BOLD—fMRI聯(lián)合神經(jīng)導(dǎo)航顯微切除運(yùn)動(dòng)區(qū)海綿狀血管畸形

劉進(jìn)　王偉明　邱偉文

[摘要] 目的 探討B(tài)OLD-fMRI結(jié)合神經(jīng)導(dǎo)航輔助技術(shù)對(duì)顯微切除運(yùn)動(dòng)功能區(qū)海綿狀血管畸形手術(shù)中神經(jīng)功能保護(hù)的價(jià)值。 方法 將41例海綿狀血管畸形患者分為導(dǎo)航組（20例）和對(duì)照組（21例），導(dǎo)航組予BOLD-fMRI 結(jié)合神經(jīng)導(dǎo)航輔助下顯微手術(shù)治療，對(duì)照組行常規(guī)海綿狀血管畸形切除術(shù)。對(duì)比兩組患者術(shù)前與術(shù)后3個(gè)月的KPS評(píng)分改變及術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率。 結(jié)果 術(shù)前導(dǎo)航組與對(duì)照組KPS評(píng)分差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）；術(shù)后3個(gè)月導(dǎo)航組KPS評(píng)分高于對(duì)照組（P<0.05）；導(dǎo)航組術(shù)后3個(gè)月KPS評(píng)分與術(shù)前比較明顯改善（P<0.05）。 結(jié)論 BOLD-fMRI結(jié)合神經(jīng)導(dǎo)航輔助技術(shù)在顯微切除運(yùn)動(dòng)功能區(qū)海綿狀血管畸形手術(shù)中具有保護(hù)神經(jīng)功能的作用。

[關(guān)鍵詞] 血氧水平依賴性功能磁共振成像；皮層運(yùn)動(dòng)區(qū)；神經(jīng)導(dǎo)航；腦海綿狀血管畸形

[中圖分類號(hào)] R739.41 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] B [文章編號(hào)] 1673-9701（2018）09-0049-04

BOLD-fMRI combined with neuro-navigation microsurgical removal of cavernous vascular malformations

LIU Jin WANG Weiming QIU Weiwen YE Suilin

Department of Neurosurgery， Lishui Peoples Hospital in Zhejiang Province， Lishui 323000， China

[Abstract] Objective To investigate the value of BOLD-fMRI combined with neuro-navigational aids in neurofunctional protection during microsurgical removal of motor function cavernous vascular malformation. Methods A total of 41 patients with cavernous vascular malformations were divided into the navigation group（n=20） and the control group （n=21）. The navigation group was given BOLD-fMRI combined with neuronavigation-assisted microsurgery. The control group was given conventional cavernous malformation resection. The changes of KPS score and the incidence of postoperative complications between the two groups before surgery and 3 months after the surgery were compared. Results There was no statistically significant difference in KPS score between the navigation group and the control group before surgery（P>0.05）. The score of KPS in navigation group was higher than that in the control group 3 months after surgery（P<0.05）； the score of KPS in the navigation group 3 months after the surgery was significantly higher than that before surgery（P<0.05）. Conclusion BOLD-fMRI combined with neuro-navigational aids can protect neurological function during microsurgical removal of motor function cavernous vascular malformation.

[Key words] BOLD-fMRI； Motor cortex； Neuronavigation； Cavernous vascular malformation

腦海綿狀血管畸形（cerebral cavernous malformation，CCM）是一種腦血管畸形，CCM人群發(fā)病率為0.5%[1]。CCM占中樞神經(jīng)系統(tǒng)中血管畸形的5%～10%[2]。術(shù)中如何避免神經(jīng)功能受損是功能區(qū)CCM顯微手術(shù)切除的關(guān)鍵。2003年 1月～2013年3月我院神經(jīng)外科應(yīng)用BOLD-fMRI結(jié)合神經(jīng)導(dǎo)航技術(shù)輔助下顯微手術(shù)治療大腦運(yùn)動(dòng)功能區(qū)CCM20例，取得較好的療效，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料

