超聲在腦膠質(zhì)瘤手術(shù)中的應(yīng)用進(jìn)展

吳典城，祝 剛

（1廣東醫(yī)科大學(xué)研究生院 廣東 湛江 524000）

（2惠州市中心人民醫(yī)院神經(jīng)外科 廣東 惠州 516008）

腦膠質(zhì)瘤是指起源于神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的腫瘤，是最常見(jiàn)的原發(fā)性顱內(nèi)腫瘤，其年發(fā)病率為3～6.4/10萬(wàn)，約占所有中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤的23.3%，約占惡性腫瘤的78.3%[1]。外科手術(shù)切除是膠質(zhì)瘤綜合治療的基礎(chǔ)部分。然而，由于膠質(zhì)瘤具有彌漫浸潤(rùn)生長(zhǎng)，與周圍正常組織沒(méi)有明確的界限的病理特點(diǎn)，僅憑常規(guī)顯微手術(shù)進(jìn)行切除，極可能會(huì)損傷正常的腦組織和相關(guān)的神經(jīng)纖維束。因此，在手術(shù)中如何實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)地定位腫瘤、有效判斷腫瘤邊界及保留正常神經(jīng)功能，成為目前膠質(zhì)瘤外科的研究熱點(diǎn)。

“精準(zhǔn)神經(jīng)外科”理念提出后，為了實(shí)現(xiàn)膠質(zhì)瘤安全切除及神經(jīng)功能的保留，術(shù)中影像引導(dǎo)技術(shù)快速發(fā)展，包括術(shù)中CT、術(shù)中MRI、術(shù)中電生理監(jiān)測(cè)、熒光引導(dǎo)技術(shù)、神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)、術(shù)中B超等多種醫(yī)學(xué)影像技術(shù)逐步應(yīng)用于手術(shù)。

超聲在神經(jīng)外科的應(yīng)用可追溯至20世紀(jì)80年代，起初受限于成像質(zhì)量的問(wèn)題，在臨床應(yīng)用較局限，而隨著科技的發(fā)展，超聲的成像技術(shù)有了明顯的提高，尤其得益于3D超聲、彩色多普勒、超聲造影、線性超聲、彈性超聲等其他模式的發(fā)展，使術(shù)中超聲在腦腫瘤手術(shù)中應(yīng)用得越來(lái)越廣泛。

1 超聲在膠質(zhì)瘤手術(shù)中的應(yīng)用

1.1 術(shù)中定位

膠質(zhì)瘤發(fā)生于腦內(nèi)多個(gè)部位，因其廣泛浸潤(rùn)、侵襲腦組織、邊界模糊等特點(diǎn)，術(shù)前的手術(shù)計(jì)劃至關(guān)重要。多數(shù)神經(jīng)外科中心主要依賴術(shù)前影像學(xué)資料融合神經(jīng)導(dǎo)航來(lái)設(shè)計(jì)手術(shù)方案，包括設(shè)計(jì)最佳術(shù)前手術(shù)切開(kāi)、開(kāi)顱后動(dòng)態(tài)定位腫瘤部位，然而，在打開(kāi)硬腦膜后，由于患者的體位、重力、腦脊液的丟失及腦水腫等因素的影響，導(dǎo)致實(shí)際解剖位置與術(shù)前影像學(xué)資料上顯示的位置不符，國(guó)外曾有研究報(bào)道去除骨瓣后硬膜平均移位1.2 mm，剪開(kāi)硬膜后皮質(zhì)平均移位4.4 mm[2]。為了糾正腦移位，臨床研究者似乎也找到了解決辦法。術(shù)中MRI能準(zhǔn)確反映出腫瘤的位置，并且區(qū)分周圍的結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)術(shù)者精準(zhǔn)切除，但術(shù)中MRI的缺點(diǎn)也很明顯：費(fèi)用昂貴，需要相當(dāng)多的時(shí)間和大的空間，此外，不能提供實(shí)時(shí)連續(xù)成像，使其在臨床的應(yīng)用受限。

