辛孟杰 魏新亭
(鄭州大學第一附屬醫院 神經外科 河南 鄭州 450052)
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神經電生理監測在功能區膠質瘤手術中的應用
辛孟杰魏新亭
(鄭州大學第一附屬醫院 神經外科河南 鄭州450052)
【關鍵詞】神經電生理監測;功能區;膠質瘤
顱內臨近或累及功能區的膠質瘤常引起暫時性甚至永久性的神經功能損失[1-2],如運動及感覺功能障礙、失語等。手術治療目的在于最大程度切除腫瘤[3-4],并減少術后產生神經功能障礙的風險。無論是低級別還是高級別膠質瘤,提高腫瘤切除程度可帶來生存時間及生存率的受益[5-6]。術中應最大程度減少對周圍正常腦組織的損傷,從而保證患者術后的生活質量。由于個體間的差異及病變壓迫、浸潤等引起腦功能區的移位和代償,利用常規影像、固定的解剖標志及術者自身經驗來定位和切除功能區膠質瘤已不適宜。
術中神經電生理監測是應用神經電生理技術,監測手術中處于危險狀態的神經系統功能的完整性,并提示術者采取干預措施來避免神經功能損傷或將其風險降至最低的一門技術,包括定位和監測兩種技術。定位是在術中對解剖上功能不確定的神經結構進行鑒定和保護,監測是術中對神經通路功能的完整性進行連續地評估。術中神經電生理監測可以在術中持續監測神經通路功能狀態,對術中引起的神經損傷做出預警,預防和保護神經結構,保證手術療效及提高患者術后生活質量有重要意義。術中誘發電位包括:體感誘發電位(somatosensory evoked potentials,SSEP)、運動誘發電位(moter evoked potentials,MEPsMEP)、腦干聽覺誘發電位(brainstem auditory evoked potentials,BAEPsBAEP)和視覺誘發電位(visual evoked potentials,VEPsVEP)。SSEP和MEPsMEP常用于運動、感覺皮質中樞及語言功能區膠質瘤手術、顱內動脈瘤夾閉術及血管畸形、髓內腫瘤切除術等;BAEPsBAEP常用于橋小腦角區腫瘤術中監測聽神經功能;VEPsFVEP常用于監測顱面部手術、鞍區腫瘤術中前視覺通路及視交叉視束和枕葉腫瘤術中的皮質缺血。現將神經電生理監測在功能區膠質瘤手術中的應用綜述如下。
1運動、感覺區皮質定位及監測技術
中央溝一直是區分大腦皮層運動區與感覺區的固定解剖學標志。由于腫瘤的占位效應和對周邊組織的浸潤及腦功能重塑可使局部解剖結構發生改變,大腦皮層組織結構存在變異,因此只通過經典的解剖學及術者自身經驗來定位腫瘤和評估術后神經功能是不夠的[7]。
1.1SSEP技術及應用皮層SSEP是由皮層運動區和感覺區皮質之間的腦溝產生的,利用其在中央區波形倒置的特性來定位中央溝和兩側的皮質,即N20-P25倒置為P20-N25定位中央溝[8],在手術中分辨感覺和運動功能區邊界是非常簡便的方法。SSEP可以從末梢神經到感覺皮質中樞神經系統各個水平反映軀體感覺傳導通路的完整性,術中電灼、牽拉、缺血等損傷引起感覺功能障礙可導致SSEP潛伏期和波幅改變,常用預警指標為波幅下降50%或潛伏期延長10%。由于患者個體之間具有差異性,應在開顱前通過頭皮電極記錄SSEP,作為術中SSEP記錄值的參考。為排除干擾,切除腫瘤后可再次刺激皮質以證實皮質通路的完整性。術中直接皮質電刺激(direct cortial electical stimulation,DCES)被認為是定位大腦皮質功能區的“金標準”,聯合應用SEP波形倒置,術中能準確定位大腦感覺及運動皮質,保留腫瘤內或臨近的腦組織,從而降低術后偏癱及感覺障礙等風險。Skiboll等[9]利用皮質電刺激證實功能腦組織可能位于腫瘤內或被腫瘤組織侵襲的臨近腦組織內,即使術中可見腫瘤明顯邊界,切除仍不安全。De Witt Hammer等[10]對8 091名幕上膠質瘤患者進行META分析證實皮質電刺激定位可提高腫瘤切除率并降低神經功能損傷的風險,建議可廣泛應用于所有幕上膠質瘤的手術中,尤其當腫瘤位于或臨近運動、感覺、語言等功能區。
