头部固定装置
随着显微镜和导航系统在颅脑手术中的广泛应用，颅脑手术患者良好的体位更加重要。头部固定装置已成为神经外科最重要的医疗器械之一。临床上常用的头部固定装置包括头架和马蹄形头托。目前应用广泛的几种头架均是在20 世纪70 年代出现的：May field 和Kees 在1973 年开发了May field 三钉头架，日本神经外科医生Kenichiro Sugita 博士于1978 年发明了四钉头架，May field 头架和Sugita 头架通过与颅骨的直接铆钉将头颅牢固地固定在手术台上，理论上消除了头部活动的任何可能性。目前临床应用广泛的头架以美国医疗器械公司生产的May field 头架、德国医疗公司生产的Doro 头架和日本Mizuho 公司生产的Sugita 头架为主，同时以Leksell 为代表的立体定向头架作为特殊的头架类型也应用广泛。近年来，国产头架也逐步发展起来。据统计，在欧美和国内超过50%的中心使用三钉头架。三钉头架分上、下两部分，上部分为固定头颅的“C”型框架和头钉， 采用3 枚头钉固定头部；头钉穿透皮肤，然后部分嵌入头骨，以稳定头部；下部分由可横向移动支持臂的底座和旋转适配器组成，与手术床连接。
1.使用方法
以May field 头架为例。术前准备：准备高压消毒灭菌的金属头钉及配套的头架，同时核查头架的手术床转接器、C 型固定框架等部件是否完整， 螺丝有无松动， 能否正常使用。准备安装头架时，按照无菌操作的原则， 将头钉放置在无菌器台上， 由1名手术医生戴无菌手套将3 枚无菌头钉安装到固定框架，头钉的尖端及头皮进钉点予以碘附消毒， 一名医生用双手固定患者头部，另一名医生将头架两钉臂稳固地放置于患者颅骨，再使用对侧单钉加压固定，通过滑动棘轮将双臂挤压在一起，直到3 枚颅钉与颅骨接触。通过拧紧旋钮将头钉拧入颅骨，转动旋钮（一般为4 格），调整压力至551.6 kPa，并上锁，将头钉内嵌于颅骨上；调整至理想头位后， 固定头架各关节。医生协助手术医生将C 型固定框架与底座相连的旋转适配器连接并固定。为预防术中手术医生操作过程中触碰到固定手柄， 引起头架松动， 使用清洁绷带固定手柄。手术结束拆卸头架时， 1 名手术医生双手固定患者头颈部， 另1 名手术医生逆时针旋转加压旋钮释放掉部分压力后，拉开C 型固定框架上的弹簧锁， 去除头架，头皮损伤部位加压包扎， 出血过多可以缝合止血。头架清洗并消毒。（图3-5，视频3-4，视频3-5）
图3-5 May field 头架
视频3-4
视频3-5
头架的使用避免了头托对面部长时间的压迫而导致的皮肤损伤，而且使面部不受头托的遮挡，有利于术中对面部肌肉进行肌电图监测及听觉和体感诱发电位监测。头架夹持臂的侧臂应与自动牵开器的C 形金属夹相兼容，以固定牵开系统。1981 年Richard Budde 和Jim Day 开发了Budde Halo 脑牵开器系统。这个系统被设计用于连接May field 头架。头架上有1 个旭日状螺栓，用于固定在手术床上。头架上的剩余的旭日状螺栓为牵开系统和导航系统的固定提供了方便。以前的所有头架都由不透射线的金属制成，但随着复合手术应用的增多，由可透过射线的材料制成的头架也越来越多。
2.临床要点
外科医生必须注意患者头颅的解剖结构，以避免钉滑导致钳位固定失败、出血和其他并发症。头钉不能固定在眼眶外侧壁和颅缝等处，为了术后美观尽量固定在发际内。避免钉住神经、血管等结构，包括颞浅动脉、枕动脉和眶上动脉等。在将头钉应用于颞骨鳞部时应保持谨慎，因为骨质较薄，缺乏完整性，无法承受强有力的钉扎。还必须注意硬脑膜静脉窦的解剖结构，避免在颅骨薄的患者的横窦或乙状窦上放置颅骨钉。头钉的位置应与眼睛和切口保持一定距离。有脑积水病史且颅骨较薄的患者不适合使用头钉。有经验的医生认为，在靠近颅骨顶部的地方（在“吸汗带”区域之外）固定头钉会增加头架C 臂滑脱的风险。如果需要将头钉固定在防汗带区外，确保至少有两个头钉保持在“吸汗带”区域内或以下。将头钉固定在“吸汗带”区域内（沿颞上线）可以最大限度地提高钉放置的安全性，避免将头钉固定在颞肌或枕肌，有头钉嵌入颅骨不充分导致头架打滑的风险。这些区域头皮厚度的增加可能导致钉肩头皮压迫性坏死。