術(shù)中超聲提供了替代方案，即使面臨“腦漂移”，也能顯示病變位置和周圍的實(shí)時(shí)信息；不僅可以最大限度地切除病變，同時(shí)最小化對(duì)周圍正常腦組織的不良影響[3]，事實(shí)上，有研究者具體化了超聲在術(shù)中的作用：在打開(kāi)硬腦膜之前，它可以發(fā)現(xiàn)病灶，確定病灶的范圍，并在必要時(shí)相應(yīng)地調(diào)整手術(shù)方式。一旦硬腦膜打開(kāi)，盡管會(huì)發(fā)生腦移位，解剖結(jié)構(gòu)可能會(huì)發(fā)生改變，術(shù)中超聲仍然可以找到病變、相鄰解剖標(biāo)志和重要結(jié)構(gòu)[4]。除此以外，超聲還可依據(jù)腫瘤與皮層的距離，選擇不同的探頭進(jìn)行實(shí)時(shí)導(dǎo)航定位：深層病變使用線性或多頻[（3～11）MHz）]探頭，淺表病變使用高頻[（10～22）MHz]探頭，不同探頭的使用，使手術(shù)方案更為個(gè)體化，從而達(dá)到最大有效切除。

更好的圖像質(zhì)量更有利于術(shù)中實(shí)時(shí)導(dǎo)航，3D術(shù)中超聲在圖像質(zhì)量、導(dǎo)航和后續(xù)圖像采集等方面相較于二維超聲更具有優(yōu)勢(shì)，Unsgard等[5]通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)三維超聲能實(shí)時(shí)、安全的引導(dǎo)低級(jí)別膠質(zhì)瘤切除術(shù)，其結(jié)果與術(shù)中MRI相當(dāng)。隨著超聲成像技術(shù)的進(jìn)步，術(shù)中超聲可準(zhǔn)確定位腫瘤，最大限度地減少損傷，提高醫(yī)生進(jìn)行膠質(zhì)瘤手術(shù)的效率，增強(qiáng)信心，并指導(dǎo)膠質(zhì)瘤手術(shù)治療方案的選擇。

1.2 明確腫瘤切除邊界

膠質(zhì)瘤的手術(shù)原則是最大范圍安全切除腫瘤，避免對(duì)腦組織造成損傷，確定腫瘤切除邊界，監(jiān)測(cè)手術(shù)切除范圍具有重要意義[6]。眾所周知，高級(jí)別膠質(zhì)瘤的由于其惡性程度高，通常邊界不清，且瘤周水腫明顯，難以區(qū)分正常邊界，而低級(jí)別膠質(zhì)瘤往往彌漫浸潤(rùn)，其肉眼觀與正常腦組織相似，亦難以辨別。研究表明：術(shù)中B超評(píng)估腫瘤切除范圍的綜合敏感性和特異性分別為72.2%和93.5%[7]。得益于超聲的高敏感性，膠質(zhì)瘤在超聲圖像能進(jìn)行較好的辨認(rèn)，清晰顯示腫瘤的影像學(xué)邊界。

