การผ่าตัดแบบสเตอริโอแท็กติก
การเจาะชิ้นเนื้อสมองโดยใช้เข็มที่ติดตั้งบนเครื่องมือสเตอริโอแท็กติก
ชื่ออื่นๆ	สเตอริโอแท็กซี
ความเชี่ยวชาญ	ศัลยกรรมประสาท

การผ่าตัดแบบสเตอริโอแท็กติกเป็นการผ่าตัดแบบ แผล เล็กที่ใช้ ระบบ พิกัด สามมิติ ในการระบุตำแหน่งเป้าหมายขนาดเล็กภายในร่างกายและทำการรักษา เช่นการทำลายเนื้อเยื่อ การตัดชิ้นเนื้อการทำลายเนื้อเยื่อการฉีดการกระตุ้นการฝังการฉายรังสี (SRS) เป็นต้น

ในทางทฤษฎี ระบบอวัยวะใดๆ ภายในร่างกายก็สามารถทำการผ่าตัดแบบสเตอริโอแท็กติกได้ อย่างไรก็ตาม ความยากลำบากในการกำหนดกรอบอ้างอิงที่เชื่อถือได้ (เช่น จุดสังเกต บนกระดูกซึ่งมีความสัมพันธ์เชิงพื้นที่คงที่กับเนื้อเยื่ออ่อน) ทำให้การประยุกต์ใช้เทคนิคนี้ในอดีตและจนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ จึงจำกัดอยู่เฉพาะการผ่าตัดสมองเท่านั้น นอกจากสมอง แล้ว การตรวจ ชิ้นเนื้อและการผ่าตัดเต้านมก็ทำกันเป็นประจำเพื่อระบุตำแหน่ง เก็บตัวอย่าง (ตรวจชิ้นเนื้อ) และตัดเนื้อเยื่อออก ภาพถ่ายรังสีเอกซ์ธรรมดา ( แมมโมแกรม แบบเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ ) การตรวจด้วยเครื่องเอกซเรย์คอมพิวเตอร์และการตรวจด้วยเครื่องสร้างภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถใช้เป็นแนวทาง ใน การผ่าตัด ได้

อีกรูปแบบหนึ่งที่ได้รับการยอมรับของคำว่า "stereotactic" คือ "stereotaxic" รากศัพท์ของคำนี้คือstereo-ซึ่งเป็นคำนำหน้าที่มาจาก คำภาษา กรีก στερεός ( stereos , "แข็ง") และ-taxis (คำต่อท้ายของภาษาละตินใหม่และISVซึ่งมาจากคำภาษากรีกtaxis , "การจัดเรียง", "ลำดับ", จากtassein , "จัดเรียง")

การผ่าตัดแบบสเตอริโอแท็กติกใช้ในการรักษาโรคมะเร็งสมองชนิดต่างๆ เนื้องอกที่ไม่ร้ายแรง และความผิดปกติในการทำงานของสมอง^{[ 1 ]}บางครั้งการผ่าตัดนี้จะรวมกับการฉายรังสีทั่วสมองสำหรับมะเร็งแพร่กระจายไปยังสมอง การทบทวนอย่างเป็นระบบในปี 2021 จากหน่วยงานวิจัยและคุณภาพการดูแลสุขภาพพบว่าไม่มีความแตกต่างทางสถิติอย่างมีนัยสำคัญในอัตราการรอดชีวิตโดยรวมของการผ่าตัดด้วยรังสีแบบสเตอริโอแท็กติกที่รวมกับการฉายรังสีทั่วสมองเมื่อเทียบกับการรักษาแบบใดแบบหนึ่งเพียงอย่างเดียว^{[ 2 ]}

ในบรรดาความผิดปกติของสมองที่เป็นมะเร็ง ได้แก่ การแพร่กระจายของมะเร็งไปยังสมองและกลิโอบลาสโตมา [ ^{1 ] ความ}ผิดปกติของสมองที่ไม่ร้ายแรง ได้แก่เมนิงจิโอมาความ ผิดปกติของหลอดเลือดแดง และหลอดเลือดดำในสมองเวสติบูลาร์ชวัน โนมา และ อะดีโน มาของต่อมใต้สมอง^{[ 1 ]}ความผิดปกติทางด้านการทำงาน ได้แก่โรคปวดเส้นประสาทไตรเจมินัล โรคพาร์กินสันและโรคลมชัก^{[ 1 ]}

การผ่าตัดแบบสเตอริโอแท็กติกทำงานโดยอาศัยองค์ประกอบหลักสามประการ:

• ระบบวางแผนการผ่าตัดแบบสเตอริโอแท็กติก ซึ่งรวมถึงแผนที่กายวิภาค เครื่องมือจับคู่ภาพหลายรูปแบบ เครื่องคำนวณพิกัด ฯลฯ
• อุปกรณ์หรือเครื่องมือผ่าตัดแบบสเตอริโอแท็กติก
• ขั้นตอนการระบุตำแหน่งและการวางแบบสเตอริโอแท็กติก