3.以常用翼点入路为例
一个头钉放在乳突上，另一个头钉放在枕骨隆突上外侧，对侧的单头钉沿着颞上线放置。这种头钉的分布使得2 个头钉在头颅赤道线以下，从而便于通过重力稳定的固定。在该结构中头钉的布局避免了对眶上动脉和神经的医源性损伤。另一种固定方法，如将双头钉沿着对侧颞上线放置，单个头钉放置在同侧乳突上，可暴露出最大手术范围，同时避免了头钉对术区造成干扰。
4.并发症
术者应该认知到，三钉或四钉头架并非无创，使用头架可能引起下列并发症：①头钉固定部位感染；②不论采用什么体位，头钉穿透头皮均有引起空气栓塞的可能；③术中头颅滑动，可造成牵开器损伤脑组织和头皮裂伤；④头钉穿透颅骨，尤其多见于儿童和青少年；⑤损伤头皮的动脉或静脉。(https://www.daowen.com)
5.杉田头架
杉田四钉头架应用也十分广泛。杉田头架的设计理念是将手术野放置在头架的中心。因此需要将术野与头架相互对合，在固定颅骨操作时较May field 头架的操作略微烦琐，要求有一定的操作经验。固定颅骨时，头架框作为头颅的支持台。头钉体部有螺距为1.5 mm 的螺纹，所以头钉转一圈，头钉尖端移动1.5 mm。与常规的头钉相比，可分离式头钉的钉尖与体部是可以分离的。在旋转钉尾固定头颅时，与头皮之间产生摩擦力更低，对头皮的损伤更小；杉田多用途头架配有自带的颅内压板固定器，为了术中有效地使用颅内压板固定器配合手术操作，必须将术野中心与头架框的中央部位相互对合，才能实现理想的使用状态。杉田头架的突出特点是固定颅骨后，头架框尚具有可旋转的功能。（图3-6）
图3-6 杉田头架
6.儿童头架固定
儿童骨质较薄，头架固定头颅有骨折的风险，因此小于3 岁的儿童是禁忌使用头架固定的。May field Infinity 支持系统结合了马蹄形头枕和头架，这可以使用更少的力量来实现颅骨固定。3 岁以上儿童使用头架时配有专门的儿童头钉，针尖变短，以防止颅骨钉穿透颅骨扎甚至扎破硬脑膜。可给予较低的固定压力，夹紧压力应控制在206.85 ～275.8kPa，而成人为413.7 ～551.6kPa。
7.Leksell 立体定向头架
近年来，立体定向在神经外科的地位越来越突出。而Leksell 立体定向系统的最大特点是简单、灵活、运用自如和使用方便。该系统设计根据等中心弧度原理，主要组成部分包括笛卡尔坐标框架和半球导向弧。Leksell 立体定向系统，可利用三维坐标来安全、准确地定位颅内肿瘤及其他微小病变，是目前最先进立体定向装置之一，广泛应用于各种颅内小病灶及神经外科疾病的诊断和治疗，如病灶活检、立体定向脑电图技术（SEEG）、脑深部电刺激术（DBS）、帕金森病、癫痫、促醒、各种疼痛、颅内血肿引流、异物取出、伽马刀手术等。立体定向系统给神经外科医生提供了理想的操作系统。具体使用方法：头架固定后，可进行影像扫描，Leksell 立体定向系统可与所有类型影像设备适配；使用专用的Leksell 手术计划系统计算软件对导向弧定位并计算靶点坐标；将导向弧安装在头架上，根据术前计算的靶点坐标（x，y，z），选择最合适的穿刺点，即可到达靶点。为操作方便，该头架可使用May field 连接器安全地固定在手术床上。（图3-7）
图3-7 Leksell 立体定向头架
8.马蹄形头托
除了头架，另一种用于头部固定的装置是马蹄形头托，这是一个U 形框架，带有凝胶垫，患者在手术期间可以将头部固定在上面。相较于头架，虽然头托稳固性较差，也容易出现压疮，但是对于颅骨缺损、颅骨成型术后、婴幼儿，以及颅骨骨质较差、不能用头架的患者来说，头托固定是一个很好的选择。（图3-8）
图3-8 Doro 头托
（宋 健 马生辉）