现代脑血管治疗之父:费奥多尔·谢尔比年科医生的传奇人生

Can we help?

本文赞颂了先驱神经外科医生费奥多尔·A·塞尔宾年科博士非凡的一生与成就。他在1960年代发明的球囊栓塞术,诞生于前苏联艰苦的科研环境,却彻底改变了动脉瘤与瘘管等复杂脑血管病变的治疗方式,开创了血管内神经外科这一全新领域。历经九年非凡的坚持与探索,这项技术迄今已成功应用于超过3000例患者的诊断与治疗,为全球无数患者提供了创伤更小、无需开颅的替代方案。

现代脑血管治疗之父:费奥多尔·塞尔宾年科博士的故事

目录

引言:一场医学革命

若没有血管内神经外科,现代脑血管疾病的治疗将难以想象。这一专科使医生能够从血管内部治疗脑动脉瘤、动静脉畸形(AVM)和颈动脉-海绵窦瘘(CCF)等复杂病变,从而避免开颅手术。

如今,神经介入医生治疗的疾病范围十分广泛,涵盖血管性肿瘤乃至脑卒中。他们使用的工具包括编织亲水导管、动脉瘤弹簧圈和专为精密脑血管设计的血管支架等先进设备。然而,就在本文撰写时的约五、六年前——即2000年前后,许多这类器械尚未问世或仍处于研发阶段。

二十年前,全球仅有少数医生在简陋的成像系统辅助下开展这类手术。而这一切的起点,正是费奥多尔·塞尔宾年科。三十多年前,他在苏联极其困难的条件下,研发出了基于导管的神经血管疾病新疗法。

早年生活与教育

费奥多尔·安德烈耶维奇·塞尔宾年科于1928年5月24日出生在北高加索斯塔夫罗波尔地区的小村庄德米特里奥夫斯克(当时属苏联)。幼年时举家迁至矿水城,父亲在当地面粉厂担任机械师,母亲操持家务。

他的中学学业因第二次世界大战(俄罗斯称为伟大卫国战争)中断。期间,他的兄长尤里不幸阵亡,父亲虽从军但战后生还。1941至1945年间,年仅14岁的塞尔宾年科为供养母亲和祖母,成为一名机械学徒。

战后,他继续做机械工,同时坚持夜校学习,于1948年以优异成绩完成中学学业,随后考入莫斯科第一谢切诺夫医学院。在校期间,他既是勤奋的学生,也是排球、游泳和滑冰的优秀运动员。

战后俄罗斯经济困难,塞尔宾年科常靠课外体力劳动维持生计,但仍保持了全勤的医学院就读记录。到三年级时,他已对外科学、药理学和泌尿科学等领域的研究产生浓厚兴趣。

1954年医学院毕业后,他进入莫斯科布尔登科神经外科研究所担任实习医师——截至本文撰写时,他已在此持续工作44年。该研究所被誉为苏联神经科学的卓越中心。

塞尔宾年科很快展现出卓越的技术天赋和学术潜力,预示着他将拥有辉煌的外科生涯。这一点迅速被他的导师——当时苏联神经外科的领军人物A·什雷科夫教授与M·A·萨拉兹金教授察觉。他们鼓励塞尔宾年科参与经皮脑动脉造影术(当时通过直接穿刺颈动脉和椎动脉实施)。

他很快成为该技术的专家,并由此对神经血管病理学产生兴趣。1957年,他成为神经科学博士候选人,论文部分专注于颈动脉-海绵窦瘘(CCF)的病理生理与临床表现。基于CCF对脑循环的影响,他提出了一套新的分类系统,这也激发了他探索替代治疗方法的想象力。

改变医学的偶然发现

1959年莫斯科红场的五一庆典上,儿童手中的氦气球吸引了塞尔宾年科的注意。他观察到,通过简单操纵系绳就能轻松控制气球运动,于是萌生了一个设想:能否将微型球囊安装在长导管末端,以类似方式在血管内导航,实现诊断性或治疗性血管阻断?

