腦血管畸形顯微神經(jīng)外科治療術(shù)中監(jiān)測及輔助技術(shù)新進(jìn)展

林佳，金虎，夏鷹，聶柳，王濤，王碩

腦血管畸形是一種先天性中樞神經(jīng)系統(tǒng)血管發(fā)育異常，以腦動靜脈畸形及腦海綿狀血管畸形較為常見。顯微神經(jīng)外科治療腦動靜脈畸形及腦海綿狀血管畸形過程中的核心要務(wù)為最大限度切除病變并保護(hù)神經(jīng)功能。近年來，術(shù)中監(jiān)測在腦血管畸形顯微神經(jīng)外科治療過程中獲得了越來越廣泛的應(yīng)用。本文回顧了最近腦動靜脈畸形及腦海綿狀血管畸形顯微神經(jīng)外科治療術(shù)中監(jiān)測方面的最近進(jìn)展并進(jìn)行了簡要總結(jié)，以期為臨床應(yīng)用提供借鑒經(jīng)驗。

1 腦動靜脈畸形

目前顯微神經(jīng)外科是治療腦動靜脈畸形的有效方法。近年來，隨著顯微手術(shù)技術(shù)的日臻完善及新技術(shù)的采用，腦動靜脈畸形顯微切除術(shù)中監(jiān)測技術(shù)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。

1.1 神經(jīng)導(dǎo)航 神經(jīng)導(dǎo)航指導(dǎo)下顯微外科手術(shù)治療較傳統(tǒng)手術(shù)治療更加安全，可顯著減低術(shù)后并發(fā)癥，改善腦動靜脈畸形患者的手術(shù)效果[1]。而術(shù)中計算機(jī)體層掃描血管造影（intraoperative computed tomography，iCTA）與神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)的融合，使得小型腦動靜脈畸形實現(xiàn)準(zhǔn)確定位[2]；在此基礎(chǔ)上，神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)引入計算機(jī)體層掃描三維旋轉(zhuǎn)血管造影（3-dimentional rotational angiography，DynaCT）用于腦動靜脈畸形的術(shù)中定位，可準(zhǔn)確定位小型腦動靜脈畸形以及鄰近神經(jīng)傳導(dǎo)束的腦動靜脈畸形，實現(xiàn)了無框架化立體定向?qū)Ш剑╢rameless stereotactic navigation）[3]。

目前最新采用的磁共振顯像技術(shù)之一為術(shù)中磁共振時間分辨對比劑動態(tài)顯像技術(shù)（intraoperative time-resolved imaging of contrast-kinetics，iTRICKS），將其融合至導(dǎo)航系統(tǒng)，不僅可以精準(zhǔn)定位病變位置，并可在一定程度上減少對全腦血管造影術(shù)的依賴[4]。而三維時間飛躍磁共振血管造影（3-dimentional time-of-flight magnetic resonance angiography，3D-TOF MRA）在確定供血動脈及引流靜脈外，可同時將病變周圍腦組織圖像經(jīng)容量理化處理后“骨骼化”顯示腦動靜脈畸形，在同一層面顯示腦動靜脈畸形與鄰近腦溝、腦回的關(guān)系，從而為顯微神經(jīng)外科切除腦動靜脈畸形提供有益的幫助[5]。融合了彌散張量纖維束成像（diffuse tensor tractography，DTT）的神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)可清晰顯示毗鄰錐體束的腦動靜脈畸形與錐體束的關(guān)系，從而在最大程度切除腦動靜脈畸形的同時保護(hù)錐體束[6]。近年來，研究人員開發(fā)出立體視覺導(dǎo)航（stereoscopic navigation）技術(shù)，即將計算機(jī)體層掃描（computed tomography，CT）、磁共振血管造影（magnetic resonance angiography，MRA）及術(shù)中超聲造影（contrast-enhanced ultrasound，CEUS）來源的影像數(shù)據(jù)整合后，與術(shù)野重疊生成三維導(dǎo)航影像，呈現(xiàn)于偏光顯微鏡術(shù)者視野下，隨著術(shù)者移動探針實時實地指導(dǎo)手術(shù)操作[7]。

由于腦動脈畸形可造成皮層運動區(qū)發(fā)生“重構(gòu)”，造成相應(yīng)運動區(qū)域血流發(fā)生變化，從而影響功能磁共振成像（functional magnetic resonetic imaging，fMRI）對運動區(qū)域的定位。為解決這一問題，有學(xué)者將fMRI與磁刺激（magnetic stimulation）及腦磁圖（magnetic encephalography，MEG）整合至神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)中可確定皮層運動區(qū)域，并確定重構(gòu)后的皮層運動區(qū)分布，從而實現(xiàn)準(zhǔn)確定位病變與運動區(qū)界限[8]。