選擇2003年1月～2013年3月我院神經(jīng)外科顯微手術(shù)治療大腦運(yùn)動(dòng)功能區(qū)CCM 41例患者作為研究對(duì)象。按照是否應(yīng)用BOLD-fMRI結(jié)合神經(jīng)導(dǎo)航技術(shù)分為導(dǎo)航組（20例）和對(duì)照組（21例）。入組標(biāo)準(zhǔn)：術(shù)前MRI診斷運(yùn)動(dòng)區(qū)CCM，術(shù)后病理確診為CCM。排除標(biāo)準(zhǔn)：曾進(jìn)行放療的CCM 患者[3]。導(dǎo)航組男12例，女8例，年齡21～68歲，平均（44.20±13.07）歲。發(fā)病時(shí)間1周～3年，平均2個(gè)月。對(duì)照組男11例，女10例，年齡23～65歲，平均（43.90±12.77）歲。發(fā)病時(shí)間1周～2年，平均3個(gè)月。兩組一般資料差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。1.2 fMRI成像方法

美國(guó)GE公司3.0T（Signa HDx）超導(dǎo)磁共振，采用8通道頭顱高分辨率相控陣線圈。參數(shù)如下：TR/TE：2000/30 ms，F(xiàn)OV=192 mm×192 mm，翻轉(zhuǎn)角90°，矩陣64×64，層厚4 mm，層間隔0.2 mm，層數(shù)31。實(shí)驗(yàn)采用靜息-運(yùn)動(dòng)循環(huán)模式。一次功能像EPI序列掃描時(shí)間為330 s?；颊甙匆笠来芜M(jìn)行左右手的功能像掃描。靜息狀態(tài)要求患者保持休息狀態(tài)，運(yùn)動(dòng)態(tài)要求患者進(jìn)行有序的對(duì)指運(yùn)動(dòng)。通過(guò)GE公司Brainwave軟件分析處理圖像。計(jì)算每個(gè)體素內(nèi)的信號(hào)改變生成激活圖。將生成的激活區(qū)域圖與解剖圖相疊加，分析CCM與運(yùn)動(dòng)區(qū)的關(guān)系（圖1、2）。

1.3 導(dǎo)航手術(shù)過(guò)程

1.3.1 根據(jù)導(dǎo)航系統(tǒng)制定手術(shù)計(jì)劃 患者于手術(shù)當(dāng)日早晨備皮。以海綿狀血管畸形為中心粘貼6～7枚頭皮標(biāo)記，行頭顱MRI掃描。成像參數(shù)：層厚2 mm，矩陣256×256。將數(shù)據(jù)輸入美敦力神經(jīng)導(dǎo)航儀。由導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行圖像的三維重建，麻醉成功后用Mayfield頭顱架固定頭顱。借助神經(jīng)導(dǎo)航儀設(shè)計(jì)手術(shù)入路及手術(shù)切口，注意避開(kāi)功能區(qū)。

1.3.2 手術(shù)過(guò)程 切開(kāi)頭皮后用銑刀去除顱骨瓣，剪開(kāi)硬腦膜前再次用神經(jīng)導(dǎo)航確定病灶位置及CCM至腦表面的距離并計(jì)算CCM與運(yùn)動(dòng)區(qū)的空間關(guān)系，設(shè)計(jì)最佳手術(shù)入路。顯微鏡下沿腦溝解剖蛛網(wǎng)膜及軟腦膜，注意保護(hù)功能區(qū)。少量滲血可使用速即紗壓迫止血。沿腦溝分離顯露出CCM，切斷血供后完整切除CCM及周?chē)暮F血黃素層。對(duì)照組根據(jù)術(shù)前頭顱MRI結(jié)果設(shè)計(jì)手術(shù)切口，按照常規(guī)方法在顯微鏡下切除CCM。

1.4 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

KPS評(píng)分表示患者的功能狀態(tài)，100 分正常，70分生活可自理，得分越高功能狀況越好。對(duì)患者手術(shù)前后進(jìn)行 KPS 評(píng)分，評(píng)價(jià)患者手術(shù)前后功能變化[4]。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

