2022年04月14日发布 | 2776阅读

神外历史上的今天|Ommaya囊发明者的诞辰

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1930年4月14日,92年前的今天,神经外科医生和脑损伤权威阿尤布·汗·奥马亚(Ayub Khan Ommaya)出生。


Ommaya是美国国立卫生研究院神经病学与卒中研究所(NINDS,NIH)的神经外科主任和华盛顿特区乔治华盛顿大学(The George Washington University)的神经外科临床教授,也是著名的Ommaya囊的发明者。在他的职业生涯中,他不断大力开展研究,以更好地了解和开发脑肿瘤、创伤性脑损伤和糖尿病的治疗方法。


Ayub Khan Ommaya,摄于1962年


1930年4月14日,Ommaya出生于现巴基斯坦的Mian Channu,是家中最小的孩子。他从小就是一个狂热的读书爱好者,在儿时甚至会悄悄“借”走学校图书馆顶层书架的书籍,因为这是图书馆锁门时Ommaya唯一可以触碰到的书架。


在一次《世界与我》杂志(World and I)的采访中,Ommaya曾提及过他对神经外科产生兴趣的故事:“14岁那年,我在杂志上看到一篇关于怀尔德·格雷夫斯·潘菲尔德(Wilder Graves Penfield,1891-1976,推荐阅读神外历史上的今天|致敬蒙特利尔神经研究所(MNI)的创办人Penfield)博士实验的文章,他开创了用电流刺激癫痫患者大脑的技术。他的成就展现出不同感官体验与人脑部位之间的联系有多么大的差异,让我心中关于思维和大脑的问题在那瞬间就像火焰一样开始燃烧。在同我的哥哥讨论之后,我决定要成为一名神经外科医生和神经科学家——然后我就开始做相关的职业规划,也有幸能够实现我的梦想。


1947年,Ommaya在巴基斯坦拉瓦尔品第的戈登学院(Gordon College,Rawalpindl)完成了他的医学预科学习。1953年,他在巴基斯坦拉合尔的爱德华国王医学院(King Edward Medical College, Lahore)获得学位,并荣获“学术成就金奖”。同年,Ommaya获得“罗德(Rhodes)奖学金”,随后于1954年进入牛津大学贝列尔学院(Balliol College)主修生理学。1956年,Ommaya开始在牛津拉德克里夫医院(Radcliffe Infirmary)的彭尼巴克(Joseph Buford Pennybacker,1907-1983)医生手下接受神经外科培训,彭尼巴克以培养神外医生而闻名,其“行动的经济适用性(Economy of movement)”和“不紧不慢的速度”与哈维·库欣(Harvey Cushing,1869-1939,推荐阅读《神外历史上的今天|“现代神经外科之父”的诞辰》)的“慢节奏”形成鲜明对比,并成为了“牛津培训生的标志”。


1959年到1961年,Ommaya转至威尔士的莫里斯顿医院(Morriston Hospital)接受脊柱外科培训。培训结束后,他继续留在牛津大学攻读临床生物化学博士学位。1964年,皇家外科学院(Royal College of Surgeons)任命Ommaya为“Hunterian外科教授”,这一盛誉正是以近代实验室外科学和解剖学的奠基人之一约翰·亨特(John Hunter,1728-1793,推荐阅读神外历史上的今天|发现侧枝循环的“现代外科之父”的名字所命名。


Ommaya在牛津大学加入划船队(右二)



Ommaya囊(Ommaya Reservoir)


对于进行脑脊液化疗的人来说,Ommaya这个名字将与另一个词紧密关联:“储液囊(Reservoir)”,这是Ommaya在神外历史上最广为人知的发明,目前已被肿瘤和传染病医生广泛用于患者的鞘内治疗。上世纪60年代之前,因为血脑屏障的缘故,世人一直无法有效地为脑肿瘤患者提供化疗帮助,而Ommaya囊可通过注射装满药物,并促使药物进入脑脊液,从而治疗侵袭性脑肿瘤,该装置同时也是现在输液港(Medical ports)的雏形。



Ommaya囊包括一个蘑菇形的自密封储液囊和一根引流管,导管可通过颅骨的小孔到达侧脑室,储液囊的圆顶由特别加厚的硅胶制成,可以用来进行多次自密封穿刺。1963年,Ommaya发明了现在我们所称的“Ommaya囊”,目的是为了给脑感染和癌症患者提供更好的脑室内治疗通道,使患者免于连续腰椎穿刺引起的较高发病率和不适感。1965年,Ommaya使用储液囊经皮下穿刺向脑室内注射两性霉素B治疗4名真菌性脑膜炎患者(3例新型隐球菌和1例免疫球孢子菌),证实了这种储液囊的效用。随后,Ommaya对1962-1968年间60名接受储液囊放置的患者进行了储液囊相关有效性和发病率的评估。分析表明,Ommaya囊最常用于鞘内化疗治疗多形性胶质母细胞瘤,其次是鞘内抗真菌治疗真菌性脑膜炎,其他可治疗的疾病包括颅咽管瘤、白血病和弓形虫病;总体并发症发生率为28%,最常见原因是由于引流管堵塞、放置错误或储液囊与引流管连接不充分导致Ommaya囊无效。此外,Ommaya补充表示,随着使用这种装置的经验不断增加,放置相关的并发症已得到有效减少。