1.2 吲哚菁綠造影 吲哚菁綠造影（i ndocyanine green angiography，ICGA）目前被廣泛應(yīng)用于腦動靜脈畸形顯微神經(jīng)外科治療監(jiān)測領(lǐng)域，可準(zhǔn)確評估血管屬性及病變范圍。目前使用的吲哚菁綠造影多經(jīng)外周靜脈進(jìn)行，病變供血動脈、引流靜脈以及毗鄰病變的正常動脈及靜脈顯影時間間隔較短，手術(shù)醫(yī)師常需重復(fù)進(jìn)行吲哚菁綠造影判斷不同種類血管屬性。近年來，由前循環(huán)供血的腦動靜脈畸形的治療中，有學(xué)者采用經(jīng)頸總動脈吲哚菁綠造影（intra-arterial ICGA），發(fā)現(xiàn)不同屬性血管造影顯像高峰順序依次為病變供血動脈、正常動脈、病變引流靜脈及正常靜脈，且不同類別血管顯像時程間隔較經(jīng)靜脈吲哚菁綠造影明顯延長，為術(shù)者提供更為充足的時間辨別不同類別的腦血管[9]。目前尚無關(guān)于經(jīng)頸總動脈吲哚菁綠造影判定腦動靜脈畸形血管屬性的其他相關(guān)報道，該種方法為術(shù)中準(zhǔn)確判斷不同類別血管屬性提供了新思路，其價值及安全性尚有待于后續(xù)研究。

近來一項名為吲哚菁綠光密度分析的術(shù)中監(jiān)測方法被引入到腦動靜脈畸形術(shù)中監(jiān)測過程，即通過對吲哚菁綠造影、熒光造影過程中病變供血動脈及引流靜脈的血管熒光強(qiáng)度進(jìn)行分析后生成彩圖，通過色彩梯度區(qū)分供血動脈、引流靜脈及其血流方向和血流量；同時，可在術(shù)中實時生成標(biāo)定血管半量熒光密度峰值圖表，通過對標(biāo)定血管半量熒光密度峰值大小及峰值出現(xiàn)時間的早晚進(jìn)行半定量區(qū)分，從而區(qū)分供血動脈、引流靜脈及正常腦組織[10]。該種方法的確切臨床應(yīng)用價值尚有待于大宗病例證實。

此外，近年來，有學(xué)者使用圖像處理軟件（如FLOW800軟件系統(tǒng)）開發(fā)出分析型吲哚菁綠造影（analytical indocyanine videoangiography，aICG-VAG），即將術(shù)中吲哚菁綠造影圖像進(jìn)行編碼構(gòu)建出腦動靜脈畸形的實時高清彩色結(jié)構(gòu)圖，從而指導(dǎo)神經(jīng)外科醫(yī)師實時確定腦動靜脈畸形的供血動脈、引流靜脈屬性及血流方向，并于每一操作步驟完成后通過顏色變化實時顯示出腦動靜脈畸形的治療進(jìn)度[11]。有部分學(xué)者將定量分析軟件引入吲哚菁綠造影圖像系統(tǒng)，通過定量分析軟件對血液流速及血管管徑進(jìn)行計算，并根據(jù)預(yù)設(shè)參考系統(tǒng)進(jìn)行比較，從而最終使用計算軟件進(jìn)行參數(shù)化（變帆速率、血管直徑等）流式分析確定血管屬性，實現(xiàn)血流的參數(shù)化定量分析[12]。

1.3 彩色超聲 彩色超聲根據(jù)血流像素的多普勒位移產(chǎn)生圖像，從而清晰顯示血流狀況。畸形血管團(tuán)經(jīng)彩色血流成像主要表現(xiàn)為具有雙色血流特征的團(tuán)塊狀聲影，界限較清晰；若其內(nèi)存在栓塞區(qū)域，可表現(xiàn)為高回聲無血流信號。