應(yīng)用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，兩組比較采用t檢驗(yàn)，多組比較采用單因素方差分析；計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1兩組患者手術(shù)前與術(shù)后3個(gè)月KPS評(píng)分比較

應(yīng)用BOLD-fMRI結(jié)合神經(jīng)導(dǎo)航技術(shù)輔助下顯微手術(shù)治療20例運(yùn)動(dòng)功能區(qū)CCM，術(shù)中神經(jīng)導(dǎo)航儀定位準(zhǔn)確（注冊(cè)誤差<1 mm）。術(shù)后未引起永久性神經(jīng)功能損害。根據(jù)Karnofsky評(píng)分表對(duì)生存質(zhì)量進(jìn)行計(jì)分，分析患者手術(shù)前與術(shù)后3個(gè)月KPS計(jì)分。得分越高，神經(jīng)功能恢復(fù)越好。術(shù)前導(dǎo)航組與對(duì)照組KPS評(píng)分差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）；術(shù)后3個(gè)月導(dǎo)航組KPS評(píng)分高于對(duì)照組（P<0.05）；導(dǎo)航組術(shù)前KPS計(jì)分為（76.5±16.94）分，術(shù)后3個(gè)月KPS計(jì)分為（91.5±7.45）分，與術(shù)前比較有顯著差異（P<0.05）。

2.2患者并發(fā)癥情況

導(dǎo)航組肺部感染2例，顱內(nèi)感染0例，感覺(jué)麻木1例，肌力較術(shù)前下降0例，并發(fā)癥發(fā)生率為15.00%；對(duì)照組肺部感染3例，顱內(nèi)感染1例，感覺(jué)麻木2例，肌力較術(shù)前下降1例，并發(fā)癥發(fā)生率為33.33%。兩組并發(fā)癥發(fā)生率比較有顯著性差異（P<0.05）。

3 討論

運(yùn)動(dòng)區(qū)CCM的臨床特點(diǎn)主要有癲癇、頭痛、偏癱、局灶性神經(jīng)功能缺失等[5]。癲癇是運(yùn)動(dòng)功能區(qū)CCM最常見(jiàn)的臨床表現(xiàn)。由于CCM缺乏血腦屏障導(dǎo)致紅細(xì)胞漏出形成含鐵血黃素環(huán)是引起癲癇的主要原因[6]。運(yùn)動(dòng)功能區(qū)CCM急性出血或本身的占位效應(yīng)引起患者出現(xiàn)神經(jīng)功能損害[7]。運(yùn)動(dòng)區(qū)主要包括：（1）初級(jí)運(yùn)動(dòng)區(qū)（M1）；（2）次級(jí)運(yùn)動(dòng)區(qū)：輔助運(yùn)動(dòng)區(qū)（supplementary motor area，SMA）、前額葉皮層（prefrontal cortex）、運(yùn)動(dòng)前區(qū)皮層（premotor cortex，PMC）及后頂葉皮層（posterior parietal cortex，PPC）等[8]。M1區(qū)又可分為腹側(cè)的M1-4a區(qū)和背側(cè)的M1-4p區(qū)[9]。M1-4a 區(qū)負(fù)責(zé)運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行[10]。M1-4p區(qū)能感覺(jué)運(yùn)動(dòng)，并調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)[11]。

