuhkan perhatian. Oleh karena itu, sulit untuk menggunakan neuroendoskopi saja untuk mengangkat tumor intrakranial. Hanya laporan kasus reseksi transsphenoidal meningioma nodular pelana yang telah dilaporkan dari luar negeri. Penerapan bedah berbantuan neuroendoskopi mengharuskan operator untuk terlebih dahulu terampil dalam bedah mikro dan terlatih dengan baik dalam manipulasi endoskopi.
IV. Terapi gen
Proyek terbesar dalam sejarah manusia, Proyek Genom Manusia, tidak hanya tentang menguraikan kode genetik manusia, tetapi yang lebih penting lagi adalah menemukan cara untuk mencegah dan mengobati penyakit pada tingkat molekuler. Perkembangan dalam biologi seluler dan molekuler telah memungkinkan terapi gen pada sistem saraf pusat, yang disebut bedah saraf molekuler seluler. Di satu sisi, ada identifikasi gen yang bertanggung jawab atas penyakit bedah saraf. Gangguan neurologis yang telah diidentifikasi sebagai kelainan genetik termasuk gangguan penyimpanan lisosom, sindrom Sandhoff, sindrom Lesch-Nyhan, Mucopolysaccharidosis ‘, hemangioma gua otak, neurofibromatosis, dll. Rumah Sakit Tiantan Beijing telah mengeksplorasi gen penyebab penyakit serebrovaskular manusia seperti aneurisma serebral dan hemangioma gua otak, dan kini telah mengidentifikasi lokus mutasi pada gen penyebab hemangioma gua otak pada orang Cina Han.
Aspek lainnya adalah terapi gen untuk gangguan neurologis, terutama di bidang-bidang berikut ini.
1. Penggantian gen total sel dalam sistem saraf pusat untuk memperbaiki patologi neurodegeneratif yang diwariskan seperti disfungsi enzim, misalnya pengobatan gangguan penyimpanan lisosom. Penggantian gen secara keseluruhan untuk disfungsi enzim memerlukan sistem vektor virus yang mampu mengekspresikan gen jangka panjang yang tidak beracun dalam sel saraf dan glial, sel punca saraf yang mampu bertindak sebagai vektor untuk terapi gen, dan penggantian gen dengan alel normal yang secara efektif dapat menghilangkan manifestasi penyakit yang dominan pada sistem saraf pusat akibat mutasi resesif pada gen individu.
2. Terapi gen untuk memulihkan fungsi sel pada lokasi tertentu di SSP digunakan untuk memulihkan fungsi subpopulasi sel saraf tertentu yang hilang selama degenerasi saraf. Transfer gen terapeutik yang dimediasi vektor virus ke subpopulasi spesifik lokasi sel saraf di otak, dengan regulasi transkripsi gen dan ekspresi protein yang ketat, dapat digunakan untuk memulihkan fungsi ke lokasi spesifik patologi neurodegeneratif. Sebagai alternatif, sel yang diubah secara genetik atau cangkok embrionik dapat ditransplantasikan untuk menghasilkan neurotransmisi spesifik atau faktor pertumbuhan untuk memulihkan defisit neurologis pada area tertentu dari sistem saraf pusat yang disebabkan oleh disfungsi neurologis. Contohnya termasuk terapi gen untuk penyakit Parkinson dan penyakit Alzheimer.
3. Terapi gen untuk tumor otak. Terapi gen untuk tumor otak memerlukan transfer gen dengan efek anti-tumor spesifik, yang secara selektif dapat mengekspresikan gen beracun, menyebabkan lisis dan nekrosis sel tumor, menghambat pertumbuhan tumor, dan pada akhirnya membunuh tumor tanpa menyebabkan kerusakan pada jaringan otak yang normal. Kombinasi pembedahan, radioterapi dan terapi gen dapat memperpanjang kelangsungan hidup pasien dengan tumor tertentu dibandingkan dengan pengobatan tumor tradisional, dan imunoterapi juga dapat digunakan untuk meningkatkan kemanjuran pengobatan tumor tertentu.
4. Terapi gen untuk stroke. Terapi gen untuk stroke memperkenalkan gen terapeutik yang melindungi sel saraf iskemik dari apoptosis dan gen yang mengontrol ekspresi regulator inflamasi yang berbeda di otak. Ekspresi gen sementara selama 3-5 minggu bermanfaat untuk proses perbaikan normal dan angiogenesis pada penyakit iskemik dan dapat digunakan untuk tujuan terapeutik.
V. Penelitian dan penerapan sel punca saraf. Sel punca saraf memiliki dua ciri khas: pertama, mereka memiliki kemampuan memperbaharui diri yang tinggi dan dapat berulang kali mengalami mitosis untuk menghasilkan sejumlah besar sel anak; kedua, mereka dapat berdiferensiasi menjadi sel saraf dan sel glial dalam kondisi tertentu. Saat ini, sel punca saraf memiliki tiga kegunaan. Salah satunya adalah untuk terapi penggantian sel saraf yang rusak. Transplantasi sel punca saraf ke dalam sistem saraf pusat untuk menggantikan sel saraf yang hilang karena cedera atau penyakit, penting untuk memulihkan fungsinya. Yang kedua adalah bertindak sebagai kendaraan untuk terapi gen. Ketiga, diterapkan pada penelitian dalam ilmu kehidupan. Sekarang dimungkinkan untuk mengembangkan sel punca saraf manusia ke jumlah yang signifikan secara in vitro dan mempertahankan kemampuannya untuk menambah nilai untuk jangka waktu tertentu, tetapi regenerasi sel dalam sistem saraf pusat adalah proses yang sangat kompleks, dan penerapan sel punca saraf di klinik masih membutuhkan banyak pekerjaan awal.
Munculnya pengetahuan dan teknologi baru telah mendorong perubahan konsep perawatan bedah saraf, dan perubahan konsep ahli bedah saraf pasti akan memperkaya pengetahuan dan pengalaman ilmu saraf, dan pasti akan mendorong kemajuan disiplin ilmu bedah saraf. Dipercayai bahwa di abad baru, dengan pesatnya perkembangan ekonomi China, bedah saraf China akan mencapai tingkat mahir di dunia.