頭部薄層CT和3.0T MRI融合技術(shù)在帕金森病患者電刺激術(shù)中的應(yīng)用觀察?

黃 榮 馬建功 趙 森李曉暉 陳文武

河南大學(xué)第一附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科(河南 開封 475000)

帕金森病(PD)是一種運動障礙性疾病，流行病學(xué)調(diào)查顯示PD好發(fā)于中老年人，其中65歲以上人群患病率約為1.7%，飲食習(xí)慣、遺傳史等均是導(dǎo)致該病發(fā)生的危險因素[1-2]。PD的發(fā)生會導(dǎo)致患者肢體僵硬、失去平衡感等，對其生活質(zhì)量造成嚴重影響。腦深部電刺激術(shù)(DBS)是通過將電極植入大腦，利用其產(chǎn)生的電刺激信號對異常的神經(jīng)電活動進行調(diào)整，從而達到改善患者癥狀的目的[3]。該手術(shù)方法具有可逆性、安全性好等特點，但其關(guān)鍵步驟和手術(shù)難點在于治療靶點的定位，既往采用1.5TMRI檢查進行定位，臨床實踐表明其缺點在于人工計算具有一定的誤差性，同時術(shù)中靶點難以清晰辨認，會對手術(shù)效果產(chǎn)生影響[4]。部分研究顯示頭部薄層CT可清晰的顯示電極位置[5]，而3.0TMRI可清晰的顯示電極周圍軟組織，兩者相結(jié)合，基于此，本研究擬對靶點定位方式進行改良，將頭部薄層CT和3.0T MRI融合技術(shù)聯(lián)合，應(yīng)用于PD患者的DBS術(shù)中，旨在探討其對靶點定位的準確性和安全性，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料選擇本院2017年2月至2019年5月診治的60例PD患者。

納入標準：符合PD診斷標準[6]；既往存在左旋多巴用藥史，且有效；抗PD藥物效果降低或者出現(xiàn)波動；統(tǒng)一帕金森評分(UPDRS)評分高于30分；患者知情同意，經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準。排除標準：頭顱MRI檢查顯示存在較為嚴重的腦萎縮；存在明顯的智力、認知、情感和行為障礙者；繼發(fā)性帕金森綜合征；合并嚴重慢性基礎(chǔ)疾病者。按照非隨機臨床同期對照研究及患者自愿原則分為對照組(31例)和研究組(29例)。對照組男19例，女12例；年齡35~70歲，平均(57.19±10.22)歲；病程2~7年，平均(4.26±0.67)年。研究組男20例，女9例；年齡34-73歲，平均(58.09±9.75)歲；病程2~7年，平均(4.32±0.71)年。上述一般資料兩組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，有可比性。

1.2 方法對照組：給予傳統(tǒng)單純1.5TMRI掃描?；颊哌M行局麻后安裝立體定向頭架，頭架平面平行于大腦前后聯(lián)合的平面，頭架中線與正中矢狀面相重疊。然后采用德國西門子1.5TMR(32通道頭線圈)進行MRI掃描，設(shè)置參數(shù)：層厚2mm，TR為3460ms，TE為90ms，F(xiàn)OV為250mm×250mm，矩陣256×256；掃描軸位和冠狀位，采用影像工作站計算靶點雙側(cè)STN的坐標，換算成頭架坐標。

研究組：給予頭部薄層CT和3.0T MRI融合技術(shù)。患者術(shù)前1d采用AA進行頭顱平掃，設(shè)置掃描參數(shù)：層厚2.0mm，TR為5348ms，TE為102ms，F(xiàn)OV為240mm×240mm，層間距為0.0mm，分別掃描軸位和冠狀位，基準平面為大腦前后聯(lián)合平面。手術(shù)當(dāng)天于局麻下安裝立向定位頭架，安裝位置同對照組，對患者進行CT掃描，設(shè)置參數(shù)：層厚2mm，管電壓140V，管電流286mA，掃描范圍從顱底到頭頂，掃描方向與基準面平行。檢查結(jié)束后采用計劃工作站將MRI圖像和CT圖像進行融合處理，并計算STN靶點位置坐標。