ระบบวางแผนการผ่าตัดแบบสเตอริโอแท็กติกสมัยใหม่ใช้คอมพิวเตอร์เป็นหลัก แอตลาสสเตอริโอแท็กติกคือชุดภาพตัดขวางของโครงสร้างทางกายวิภาค (เช่น สมองมนุษย์) ที่แสดงโดยอ้างอิงจากกรอบพิกัดสองมิติ ดังนั้น โครงสร้างสมองแต่ละส่วนจึงสามารถกำหนดช่วงตัวเลขพิกัดสามตัวได้อย่างง่ายดาย ซึ่งจะใช้สำหรับการวางตำแหน่งอุปกรณ์สเตอริโอแท็กติก ในแอตลาสส่วนใหญ่ มิติทั้งสามคือ ด้านข้าง ( x ) ด้านบน-ด้านล่าง ( y ) และด้านหน้า-ด้านหลัง ( z )

เครื่องมือผ่าตัดสมองแบบสเตอริโอแท็กติกใช้ชุดพิกัดสามชุด ( x , yและz ) ในกรอบอ้างอิงตั้งฉาก ( พิกัดคาร์ทีเซียน ) หรืออีกทางเลือกหนึ่งคือ ระบบ พิกัดทรงกระบอกซึ่งมีพิกัดสามชุดเช่นกัน ได้แก่ มุม ความลึก และตำแหน่งด้านหน้า-ด้านหลัง (หรือแกน) อุปกรณ์เชิงกลมีที่หนีบและแท่งสำหรับยึดศีรษะ ซึ่งจะทำให้ศีรษะอยู่ในตำแหน่งคงที่เมื่อเทียบกับระบบพิกัด (ที่เรียกว่าจุดศูนย์หรือจุดกำเนิด) ในสัตว์ทดลองขนาดเล็ก จุดเหล่านี้มักจะเป็น จุดสังเกต บน กระดูก ที่ทราบกันว่ามีความสัมพันธ์เชิงพื้นที่คงที่กับเนื้อเยื่ออ่อน ตัวอย่างเช่น แผนที่สมองมักใช้ช่องหูชั้นนอก สันกระดูกเบ้าตาล่างจุดกึ่งกลางของกระดูกขากรรไกรบนระหว่างฟันหน้าหรือเบรกมา (จุดบรรจบของรอยประสานของกระดูกหน้าผากและกระดูกข้างขมับ) เป็นจุดสังเกตดังกล่าว ในมนุษย์ จุดอ้างอิงดังที่กล่าวไว้ข้างต้นคือโครงสร้างภายในสมองซึ่งสามารถมองเห็นได้อย่างชัดเจนในภาพรังสีหรือภาพตัดขวางในทารกแรกเกิดของมนุษย์ "จุดอ่อน" ที่รอยประสานโคโรนัลและรอยประสานซาจิตัลมาบรรจบกัน (เรียกว่ากระหม่อม ) จะกลายเป็นเบรกมาเมื่อช่องว่างนี้ปิดลง^{[ 3 ]}

แท่งนำทางใน ทิศทาง x , yและz (หรืออีกทางเลือกหนึ่งคือ ในตัวยึดพิกัดเชิงขั้ว) ที่ติดตั้งสเกลเวอร์เนียร์ ความแม่นยำสูง ช่วยให้ศัลยแพทย์ระบบประสาทสามารถวางตำแหน่งปลายของอุปกรณ์ตรวจวัด ( อิเล็กโทรดท่อสอดฯลฯ) ภายในสมอง ณ พิกัดที่คำนวณได้สำหรับโครงสร้างที่ต้องการ ผ่านรูเจาะเล็กๆ บนกะโหลกศีรษะ

ปัจจุบัน มีผู้ผลิตหลายรายที่ผลิตอุปกรณ์สเตอริโอแท็กติกที่เหมาะสมสำหรับการผ่าตัดระบบประสาทในมนุษย์ ทั้งการผ่าตัดสมองและกระดูกสันหลัง รวมถึงการทดลองในสัตว์ด้วย

1. ระบบตั้งฉากอย่างง่าย: หัววัดจะถูกวางในแนวตั้งฉากกับฐานสี่เหลี่ยมที่ยึดติดกับกะโหลกศีรษะ ระบบนี้ให้การเคลื่อนที่ได้ 3 องศาอิสระ โดยใช้รางเลื่อนที่เคลื่อนที่ในแนวตั้งฉากไปตามแผ่นฐานหรือไปตามแท่งที่ติดขนานกับแผ่นฐานของเครื่องมือ นอกจากนี้ยังมีรางที่สองติดอยู่กับรางเลื่อน ซึ่งทอดยาวข้ามโครงศีรษะในแนวตั้งฉาก
2. ระบบติดตั้งผ่านรูเจาะกะโหลกศีรษะ: ระบบนี้ให้จุดเป้าหมายภายในกะโหลกศีรษะที่เป็นไปได้ในขอบเขตจำกัด โดยมีจุดเข้าคงที่ ระบบนี้มีองศาอิสระในการปรับมุมได้สององศาและสามารถปรับความลึกได้ ศัลยแพทย์สามารถวางตำแหน่งรูเจาะเหนือเนื้อเยื่อสมองที่ไม่สำคัญ และใช้เครื่องมือเพื่อนำหัววัดไปยังจุดเป้าหมายจากจุดเข้าคงที่ที่รูเจาะ
3. ระบบส่วนโค้ง-ควอดแรนต์: หัววัดจะถูกส่งไปในทิศทางตั้งฉากกับเส้นสัมผัสของส่วนโค้ง (ซึ่งหมุนรอบแกนตั้ง) และควอดแรนต์ (ซึ่งหมุนรอบแกนนอน) หัววัดที่ถูกส่งลงไปในระดับความลึกเท่ากับรัศมีของทรงกลมที่กำหนดโดยส่วนโค้ง-ควอดแรนต์ จะไปถึงจุดศูนย์กลางหรือจุดโฟกัสของทรงกลมนั้นเสมอ
4. ระบบ Arc-phantom: คันธนูเล็งจะติดอยู่กับวงแหวนหัว ซึ่งยึดติดกับกะโหลกศีรษะของผู้ป่วย และสามารถย้ายไปยังวงแหวนที่คล้ายกันซึ่งมีเป้าหมายจำลองอยู่ ในระบบนี้ เป้าหมายจำลองจะถูกย้ายบนเครื่องจำลองไปยังพิกัด 3 มิติ หลังจากปรับตัวยึดโพรบบนคันธนูเล็งเพื่อให้โพรบสัมผัสกับเป้าหมายที่ต้องการบนตัวจำลองแล้ว คันธนูเล็งที่เคลื่อนย้ายได้จะถูกย้ายจากวงแหวนฐานของตัวจำลองไปยังวงแหวนฐานบนผู้ป่วย จากนั้นโพรบจะถูกลดระดับลงไปยังความลึกที่กำหนดเพื่อให้ไปถึงจุดเป้าหมายที่อยู่ลึกในสมองของผู้ป่วย^{[ 4 ​​]}