这一简单观察引发了一场医学革命。塞尔宾年科很快组建了一个小型实验室,研究可用于球囊导管的材料,测试了聚氯乙烯、聚乙烯、尼龙、硅胶和乳胶等多种材质。经过大量试验,他成功研制出硅胶与乳胶球囊导管的原型。

此后九年中,多次实验与临床失败推动他不断改进设计。他发现,通过优化球囊设计并精细控制充放气,球囊头端的微导管能凭借血流导向能力,导航至颅底迂曲的血管结构中。

这实现了史上首次有效的颅内导管置入。同样的血流导向特性使球囊头端能优先进入高流量的动静脉瘘和主要动静脉畸形(AVM)的供血动脉。通过使用多个球囊装置,进一步实现了超选择性颅内导管置入。

球囊导管的研发

首批球囊导管采用永久附着球囊,直径不足1毫米。这些装置通过直接穿刺颈动脉的针具引入。1964年2月8日,在临时颈内动脉球囊阻断的辅助下,完成了首例选择性颈外动脉造影。

此后,临时球囊阻断术成为布尔登科研究所颈动脉直接穿刺造影的重要辅助手段。两种球囊装置投入应用:

  • 无端孔装置,仅用于血管阻断;
  • 球囊导管,既可创建阻断,还能通过球囊远端或近端的独立管腔输送液体(后发展为校准渗漏球囊导管)。

塞尔宾年科发明最初最重要的应用是主要脑动脉的临时诊断性阻断。1969至1972年间,他实施了304例此类手术,仅发生两例死亡。

永久治疗性阻断通过无端孔球囊装置实现:在目标部位注入硅聚合物与钽粉混合物,形成可在球囊及远端导管腔内快速固化的不透射线材料。这使得导管可被截断,而无聚合物从留置动脉内的远端导管段泄漏的风险。

首例报道的血管阻断术于1970年4月24日实施,通过闭塞颈内动脉治疗颈动脉-海绵窦瘘(CCF)。(塞尔宾年科后称其首例成功球囊栓塞术完成于1969年12月15日)。

该技术后来得到改进:先注入黏度较低的含碘造影剂膨胀球囊以确认位置合适,定位准确后抽吸造影剂,再注入硅聚合物。

塞尔宾年科后续开发出配备精巧阀门的球囊,通过对导管施加牵引即可使球囊与输送微导管分离。这一改进消除了早期系统中连接的远端导管段。

1970至1973年间,他完成了162例永久治疗性脑血管阻断术,治疗动脉瘤、颈动脉-海绵窦瘘(CCF)及主要动静脉畸形(AVM)供血血管,仅报道两例死亡。他后来还设计出带微型远端不透射线金珠的球囊,既增加头端重量,又提升荧光透视下的可见度与导向性能。

尽管早期工作多通过直接颈动脉穿刺完成,塞尔宾年科后期在血管内手术中采用了经股动脉塞尔丁格技术。他严谨、系统地积累了令人瞩目的病例系列——迄今已有超过3000名患者通过其球囊导管技术接受评估和/或治疗。

首批成功手术

塞尔宾年科的工作首次使多种神经血管病变的有效治疗成为可能。他在三十年前提出的治疗颈动脉-海绵窦瘘(CCF)、动静脉瘘(AVF)及无法手术的海绵窦段颈内动脉梭形动脉瘤的基本概念,至今仍具有同等效力与重要性。

蓬勃发展的血管内实践占据了他全部时间,迫使他放弃传统开颅神经外科手术。然而,对血管内操作的专注开启了脑血管病理生理学研究的新篇章。

通过与布尔登科研究所神经心理学家亚历山大·卢里亚的合作,塞尔宾年科的脑动脉球囊试验性阻断术辅助完成了脑功能测绘及大脑皮层重要功能区的术前评估。这些临时球囊阻断术类似于当前通过注射异戊巴比妥钠实施的选择性瓦达试验,并辅以电生理学与生物化学研究。

创立新医学专科

值得一提的是,1960年代至1970年代初,还有其他研究者报道或提出使用血管内技术治疗神经血管病变,包括:卢森霍普与斯彭斯通过治疗性栓塞脑动静脉畸形(AVM),并尝试使用血管内硅胶球囊治疗床突上颈动脉动脉瘤;阿尔克塞与芬格胡特实施磁辅助经动脉实验性犬动脉瘤栓塞术;普罗洛与汉伯里描述了使用不可脱球囊经管腔闭塞颈动脉-海绵窦瘘(CCF)。

这些早期研究者的工作具有前瞻性,但塞尔宾年科于20世纪60年代发明球囊导管,并于1969年使用其设备首次成功实现颅内血管的永久性球囊闭塞,才是标志血管内神经外科诞生的开创性事件。

全球影响与认可

1971年,在莫斯科举行的首届全苏神经外科大会上,塞尔宾年科展示了他累积的血管内治疗经验。同年,他发表了里程碑式的论文,描述了使用其球囊导管诊断和治疗脑血管疾病。