膠質(zhì)瘤在超聲圖像上的回聲取決于細(xì)胞密度。高級(jí)別膠質(zhì)瘤固有成分是典型的中高度回聲，同時(shí)，高級(jí)別膠質(zhì)瘤的回聲也不均勻，其有不同的壞死區(qū)域（中等低回聲）、囊腫（回聲很低）、出血區(qū)域（不同的回聲程度取決于時(shí)間）和瘤周水腫（高回聲），而低級(jí)別膠質(zhì)瘤回聲比高級(jí)別膠質(zhì)瘤回聲稍低，且回聲均勻，邊界清晰[8]。Hou等[9]在其前瞻性研究中觀察到：利用腫瘤與正常組織之間的回聲差異，術(shù)中超聲在腫瘤切除前及切除中期，相比于術(shù)中MRI，能更準(zhǔn)確地顯示切除的界限，并根據(jù)這些界限控制切除進(jìn)程。當(dāng)然，與MRI類似，超聲區(qū)分浸潤(rùn)性腫瘤和周圍水腫也很困難，因?yàn)閮烧叨伎赡苁歉呋芈?。而為了區(qū)分兩者的界限，術(shù)中超聲造影（contrast-enhanced ultrasound，CEUS）技術(shù)逐漸應(yīng)用于臨床。CEUS是一種利用造影劑和特定算法來(lái)研究腦血管系統(tǒng)的超聲檢查方法，其通過(guò)提供動(dòng)態(tài)成像和功能或灌注數(shù)據(jù)，能可視化腫瘤及正常組織的血管化程度，從而更進(jìn)一步去鑒別腫瘤邊界。Wang等[10]研究發(fā)現(xiàn)正常腦組織的術(shù)中超聲造影特征為“網(wǎng)格狀”，中度增強(qiáng)，病灶周圍水腫區(qū)為低對(duì)比度增強(qiáng)，而高級(jí)別膠質(zhì)瘤的強(qiáng)化程度明顯增高，有助于區(qū)分水腫和腫瘤組織。因此，超聲能實(shí)時(shí)提供不同病變組織的回聲形態(tài)，更好區(qū)分各級(jí)膠質(zhì)瘤與正常組織的邊界。

1.3 監(jiān)測(cè)殘余腫瘤

隨著對(duì)膠質(zhì)瘤的研究深入，研究顯示較小的術(shù)后腫瘤殘留與生存率的提高有關(guān)[11]。精準(zhǔn)切除膠質(zhì)瘤，減少腫瘤殘余，大多數(shù)情況下術(shù)者很難做到。盡管當(dāng)前的術(shù)中影像引導(dǎo)技術(shù)均可提高對(duì)殘余腫瘤的切除率，但相比于術(shù)中超聲可實(shí)時(shí)、連續(xù)成像、檢測(cè)膠質(zhì)瘤殘留方面具有較高的準(zhǔn)確性，其他如術(shù)中CT、術(shù)中MRI在臨床上難以得到廣泛推廣。Zhang等[12]通過(guò)薈萃分析發(fā)現(xiàn)：術(shù)中超聲檢查對(duì)膠質(zhì)瘤殘留的敏感性為75%，特異性為88%，尤其是對(duì)低級(jí)別膠質(zhì)瘤，其敏感性可達(dá)87%，這有助于術(shù)中手術(shù)醫(yī)生做出更明智的決定，從而是提高腫瘤切除率。手術(shù)過(guò)程中受組織牽拉、腫瘤切除、出血及止血材料等因素的影響，超聲的圖像質(zhì)量、診斷靈敏性和特異性等指標(biāo)會(huì)逐漸下降，從而影響腫瘤的切除程度。Munkvold等[13]通過(guò)對(duì)144例膠質(zhì)瘤患者進(jìn)行前瞻性研究時(shí)也證明了這一觀點(diǎn)：在切除術(shù)結(jié)束時(shí)的超聲圖像中“無(wú)腫瘤殘留”的總體敏感性為46%，特異性為85%。針對(duì)這一缺陷，臨床研究者們進(jìn)行了積極創(chuàng)新，線性陣列術(shù)中超聲的出現(xiàn)較為有效地改善了這一缺點(diǎn)。