การผ่าตัดด้วยรังสีแบบสเตอริโอแท็กติกใช้รังสีไอออนไนซ์ ที่สร้างขึ้นจากภายนอก เพื่อทำลายหรือกำจัดเป้าหมายที่กำหนดไว้ในศีรษะหรือกระดูกสันหลังโดยไม่จำเป็นต้องผ่าตัด^{[ 5 ]}แนวคิดนี้ต้องการการไล่ระดับปริมาณรังสีที่สูงชันเพื่อลดการบาดเจ็บต่อเนื้อเยื่อปกติที่อยู่ใกล้เคียงในขณะที่ยังคงรักษาประสิทธิภาพการรักษาในเป้าหมาย^{[ 6 ]}ด้วยเหตุนี้ ความแม่นยำในการรักษาโดยรวมจึงควรตรงกับระยะขอบการวางแผนการรักษาที่ 1-2  มม . หรือดีกว่า^{[ 7 ]} เพื่อใช้กระบวนทัศน์นี้อย่างเหมาะสมและรักษาผู้ป่วยด้วย ความแม่นยำและความเที่ยงตรงสูงสุดเท่าที่จะเป็นไปได้ข้อผิดพลาดทั้งหมด ตั้งแต่การได้มาซึ่งภาพ การวางแผนการรักษา ไปจนถึงด้านกลไกของการส่งมอบการรักษา และข้อกังวลเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวภายในช่วงเวลาการรักษา จะต้องได้รับการปรับให้เหมาะสมอย่างเป็นระบบ^{[ 8 ]}เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพการดูแลผู้ป่วย ขั้นตอนนี้เกี่ยวข้องกับทีมสหสาขาวิชาชีพที่ประกอบด้วยแพทย์ผู้เชี่ยวชาญด้านรังสีวิทยานักฟิสิกส์การแพทย์และนักรังสีบำบัด^{[ 9 ] [ 10 ] โปรแกรมการผ่าตัด ด้วย รังสีแบบสเตอริโอแท็กติกเฉพาะทางที่มีจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ นั้น} จัดทำโดย อุปกรณ์Gamma Knife [ ^{11 ]} CyberKnife [ ^{12 ]}และ Novalis Radiosurgery ^{[ 13 ]}โดยไม่คำนึงถึงประเภท^{[ 14 ]}

การผ่าตัดด้วยรังสีแบบสเตอริโอแท็กติกเป็นทางเลือกการรักษาที่มีประสิทธิภาพ ปลอดภัย และรุกรานน้อยที่สุด^{[ 15 ]}สำหรับผู้ป่วยที่ได้รับการวินิจฉัยว่าเป็นโรคร้ายแรง โรคไม่ร้ายแรงและ โรค ที่เกิดจากการทำงานผิด ปกติ ในสมองและกระดูกสันหลัง ซึ่งรวมถึงแต่ไม่จำกัดเพียง เนื้องอก ปฐมภูมิและทุติยภูมิ [ ^{16 ] การ}ผ่าตัดด้วยรังสีแบบสเตอริโอแท็กติกเป็นวิธีการจัดการที่ได้รับการอธิบายไว้อย่างดีสำหรับมะเร็งแพร่กระจายส่วนใหญ่เนื้องอกเยื่อหุ้ม สมอง เนื้องอกชวัน โนมาเนื้องอกต่อมใต้สมองความผิดปกติของหลอดเลือดแดงและหลอดเลือดดำ และโรคปวดเส้นประสาทไตรเจมินัลเป็นต้น^{[ 17 ]}

