神經導航10年應用經驗總結

韓 磊 尤 宇 王重韌 趙四軍 趙 克 張國臣 徐 欣 趙 明

鄭州大學附屬腫瘤醫(yī)院(河南省腫瘤醫(yī)院)神經外科 鄭州 450008

神經導航10年應用經驗總結

韓 磊 尤 宇 王重韌 趙四軍 趙 克 張國臣 徐 欣 趙 明

鄭州大學附屬腫瘤醫(yī)院(河南省腫瘤醫(yī)院)神經外科 鄭州 450008

目的 總結神經導航系統(tǒng)在顱腦腫瘤手術治療中的應用經驗。方法 收集河南省腫瘤醫(yī)院2007-06—2016-07進行的4 950例神經導航手術病例，總結其成功經驗和失敗教訓。結果 4 950例手術均在導航系統(tǒng)指引下達到預期手術效果。早期應用發(fā)生少量漂移及輕度偏移病例。完成手術規(guī)劃時間少于傳統(tǒng)方法。結論 神經導航系統(tǒng)在顱腦腫瘤手術中的作用不可缺少，但需要時刻牢記漂移的存在。

神經導航；經驗總結

術前、術中的腫瘤定位一直是神經外科醫(yī)生面臨的重要難題，也是一項重要的臨床技能。既往神經外科醫(yī)生借助簡單的尺子，結合基礎解剖知識，將患者的影像學資料與實體進行匹配，并根據(jù)自己的臨床經驗和在長期的臨床實踐中建立的立體抽象概念進行皮瓣設計和手術路徑規(guī)劃，顯而易見，這種腫瘤定位和手術規(guī)劃方法在精確性和直觀性方面存在明顯不足，與神經外科追求的精準、微創(chuàng)理念相差甚遠。因此，立足于解決上述問題的神經導航系統(tǒng)自20世紀80年代問世后[1]，其將神經外科的手術入路規(guī)劃由原始的手工測量提升為自動直觀匹配，并使術中腫瘤的切除效果除肉眼主觀判斷外有了相對客觀的測量標準，顯示了巨大優(yōu)越性。因此，其在世界范圍內迅速普及，與顯微鏡一起成為現(xiàn)代精準神經外科的標志之一。

河南省腫瘤醫(yī)院神經外科于2007年引進我省第一臺進口高精度神經導航系統(tǒng)，并將其廣泛應用于顱腦腫瘤的手術治療，在10 a的應用過程中，共進行各類神經導航手術4 950例，對神經導航系統(tǒng)在顱腦腫瘤手術治療方面積累了一定經驗，對神經導航系統(tǒng)的認識也經歷了由最初的“無關緊要”到“部分很有必要”，以及現(xiàn)在 “不可缺少”的認識歷程。目前我科各類顱腦手術基本上都采用神經導航輔助技術。近幾年，我省大多數(shù)神經外科中心均引進了神經導航系統(tǒng)，因此，我們將部分數(shù)據(jù)及應用經驗總結，供大家參考。

1 資料與方法

1．1 一般資料 河南省腫瘤醫(yī)院神經外科2007-06—2016-07共進行神經導航手術4 950例，以小腦幕為界分為幕上腫瘤和幕下腫瘤，其中幕上腫瘤3 403例，幕下腫瘤1 547例。病種包括腦膠質瘤、腦膜瘤、轉移瘤、垂體瘤、顱咽管瘤、神經鞘瘤、表皮樣囊腫等。其中幕上腦實質內腫瘤依據(jù)其是否位于腦皮質3.0 cm分為淺部和深部兩類，而顱底腫瘤作為單獨一項進行討論。

1．2 方法 術前依據(jù)病情選擇合適的頭顱CT或MRI薄層掃描，層厚1.25 mm，掃描范圍自頭頂至鼻尖下部，數(shù)據(jù)以D-COM格式輸入導航系統(tǒng)工作站，根據(jù)病情需要將患者的MRI序列、CT及DTI等影像學資料進行融合，術中可以根據(jù)目的隨時轉換。在工作站進行三維重建，勾畫出目標到達區(qū)域，設計手術入點及手術路徑。病人麻醉后，頭架固定，連接參考架，所有患者均采用激光輪廓法進行注冊，先將導航探針進行注冊，然后注冊鼻尖、眉心及左側眶上眉心旁3.0 cm，最后用導航探針在面部及頭部皮膚采集注冊點400個以上，導航系統(tǒng)依據(jù)上述注冊點將患者實體與工作站的影像學資料進行匹配，若誤差在3.0 mm以內系統(tǒng)默認匹配完成，匹配完成后利用實體的鼻尖、鼻梁、眉心、內眥、外眥、外耳道等固定的解剖標記進行準確性驗證，驗證準確后即可進行手術，包括標記手術皮瓣、驗證骨瓣、入點、手術路徑校正及腫瘤切除程度判斷等。導航界面一般包括矢狀位、冠狀位、橫斷位及三維立體直觀圖；點導航界面實時顯示導航探針尖端所在點的信息，線導航界面顯示為沿導航探針軸的信息，兩者可以隨時轉換。

