術中超聲輔助顱內血管性疾病的外科治療研究

歐陽竹，徐贛瓊，蔣宇鋼

（中南大學湘雅二醫院1.神經外科；2.超聲診斷科，湖南 長沙 410011）

近年來，隨著經濟發展，人民生活水平的提高，顱內血管性疾病（cerebral vascular disease，CVD）日益成為困擾人民群眾健康的難題。據統計，我國現有患病人數600多萬，其中重殘占40%，在一些地區CVD已被列為致死病因首位[1]。CVD是指腦血管破裂出血或血栓形成，引起的以腦部出血性或缺血性損傷癥狀為主要臨床表現的一組疾病，常見CVD包括顱內動脈瘤、腦血管畸形、腦出血等。CVD的治療主要依靠手術切除，術前及術中病變的精確定位及其血流動力學特征的掌握成為了手術成功的關鍵。數字減影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）被認為是診斷CVD的金標準，但其屬有創性檢查，風險相對較大。CT、MRI等影像技術能對絕大多數CVD在術前提供精確的定位和定性診斷，但對于那些體積較小和（或）被覆于腦皮層下的、或與正常腦組織外觀極為相似的病變，術中準確的定位、監測和導向仍是許多神經外科醫生感到棘手的問題。術中超聲自從出現以來，因其具有實時、方便靈活、安全無創、費用低廉、定位準確、可反復檢查等優勢，受到了神經外科醫師的關注，并廣泛應用于顱內腫瘤切除等手術中[2]。對CVD而言，術中超聲（intraoperative ultrasound，IOUS）可以精確的確定病變邊界，了解病變的血液灌注情況，顯示顱內血管及血流方向，及時動態的了解腦血流動力學狀況，提供實時的血流動力學參數，從而提高診斷準確性和手術切除率，在CVD的外科治療中應用前景廣闊[3]。本文著重探討術中超聲在輔助顱內動脈瘤、腦血管畸形的外科治療中的應用價值。

1 對象與方法

1.1 臨床資料

隨機選取中南大學湘雅二醫院神經外科于2009年1月～2011年3月收治住院并接受了IOUS輔助下手術治療的CVD患者111例。其中，男57例，女 54例，年齡 13～76歲，平均（40.3±7.8）歲。術前癥狀有頭痛97例，癲癇發作26例，肢體癱瘓35例，意識障礙62例，失語16例。病種方面，所有病例均經術前CT和/或MRI檢查，并予術前DSA確診，包含顱內動脈瘤70例，顱內動靜脈畸形41例。

1.2 器材與方法

依照術前的病史、體征、影像學資料定位，切開頭皮，取下骨瓣后，行超聲引導定位，器材選用美國GE VIVID7彩色多普勒超聲診斷儀，神經外科專用小探頭，頻率3～10MHz，導線及探頭外包裹無菌塑料套，探查時持續滴注生理鹽水作為耦合劑以改善成像質量。先后在硬膜外、腦組織表面進行探查作業，超聲掃描前去除腦棉片和止血材料以減少偽像。①B型的灰階模式：顯示腦血管畸形及腦內血腫的栓塞區；②C型：彩色血流圖（color flow mapping，CFM），其中紅色信號區域代表朝向探頭的血流方向，藍色信號區域代表血流方向遠離探頭，用之以確定腦血管畸形的邊界及顯示其灌注區；③D型：多普勒（Doppler）模式，可疊加 B 型（Duplex）、C 型能量（power）超聲（Triplex）檢查，除顯示血管形態和血流方向以外，還可同時對供血動脈和引流靜脈進行血流動力學監測，如血流速度及阻力指數等。于病灶切除或夾閉之后，在殘腔灌注生理鹽水，再次行超聲探查并了解病變切除情況。于腦出血手術時，尚可聯合使用介入性超聲技術行皮層表面定位后穿刺抽吸，以降低腦組織損傷[4]。

2 結果

2.1 顱內動脈瘤

本組70例病人中，術中超聲清晰顯示動脈瘤68例，合并血栓者49例，未顯示的2例術前的DSA測量直徑均為0.5 cm，距離皮層深度分別為5.0 cm及5.4 cm，顯示率為68/70，其中，前交通動脈動脈瘤34例，后交通動脈動脈瘤21例，頸內動脈動脈瘤6例，大腦中動脈動脈瘤9例。68例IOUS清晰顯示的動脈瘤均與術前DSA診斷結果相符合。