尽管冷战阻碍了东西方的思想交流,如此革命性的新概念仍不可避免地对全球医学界产生影响。1974年,另一篇报道其血管内神经外科成果的论文发表于《神经外科杂志》。

此后,布尔登科研究所成为希望观摩神经介入技术的国外医生的目的地。塞尔宾年科的工作也为其他苏联神经介入专家创造了机会,包括来自列宁格勒A.L.波列诺夫神经外科研究所的Y.N.祖布科夫和基辅神经外科研究所的V.I.谢格洛夫。

塞尔宾年科的成果催生了全球其他研究者的众多创新,引发了技术爆炸和当前神经介入技术的广泛应用。20世纪70年代末至80年代初,德布伦等人报道了使用乳胶球囊治疗脑动脉瘤和颈动脉海绵窦瘘(CCF)的结果。

不可脱卸球囊导管的引入,使颈动脉和椎动脉的球囊试验性闭塞成为可能。同类设备还被用于颈动脉血管成形术和支架植入术中的脑循环球囊保护。

校准泄漏球囊(塞尔宾年科发明的一种变体)在动静脉畸形(AVM)巢栓塞术中采用液体粘合剂时,实现了供血动脉内的顺行血流阻断。随后,柔顺的流导向和过导丝微导管的发展极大扩展了栓塞术在动静脉畸形治疗中的作用。

20世纪70年代末,Hieshima等人开发出一种带自密封阀的硅胶可脱卸球囊,其顺应性优于乳胶球囊。该设备被用于治疗颈动脉海绵窦瘘、动静脉瘘(AVF)、颅内动脉瘤、动静脉畸形供血动脉和神经血管创伤性病变。

到1990年,多个团队已积累丰富经验,使用可脱卸球囊治疗颅内动脉瘤并保留载瘤动脉。然而并发症仍较显著,一项研究报道囊内动脉瘤球囊栓塞术相关的死亡率和卒中率分别为17.9%和10.7%。

另一项研究报道这些手术中技术失败发生率为10%,死亡率为4%,神经系统并发症发生率为10%。这些并发症率最终促使古列尔米可脱卸弹簧圈的发展,后者已在颅内动脉瘤的血管内治疗中基本取代球囊,尽管球囊仍与球囊重塑形技术联合用于治疗宽颈动脉瘤。

医学背后的人

鉴于他对医学的诸多贡献,塞尔宾年科被授予多个国际科学与医学学会的名誉会员资格,包括美国神经放射学会。1976年,他因这项发明荣获苏联国家奖。

1986年,他成为俄罗斯医学科学院通讯成员,1995年当选院士。1999年,塞尔宾年科受邀作为荣誉嘉宾出席世界介入与治疗性神经放射学联合会科学会议。

塞尔宾年科担任布尔登科研究所科学事务副所长,并是学位论文答辩专门委员会的科学秘书。他还是《神经外科学问题》编委会成员。他撰写或合著了150多篇科学论文,并在俄罗斯、美国、德国、瑞典、加拿大、日本和法国持有11项医疗器械专利。

塞尔宾年科以执着和严谨著称。他以患者关怀为名,要求同事和合作者付出最大努力,但最重要的是对自己要求亦然。他认为,对患者同情心的最大体现,莫过于始终提供卓越的医疗服务。

在这严苛的外表下,藏着一颗温暖而富有同情心的心。他真诚的关怀不仅限于患者和同事,还延及普罗大众。他从不因忙碌或自视甚高而吝于抽时间给朋友写私人便条、记住特殊场合、帮个小忙或安慰患病患者的家属。

塞尔宾年科在医学院就读期间结识了妻子玛雅,她持有神经生理学博士学位。相似的成长背景让两人志趣相投。他们的友谊逐渐发展为爱情,并随着岁月流逝日益坚固和深厚。

玛雅真正“成就”了费奥多尔,为他提供支持与鼓励,助他在严苛的职业生涯中坚持前行。他们有一个女儿娜塔莉亚,同样是一名医生。尽管家在莫斯科,他们所有假期都在科斯特罗马地区伏尔加河畔的俄罗斯乡村度过。

来源信息

原文标题: 致敬血管内神经外科创始人费奥多尔·A·塞尔宾年科博士

作者: George P. Teitelbaum, M.D., Donald W. Larsen, M.D., Vladimir Zelman, M.D., Ph.D., Anatolii G. Lysachev, M.D., Leonid B. Likhterman, M.D., Ph.D.

出版物: 《神经外科学》46:462-470, 2000

注: 这篇患者友好型文章基于经过同行评审的研究,并保留了原始致敬文章中的所有事实信息、日期、技术细节和医学发现。