2 結果

4 950例手術均在導航系統(tǒng)指引下準確到達目標區(qū)域，手術取得預期效果。應用早期發(fā)生明顯漂移2例，實際手術區(qū)域與設計皮瓣輕度偏移3例。從輸入患者資料到注冊完成，平均用時約5 min。

3 討論

1986年Stanford 醫(yī)學院的Roberts等[1]首先將導航系統(tǒng)應用于神經外科臨床。1997年北京天壇醫(yī)院及上海華山醫(yī)院幾乎同時引進我國首批神經導航系統(tǒng)；1998-07-30第一篇關于導航系統(tǒng)的學術文章發(fā)表(北京天壇醫(yī)院)[2]。2004年焦作煤業(yè)集團中央醫(yī)院引進我省第一臺國產神經導航系統(tǒng)。2007年河南省腫瘤醫(yī)院引進我省第一臺進口高精度神經導航系統(tǒng)。目前全省許多大型醫(yī)療機構均引進了神經導航系統(tǒng)，使我省的神經外科診療工作整體上了一個臺階。

我科在應用神經導航系統(tǒng)初期，從輸入患者資料到注冊完成，用時約30 min，隨著對系統(tǒng)操作流程、導航意義的理解及操作技能的成熟，現(xiàn)在用時平均5 min。與傳統(tǒng)的借助尺子測量影像學和實體，利用術者的解剖和抽象判斷相比，明顯縮短了手術規(guī)劃時間，同時提高了精確性。

我們體會到神經導航系統(tǒng)主要用途還是在定位解剖結構和腫瘤位置。神經導航系統(tǒng)可以非常容易定位上矢狀竇、橫竇、乙狀竇等解剖標記，其中在后路窩開顱時非常具有代表性，橫竇和乙狀竇的定位在后顱窩手術中非常重要，傳統(tǒng)的定位依靠經驗，選擇星點外上1.0 cm為第一孔，依據(jù)情況進行下一步鉆孔，但由于個體差異的存在，時有靜脈竇損傷發(fā)生[3]。因此，在后顱窩開顱時，由于對可能存在的橫竇和乙狀竇損傷的擔心，骨瓣往往較小，需咬除部分骨瓣擴大顯露。但應用導航系統(tǒng)后，就可以清晰直觀地標記出橫竇、乙狀竇的確切位置，從而避免了靜脈竇損傷，并最大化保留復位骨瓣體積。另外，借助定位特定的解剖位置，可以間接判斷手術的進程，如通過定位手術已接近到達鞍旁，提示我們需要小心輕柔操作，從而來避免海綿竇的損傷；通過定位天幕緣避免腦干及腦神經損傷；再如術前標記頸內動脈或大腦中動脈，術中能夠實時判斷距這些重要結構的距離。

腦干手術時由于其功能的重要性，要求其切開部位非常精確，由于腦干的位置相對固定，基本可以忽略漂移的影響，可在導航系統(tǒng)引導下到達病變部位，切開腦實質。這在腦干外觀幾乎正常，難以判斷病灶位置的病例顯得尤為重要，可以將醫(yī)源性損傷降到最低。

神經導航系統(tǒng)可非常直觀地定位腫瘤，包括腫瘤的位置及邊界，涵蓋術前、術中及手術結束時等手術的大部分時間。其中較典型的是幕上表淺型腫瘤的術前定位，勾畫皮瓣和骨瓣，找到腫瘤后由于可以在鏡下切除腫瘤，不用導航系統(tǒng)，如大腦凸面腦膜瘤。值得注意的是，兩種情況，一是低級別腦膠質瘤，由于低級別腦膠質瘤與正常腦組織在顯微鏡下不易分辨清楚，要求手術全程導航，而且在我們切腫瘤前，首先將腫瘤的邊界標出，可以選用電凝標記腫瘤邊界的方法，也可以選擇“微導管柵欄法”[4]。二是直切口和小骨窗，由于直切口操作簡單，且更利于手術切口愈合及美觀，越來越多的臨床醫(yī)生在工作中傾向選用直切口，但我們體會到采用直切口在用牽開器牽開時，兩側皮瓣牽開的程度在部分病例不是對稱牽開，皮瓣偏向一側移位甚至在1.0 cm以上，這種誤差在小骨窗手術時是致命的，往往需要擴大骨窗。我們在最初應用時發(fā)生的3例輕度移位病例，均是這種情況，需延長切口并擴大骨窗。另對于腫瘤與腦組織外觀判斷困難的病例，術中應用導航系統(tǒng)可以相對判斷腫瘤的切除程度，這需要考慮到腫瘤漂移的誤差。

神經導航系統(tǒng)可以直觀地指引我們沿著術前規(guī)劃的最佳手術路徑到達病灶，避免由于術中“迷路”造成的醫(yī)源性損傷；另外，當沿著術前規(guī)劃區(qū)域遇到無法回避的困難，如巨大引流靜脈橫阻時，需要重新選擇入路，導航系統(tǒng)也可以非常直觀地在新的手術路徑下引導我們到達病灶。如縱裂入路切除大腦鐮旁腦膜瘤時前進方向，卡瓦入路切除巖斜區(qū)腫瘤時切開天幕的部位等。我們體會到在了解感興趣點的具體位置信息時，采用點導航界面，而需要判斷手術方向是否正確及調整手術路徑方向時采用線導航。