顱內動脈瘤的IOUS表現：動脈瘤直徑0.5～4.2 cm，均與術前DSA測量結果相符，其二維聲像圖表現為病變局部管壁與其周圍正常血管管壁連續完整，載瘤動脈局限性擴張呈圓形或囊袋狀無回聲區，伴有血栓形成的動脈瘤瘤腔內可見低-強回聲充填部分或全部管腔。本組動脈瘤伴血栓形成者41例，CDFI表現為瘤體內呈紅藍相間的渦流或湍流，彩色血流充盈缺損或消失，彩色血流變細。典型的動脈瘤樣頻譜為：瘤體內血流速度明顯低于載瘤動脈血流速度，收縮峰陡峭或多峰不整，舒張期末流速極低或斷流，PI值增高，頻譜呈單向或雙向，波峰低鈍，似撞擊樣轟鳴音。載瘤動脈血流速度可正常或增高，動脈瘤破裂后蛛網膜下腔出血導致腦血管痙攣時，載瘤動脈血流速度明顯增高；動脈瘤未破裂時則載瘤動脈血流速度常無異常改變。形態不規則動脈瘤的頻譜形態與瘤體大小密切相關，小的動脈瘤頻譜形態接近正常，大的動脈瘤頻譜常呈毛刺樣改變，頻帶增寬；瘤體內血流頻譜可呈單向或雙向，在瘤腔內紅或藍色血流處取樣血流頻譜呈單向，在紅藍相間處取樣頻譜呈雙向。探測時應在可疑動脈瘤的部位反復掃查及仔細觀察，CDFI顯示異常血流團，并且PW測得其內動脈瘤樣頻譜有利于明確診斷。彩色多普勒可見動脈瘤瘤體呈圓形或橢圓形突出于載瘤動脈，其內呈紅藍相間的渦流血流。

2.2 腦動靜脈畸形

本組41例病人的腦動靜脈畸形均由術中超聲清晰顯示，先根據術前DSA了解腦動靜脈畸形詳細情況，取下骨瓣后于硬膜外行IOUS探查，根據彩色多普勒超聲辨別血管畸形的邊界、大小及距離皮層的深度，隨后使用超聲造影技術探測腦動靜脈畸形的血供來源及其與周圍大血管的關系，應用頻譜多普勒對腦動靜脈畸形周圍的大血管進行血管阻力指數測定以辨別周邊血管的供血動脈及引流靜脈，為手術切除腦動靜脈畸形的入路提供依據。畸形血管切除后，應用頻譜多普勒對術腔周圍的大血管再次進行血管阻力指數測定。

腦動靜脈畸形的IOUS表現：腦實質內呈現雙色特征的畸形血管團，多支混亂、無序排列的血管，血流方向呈現多極化，與周邊正常腦組織的灰色背景呈現出明顯的對比效應，彩色多普勒可見畸形血管團的供血動脈較正常動脈明顯增粗，流蘇增加，血彩明亮，多普勒頻譜呈高速低阻型改變；引流靜脈的管徑增粗，流速加快（＞20 cm/s），血流呈動脈化，有別于正常血管。畸形血管團切除之后復查IOUS顯示彩色鑲嵌血管團消失，供血動脈流速降低，血管阻力指數明顯升高。