1.2MEP技術及應用MEP對皮質及皮質下運動通路的完整性進行辨別和監護,對皮質及皮質下缺血引起的運動功能損傷的監測優于SSEP監測[11],但可能導致癲癇發作(電刺激電流較小時表現為周圍肌肉感覺異常,電流較大時表現為周圍肌肉抽搐),使用冷林格氏液直接灌洗皮質可終止癲癇發作。文獻證實,即使術后患者出現肢體活動障礙或術前已存在的功能障礙加重,但皮質及皮質下通路的完整性提示功能障礙只是暫時的,通常可在數天或數周的時間內自行恢復。MEP監測,皮質、皮質下電刺激應用及術中對患者自主運動的觀測可以更精確地監測和保護患者運動功能,提高運動功能區腫瘤切除的安全性。SSEP監測只反映感覺纖維束的功能,對運動功能的監測并不可靠,可出現假陰性結果,所以SSEP監測多與MEP監測聯合使用。
2語言功能定位及監測技術
電刺激干擾神經功能是由于去極化阻滯使局部細胞群暫時失活,所以語言對電刺激的反應以抑制為主。清醒開顱術(awake craniotomy,AC)為術中定位功能區并確保術中神經通路的完整性提供了可能,尤其當腫瘤鄰近語言功能區[12]。在定位語言功能區時,術中患者保持清醒,應用雙極探頭給予大腦皮層重復的雙相波刺激(脈沖寬度:0.5 msec;頻率:50 HZ;持續時間:1~2 s),刺激強度從2 mA開始,以1 mA逐漸遞增,最大強度為8 mA(相當于單相波的刺激強度為16 mA)[13-14],并讓患者從1~30進行計數、讀圖以及命名,在術野中標記出所有測定的語言功能區,并以此確定腫瘤切除邊界。在進行皮質下腫瘤切除時應同時進行皮質下電刺激,刺激方法及強度同皮質電刺激。當患者出現語言功能障礙時停止切除,此時為腫瘤的深部邊界。文獻證實此時距離功能性皮質下纖維束距離為5 mm,甚至更近[15],腫瘤切除后可再次通過實驗測試語言功能,以判定患者預后。對于位于或臨近功能區的膠質瘤手術,AC已成為最基本的措施[13]。Duffan等[16]根據皮質及皮質下電刺激定位語言區功能結構,術中電刺激確定邊界進行腫瘤切除,證實即使緊鄰語言功能區切除腫瘤,也不會明顯增加術后患者語言功能障礙的風險。文獻證實,對功能區關鍵纖維束進行皮質及皮質下定位結合使用可保護運動及語言等功能,并且可做到最大程度切除腫瘤[17]。
盡管通過電刺激定位語言功能區的方法應用越來越廣泛,但其也有一定的限制性,可能出現一些假陽性和假陰性的結果。在AC術中患者主觀性的口頭上回答、配合情況及麻醉劑的應用等都可能影響到語言功能區定位的結果。皮質-皮質誘發電位(cortio-cortical evoked potentials,CCEPs)是基于電刺激皮層同時記錄另一皮層區域的電位變化,它可以用來評估皮層之間的功能聯系[18-20]。Kombos等[20]對40名膠質瘤患者進行術中CCEPs監測證實其對腫瘤切除率及術后功能保留均有幫助。CCEP無需術中患者配合,為全麻下術中監測語言功能提供了可能[21]。
3小結
神經電生理監測現已廣泛應用于神經外科各類手術中,由于功能區膠質瘤位置的特殊性及手術復雜性,更應注重術中對功能區皮質的保護。神經電生理監測降低了手術所引起的運動、感覺及語言等功能障礙,并提高了腫瘤切除率。雖然患者自身、麻醉用藥、手術體位等因素均會產生監測的假陽性及假陰性結果,但隨著研究的進一步深入,與功能導航、術中超聲、術中MRI、熒光標記等聯合應用,可以更全面地保護神經功能,提高腫瘤切除率、患者術后生存率與生活質量。神經電生理監測將在功能區膠質瘤手術中發揮越來越大的作用。
參考文獻
[1]Vives K P,Piepmeier J M.Complications and expected outcome of glioma surgery[J].J Neurooncol,2012,42(3):289-302.