โดยไม่คำนึงถึงความคล้ายคลึงกันระหว่างแนวคิดของการผ่าตัดด้วยรังสีแบบสเตอริโอแท็กติกและการรักษาด้วยรังสี แบบแบ่งส่วน และถึงแม้ว่าวิธีการรักษาทั้งสองแบบจะมีผลลัพธ์ที่เหมือนกันสำหรับข้อบ่งชี้บางประการ^{[ 18 ]}แต่เจตนาของทั้งสองวิธีนั้นแตกต่างกันโดยพื้นฐาน จุดมุ่งหมายของการผ่าตัดด้วยรังสีแบบสเตอริโอแท็กติกคือการทำลายเนื้อเยื่อเป้าหมายในขณะที่รักษาเนื้อเยื่อปกติที่อยู่ติดกัน ในขณะที่การรักษาด้วยรังสีแบบแบ่งส่วนอาศัยความไวที่แตกต่างกันของเป้าหมายและเนื้อเยื่อปกติโดยรอบต่อปริมาณ รังสีสะสมทั้งหมด ^{[ 5 ]} ในอดีต สาขาการรักษาด้วยรังสีแบบแบ่งส่วนได้พัฒนามาจากแนวคิดดั้งเดิมของการผ่าตัดด้วยรังสีแบบสเตอริโอแท็กติกหลังจาก การค้นพบหลักการของรังสีชีววิทยาได้แก่ การซ่อมแซม การจัดเรียงใหม่ การเพิ่มจำนวนประชากร และการเติมออกซิเจนใหม่^{[ 19 ]}ในปัจจุบัน เทคนิคการรักษาทั้งสองแบบนี้เป็นส่วนเสริมซึ่งกันและกัน เนื่องจากเนื้องอกที่อาจดื้อต่อการรักษาด้วยรังสีแบบแบ่งส่วนอาจตอบสนองได้ดีต่อการผ่าตัดด้วยรังสี และเนื้องอกที่มีขนาดใหญ่เกินไปหรืออยู่ใกล้กับอวัยวะสำคัญมากเกินไปสำหรับการผ่าตัดด้วยรังสีอย่างปลอดภัย อาจเป็นผู้ที่เหมาะสมสำหรับการรักษาด้วยรังสีแบบแบ่งส่วน^{[ 18 ]}

วิวัฒนาการที่สองซึ่งเกิดขึ้นเมื่อไม่นานมานี้ ได้ขยายแนวคิดดั้งเดิมของการผ่าตัดด้วยรังสีแบบสเตอริโอแท็กติกไปยังเป้าหมายนอกกะโหลกศีรษะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในปอด ตับ ตับอ่อน และต่อมลูกหมาก วิธีการรักษานี้เรียกว่า การฉายรังสีแบบสเตอริโอแท็กติกสำหรับร่างกาย หรือ SBRT ซึ่งเผชิญกับความท้าทายจากการเคลื่อนไหวหลายประเภท^{[ 20 ]}นอกเหนือจากความท้าทายในการตรึงผู้ป่วยและการเคลื่อนไหวของผู้ป่วยที่เกี่ยวข้องแล้ว รอยโรคนอกกะโหลกศีรษะยังเคลื่อนที่สัมพันธ์กับตำแหน่งของผู้ป่วยเนื่องจากการหายใจ การเติมกระเพาะปัสสาวะและทวารหนัก^{[ 21 ]}เช่นเดียวกับการผ่าตัดด้วยรังสีแบบสเตอริโอแท็กติก จุดประสงค์ของการฉายรังสีแบบสเตอริโอแท็กติกสำหรับร่างกายคือการกำจัดเป้าหมายนอกกะโหลกศีรษะที่กำหนดไว้ อย่างไรก็ตาม การเคลื่อนไหวของเป้าหมายทำให้ต้องใช้ระยะขอบการรักษาที่ใหญ่ขึ้นรอบ ๆ เป้าหมายเพื่อชดเชยความไม่แน่นอนของตำแหน่ง ซึ่งหมายความว่าเนื้อเยื่อปกติจะได้รับรังสีในปริมาณสูงมากขึ้น ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดผลข้าง เคียงจากการรักษา ได้ ด้วยเหตุนี้ การฉายรังสีแบบสเตอริโอแท็กติกจึงมักจะดำเนินการในจำนวนครั้งที่จำกัด ซึ่งเป็นการผสมผสานแนวคิดของการผ่าตัดด้วยรังสีแบบสเตอริโอแท็กติกเข้ากับประโยชน์ในการรักษาของการฉายรังสีแบบแบ่งส่วน^{[ 22 ]} เพื่อตรวจสอบและแก้ไขการเคลื่อนไหวของเป้าหมายสำหรับการจัดตำแหน่งผู้ป่วยที่ถูกต้องและแม่นยำก่อนและระหว่างการรักษา เทคโนโลยีการนำทางด้วยภาพขั้นสูงมีจำหน่ายในเชิงพาณิชย์และรวมอยู่ในโปรแกรมการผ่าตัดด้วยรังสีที่นำเสนอโดยชุมชน CyberKnife และ Novalis ^{[ 23 ]}

การผ่าตัดระบบประสาทเชิงฟังก์ชันประกอบด้วยการรักษาความผิดปกติหลายอย่าง เช่นโรคพาร์กินสันภาวะไฮเปอร์ไคนีเซียความผิดปกติของกล้ามเนื้ออาการปวดเรื้อรัง ความผิดปกติของอาการชัก และปรากฏการณ์ทางจิตวิทยา เชื่อกันว่าการรักษาปรากฏการณ์เหล่านี้เกิดขึ้นที่ส่วนผิวเผินของระบบประสาทส่วนกลางและระบบประสาทส่วนปลาย การแทรกแซงส่วนใหญ่ที่ใช้ในการรักษาประกอบด้วยการตัดเปลือกสมองออก เพื่อบรรเทาความผิดปกติของระบบประสาทนอกพีระมิด รัสเซลล์ เมเยอร์ส ผู้บุกเบิกได้ผ่าตัดหรือตัดส่วนหัวของนิวเคลียสคอเดตในปี 1939 ^{[ 24 ]}และส่วนหนึ่งของพิวทาเมนและโกลบัสพัลลิดัสความพยายามที่จะกำจัดอาการปวดเรื้อรังประสบความสำเร็จโดยการตัดเส้นทางส ไปโนทา ลามิกที่ระดับไขสันหลังและส่วนต้นที่ใกล้เคียงยิ่งขึ้น แม้กระทั่งที่ระดับสมองส่วนกลาง

