多模態(tài)神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)在巖骨-斜坡區(qū)腫瘤切除術(shù)中的臨床應(yīng)用

趙君爽，李龍，張?zhí)於?，陳煉，周錦鵬，景治濤

（ 中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院神經(jīng)外科，沈陽 110001）

巖骨-斜坡區(qū)是指由蝶骨、顳骨及枕骨所圍成的區(qū)域，是構(gòu)成中顱窩和后顱窩的重要組成結(jié)構(gòu)，通常簡稱巖斜區(qū)［1］。發(fā)生于巖斜區(qū)的腫瘤往往位置較深且體積巨大，腫瘤周圍的解剖關(guān)系復(fù)雜，血管和顱神經(jīng)密集分布，因此手術(shù)切除難度大，全切除率低，術(shù)后并發(fā)癥、致殘率和死亡率較高［2］。隨著神經(jīng)影像學(xué)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，多模態(tài)神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)作為一種可靠的、精準(zhǔn)的術(shù)中實(shí)時(shí)引導(dǎo)系統(tǒng)在神經(jīng)外科日常臨床應(yīng)用中得到了廣泛認(rèn)可［3］。多模態(tài)神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)通過結(jié)合多種成像方式，提供實(shí)時(shí)圖像以呈現(xiàn)術(shù)中顱內(nèi)解剖結(jié)構(gòu)，用于定位被包裹和移位的血管以及破壞性骨標(biāo)志物，同時(shí)也提供了在手術(shù)空間進(jìn)行三維重建的便利條件［4-5］。

多模態(tài)神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)通過多圖像融合和三維重建原理，聯(lián)合多普勒超聲和神經(jīng)電生理監(jiān)測實(shí)時(shí)引導(dǎo)指示術(shù)中病變與鄰近神經(jīng)血管結(jié)構(gòu)的空間關(guān)系，提高了巖斜區(qū)腫瘤手術(shù)切除的準(zhǔn)確性、可靠性和成功率。這些先進(jìn)的術(shù)中技術(shù)可以提高神經(jīng)外科手術(shù)的精度，降低巖斜區(qū)腫瘤手術(shù)操作難度，提高手術(shù)切除的安全性和有效性。本文詳細(xì)闡述了中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院神經(jīng)外科近6年利用多模態(tài)神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)手術(shù)治療巖斜區(qū)腫瘤的經(jīng)驗(yàn)。

1 材料與方法

1.1 研究對象

收集2013年1月至2019年1月于中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院行巖斜區(qū)腫瘤手術(shù)切除的病例87例。其中，在多模態(tài)神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)輔助下手術(shù)切除者 （多模態(tài)組） 35例，在無術(shù)中實(shí)時(shí)影像學(xué)指導(dǎo)下手術(shù)切除者 （對照組） 52例。男30例 （34.5%），女57例 （65.5%），男女比例為1︰1.9，年齡38～72歲，平均年齡53.6歲。收集患者的臨床病史、影像學(xué)檢查、術(shù)前術(shù)后神經(jīng)功能狀態(tài)、腫瘤手術(shù)切除情況及術(shù)后并發(fā)癥等資料，定期隨訪患者，記錄神經(jīng)功能狀態(tài)、生活質(zhì)量等。排除標(biāo)準(zhǔn)：顱內(nèi)有金屬植入物；有腦血管病、心肺疾病以及血液系統(tǒng)疾病，以上因素都可能干擾或影響頭部核磁共振成像，故需要排除在外。本研究獲得中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)。

1.2 臨床表現(xiàn)