3 討論

超聲技術應用于顱腦最早可追溯到上世紀五十年代，FRENCH等[5]嘗試利用超聲獲得尸體解剖中腦組織腫瘤的聲像圖。但是，由于受到顱骨造成的信號衰減影響，經顱二維超聲應用受到較大限制，致使很長時間內超聲技術未能像運用于其他器官一樣推廣于神經外科領域。基于神經外科手術時開顱后超聲檢查不受顱骨影響，為術中超聲的應用提供了機會。臨床醫師常根據術前CT、MRI和DSA等影像資料來判斷病灶的解剖位置來設計開顱手術，但開顱之后腦漂移造成的病灶移位，使得手術需要一個對病灶的重新探查定位過程。而術中DSA、MRI或術中影像導航系統等，這些設備用于術中實時定位，雖準確可靠，但不可避免有放射性損害、設備價格高、腦移位糾正困難等不利因素。ERDOGAN等[6]認為，術中超聲能即時探查病灶部位、大小、離大腦皮層的距離以及病灶周圍的關鍵結構，根據超聲反饋信息選擇最佳的皮層切口，術中實時修正手術計劃，可盡量減少對正常腦組織結構的損傷。病灶完全切除后，再次應用彩色多普勒超聲檢查，了解病灶切除程度，這不僅會延長手術時間，還可能引起不必要的對正常腦組織的損傷，而術中超聲在這方面卻有著較大的優勢[7]。IOUS可直接將探頭貼覆在硬膜外或腦組織表面及病變切除后殘腔內探測病變，簡便、費用低、無放射性損害、即時成像效果佳。IOUS把患者術前影像資料與術中手術部位的實際位置結合起來，可以準確地顯示中樞神經系統三維解剖結構及病灶的空間位置與毗鄰關系，對病灶可以進行實時定位，提高了神經外科手術的準確性，有效的解決了腦漂移的問題，IOUS與術前影像學資料結合可以極大提高手術準確性。但術中二維超聲有時會受掃查方位和深度的影響，若與三維超聲導航相結合則可彌補二維超聲的不足[8]。

對顱內動脈瘤患者而言，IOUS的應用提高了病因診斷的準確度。PERREN等[9]人將超聲用于急診情況下對蛛網膜下腔出血的病因診斷，發現其能準確地發現動脈瘤并進行定位，其結果與DSA完全符合。本研究結果表明，術中超聲可快速實時定位病變，判斷病變邊界，清晰顯示動脈瘤內有無血栓形成以及瘤體與載瘤動脈的位置關系，準確定位及測量動脈瘤瘤頸、基底部，指導術者選擇最佳的手術路徑，避免不必要的出血及損傷，縮短手術時間，并在夾閉動脈瘤后于術中超聲復查時及時發現夾閉不全的血流動力學改變，從而避免患者再次出血及二次手術的風險。經顱彩色多普勒超聲對顱內動脈瘤的顯示受動脈瘤大小、位置、透聲窗等多種因素影響，經顱超聲造影可彌補透聲窗的不足，提高對顱內動脈瘤的顯示率，尤其對直徑≥1.0 cm的顱內動脈瘤可清晰顯示。因此，有望成為診斷顱內動脈瘤的新方法。但應用超聲造影劑后，可將彩色外溢及正常血管的拐彎處及分叉處誤認為動脈瘤，造成假陽性的診斷結果，應注意識別。使用彩色多普勒技術時應適當調整速度量程，有利于瘤體的充分顯示，若量程過低則彩色外溢，不易分辨載瘤血管與瘤體；若量程過高則瘤體內血流可被濾掉導致漏檢。對于復雜的動脈瘤手術，若能于術中聯合運用IOUS及包括術中神經電生理監測在內的各項輔助技術，將有助于獲得更好的預后[10]。

腦動靜脈畸形的手術切除仍是神經外科領域的高難度工作，術中分離畸形血管團和處理供血及引流血管之前常難以確定病變的全貌，RUBIN等[11]將術中所見的血管畸形描述為冰山一角。應用IOUS技術掃描判定腦動靜脈畸形的切除程度與術后的DSA復查結果基本一致。本研究經術中彩色多普勒超聲檢測，使術者實時的了解腦動靜脈畸形的范圍和手術進程，根據掃描信息的即時反饋，制定和修改手術計劃，避免了不必要的神經損傷。總之，在切除腦動靜脈畸形前可快速定位并能在術中實時操作，是彩色多普勒超聲的優勢所在，且彩色多普勒超聲不會受到畸形血管解剖位置的限制。其另一優勢，是可以根據供血動脈的獨特生理學表現應用血管阻力指數值辨別供血動脈和超聲造影技術了解其血供模式，將其與畸形血管周邊供應正常腦組織的動脈分辨清楚，避免正常血管的損傷；辨別出異常供血動脈，使術者在術中隨時調整手術計劃，在手術切除腦動靜脈畸形之前先行阻斷供血動脈，減少術中出血，減少動靜脈畸形殘留，提高手術精確性并減少副損傷。