[2]Duffau H,Capelle L,Denvil D,et al.Usefulness of intraoperative electrical subcortical mapping dduring surgery for low-grade gliomas located within eloquent brain regions:functional results in a consecutive serier of 103 patients[J].J Neurosurg,2003,98(4):764-778.
[3]Schucht P.Extending resection and preserving function:modern concepts of glioma surgery[J].Swiss Med Wkly,2015,4:145.
[4]Riva M,Bello L.Low-grade glioma management:a contemporary surgical approach[J].Curr Opin Oncol,2014,26(6):615-621.
[5]Sanai N,Berger M S.Glioma extent if resection and its impact on patient outcome[J].J Neurosurg,2008,62(4):753-764.
[6]Sanai N,Polley M Y,Berger M S.Insular glioma resection:assessment of patient morbidity,survival,and tumor progression[J].J Neurosurg,2010,112(1):1-9.
[7]Berman J I,Berger M S,Chung S W,et al.Accuracy of diffusion tensor magnetic resonance imaging tractography assessed using intraoperative subcortical stimulation mapping and magnetic source imaging[J].J Neurosurg,2007,107(3):488-494.
[8]李天棟,王偉民.術中皮質體感誘發電位與電刺激術定位腦功能區[J].中國微侵襲神經外科雜志,2003,8(10):443-445.
[9]Skirboll S S,Ojemann G A,Berger M S,et al.Functional cortex and subcortical white matter located within gliomas[J].J Neurosurg,1996,38(4):678-684.
[10]De Witt Hamer PC,Robles S G,Zwinderman A H.Impact of intraoperation stimulation brain mapping on gliomas surgery outcome:a meta-analysis[J].J Clin Oncol,2012,30(20):2559-2565.
[11]Neuloh G,Schramm J.Monitoring of motor evoked potentials compared with somatosensory evoked potentials and microvascular Doppler ultraonography in cerebral aneurysm surgery[J].J Neurosurg,2004,100(3):389-399.
[12]Kayama T.Guidelines committee of the Japan awake surgery conference:The guidelines for awake craniotomy guidelines committee of the Japan awake surgery conference[J].Neurol Med Chir (Tokyo),2012,52(3):119-141.
[13]Mikuni N,Miyamoto S.Surgical treatment for glioma:extent of resection applying functional neurosurgery[J].Neurol Med Chir(Tokoyo),2010,50(9):720-726.
[14]Ozawa N,Muragaki Y,Nakamura R,et al.Identification of the pyramidal tract by neuronavigation based on intraoperative diffusion-weighted imaging combined with subcortical stimulation[J].Stereotact Funct Neurosurg,2009,87(1):18-24.
[15]Duffan H,Ca Pellel,Sjchez N,et al.Intraoperative mapping of the subcortical language pathways using direct stimulations.An anatomo-functional study[J].Brain,2002,125(1):199-214.
[16]Conner C R,Ellmore T M,Disano M A,et al.Anatomic and elecphysiologic connectivity of the language system:a combined DTI-CCEP study[J].Comput Biol Med,2011,41(12):1100-1109.
[17]Duffau H.A personal consecutive serier of surgically treated 51 cases of insular WHO Grade Ⅱglioma:advances and limitations[J].J Neurosurg,2009,110(4):696-708.
[18]Enastu R,Matsumoto R,Piao Z,et al.Cortical nagative motor network in comparison with sensorimotor network:a cortico-cortical evoked potential study[J].Cerebral Cortex,2013,49(8):2080-2096.
[19]Kubota Y,Enatsu R.In vivo human hippocampal cingulate connectivity: a cortico-cortical evoked potentials(CCEPs)study[J].J Clin Neurophysiol,2013,124(8):1547-1556.
[20]Kombos T,Picht T,Derdilopoulos A,et al.Impact of intraoperative neurophysiological monitoring on surgery of high-grade gliomas[J].J Clin Neurophysiol,2009,26(6):422-425.
[21]Taiichi Saito,Yoshihiro Muragaki,Takashi Maruyama,et al.Intraoperative Function Mapping and Monitoring during Glioma Surgery[J].Neuro Med Chir(Tokoyo),2015,55:1-13.
通訊作者:魏新亭,E-mail:weixinting777@126.com。
【中圖分類號】R 739.4
doi:10.3969/j.issn.1004-437X.2016.05.032
(收稿日期:2015-10-31)