患者的臨床表現(xiàn)因腫瘤所在的位置、大小、生長速度及其與周圍重要組織結(jié)構(gòu)的關(guān)系而異。頭痛為主要主訴癥狀者29例，但大多數(shù)患者起初只有輕微的頭痛，未引起足夠重視而及時(shí)就診。隨后，由于顱內(nèi)組織結(jié)構(gòu)破壞，顱神經(jīng)壓迫癥狀明顯，13例患者出現(xiàn)耳鳴及聽覺障礙，11例出現(xiàn)視物模糊，9例出現(xiàn)步態(tài)不穩(wěn)，8例出現(xiàn)三叉神經(jīng)痛，7例動(dòng)眼神經(jīng)癱瘓出現(xiàn)斜視，5例出現(xiàn)面部麻痹，3例出現(xiàn)飲水嗆咳，2例無明顯癥狀，在日常體檢中發(fā)現(xiàn)。腫瘤所引起的癥狀持續(xù)1～24個(gè)月 （平均6個(gè)月）。

1.3 術(shù)前相關(guān)輔助檢查

87例患者術(shù)前均行CT、MRI平掃與增強(qiáng)掃描檢查。CT平掃上顯示大多數(shù)巖斜區(qū)腫瘤為均一高密度或等密度，與顱底連接緊密，增強(qiáng)后腫瘤呈明顯均一強(qiáng)化。MRI可以清楚地顯示腫瘤的大小、位置、腫瘤侵犯的方向以及腫瘤周圍是否存在水腫。尤其T2加權(quán)像可以指示巖斜區(qū)腫瘤周圍的蛛網(wǎng)膜層是否存在，有無腦干水腫及腦干軟膜侵犯。術(shù)前選擇性行腦血管造影能明確腫瘤的供血?jiǎng)用}及基底動(dòng)脈與腫瘤的關(guān)系。

1.4 手術(shù)

87例患者在全身麻醉下行顯微外科手術(shù)切除腫瘤，均為顳下經(jīng)小腦幕入路。多模態(tài)組采用多模態(tài)神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)輔助切除腫瘤，對照組手術(shù)切除腫瘤時(shí)則無術(shù)中實(shí)時(shí)影像學(xué)指導(dǎo)。多模態(tài)組術(shù)前將影像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到多模態(tài)神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)，通過影像融合和三維重建指導(dǎo)制定手術(shù)計(jì)劃，術(shù)中精確定位引導(dǎo)顯微手術(shù) （圖1）。對照組則根據(jù)術(shù)者的經(jīng)驗(yàn)、體表解剖結(jié)構(gòu)、手工測量等方法對腫瘤進(jìn)行定位，并評估周邊結(jié)構(gòu)，其他顯微手術(shù)操作原則和方法同多模態(tài)組。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié)果

2.1 術(shù)中情況

多模態(tài)組術(shù)中經(jīng)神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)確認(rèn)基底動(dòng)脈33例，其中32例與多普勒超聲檢查定位結(jié)果一致，1例由于動(dòng)脈粥樣硬化斑塊多普勒超聲未檢出，但導(dǎo)航指示基底動(dòng)脈。另有2例因腫瘤生長致腦組織漂移，導(dǎo)航并未給出明確指示。

2.2 術(shù)后1周內(nèi)MRI復(fù)查結(jié)果

多模態(tài)組腫瘤完全切除30例 （85.7%），次全切除5例 （14.3%）；對照組完全切除33例 （63.5%），次全切除19例 （36.5%）。多模態(tài)組全切率明顯高于對照組，2組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 （χ2=5.19，P ＜ 0.05）。

2.3 術(shù)后并發(fā)癥情況

圖1 根據(jù)患者術(shù)前MRI影像資料進(jìn)行多模態(tài)神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)圖像融合及三維重建模型，指示病變及其與周圍重要組織結(jié)構(gòu)間的空間關(guān)系，術(shù)中實(shí)時(shí)引導(dǎo)顯微手術(shù)Fig.1 Image fusion and 3D reconstruction model of multimodal neuronavigation system based on preoperative MRI image data of patients，indicatived lesion and its spatial relationship with the surrounding important tissue structure，real-time guided microsurgery during operation