ในปี พ.ศ. 2482–2484 พัตนัมและโอลิเวอร์พยายามปรับปรุงอาการพาร์กินสันและภาวะไฮเปอร์ไคนีเซียโดยการทดลองปรับเปลี่ยนการผ่าตัดไขสันหลัง ด้านข้างและด้านหน้าด้านข้าง นอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ เช่น ชูร์แมน วอล์คเกอร์ และกุยโอต์ ได้มีส่วนสำคัญในการผ่าตัดระบบประสาทเชิงฟังก์ชัน ในปี พ.ศ. 2496 คูเปอร์ค้นพบโดยบังเอิญว่าการผูกหลอดเลือดแดงคอรอยด์ด้านหน้าส่งผลให้โรคพาร์กินสันดีขึ้น ในทำนองเดียวกัน เมื่อกรู้ดทำการผ่าตัดผู้ป่วยโรคพาร์กินสัน เขาบังเอิญทำลายทาลามัสซึ่งทำให้อาการสั่นของผู้ป่วยหยุดลง นับจากนั้นเป็นต้นมา การทำลายทาลามัสจึงกลายเป็นเป้าหมายที่ให้ผลลัพธ์ที่น่าพอใจมากขึ้น^{[ 25 ]}

การประยุกต์ใช้ทางคลินิกที่ใหม่กว่าสามารถพบได้^{[ 26 ]}ในการผ่าตัดที่ใช้รักษาโรคพาร์กินสัน เช่นPallidotomyหรือThalamotomy (ขั้นตอนการทำลายเนื้อเยื่อ) หรือการกระตุ้นสมองส่วนลึก (DBS) ^{[ 27 ]}ในระหว่าง DBS จะมีการวางอิเล็กโทรดลงในทาลามัส ซึ่งเป็นพัลลิดัมของนิวเคลียสซับทาลามิก ซึ่งเป็นส่วนของสมองที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมการเคลื่อนไหว และได้รับผลกระทบจากโรคพาร์กินสัน อิเล็กโทรดจะเชื่อมต่อกับเครื่องกระตุ้นขนาดเล็กที่ใช้แบตเตอรี่ ซึ่งวางไว้ใต้กระดูกไหปลาร้า โดยมีสายไฟวิ่งอยู่ใต้ผิวหนังเพื่อเชื่อมต่อกับอิเล็กโทรดในสมอง เครื่องกระตุ้นจะสร้างแรงกระตุ้นไฟฟ้าที่ส่งผลต่อเซลล์ประสาทรอบๆ อิเล็กโทรด และควรช่วยบรรเทาอาการสั่นหรืออาการอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับบริเวณที่ได้รับผลกระทบ

ใน การผ่าตัดทาลามั ส (Thalamotomy ) แพทย์จะสอดเข็มอิเล็กโทรดเข้าไปในทาลามัส และผู้ป่วยจะต้องให้ความร่วมมือในการทำภารกิจที่ได้รับมอบหมายเพื่อค้นหาบริเวณที่ได้รับผลกระทบ หลังจากที่พบตำแหน่งของทาลามัสแล้ว แพทย์จะปล่อยกระแสไฟฟ้าความถี่สูงปริมาณเล็กน้อยไปยังอิเล็กโทรด ซึ่งจะทำลายส่วนเล็กๆ ของทาลามัส ประมาณ 90% ของผู้ป่วยจะรู้สึกโล่งจากอาการสั่นทันที

ใน การผ่าตัด Pallidotomyซึ่งเป็นขั้นตอนที่เกือบจะเหมือนกับการผ่าตัด Thalamotomy นั้น จะมีการทำลายส่วนเล็ก ๆ ของ Pallidum และผู้ป่วย 80% จะเห็นการดีขึ้นของอาการแข็งเกร็งและการเคลื่อนไหวลดลง และอาการสั่นจะบรรเทาลงหรือดีขึ้นภายในไม่กี่สัปดาห์หลังการผ่าตัด

วิธีการผ่าตัดสมองแบบสเตอริโอแท็กติกได้รับการตีพิมพ์ครั้งแรกในปี 1908 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษสองคน คือวิคเตอร์ ฮอร์สลีย์แพทย์และศัลยแพทย์ระบบประสาท และโรเบิร์ต เอช. คลาร์ก นักสรีรวิทยา และเครื่องมือนี้ถูกสร้างขึ้นโดยบริษัท สวิฟต์ แอนด์ ซัน นักวิทยาศาสตร์ทั้งสองได้ยุติการทำงานร่วมกันหลังจากตีพิมพ์ผลงานในปี 1908 เครื่องมือของฮอร์สลีย์-คลาร์กใช้ ระบบ พิกัดคาร์ทีเซียน (แกนตั้งฉากสามแกน) อุปกรณ์ดังกล่าวจัดแสดงอยู่ในพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ กรุงลอนดอนสำเนาถูกนำมายังสหรัฐอเมริกาโดยเออร์เนสต์ แซคส์และจัดแสดงอยู่ในภาควิชาศัลยกรรมระบบประสาทมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ลอสแอ นเจลิส คลาร์กใช้เครื่องมือต้นฉบับในการวิจัยซึ่งนำไปสู่การตีพิมพ์ แผนที่สมองของลิงและแมวไม่มีหลักฐานว่าเคยมีการนำไปใช้ในการผ่าตัดมนุษย์^{[ 28 ] [ 29 ] : 12 [ 30 ]} อุปกรณ์สเตอริโอแท็กติกชิ้นแรกที่ออกแบบมาสำหรับสมองมนุษย์ดูเหมือนจะเป็นการดัดแปลงจากเฟรม Horseley–Clarke ที่สร้างขึ้นตามคำสั่งของ Aubrey T. Mussen โดยโรงงานในลอนดอนในปี 1918 แต่ไม่ได้รับความสนใจมากนักและดูเหมือนว่าจะไม่ได้ถูกนำไปใช้กับคน เฟรมนี้ทำจากทองเหลือง^{[ 29 ] : 12 [ 31 ]}