兩組患者均給予DBS手術(shù)治療，開顱前根據(jù)神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)選擇針道和進針角度，并根據(jù)立體定向坐標進行雙側(cè)DBS，術(shù)后均采用頭顱1.5TMRI掃描進行復(fù)查，評估電極植入位置，確定靶點誤差低于1.6mm后植入刺激器。

1.3 觀察指標術(shù)后采用MRI復(fù)查，比較兩組患者術(shù)后電極植入位置，并統(tǒng)計患者術(shù)前以及術(shù)后影像學(xué)檢查耗費時間。采用UPDRS評分于術(shù)前、術(shù)后1周、6個月對患者改善情況進行評估，并比較改善率。統(tǒng)計兩組患者術(shù)后并發(fā)癥情況。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析SPSS 20.0統(tǒng)計軟件分析數(shù)據(jù)。計數(shù)資料以n(%)表示，行Fisher精確概率或連續(xù)性校正χ2檢驗；計量資料以表示，行t檢驗；P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 兩組患者電極植入位置比較兩組患者在X軸的左側(cè)電極和X、Y、Z軸的右側(cè)電極植入位置比較無顯著差異(P>0.05)，在Y軸、Z軸的左側(cè)電極植入位置兩組比較有顯著差異(P<0.05)，見表1、圖1~圖2。

圖1 CT和MRI通過融合圖像技術(shù)計算植入電極空間坐標X軸方向。圖2 CT和MRI通過融合圖像技術(shù)計算植入電極空間坐標Y軸方向。

表1 兩組患者電極植入位置對比(mm)

2.2 兩組患者檢查時間比較研究組患者術(shù)前以及術(shù)后影像學(xué)檢查時間均顯著低于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表2。

表2 兩組患者檢查時間對比(min)

2.3 兩組患者改善情況比較術(shù)前兩組患者UPDRS評分比較無顯著差異，術(shù)后1周、6個月研究組評分均顯著低于對照組(P<0.05)，見表3。

表3 兩組患者改善情況對比(分)

2.4 兩組患者術(shù)后并發(fā)癥比較兩組患者術(shù)后并發(fā)癥比較無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，見表4。

表4 兩組患者術(shù)后并發(fā)癥對比[n(%)]

3 討 論

DBS是目前治療PD的主要手術(shù)方式，多項研究表明該術(shù)式具有較好的療效和安全性[7]，但其治療效果仍不是完全確切的，手術(shù)適應(yīng)癥、電極放置位置等均是影響DBS療效的主要因素[8]。丘腦底核(STN)的背外側(cè)的感覺運動區(qū)被認為是進行電極刺激的最佳位置，傳統(tǒng)的靶點定位方式是采用1.5T MRI掃描檢查，但受STN體積小及其周圍結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜等因素的影響，傳統(tǒng)檢查方法往往難以清晰的顯示STN邊界，定位圖像質(zhì)量較差，導(dǎo)致靶點的識別過多的依賴臨床醫(yī)師的經(jīng)驗，從而造成一定的定位誤差，對手術(shù)的效果產(chǎn)生不良影響。因此，尋找更為精確的靶點定位方式對于DBS手術(shù)效果的提高和患者預(yù)后十分關(guān)鍵。