綜上所述，多種模式的IOUS技術豐富了腦血管性疾病外科手術治療的實現途徑，IOUS作為一種新興的檢查方法和術中輔助手段，將豐富和完善現有的技術體系，彌補現有檢查手段的不足。隨之時間的推移，超聲造影劑、立體超聲、能量超聲等新技術相繼出現，術中超聲自身不斷完善和發展，將需要更多的對比研究來評估術中超聲新技術的臨床價值。總之，術中超聲有助于顱內血管性疾病的準確定位，在確定病變邊界、反映血流動力學特征、指導精確手術、縮短手術時間、減少手術損傷顱內重要血管和功能區、及時發現殘余病灶提高手術全切除率等方面有著不可替代的優勢。而且CVD患者通常發病急驟，病情危重，對手術時間窗要求嚴格，不容許術前術中過于繁瑣的檢查及搬動，而術中超聲操作方法相對簡單，不需要過于昂貴的設備，不額外占用術前準備時間，對急診CVD患者尤為適用，適合普及推廣。

[1]章 翔.積極開展腦血管疾病的診治研究[J].第四軍醫大學學報,2002,23(23)：2113-2116.

[1]ZHANG X.A positive strategy for the diagnosis and treatment of cerebrovascular diseases[J].Journal of the Fourth Military Medical University,2002,23(23)：2113-2116.Chinese

[2]陳運洪,王向宇,柯以銓,等.超聲在腦功能區皮層下膠質瘤次全切除術中應用[J].中國現代醫學雜志,2008,24：3681-3684.

[2]CHEN YH,WANG XY,KE YQ,et al.Subtotal resection of subcortical gliomas in eloquent brain areas controlled by intraoperative ultrasound[J].China Journal of Modern Medicine,2008,24：3681-3684.Chinese

[3]TRONNIER VM,BONSANTO MM,ANDREAS STAUBERT,et al.Comparison of intraoperative MR imaging and 3D-navigated ultrasonography in the detection and resection control of lesions[J].Neurosurg Focus,2001,10(2)：1-5.

[4]何 文,賀 焱,王立淑,等.術中介入性超聲在神經外科的應用[J].中華醫學超聲雜志：電子版,2010,7(10)：1602-1608.

[4]HE W,HE Y,WANG LS.Application of interventional ultrasound in neurosurgery[J].Chinese Journal of Medical Ultrasound：Electronic Edition,2010,7(10)：1602-1608.Chinese

[5]FRENCH LA,WILD JJ,NEAL D.Detection of cerebral tumors by ultrasonic pulses.Pilot studies on postmortem material[J].Cancer,1950,3：705-708.

[6]ERDOGAN N,TUCER B,MAVILI E,et al.Ultrasound guidance in intracranial tumor resection：correlation with postoperative magnetic resonance findings[J].Acta Radiol,2005,46(7)：743-749.

[7]CHACKO AG,KUMAR NKS,CHACKO G,et al.Intraoperative ultrasound in determining the extent of resection of parenchymal brain tumours-a comparative study with computed tomography and histopathology[J].Acta Neurochir,2003,145：743-748.

[8]UNSGAARD G,GRONNINGSAETER A,OMMEDAL S,et al.Brain operations guided by real-time two-dimensional ultrasound：new possibilities as a result of improved image quality[J].Neurosurgery,2002,51：402-412.

[9]PERREN F,HOM P,KERN R,et al.A rapid noninvasive method to visualize ruptured aneurysms in the emergency room：three-dimensional power Doppler imaging[J].J Neurosurg,2004,100(4)：619-622.

[10]姜金利,許百男,孫正輝,等.頸內動脈大型和巨大型動脈瘤的手術策略[J].中國微侵襲神經外科雜志,2007,12(6)：244-246.

[10]JIANG JL,XU BN,SUN ZH,et al.Surgical strategy for large and giant internal carotid artery aneurysms[J].Chinese Journal of Minimally Invasive Neurosurgery,2007,12(6)：244-246.Chinese

[11]RUBIN JM,HATFIELD MK,CHANDLER WF,et al.Intracerebral arteriovenous malformation：intraoperative color Doppler flow imaging[J].Radiology,1989,170：219-222.