與吲哚菁綠造影相似，彩色超聲血管造影可反映腦動靜脈畸形的深部血流走行情況并可反復(fù)進(jìn)行操作；此外，彩色超聲血管造影不具有吲哚菁綠造影的熱效應(yīng)，可作為吲哚菁綠造影的有益補(bǔ)充。其所需設(shè)備主要為超聲血管造影診斷儀，配備術(shù)中專用凸陣探頭及無菌塑料套，可實時編碼超聲造影及并對時間強(qiáng)度曲線進(jìn)行分析。彩色超聲血管造影相關(guān)研究顯示動靜脈畸形較腦組織呈高回聲，較腦脊液呈略低回聲，可顯示直徑＜1.5 cm的殘余動靜脈畸形，并可以通過血流方向及血管是否存在特征性搏動確定動靜脈畸形的供血動脈[13]。研究發(fā)現(xiàn)某些血流動力學(xué)參數(shù)，如阻力系數(shù)（resistive index，RI），除用于判斷血管種屬外，也可用于判斷腦血管畸形切除程度。腦動靜脈畸形切除后阻力系數(shù)常明顯高于術(shù)前；若阻力系數(shù)未發(fā)生顯著變化，常提示存在殘余腦動靜脈畸形[14]。部分學(xué)者在使用彩色超聲血管造影技術(shù)時結(jié)合阻力指數(shù)共同進(jìn)行術(shù)中監(jiān)測，根據(jù)腦動靜脈畸形切除后供血動脈阻力指數(shù)的變化幅度，即切除后較切除前相比變化至某一參考水平可認(rèn)為腦動靜脈畸形完全切除，從而制訂出腦動靜脈畸形切除程度參考指標(biāo)[15]。

1.4 神經(jīng)電生理 影響腦動靜脈畸形顯微神經(jīng)外科治療預(yù)后的關(guān)鍵因素之一是腦組織的血液供應(yīng)情況。顯微神經(jīng)外科手術(shù)過程中監(jiān)測缺血性事件成為預(yù)防術(shù)后并發(fā)癥的關(guān)鍵。神經(jīng)電生理監(jiān)測技術(shù)可準(zhǔn)確監(jiān)測因血流下降導(dǎo)致的神經(jīng)電活動改變，為術(shù)中實時采取預(yù)防措施提供了必要的依據(jù)。

運動誘發(fā)電位（motor evoked potential，MEP）在腦動靜脈畸形顯微神經(jīng)外科治療過程中獲得了越來越廣泛的應(yīng)用。目前一般認(rèn)為，運動誘發(fā)電位可準(zhǔn)確預(yù)測運動功能障礙；而不可逆的運動誘發(fā)電位變化（包括波幅下降和潛伏期延長）預(yù)示將要發(fā)生偏癱，而未發(fā)生變化的運動誘發(fā)電位提示運動功能保護(hù)完好[16]。

顯微神經(jīng)外科治療過程中，對鄰近運動區(qū)或供血動脈與皮質(zhì)脊髓束相關(guān)的腦動靜脈畸形，暫時阻斷腦動靜脈畸形供血動脈（如脈絡(luò)膜前動脈及豆紋動脈），電凝鄰近功能區(qū)（如中央前回）的微小血管進(jìn)行止血，動靜脈畸形出血及其引流靜脈發(fā)生血栓均可造成運動誘發(fā)電位發(fā)生缺血性變化。術(shù)者術(shù)中發(fā)現(xiàn)運動誘發(fā)電位發(fā)生變化后，可及時采取中止操作干預(yù)措施，若運動誘發(fā)電位缺血性變化得到糾正，術(shù)后不會發(fā)生新發(fā)運動功能障礙；反之，若運動誘發(fā)電位缺血性變化經(jīng)處理后未得到糾正，則常常預(yù)示術(shù)后將發(fā)生運動功能障礙[17]。

在顯微神經(jīng)外科治療腦動靜脈畸形的過程中，保護(hù)鄰近腦動靜脈畸形的腦組織功能區(qū)具有至關(guān)重要的意義。在腦組織內(nèi)存在占位性病變的情況下，功能區(qū)外腦組織可以“功能重塑”以代償因占位性病變存在而受損的功能。而“功能重塑”后代償腦組織區(qū)域無法通過肉眼識別，同時無法通過其他監(jiān)測手段予以界定。有研究顯示，運動誘發(fā)電位在部分腦動靜脈畸形病例中發(fā)現(xiàn)運動區(qū)經(jīng)“功能重塑”后轉(zhuǎn)移至中央后回，在小兒腦動靜脈畸形患者中，神經(jīng)電生理監(jiān)測較功能核磁共振神經(jīng)導(dǎo)航而言可更為準(zhǔn)確地定位因動靜脈畸形造成的“功能重塑”后移位，并對功能磁共振產(chǎn)生的誤差進(jìn)行糾正[17-18]。在傳統(tǒng)神經(jīng)電生理監(jiān)測的基礎(chǔ)上，近年來，術(shù)中喚醒技術(shù)（intraoperative awakening）被引入功能區(qū)動靜脈畸形顯微神經(jīng)外科切除治療過程中，通過在術(shù)中清醒條件下經(jīng)皮層直接電刺激，可直接確定語言及運動功能區(qū)[19]。