อุปกรณ์สเตอริโอแท็กติกตัวแรกที่ใช้ในมนุษย์ถูกใช้โดยMartin Kirschnerสำหรับวิธีการรักษาโรคปวดเส้นประสาทไตรเจมินัลโดยการสอดอิเล็กโทรดเข้าไปในเส้นประสาทไตรเจมินัลและทำลายมัน เขาตีพิมพ์สิ่งนี้ในปี 1933 ^{[ 29 ] : 13 [ 32 ] : 420 [ 33 ]}

ในปี พ.ศ. 2490 และ พ.ศ. 2492 ศัลยแพทย์ระบบประสาทสองคนที่ทำงานอยู่ที่มหาวิทยาลัยเทมเปิลในฟิลาเดลเฟีย คือ เออร์เนสต์ เอ. สปีเกล (ซึ่งหนีออกจากออสเตรียเมื่อนาซีเข้ายึดครอง^{[ 28 ]} ) และเฮนรี ที. ไวซิส ได้ตีพิมพ์ผลงานของพวกเขาเกี่ยวกับอุปกรณ์ที่คล้ายกับอุปกรณ์ฮอร์สลีย์-คลาร์กโดยใช้ระบบคาร์ทีเซียน โดยอุปกรณ์นี้จะติดกับศีรษะของผู้ป่วยด้วยเฝือกปูนปลาสเตอร์แทนที่จะใช้สกรู อุปกรณ์ของพวกเขาเป็นอุปกรณ์แรกที่ใช้ในการผ่าตัดสมอง พวกเขาใช้มันในการผ่าตัดสมองทางจิตเวชนอกจากนี้พวกเขายังสร้างแผนที่สมองของมนุษย์ฉบับแรก และใช้จุดอ้างอิงภายในกะโหลกศีรษะที่สร้างขึ้นโดยใช้ภาพทางการแพทย์ที่ได้มาด้วยสารทึบแสง^{[ 29 ] : 13 [ 32 ] : 72 [ 34 ]}

งานของ Spiegel และ Wycis ได้จุดประกายความสนใจและการวิจัยอย่างมหาศาล^{[ 29 ] : 13} ในปารีสJean Talairachได้ร่วมมือกับ Marcel David, Henri Hacaen และJulian de Ajuriaguerraในการสร้างอุปกรณ์สเตอริโอแท็กติก โดยตีพิมพ์ผลงานชิ้นแรกในปี 1949 และในที่สุดก็พัฒนาพิกัดTalairach ^{[ 28 ] [ 29 ] : 13 [ 32 ] : 93} ในญี่ปุ่นHirotaro Narabayashiกำลังทำงานในลักษณะเดียวกัน^{[ 28 ]}

ในปี พ.ศ. 2492 Lars Leksellได้ตีพิมพ์อุปกรณ์ที่ใช้พิกัดเชิงขั้วแทนพิกัดคาร์ทีเซียน และอีกสองปีต่อมา เขาได้ตีพิมพ์ผลงานที่ใช้อุปกรณ์ของเขาในการกำหนดเป้าหมายลำแสงรังสีเข้าไปในสมอง^{[ 29 ] : 13 [ 32 ] : 91 [ 35 ] [ 36 ]} ระบบการผ่าตัดด้วยรังสีของ Leksell ยังถูกใช้โดย อุปกรณ์ Gamma Knifeและโดยศัลยแพทย์ระบบประสาทอื่นๆ โดยใช้เครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นการบำบัดด้วยลำแสงโปรตอน และ การบำบัด ด้วยการจับนิวตรอน Lars Leksell ได้นำสิ่งประดิษฐ์ของเขาไปสู่เชิงพาณิชย์โดยการก่อตั้งElektaในปี พ.ศ. 2515 ^{[ 37 ]}