虽然Ommaya最初发明储液囊装置的设想是希望将真菌药物输送到脑脊液,但现如今Ommaya囊常用于中枢神经系统化疗给药以及脑脊液采样。正如Ommaya的设计初心,这种装置可在未进行腰椎穿刺的情况下重复施用化疗药物,允许脑脊液取样操作从而进行剂量滴定,并确定相应的鞘内药物浓度。


几十年来,放置Ommaya囊一直是一项徒手操作,医生通常很难一次性准确放置,并会导致诸如颅内感染、卒中发作等并发症。然而,随着高分辨率成像技术和神经导航技术的进步,Ommaya囊的使用在“保持初心”的同时,其治疗有效性也随着新时代的发展得到不断提高。


Ommaya手持“储液囊装置”



Ommaya和创伤性脑损伤(TBI)


除了大家熟知的Ommaya囊外,Ommaya本人在创伤性脑损伤领域也颇有建树。上个世纪60年代末,Ommaya在美国国立卫生研究院期间研究了亚人类灵长动物模型的TBI,并将研究重点放在了解脑震荡的机制上。颈部过伸损伤(Whiplash injuries)是由头部快速加速、减速的追尾碰撞造成的,无任何直接性损伤。在实验中,Ommaya注意到,使用项圈后恒河猴的实验性脑震荡能量阈值提高了50%,这表明项圈不影响颈部的伸展或头部的线性加速度,但可显著减少头部和颈部的旋转位移。除此之外,Ommaya还进行了一项具有里程碑意义的研究,通过将恒河猴置于颈椎过伸装置中模拟追尾碰撞,该装置能够在不造成任何直接创伤的情况不限制头部移动,并记录冲击力和旋转加速度。在实验后的身体检查中,恒河猴出现意识改变或反射丧失的现象。


1973年11月,Ommaya和其实验室的学生在阿姆斯特丹国际生物力学影响研究委员会(International Research Committee on the Biokinetics of Impact)的第一次会议上提出了他们的脑震荡假设。他们将脑震荡定义为一组临床综合征,由大脑的向心机械力产生不同程度的意识改变而引起,并导致大脑功能和结构破坏。他们进一步把定义了一个6分的脑震荡分级系统,并提出脑损伤在轻度病例中总是从大脑浅表开始、在最严重的创伤水平下向内延伸,从而影响“间脑-中脑”核心;脑震荡后脑损伤的位置可以通过症状的严重程度来预测,且脑干不一定是所有脑震荡损伤的通用结构。1974年,Ommaya徒二人在《大脑》(Brain)杂志中发表了包含详细试验和临床观察的结果,进一步支持他们关于脑震荡的假设。


Ommaya发展的创伤性脑损伤的“向心理论”对力的作用及其对大脑损伤的结果进行了科学理解和建模。1980-1985年间,Ommaya担任美国国家公路安全管理局(US National Highway Safety Administration)的首席医疗顾问,期间他受委托撰写了一份名为《美国损伤情况》(Injury in America)的报告,强调了道路交通事故的后果。该报告引起了国家对TBI的政治关注,并推动建立国家损伤防控中心(National Center for Injury Prevention and Control)。同时,他的脑损伤模型促进了后来机动车辆设计和安全装置的改进发展,从而帮助全世界成千上万的乘车人合理减少伤害、防止死亡。



其他成就


事实上,Ommaya在脊髓血管畸形、脊髓动脉造影和非创伤性脑脊液漏分类、脊髓液驱动的人造器官上也做出了很大贡献。例如,Ommaya及其同事在1964年描述了肋间、锁骨下和腰椎血管经皮选择性导管插入,以识别脊髓动静脉畸形(AVM)的血管解剖结构,后来又发明了一种经皮栓塞供血动脉至脊髓AVM的技术以克服部分AVM的手术限制。1968年,Ommaya将所谓的“自发性脑脊液漏”类别根据病因重新表述为“非创伤性”鼻漏,并进一步将其分类为前颅底股缺损引起的正常压力鼻漏(包括筛状板先天性异常和蛛网膜疝)以及继发于脑积水和肿瘤的高压鼻漏。此外,由于Ommaya的两个孩子患有I型糖尿病,他在职业生涯后期还探索了小鼠胰岛细胞移植到美洲驼脑脊液的研究,后来,Ommaya以此为基础发明了一种成为脊髓液驱动的人造器官设备,可置于腹部皮下,注射异种或同种异体移植的胰岛细胞,但Ommaya最后未完成该主题研究。




在实践中,Ommaya一直被称为领先的创新型神经外科医生,他拥有卓有成效的临床和科学职业生涯,发表了超过150篇广受同行评议的文章,在推进Ommaya囊、脑震荡“向心理论”、脊髓AVM治疗等方面发挥了重要作用。然而,对于更多的朋友、患者和同事来说,Ommaya只是一位才华横溢的神经外科医生,他会抓住任何机会,在餐桌对面或在手术室里唱出歌剧咏叹调。Ommaya深受患者喜爱,也总是有时间为需要帮助的人服务。他永远是大家心目中那位“会唱歌的神经外科医生”,也将永远被深深怀念。

下面,让我们在这个特殊的日子里,从脑医汇平台海量内容中,遴选若干Ommaya囊相关的课程或文章,以飨各位神外同道。


Ommaya囊相关的课程或文章

01

任力教授:储液囊和外引流装置在急症神经外科的应用

02

沈志鹏教授:脑室储液囊在儿童脑积水治疗中的运用

03

ommaya囊植入治疗颅内感染脑积水的误区:儿童感染性脑积水的治疗思路


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