2 腦海綿狀血管畸形

腦海綿狀血管畸形多發(fā)于顳極等區(qū)域。在顯微神經(jīng)外科治療上述腦海綿狀血管畸形過程中，不可避免地會對鄰近功能區(qū)域，尤其是語言區(qū)域造成不利影響；因此，在切除腦海綿狀血管畸形的過程中保護(hù)重要神經(jīng)功能，尤其是語言功能具有至關(guān)重要的意義。近年來，越來越多的新技術(shù)被用于腦海綿狀血管畸形顯微神經(jīng)外科術(shù)中監(jiān)測過程中。

2.1 皮層/皮層下電刺激 顯微神經(jīng)外科治療腦海綿狀血管瘤過程中，在術(shù)中喚醒條件下使用皮層/皮層下電刺激（cortical/subcortical stimulation）技術(shù)確定語言區(qū)域[20]，即在局部麻醉條件下，按照預(yù)先設(shè)定的參數(shù)在預(yù)計功能區(qū)域皮層和（或）皮層下進(jìn)行刺激，若患者出現(xiàn)輕度語言錯亂或失語等語言功能異常情況，即可判定語言區(qū)域。使用上述方法在切除位于語言區(qū)域，尤其是島葉的腦海綿狀血管畸形時對語言區(qū)進(jìn)行定位，確定語言區(qū)及海綿狀血管畸形邊界指導(dǎo)顯微神經(jīng)外科操作切除海綿狀血管畸形[21]。對于優(yōu)勢半球位于左側(cè)，以癲癇起病且病變毗鄰語言區(qū)的腦海綿狀血管畸形，術(shù)中喚醒定位（awake mapping）輔助皮層/皮層下電刺激可在保全語言及相關(guān)功能的前提下最大程度切除病變、病變周圍含鐵血黃素環(huán)及膠質(zhì)增生，同時有效降低術(shù)后癲癇發(fā)生率。最近有學(xué)者在外科治療位于Wernicke區(qū)域下方的腦海綿狀血管畸形過程中，在未經(jīng)氣管插管全程清醒的過程中使用皮層及皮層下電刺激發(fā)現(xiàn)Wernicke區(qū)域與其經(jīng)典解剖學(xué)定位存在偏差，即經(jīng)Wernicke經(jīng)典解剖區(qū)域切除海綿狀血管畸形后患者于術(shù)后未出現(xiàn)語言功能障礙。這說明Wernicke區(qū)域的解剖學(xué)分布在人群中存在變異，在術(shù)中喚醒定位條件下經(jīng)皮層/皮層下電刺激可確定功能區(qū)域，從而為突破傳統(tǒng)手術(shù)禁區(qū)治療Wernicke區(qū)域的腦海綿狀血管畸形提供了參考[22]。

2.2 神經(jīng)導(dǎo)航 對于位于腦干的海綿狀血管畸形，術(shù)中保護(hù)神經(jīng)傳導(dǎo)束，尤其是皮質(zhì)脊髓束具有極其重要的意義。在術(shù)中纖維束導(dǎo)航的基礎(chǔ)上，研究人員在術(shù)中使用直接刺激神經(jīng)纖維獲得誘發(fā)電位的方法確定纖維束是否為皮質(zhì)脊髓束，并可校正神經(jīng)導(dǎo)航過程中可能發(fā)生的漂移現(xiàn)象，從而實時保護(hù)神經(jīng)傳導(dǎo)束[23]。近年來在上述監(jiān)測技術(shù)基礎(chǔ)上，有學(xué)者在術(shù)前通過三維圖像融合重建模擬技術(shù)選擇最優(yōu)手術(shù)入路，術(shù)中同時使用神經(jīng)導(dǎo)航、體感誘發(fā)電位及運動誘發(fā)電位進(jìn)行術(shù)中監(jiān)測，可有效減少術(shù)后神經(jīng)障礙發(fā)生[24]。

綜上，隨著神經(jīng)監(jiān)測技術(shù)及神經(jīng)影像技術(shù)不斷取得多元化、綜合化及結(jié)合化發(fā)展，其在腦血管畸形顯微神經(jīng)外科治療中必將取得更為廣泛的應(yīng)用并造福于更多的患者。

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【點睛】

本文總結(jié)了腦血管畸形顯微神經(jīng)外科治療術(shù)中監(jiān)測及相關(guān)輔助技術(shù)在病變定位和功能保護(hù)方面新進(jìn)展。