ในปี พ.ศ. 2522 Russell A. Brownได้เสนออุปกรณ์^{[ 38 ]}ซึ่งปัจจุบันรู้จักกันในชื่อN-localizer [ ^{39 ]}ที่ช่วยให้สามารถนำทางการผ่าตัดแบบสเตอริโอแท็กติกโดยใช้ภาพตัดขวางที่ได้จากเทคโนโลยีการถ่ายภาพทางการแพทย์ เช่นการถ่ายภาพเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ (CT) ^{[ 40 ]}การถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (MRI) ^{[ 41 ]}หรือการถ่ายภาพเอกซเรย์คอมพิวเตอร์แบบโพซิตรอน (PET) ^{[ 42 ]} N-localizer ประกอบด้วยแท่งแนวทแยงที่พาดผ่านแท่งแนวตั้งสองแท่งเพื่อสร้างรูปทรงตัว N ซึ่งช่วยให้สามารถแมปภาพตัดขวางไปยังพื้นที่ทางกายภาพ^{ได้[ 43 ]}อุปกรณ์นี้ได้รับการยอมรับอย่างแพร่หลายในช่วงทศวรรษ 1980 ^{[ 44 ]}และรวมอยู่ในกรอบสเตอริโอแท็กติก Brown-Roberts-Wells (BRW) ^{[ 45 ]} Kelly-Goerss ^{[ 46 ]} Leksell ^{[ 47 ]} Cosman-Roberts-Wells (CRW) ^{[ 48 ]} Micromar-ETM03B, FiMe-BlueFrame, Macom และ Adeor-Zeppelin ^{[ 49 ]} และใน ระบบการผ่าตัดด้วยรังสีแกมมาไนฟ์^{[ 44 ]}ทางเลือกอื่นสำหรับ N-localizer คือ Sturm-Pastyr localizer ^{[ 50 ]}ซึ่งรวมอยู่ในกรอบสเตอริโอแท็กติก Riechert-Mundinger และ Zamorano-Dujovny ^{[ 51 ]}

ยังมีวิธีการระบุตำแหน่งอื่นๆ ที่ไม่ได้ใช้ภาพตัดขวางที่สร้างโดย CT, MRI หรือ PET แต่ใช้ภาพรังสีธรรมดาแทน^{[ 52 ]}

วิธีการผ่าตัดแบบสเตอริโอแท็กติกได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง และในปัจจุบันใช้การผสมผสานที่ซับซ้อนของการผ่าตัดโดยใช้ภาพนำทางซึ่งประกอบด้วยการตรวจด้วยเครื่องเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ (CT) , การถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (MRI) และการระบุตำแหน่งแบบสเตอริโอแท็กติก

ในปี 1970 ณ เมืองบัวโนสไอเรส ประเทศอาร์เจนตินา บริษัท Aparatos Especiales ได้ผลิตระบบสเตอริโอแท็กติกเครื่องแรกในละตินอเมริกา โดยอันโตนิโอ มาร์โตส คัลโว ร่วมกับฮอร์เฮ คันเดีย และฮอร์เฮ โอลิเวตติ ตามคำขอของศัลยแพทย์ระบบประสาท ฮอร์เฮ ชวาร์ค (1942–2019) ได้พัฒนาระบบดังกล่าวขึ้นโดยอิงตามหลักการของระบบสเตอริโอแท็กติกของฮิตช์ค็อก ผู้ป่วยจะนั่งบนเก้าอี้ที่ดัดแปลงแล้ว โดยมีแขนยืดหดได้สองข้างติดอยู่ที่ฐาน ซึ่งทำหน้าที่ยึดโครงสเตอริโอแท็กติกไว้เพื่อป้องกันการเคลื่อนไหวของผู้ป่วย

ไม้บรรทัดทึบรังสีสองด้านที่ติดอยู่ด้านข้างของกรอบทำให้สามารถถ่ายภาพเอกซเรย์ด้านหน้า-ด้านหลังและด้านข้าง-ด้านข้างได้โดยไม่ต้องขยับไม้บรรทัดทึบรังสี การสร้างรอยแผลด้วยการแข็งตัวของความร้อนทำโดยใช้ขั้วไฟฟ้าทังสเตนแบบโมโนโพลขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.5 มม. (โดยไม่มีการควบคุมอุณหภูมิ) ที่มีปลายใช้งานขนาด 3 มม. โดยใช้เครื่องแข็งตัวของไฟฟ้าแบบไบโพลาร์ ขนาดของรอยแผลถูกกำหนดไว้ล่วงหน้าโดยการทดสอบขั้วไฟฟ้าในไข่ขาว ขนาดของการแข็งตัวเป็นผลมาจากการควบคุมกำลังของเครื่องแข็งตัวของไฟฟ้าและเวลาในการใช้คลื่นวิทยุ การผ่าตัดครั้งแรกที่ดำเนินการด้วยระบบนี้คือการผ่าตัดเส้นประสาทไตรเจมินัล (Trigeminal Nucleotractothomy) ฮอร์เก ชวาร์ซ ทำการผ่าตัดเพื่อฟื้นฟูการทำงานมากกว่า 700 ครั้งจนถึงปี 1994 เมื่อเขาหยุดประกอบอาชีพเนื่องจากปัญหาสุขภาพ แต่เครื่องมือที่พัฒนาขึ้นยังคงได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องในประวัติศาสตร์ของการผ่าตัดระบบประสาท

นี่คือจุดเริ่มต้นของการพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อผลิตอุปกรณ์ผ่าตัดสมองแบบสเตอริโอแท็กติกในละตินอเมริกา และนี่คือจุดเริ่มต้นของผู้ผลิตอุปกรณ์ผ่าตัดสมองแบบสเตอริโอแท็กติกรายแรกของละตินอเมริกา นั่นคือบริษัทไมโครมาร์จากบราซิล