BOLD-fMRI能夠清晰的顯示出大腦的解剖結(jié)構(gòu)圖像，并且能無(wú)創(chuàng)的顯示大腦皮層的功能信息變化從而定位功能區(qū)，該技術(shù)對(duì)初級(jí)運(yùn)動(dòng)區(qū)（M1）和輔助運(yùn)動(dòng)區(qū)的定位準(zhǔn)確性較佳[12]，BOLD-fMRI對(duì)語(yǔ)言功能區(qū)定位的敏感度37.1%，特異性83.4%[13]。Wengenroth等[14]研究發(fā)現(xiàn)術(shù)前BOLD-fMRI可準(zhǔn)確定位中央?yún)^(qū)。Bizzi等[15]通過(guò)對(duì)34例患者的前瞻性研究報(bào)道，BOLD-fMRI敏感度83%，特異度82%。Bartos等[16]報(bào)道與皮層電刺激比較，BOLD-fMRI對(duì)77%的患者功能區(qū)定位誤差不超過(guò)5 mm。BOLD-fMRI能夠準(zhǔn)確定位功能區(qū)，無(wú)侵襲性、圖像直觀，能提供運(yùn)動(dòng)區(qū)的影像信息為術(shù)前制定手術(shù)計(jì)劃提供可靠依據(jù)。Slotty PJ等[17]報(bào)道在神經(jīng)導(dǎo)航輔助下通過(guò)小切口切除位置較深的CCM。Enchev YP等[18]報(bào)道在深部CCM切除術(shù)中，神經(jīng)導(dǎo)航有利于制定最安全的手術(shù)計(jì)劃[19]。術(shù)中神經(jīng)導(dǎo)航能夠幫助術(shù)者識(shí)別關(guān)鍵的解剖結(jié)構(gòu)，評(píng)估手術(shù)進(jìn)程，識(shí)別可能的殘余病灶。神經(jīng)導(dǎo)航指引下手術(shù)有助于提高安全性，降低手術(shù)致殘率[20]。造成神經(jīng)導(dǎo)航準(zhǔn)確度下降的原因主要有注冊(cè)誤差、腦漂移。術(shù)前應(yīng)通過(guò)以下方法降低注冊(cè)誤差：（1）術(shù)前標(biāo)志應(yīng)貼在頭皮不容易移位的位置，標(biāo)志不少于6枚。（2）頭顱架固定過(guò)程中不能使皮膚移位。術(shù)中腦漂移對(duì)神經(jīng)導(dǎo)航的準(zhǔn)確度影響最高，應(yīng)采用以下方法降低：（1）術(shù)前擺放體位時(shí)應(yīng)使CCM位于最高的位置，減少手術(shù)過(guò)程中腦組織因重力影響向側(cè)方移動(dòng)。（2）手術(shù)過(guò)程中盡可能的減少手術(shù)操作引起的腦移位。（3）手術(shù)過(guò)程中不引流腦脊液，不使用脫水劑。（4）手術(shù)操作輕柔，避免損傷血管造成腦組織腫脹[21]。

本組患者神經(jīng)導(dǎo)航術(shù)前、術(shù)中均能精確定位CCM，為術(shù)前確定最優(yōu)手術(shù)入路及術(shù)中引導(dǎo)術(shù)者全切CCM提供了極大的幫助。神經(jīng)導(dǎo)航技術(shù)對(duì)手術(shù)中精確定位CCM有重大指導(dǎo)作用。BOLD-fMRI、神經(jīng)導(dǎo)航是運(yùn)動(dòng)功能區(qū)CCM外科治療有效的輔助技術(shù)，這些技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用能夠更精確的定位病灶和運(yùn)動(dòng)功能區(qū)，有利于最大范圍的切除病灶和最小的神經(jīng)損傷[22]。BOLD-fMRI聯(lián)合神經(jīng)導(dǎo)航能夠準(zhǔn)確定位CCM和功能區(qū)，極大的提高了手術(shù)的安全性。導(dǎo)航組20例CCM術(shù)中均未發(fā)生誤損傷運(yùn)動(dòng)區(qū)導(dǎo)致術(shù)后神經(jīng)功能障礙的情況。術(shù)后KPS 計(jì)分與術(shù)前比較明顯改善（P<0.05）。

綜上，BOLD-fMRI結(jié)合神經(jīng)導(dǎo)航輔助技術(shù)在顯微切除運(yùn)動(dòng)功能區(qū)CCM手術(shù)中具有保護(hù)神經(jīng)功能的作用。

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（收稿日期：2017-10-20）