虽然环钻术有时被称为“史前时期的脑外科手术”，但一个成功的钻孔术要求移除头盖骨中的圆盘形骨片，并且不损伤脑组织本身。当科学家首次遇见这种颅骨时，他们设想这种操作是出于巫术目的而对死者进行的。但是，古人类学家已发现，那个时代一些部落的医士进行颅骨钻孔术，既是出于宗教目的，也是为了实际需要。其最常见的部位是前顶，其次是额部，也见于颞部。其手术是用锐利的燧石迅速做圆形切除,当时并没有电动手术床。穿颅术也能施行于尸体，在其生前曾行过穿颅术的颅骨上，切除一小圆骨作为驱邪物。此种曾行穿颅术的颅骨于世界各地均有发现，此点可以说明古代医学与现今的原始种族的医学相似。实际上在较近的年代里，在俾斯麦群岛、玻利维亚和秘鲁等地，有些部族仍用原始方法实行穿颅术。1874年有一英国传教士埃拉（Ella）曾见洛亚尔提（Loyalty）群岛的人沿冠状缝行十字切开。曼奥维尔（Manouvrier）曾在新石器时代的颅骨上发现相同的残骸，并命名为“前顶T”。在一些实例中，这种手术可能曾是对颅骨外伤的合理治疗。也许它也是作为一种在难治情况下紧急抢救的方法，就像前脑叶白质切除术，既是抢救休克治疗方法，同时也存在巨大的风险。史前的外科医生使用了三种钻孔方法。一种技术是用一块尖锐的石头或金属器具在选定的区域刮凿头骨，凿刻出一条弧形的沟。当这沟足够深，大概形成一个纽扣状的小圆盘，便能够从颅骨中移去。在秘鲁，最普遍、最常用的方法是大致沿着圆形的边缘钻出一系列小孔，等围成一个圆后，用锋利的燧石或刀去除或撬开这块圆形骨头。病人可能戴着圆盘作为护身符，以避开更多的不幸。在一些地区，外科医生实施不完全的或可能带有象征性意义的环钻术。也就是说，头骨上只刻出浅浅的圆盘轮廓，但不去除骨片。一些颅骨带有薄的独木舟形的切口，构成一个矩形，但是正方形或长方形的切口也许被用于死后的宗教仪式上。
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