線性超聲提供了更高質(zhì)量的圖像，尤其是在腫瘤殘留物的可視化方面。在手術(shù)過(guò)程中，線性超聲并沒(méi)有表現(xiàn)出像常規(guī)超聲那樣的圖像質(zhì)量下降，且與常規(guī)超聲探頭相比，在手術(shù)后期其使用更為頻繁。Moiraghi等[14]分享了線性超聲的優(yōu)越性：第一，線性超聲因其獨(dú)特曲棍棒狀的設(shè)計(jì)，可在切除腔內(nèi)直接進(jìn)行掃描，無(wú)需其他灌注填充切除腔，可顯著減少衰減偽影，對(duì)難以達(dá)到的位置也可使用；第二，線性超聲在高級(jí)別膠質(zhì)瘤中檢測(cè)腫瘤殘余接近術(shù)中MRI，其敏感性更高，特異性類似，是檢測(cè)小的腫瘤和腫瘤浸潤(rùn)的重要方式，有時(shí)可直接鑒別正常組織與病理組織。除此以外，隨著臨床上超聲模式的不斷發(fā)展，超聲造影及彈性超聲等新技術(shù)在監(jiān)測(cè)殘余腫瘤方面的能力也同樣突出，Yin等[15]在研究中證明了術(shù)中彈性超聲可用于從周圍正常組織中識(shí)別殘留膠質(zhì)瘤，并可為術(shù)中定位和殘留腫瘤識(shí)別提供研究方向。而超聲造影也被證明有助于檢測(cè)HGG切除術(shù)后的殘余物，與傳統(tǒng)的B型相比具有更高的靈敏度[16]。需要強(qiáng)調(diào)的是：無(wú)論使用何種術(shù)中超聲模式，都應(yīng)進(jìn)行多次掃描，以檢測(cè)意外殘留物并最大限度地進(jìn)行切除。

2 超聲局限與發(fā)展趨勢(shì)

與其他術(shù)中引導(dǎo)技術(shù)相比，超聲提供了一種更為簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、靈活、有效的術(shù)中引導(dǎo)技術(shù)，但也存在著其固有的缺陷：①專業(yè)性強(qiáng)，導(dǎo)致學(xué)習(xí)周期長(zhǎng)，許多神經(jīng)外科醫(yī)生缺乏特定的培訓(xùn)，難以像CT或MR術(shù)前成像那樣識(shí)別解剖結(jié)構(gòu)。②圖像的質(zhì)量往往依賴操作者技巧，由于術(shù)者經(jīng)驗(yàn)不一，故往往得到的圖像質(zhì)量也參差不齊。③術(shù)前不能穿透顱骨，無(wú)法術(shù)前精準(zhǔn)定位，成像質(zhì)量不及CT和MRI，對(duì)腦深部病變的分辨率低，特別是對(duì)顱底病變定位差。為了彌補(bǔ)這些缺陷，新興的超聲探頭、耦合劑及各種模式的超聲技術(shù)，在一定程度上減少了上述缺陷所帶來(lái)的影響，例如三維超聲其更為立體地展示了顱內(nèi)解剖結(jié)構(gòu)，并且在圖像質(zhì)量上也進(jìn)一步提高，既往研究顯示應(yīng)用三維超聲系統(tǒng)對(duì)高級(jí)別膠質(zhì)瘤手術(shù)的切除率可達(dá)92%，且對(duì)采用喚醒手術(shù)的功能區(qū)低級(jí)別膠質(zhì)瘤患者，應(yīng)用3D超聲導(dǎo)航的患者腫瘤切除率更高[17]。而各種探頭及新型耦合劑的應(yīng)用，更是大大提高了圖像分辨率，通過(guò)將體積更小的超聲探頭深入術(shù)腔，近距離觀察可疑區(qū)域，從而減少偽影的影響，新型耦合劑的使用已被驗(yàn)證可以減少手術(shù)引起的超聲偽影[18]。

3 小結(jié)與展望

術(shù)中超聲已成為神經(jīng)外科領(lǐng)域重要的術(shù)中輔助技術(shù)之一，利用每種成像方式（B超、線性超聲、超聲造影、彈性成像）的優(yōu)勢(shì)，可以充分發(fā)揮出其在準(zhǔn)確定位病灶，確定邊界，識(shí)別殘留腫瘤，指導(dǎo)膠質(zhì)瘤切除等方面的潛力。