靶點定位準確性與計算方式、術(shù)前影像學(xué)檢查方法等密切相關(guān)，張華[9]等人研究顯示在靶點計算中采用直接靶點計算可增加定位的準確性。何品[10]等人研究顯示術(shù)前采用CT和圖像融合技術(shù)可提高STN信號長度的準確性，從而促使電極準確植入。本研究將頭部薄層CT和3.0T MRI融合技術(shù)應(yīng)用于DBA術(shù)中，結(jié)果顯示在Y軸、Z軸的左側(cè)電極植入位置兩組比較有顯著差異，其余位置兩組比較無顯著差異，同時研究組患者術(shù)前以及術(shù)后影像學(xué)檢查時間均顯著低于對照組，提示該方法定位準確，同時可縮短檢查時間。分析其原因，傳統(tǒng)方法術(shù)前檢查時需頭戴立體定向頭部框架進行1.5T MRI檢查，一方面患者無法較好的進行配合，另一方面佩戴后無法采用高質(zhì)量的多通道MRI頭部線圈，從而難以獲取清晰度較高的影像學(xué)圖像，導(dǎo)致定位檢查時間較長。而研究組中采用醫(yī)學(xué)影像融合技術(shù)，可將不同CT和MRI圖像通過不同技術(shù)方法進行圖像融合，具有分辨率高、定位準確的優(yōu)勢，有利于臨床醫(yī)師掌握病變組織或器官的全部信息，在保證靶點定位準確的同時縮短檢查時間[11]；圖像融合技術(shù)的使用可減輕患者術(shù)前頭部佩戴負擔(dān)，僅需要戴頭架進行CT平掃，從而大幅度縮短檢查時間。但本研究中左側(cè)電極有顯著性差異，且對照組圖像高于研究組，推測其原因可能與樣本量較少、電極材質(zhì)在磁共振中產(chǎn)生偽影，融合仍存在細微的誤差等因素有關(guān)，故在圖像融合后需嚴格檢查融合的準確度，根據(jù)實際情況進行手動調(diào)整。DBS手術(shù)雖然創(chuàng)傷較小，但仍會存在腦出血等并發(fā)癥，導(dǎo)致患者顱內(nèi)組織結(jié)構(gòu)移位，植入電極出現(xiàn)誤差，從而導(dǎo)致患者出現(xiàn)異動、惡心、頭痛等嚴重副作用，對手術(shù)效果產(chǎn)生影響。UPDRS評分是目前評估PD患者手術(shù)效果的可靠指標[12]，本研究顯示術(shù)后1周、6個月研究組UPDRS評分均顯著低于對照組，術(shù)后并發(fā)癥研究組發(fā)生率低于對照組，但兩組比較無統(tǒng)計學(xué)意義，提示頭部薄層CT和3.0T MRI融合技術(shù)的應(yīng)用可促進PD患者癥狀改善，減少術(shù)后并發(fā)癥，提高手術(shù)效果。葉宇陽[13]等人研究也顯示頭部薄層CT聯(lián)合3.0T MRI可提高PD患者UPDRS評分改善率，與本研究結(jié)果相一致。究其原因，3.0TMRI檢查相比于1.5TMRI檢查可更好的顯示STN在矢狀位、冠狀位、水平位中的邊界，有利于調(diào)整電極與STN的位置關(guān)系，避免對臨近的白質(zhì)纖維束產(chǎn)生刺激作用，引起副作用[14]；同時分辨率更高，可較好的減少圖像誤差和腦脊液丟失引起的腦漂移，促進靶點精準定位，減少電極植入過程中對周圍正常組織產(chǎn)生影響，減少術(shù)后并發(fā)癥，提高手術(shù)效果[15]。但兩組并發(fā)癥發(fā)生率比較無統(tǒng)計學(xué)意義可能與本研究選取病例數(shù)較少有關(guān)。

綜上所述，頭部薄層CT和3.0T MRI融合技術(shù)應(yīng)用于PD患者的DBS術(shù)中，可在保證靶點準確定位的同時，縮短檢查時間，減少術(shù)后并發(fā)癥，從而提高手術(shù)效果。但本研究仍存在不足之處，樣本數(shù)量較小，且觀察時間較短，故下一步擬延長隨訪時間，通過多中心數(shù)據(jù)對該技術(shù)的應(yīng)用效果做進一步驗證。