多模態(tài)組出現(xiàn)術(shù)后并發(fā)癥8例，其中，出血1例，腦脊液漏2例，皮下積液3例，肺部感染1例，展神經(jīng)功能異常1例。經(jīng)對癥處理后癥狀緩解，展神經(jīng)功能異?；颊哂诔鲈簳r(shí)能夠自行眼球運(yùn)動(dòng)，僅有輕微視力模糊，隨訪期間恢復(fù)良好。對照組出現(xiàn)術(shù)后并發(fā)癥17例，其中，出血1例，周圍性面癱1例，失語1例，動(dòng)眼神經(jīng)功能障礙2例，顱內(nèi)感染1例，肢體肌力下降2例，肺部感染2例，腦脊液漏2例，皮下積液5例。經(jīng)對癥處理后癥狀緩解，神經(jīng)功能障礙患者中，隨訪期間只有失語患者恢復(fù)欠佳，其余均可正常生活。對照組術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率高于多模態(tài)組，但2組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 （P ＞ 0.05）。

術(shù)后1、3、6個(gè)月、1年及之后每年，對手術(shù)沒有達(dá)到腫瘤全切的患者進(jìn)行臨床復(fù)查隨診、預(yù)后評估。術(shù)后隨訪期內(nèi)，對照組有3例 （5.8%） 患者復(fù)發(fā)，多模態(tài)組無復(fù)發(fā)病例。

3 討論

巖斜區(qū)是蝶骨、顳骨及枕骨結(jié)合的區(qū)域，包含眾多解剖結(jié)構(gòu)，且彼此間關(guān)系復(fù)雜。該區(qū)緊鄰許多重要神經(jīng)血管結(jié)構(gòu)，主要包括腦干、面神經(jīng)、聽神經(jīng)、三叉神經(jīng)、外展神經(jīng)、迷走神經(jīng)、舌咽神經(jīng)和頸內(nèi)動(dòng)脈、后交通動(dòng)脈、大腦后動(dòng)脈、基底動(dòng)脈等［6］。由于巖斜區(qū)腫瘤位置深在，且常常存在腫瘤累及重要神經(jīng)功能區(qū)的情況，所以手術(shù)完全切除難度大，術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率高。巖斜區(qū)腫瘤大多數(shù)為良性腫瘤，為了使患者獲得良好的預(yù)后，期望能夠完全切除腫瘤，同時(shí)術(shù)中盡可能地保護(hù)神經(jīng)功能和重要供血血管。如何根據(jù)腫瘤的位置及血供關(guān)系選擇合適的手術(shù)入路，盡量達(dá)到完全切除腫瘤，盡可能地保證患者術(shù)后神經(jīng)功能恢復(fù)，減少術(shù)中操作難度及術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率至關(guān)重要［7］。因此，術(shù)中實(shí)時(shí)影像指導(dǎo)識別、鑒定這些重要的顱內(nèi)結(jié)構(gòu)對實(shí)現(xiàn)巖斜區(qū)腫瘤的安全切除十分必要。