對于經驗豐富的資深神經外科專家，在大多數(shù)情況下往往不需要導航系統(tǒng)，但對于年輕的臨床醫(yī)生，神經導航系統(tǒng)顯得非常重要，可以促進年輕醫(yī)生的快速成長。這一點在經鼻蝶手術入路上顯得非常典型，無論是顯微鏡還是神經內鏡，在非典型病例中都會面對“迷路”以及損傷大血管的擔心，導航系統(tǒng)可以清晰地標記蝶竇前壁、前顱底、中線、鞍底、頸內動脈、視交叉、斜坡等解剖結構，為年輕醫(yī)生保駕護航。

“漂移”是我們在應用神經導航系統(tǒng)時必須面對的問題，無法避免和徹底糾正。其發(fā)生原因往往由于以下幾方面因素：(1)骨瓣去除后顱壓下降，受壓移位的中線回位；(2)腦脊液丟失；(3)腫瘤切除后(如瘤內部分切除減壓后)、占位效應解除、腦復位；(4)失血；(5)腦組織水腫；(6)重力作用[5-7]。我們早期發(fā)生的2例明顯漂移病例即為術中直接造瘺，腦組織切除后發(fā)生漂移，導航引導下的手術路徑沿病灶周邊滑離。因此，對于腦深部的腫瘤，我們體會到，在到達腫瘤前盡量不要釋放腦脊液，我們的做法是利用導航工具先沿著規(guī)劃手術路徑，穿刺到達病灶，利用導航工具作一個隧道，然后沿著隧道擴大造瘺可以準確找到病灶。術中磁共振可以實時糾正導航存在的漂移，但由于硬件成本較高及費時較長，不是每個中心都能承受，限制了該項技術的普及。另一個可行的辦法為術中超聲，也可以實時糾正漂移，但其圖像清晰度較差。

由于我們的導航系統(tǒng)采用的是紅外線被動注冊系統(tǒng)，在腦積水分流手術中需要調整合適體位以利“分流管通條”通過，同時避免頭釘位于皮下隧道路徑，影響消毒和無菌處理。兒童患者由于顱骨菲薄，不能應用頭架，我們的導航系統(tǒng)無法術中應用，僅能術前規(guī)劃手術切口。

總之，神經導航系統(tǒng)在顱腦腫瘤手術中的作用不是錦上添花，確實是不可或缺。其主要作用體現(xiàn)在定位解剖結構和腫瘤位置及直觀地顯示手術路徑。但需要時刻謹記漂移的存在，并要與手術經驗結合，盡量糾正漂移誤差。

[1] Roberts DW，Strohbehn JW，Hatch JF，et al．A frameless stereotaxic integration of computerized tomographic imaging and the operating microscope[J]．Neurosurgery，1986，65(4)：545-549．

[2] 趙元立，王忠誠，趙繼宗，等．導航系統(tǒng)在神經外科顯微手術中的應用(附55例報告)[J]．中華神經外科雜志，1998，14(4)：198-201．

[3] 李愛民，鮑耀東，陳覃，等．乙狀竇后入路骨瓣開顱應用解剖學研究[J]，四川解剖學雜志，2007，15(4)：9-11．

[4] 杜固宏，周良輔，毛穎．神經導航輔助膠質瘤手術[J]．中華神經外科疾病研究雜志，2003，2(2)：115-118．

[5] 黃軍華，王煥明，胡飛．神經導航在顱內病變手術中的臨床應用[J]．中國臨床研究，2016，29(2)：237-239．

[6] 李飛，張少軍，韓易．神經導航在微創(chuàng)神經外科手術中的應用進展[J]．立體定向和功能性神經外科雜志，2015，28(3)：188-191．

[7] 趙帆，陳銜城，吳勁松．我國神經導航手術開展現(xiàn)狀的調查[J]．中國醫(yī)療器械信息，2007，13(1)：6-8．

(收稿 2017-02-15)

Summary of experiences of the applications of neuronavigation system during 10 years

Han Lei，You Yu，Wang Zhongren，Zhao Sijun，Zhao Ke，Zhang Guochen，Xu Xin，Zhao Ming

Department of Neurosurgery，the Tumor Hospital of Henan Province，Tumor Hospital of Zhengzhou University，Zhengzhou 450008，China

Objective To summary the experience of neuronavigation in brain tumor operation．Methods The clinical and follow-up data of 4950 patients using neuronavigation from June 2007 to July 2016．We analyzed the general informations，treatments and outcomes．Results All the 4950 patients had expected after operation．At the early stage of application of neuronavigation system，there were drifting excursions during some cases．The time was less than the traditional method．Conclusion Neuronavigation is indispensable during brain tumor operations，but need keeping the drifting excursion in mind．

Neuronavigation; Summary of experiences

R651.1+1

A

1673-5110(2017)11-0030-03