Även med en mycket skicklig neurokirurg, den mest effektiva anestesin, och alla andra framsteg inom modern medicin, de flesta av oss skulle krypa ihop vid tanken på att genomgå en kranial operation idag.

Trots allt, vem behöver ett hål i huvudet? Men i tusentals år, trepanation - handlingen att skrapa, skärande, eller att borra en öppning i kraniet – praktiserades runt om i världen, främst för att behandla huvudtrauma, men möjligen för att dämpa huvudvärk, anfall och psykiska sjukdomar, eller till och med för att driva ut uppfattade demoner.

Men, enligt en ny studie ledd av David S. Kushner från University of Miami Miller School of Medicine, M.D., klinisk professor i fysikalisk medicin och rehabilitering, Trepanation utövades så sakkunnigt i det forntida Peru att överlevnadsgraden för proceduren under Inkariket var ungefär dubbelt så stor som under det amerikanska inbördeskriget - när, mer tre århundraden senare, soldater trepanerades förmodligen av bättre utbildade, utbildade och utrustade kirurger.

"Det finns fortfarande många okända om proceduren och de individer på vilka trepanation utfördes, men resultaten under inbördeskriget var dystra jämfört med inkatiden, sa Kushner, en neurolog som har hjälpt massor av patienter att återhämta sig från moderna traumatiska hjärnskador och kraniala operationer. "I inkatiden, dödligheten låg mellan 17 och 25 procent, och under inbördeskriget, det var mellan 46 och 56 procent. Det är en stor skillnad. Frågan är hur de forntida peruanska kirurgerna hade resultat som vida överträffade kirurgernas under det amerikanska inbördeskriget?"

I deras studie publicerad i juninumret av Världsneurokirurgi , "Trepanationsprocedurer/resultat:Jämförelse av det förhistoriska Peru med andra forntida, Medeltida, och kranialkirurgi i det amerikanska inbördeskriget, "Kushner och hans medförfattare – biologiska antropologer John W. Verano, en världsmyndighet för peruansk trepanation vid Tulane University, och hans tidigare doktorand, Anne R. Titelbaum, nu vid University of Arizona College of Medicine — kan bara spekulera i svaret.

Men hygien, eller rättare sagt bristen på det under inbördeskriget, kan ha bidragit till den högre dödligheten under den senare tidsperioden. Enligt studien, som förlitade sig på Veranos omfattande fältforskning om trepanation under nästan 2, 000-årsperiod i Peru och en genomgång av den vetenskapliga litteraturen om trepanation runt om i världen, Inbördeskrigets kirurger använde ofta oseriliserade medicinska verktyg och sina bara fingrar för att undersöka öppna kraniala sår eller bryta upp blodproppar.

"Om det fanns en öppning i skallen skulle de sticka ett finger i såret och känna runt, letar efter blodproppar och benfragment, "Kushner sa, tillade att nästan varje inbördeskrigssoldat med en skottskada senare led av infektion. "Vi vet inte hur de gamla peruanerna förhindrade infektion, men det verkar som att de gjorde ett bra jobb med det. Vi vet inte heller vad de använde som anestesi, men eftersom det var så många (kraniala operationer) måste de ha använt något - möjligen kokablad. Kanske var det något annat, kanske en fermenterad dryck. Det finns inga skriftliga dokument, så vi vet bara inte."

Oavsett deras metoder, forntida peruaner hade gott om träning. Mer än 800 förhistoriska dödskallar med bevis på trepanation – åtminstone ett men så många som sju kontrollhål – har hittats i kustområdena och de andinska högländerna i Peru, den tidigaste går tillbaka till omkring 400 f.Kr. Det är mer än det sammanlagda antalet förhistoriska trepannerade skallar som finns i resten av världen. Det är därför Verano ägnade en hel bok, Hål i huvudet - Trepanations konst och arkeologi i det antika Peru, till 800-plusskallarna, varav de flesta samlades in från gravgrottor och arkeologiska utgrävningar i slutet av 1800-talet och början av 1900-talet och finns i museer och privata samlingar idag.

Det är också därför Kushner, en medicinsk historiefantast och Tulane-alumn, hoppade på chansen att gå med Titelbaum och vara medförfattare till ett av bokens kapitel, "Trepanation ur perspektivet av modern neurokirurgi, " och fortsätter att forska i ämnet.

Publicerad 2016, boken analyserar teknikerna och överlevnadsgraden för trepanation i Peru genom Inkarikets undergång i början av 1500-talet. Forskarna mätte överlevnaden genom att klassificera omfattningen av benombyggnad runt de trepannerade hålen, vilket tyder på läkning. Om det inte fanns några bevis för läkning antog forskarna att patienten dog under eller inom några dagar efter operationen. Om marginalerna på trepaneringsöppningarna visade omfattande ombyggnad, de ansåg operationen lyckad och patienten långlivad.

Dessa klassificeringar, Kushner, Verano och Titelbaum rapporterade i Världsneurokirurgi papper, visa hur forntida peruaner avsevärt förfinade sina trepanationstekniker under århundradena. Dem lärde, till exempel, att inte perforera det skyddande membranet som omger hjärnan – en riktlinje som Hippokrates kodifierade i antikens Grekland ungefär samtidigt, 5:e århundradet, FÖRE KRISTUS., att trepanning tros ha börjat i det antika Peru.

De långsiktiga överlevnaden från sådana "grunda operationer" i Peru under de första åren, från omkring 400 till 200 f.Kr., visade sig vara värre än de i inbördeskriget, när ungefär hälften av patienterna dog. Men, från 1000 till 1400 e.Kr., överlevnadsgraden förbättrades dramatiskt, till så högt som 91 procent i vissa prover, till i genomsnitt 75 till 83 procent under inkaperioden, studien visade.

"Över tid, från det tidigaste till det senaste, de lärde sig vilka tekniker som var bättre, och mindre benägna att perforera duran, sa Kushner, som har skrivit mycket om moderna neurokirurgiska resultat. "De verkade förstå huvudets anatomi och undvek målmedvetet de områden där det skulle bli mer blödning. De insåg också att större trepanationer var mindre benägna att bli lika framgångsrika som mindre. Fysiska bevis visar definitivt att dessa gamla kirurger förfinade proceduren över tid. Deras framgång är verkligen anmärkningsvärd."

Nästan lika anmärkningsvärt är hur, i slutet av första världskriget, kranial kirurgi utvecklades till det distinkta yrket neurokirurgi, som fortsätter att förbättra vår förståelse av hjärnans anatomi, fysiologi och patologi. Som Kushner noterar, dagens neurokirurger skär regelbundet in i hjärnan för att ta bort tumörer och blodproppar, minska intrakraniellt tryck från massiva stroke och trauma, reparera vaskulära och strukturella anomalier och behandla en myriad av andra komplexa problem – med stor framgång.

"I dag, neurokirurgiska dödligheten är mycket, väldigt låg; det finns alltid en risk men sannolikheten för ett bra resultat är mycket hög, " sa han. "Och precis som i det forntida Peru, vi fortsätter att utveckla våra neurokirurgiska tekniker, Våra Förmågor, våra verktyg, och vår kunskap."