神經(jīng)導(dǎo)航作為一種新型的圖像導(dǎo)航工具，在現(xiàn)代神經(jīng)外科手術(shù)中被廣泛應(yīng)用。它可以為顱內(nèi)重要結(jié)構(gòu)提供精確的術(shù)中定位，界定腫瘤邊緣，對顱底病損的手術(shù)切除具有重要的指導(dǎo)意義［8］。通過影像融合和三維重建技術(shù)，多模態(tài)神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)能夠?qū)⒛X功能影像資料與CT、MRI解剖成像等融合在一起，直觀地展現(xiàn)巖斜區(qū)病變與重要神經(jīng)傳導(dǎo)束及血管之間的空間關(guān)系，并在術(shù)前幫助神經(jīng)外科醫(yī)師制定手術(shù)計(jì)劃，還可以將影像坐標(biāo)系統(tǒng)與手術(shù)視野內(nèi)的位置動(dòng)態(tài)鏈接起來，提供了術(shù)中實(shí)時(shí)持續(xù)定位的便利條件。多模態(tài)神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)還可以與手術(shù)顯微鏡整合在一起，實(shí)現(xiàn)顯微鏡下實(shí)時(shí)導(dǎo)航，使術(shù)者能夠在顯微鏡下直觀地看到導(dǎo)航的指示［9-10］。巖斜區(qū)腫瘤常侵襲周圍神經(jīng)血管，結(jié)合磁共振血管造影、多普勒超聲和神經(jīng)導(dǎo)航技術(shù)對血管結(jié)構(gòu)進(jìn)行識別定位，多模態(tài)神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)的圖像融合和三維重建可以清楚地顯示腫瘤與重要血管的關(guān)系，多普勒超聲對血管回聲的測定也可以準(zhǔn)確定位血管位置和結(jié)構(gòu)走行［11-12］。本研究中利用二者結(jié)合共同輔助巖斜區(qū)腫瘤的手術(shù)切除。術(shù)中神經(jīng)電生理監(jiān)測在顱底腫瘤切除術(shù)中可以早期預(yù)警并發(fā)癥，避免損傷重要神經(jīng)［13］，在巖斜區(qū)腫瘤切除手術(shù)中能早期識別三叉神經(jīng)、外展神經(jīng)、面神經(jīng)、聽神經(jīng)、舌咽神經(jīng)、迷走神經(jīng)等神經(jīng)的損傷。

隨著神經(jīng)影像學(xué)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，微創(chuàng)神經(jīng)外科理念越來越成熟并得到推廣，為了減少手術(shù)導(dǎo)致的創(chuàng)傷、加快術(shù)后神經(jīng)功能的恢復(fù)以及提升患者術(shù)后的生活質(zhì)量，目前，不再單純追求腫瘤的完全切除以及強(qiáng)調(diào)“影像學(xué)治愈”的治療理念已經(jīng)成為神經(jīng)外科發(fā)展的趨勢，手術(shù)入路選擇也更加傾向于簡單化、小型化和實(shí)用化［7］。多模態(tài)神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)在術(shù)中可以實(shí)時(shí)顯示腫瘤的具體位置和其他重要的解剖標(biāo)志，并將數(shù)據(jù)標(biāo)記、存儲，然后進(jìn)行三維重建，其多圖像融合和三維重建技術(shù)對術(shù)前規(guī)劃和術(shù)中指導(dǎo)都有極大的意義［14-15］。三維重建用不同的顏色和圖例展示了骨質(zhì)、血管和病變的空間關(guān)系，在三維重建模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合神經(jīng)外科醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)，可獲取最佳的手術(shù)入路。

本研究中，多模態(tài)神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)輔助下巖斜區(qū)腫瘤切除的患者腫瘤全切率和術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率均優(yōu)于無術(shù)中實(shí)時(shí)影像學(xué)指導(dǎo)的患者。多模態(tài)神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)通過多種影像融合和三維重建技術(shù)為巖斜區(qū)腫瘤切除提供實(shí)時(shí)影像學(xué)指導(dǎo)，顯著提高了巖斜區(qū)腫瘤切除的安全性和有效性。然而，腦組織移位和定位錯(cuò)誤的潛在可能性會降低神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)的整體準(zhǔn)確性，甚至成為并發(fā)癥發(fā)生的危險(xiǎn)因素，因此，本研究采用了多普勒超聲和神經(jīng)電生理監(jiān)測技術(shù)，以彌補(bǔ)神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)的不足。雖然多模態(tài)神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)的敏感度和特異度仍需要進(jìn)一步評估，然而不可否認(rèn)的是，多模態(tài)神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)是現(xiàn)代神經(jīng)外科手術(shù)中實(shí)時(shí)引導(dǎo)的重要工具。