การผ่าตัดแบบสเตอริโอแท็กติกบางครั้งใช้เพื่อช่วยในการศึกษาวิจัยสัตว์หลายประเภท โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ใช้เพื่อกำหนดเป้าหมายไปยังตำแหน่งเฉพาะในสมองและนำสารเภสัชกรรมเข้าสู่สมองโดยตรง ซึ่งอาจไม่สามารถผ่านอุปสรรคเลือด-สมองได้^{[ 53 ]} ในสัตว์ฟันแทะ การประยุกต์ใช้การผ่าตัดแบบสเตอริโอแท็กติกหลักๆ คือการนำของเหลวเข้าสู่สมองโดยตรง หรือการฝังท่อและ โพรบ ไมโครไดอะไลซิสการฉีดไมโครเข้าส่วนกลางแบบเฉพาะเจาะจงจะใช้เมื่อสัตว์ฟันแทะไม่จำเป็นต้องตื่นและแสดงพฤติกรรม หรือเมื่อสารที่จะฉีดมีระยะเวลาการออกฤทธิ์นาน สำหรับโปรโตคอลที่ต้องประเมินพฤติกรรมของสัตว์ฟันแทะหลังจากฉีดไม่นาน การผ่าตัดแบบสเตอริโอแท็กติกสามารถใช้เพื่อฝังท่อซึ่งสามารถฉีดสัตว์ได้หลังจากฟื้นตัวจากการผ่าตัด โปรโตคอลเหล่านี้ใช้เวลานานกว่าการฉีดเข้าจุดศูนย์กลางเฉพาะที่ในหนูที่ถูกวางยาสลบ เนื่องจากต้องสร้างท่อขนาดเล็ก ปลั๊กสายไฟ และเข็มฉีดยา แต่ทำให้สัตว์เครียดน้อยลง เพราะช่วยให้สัตว์มีระยะเวลาพักฟื้นเพื่อรักษาบาดแผลที่เกิดขึ้นกับสมองก่อนการฉีด^{[ 54 ]} การผ่าตัดยังสามารถใช้สำหรับโปรโตคอลไมโครไดอะไลซิสเพื่อฝังและยึดโพรบไดอะไลซิสและท่อนำทางได้อีกด้วย^{[ 55 ]}

• Armando Alaminos Bouza, " การสร้างภาพ, พื้นที่สเตอริโอแท็กติก และการกำหนดเป้าหมายในการผ่าตัดระบบประสาทเชิงฟังก์ชัน ", การผ่าตัดระบบประสาทเชิงฟังก์ชัน , ฉบับพิมพ์ครั้งแรก, สำนักพิมพ์: Alaúde Editorial LTDA, บรรณาธิการ: Arthur Cukiert, หน้า 67–79, (2014), ISBN 978-85-7881-248-5
• Philip L. Gildenberg, "การผ่าตัดแบบสเตอริโอแท็กติก: ปัจจุบันและอดีต", ศัลยกรรมประสาทแบบสเตอริโอแท็กติก (บรรณาธิการ: M. Peter Heilbrun). บัลติมอร์: Williams and Wilkins (1988)
• แพทริค เจ. เคลลี่, "บทนำและแง่มุมทางประวัติศาสตร์", การผ่าตัดเนื้องอกด้วยเทคนิคสเตอริโอแท็กซิส , ฟิลาเดลเฟีย: บริษัท ดับเบิลยูบี ซอนเดอร์ส (1991)
• Robert Levy , ประวัติโดยย่อของการผ่าตัดแบบสเตอริโอแท็กติกเก็บถาวรเมื่อ 2017-05-13 ที่Wayback Machine , พิพิธภัณฑ์ไซเบอร์ด้านประสาทศัลยกรรม
• William Regine; Lawrence Chin (2008). หลักการของการผ่าตัดแบบสเตอริโอแท็กติก . เบอร์ลิน: Springer. ISBN 978-0-387-71069-3.
• สตีล, จี. กอร์ดอน (2002). ชีววิทยารังสีทางคลินิกขั้นพื้นฐาน (ฉบับที่ 3). ลอนดอน: ฮอดเดอร์ อาร์โนลด์. ISBN 978-0-340-80783-5.
• Tasker RR, Organ LW, Hawrylyshyn P (1976). "การจัดระเบียบประสาทสัมผัสของทาลามัสของมนุษย์" Applied Neurophysiology . 39 ( 3– 4): 139– 53. doi : 10.1159/000102487 . PMID  801856 .
• Tasker RR, Hawrylyshyn P, Rowe IH, Organ LW (1977). "การแสดงผลลัพธ์ของการกระตุ้นใต้เปลือกสมองระหว่างการผ่าตัดแบบสเตอริโอแท็กติกด้วยภาพกราฟิกคอมพิวเตอร์" ความก้าวหน้าในการผ่าตัดระบบประสาทแบบสเตอริโอแท็กติกและเชิงฟังก์ชัน 2. Acta Neurochirurgica Supplementum. Vol. 24. pp.  85– 98. doi : 10.1007/978-3-7091-8482-0_14 . ISBN 978-3-211-81422-2. PMID  335811 .
• ฟาน มาเนน, ยาป (1967) วิธี Stereotactic และการประยุกต์กับความผิดปกติของระบบมอเตอร์ สปริงฟิลด์ อิลลินอยส์: Royal Van Gorcum
• Zapata, A.; Chefer, VI; Shippenberg, TS (2009). "ไมโครไดอะไลซิสในสัตว์ฟันแทะ" Current Protocols in Neuroscience . 47 : 7.2.1–7.2.29. doi : 10.1002/0471142301.ns0702s47 . PMC  2945307 . PMID  19340813 .