BOLD—fMRI聯合神經導航顯微切除運動區(qū)海綿狀血管畸形

劉進　王偉明　邱偉文

[摘要] 目的 探討B(tài)OLD-fMRI結合神經導航輔助技術對顯微切除運動功能區(qū)海綿狀血管畸形手術中神經功能保護的價值。 方法 將41例海綿狀血管畸形患者分為導航組（20例）和對照組（21例），導航組予BOLD-fMRI 結合神經導航輔助下顯微手術治療，對照組行常規(guī)海綿狀血管畸形切除術。對比兩組患者術前與術后3個月的KPS評分改變及術后并發(fā)癥發(fā)生率。 結果 術前導航組與對照組KPS評分差異無統計學意義（P>0.05）；術后3個月導航組KPS評分高于對照組（P<0.05）；導航組術后3個月KPS評分與術前比較明顯改善（P<0.05）。 結論 BOLD-fMRI結合神經導航輔助技術在顯微切除運動功能區(qū)海綿狀血管畸形手術中具有保護神經功能的作用。

[關鍵詞] 血氧水平依賴性功能磁共振成像；皮層運動區(qū)；神經導航；腦海綿狀血管畸形

[中圖分類號] R739.41 [文獻標識碼] B [文章編號] 1673-9701（2018）09-0049-04

BOLD-fMRI combined with neuro-navigation microsurgical removal of cavernous vascular malformations

LIU Jin WANG Weiming QIU Weiwen YE Suilin

Department of Neurosurgery， Lishui Peoples Hospital in Zhejiang Province， Lishui 323000， China

[Abstract] Objective To investigate the value of BOLD-fMRI combined with neuro-navigational aids in neurofunctional protection during microsurgical removal of motor function cavernous vascular malformation. Methods A total of 41 patients with cavernous vascular malformations were divided into the navigation group（n=20） and the control group （n=21）. The navigation group was given BOLD-fMRI combined with neuronavigation-assisted microsurgery. The control group was given conventional cavernous malformation resection. The changes of KPS score and the incidence of postoperative complications between the two groups before surgery and 3 months after the surgery were compared. Results There was no statistically significant difference in KPS score between the navigation group and the control group before surgery（P>0.05）. The score of KPS in navigation group was higher than that in the control group 3 months after surgery（P<0.05）； the score of KPS in the navigation group 3 months after the surgery was significantly higher than that before surgery（P<0.05）. Conclusion BOLD-fMRI combined with neuro-navigational aids can protect neurological function during microsurgical removal of motor function cavernous vascular malformation.

[Key words] BOLD-fMRI； Motor cortex； Neuronavigation； Cavernous vascular malformation

腦海綿狀血管畸形（cerebral cavernous malformation，CCM）是一種腦血管畸形，CCM人群發(fā)病率為0.5%[1]。CCM占中樞神經系統中血管畸形的5%～10%[2]。術中如何避免神經功能受損是功能區(qū)CCM顯微手術切除的關鍵。2003年 1月～2013年3月我院神經外科應用BOLD-fMRI結合神經導航技術輔助下顯微手術治療大腦運動功能區(qū)CCM20例，取得較好的療效，現報道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料

選擇2003年1月～2013年3月我院神經外科顯微手術治療大腦運動功能區(qū)CCM 41例患者作為研究對象。按照是否應用BOLD-fMRI結合神經導航技術分為導航組（20例）和對照組（21例）。入組標準：術前MRI診斷運動區(qū)CCM，術后病理確診為CCM。排除標準：曾進行放療的CCM 患者[3]。導航組男12例，女8例，年齡21～68歲，平均（44.20±13.07）歲。發(fā)病時間1周～3年，平均2個月。對照組男11例，女10例，年齡23～65歲，平均（43.90±12.77）歲。發(fā)病時間1周～2年，平均3個月。兩組一般資料差異無統計學意義（P>0.05）。1.2 fMRI成像方法

美國GE公司3.0T（Signa HDx）超導磁共振，采用8通道頭顱高分辨率相控陣線圈。參數如下：TR/TE：2000/30 ms，FOV=192 mm×192 mm，翻轉角90°，矩陣64×64，層厚4 mm，層間隔0.2 mm，層數31。實驗采用靜息-運動循環(huán)模式。一次功能像EPI序列掃描時間為330 s。患者按要求依次進行左右手的功能像掃描。靜息狀態(tài)要求患者保持休息狀態(tài)，運動態(tài)要求患者進行有序的對指運動。通過GE公司Brainwave軟件分析處理圖像。計算每個體素內的信號改變生成激活圖。將生成的激活區(qū)域圖與解剖圖相疊加，分析CCM與運動區(qū)的關系（圖1、2）。

1.3 導航手術過程

1.3.1 根據導航系統制定手術計劃 患者于手術當日早晨備皮。以海綿狀血管畸形為中心粘貼6～7枚頭皮標記，行頭顱MRI掃描。成像參數：層厚2 mm，矩陣256×256。將數據輸入美敦力神經導航儀。由導航系統進行圖像的三維重建，麻醉成功后用Mayfield頭顱架固定頭顱。借助神經導航儀設計手術入路及手術切口，注意避開功能區(qū)。

1.3.2 手術過程 切開頭皮后用銑刀去除顱骨瓣，剪開硬腦膜前再次用神經導航確定病灶位置及CCM至腦表面的距離并計算CCM與運動區(qū)的空間關系，設計最佳手術入路。顯微鏡下沿腦溝解剖蛛網膜及軟腦膜，注意保護功能區(qū)。少量滲血可使用速即紗壓迫止血。沿腦溝分離顯露出CCM，切斷血供后完整切除CCM及周圍的含鐵血黃素層。對照組根據術前頭顱MRI結果設計手術切口，按照常規(guī)方法在顯微鏡下切除CCM。

1.4 評價標準

KPS評分表示患者的功能狀態(tài)，100 分正常，70分生活可自理，得分越高功能狀況越好。對患者手術前后進行 KPS 評分，評價患者手術前后功能變化[4]。

1.5 統計學方法

應用SPSS 17.0統計學軟件對數據進行分析，計量資料以均數±標準差（x±s）表示，兩組比較采用t檢驗，多組比較采用單因素方差分析；計數資料采用χ2檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1兩組患者手術前與術后3個月KPS評分比較

應用BOLD-fMRI結合神經導航技術輔助下顯微手術治療20例運動功能區(qū)CCM，術中神經導航儀定位準確（注冊誤差<1 mm）。術后未引起永久性神經功能損害。根據Karnofsky評分表對生存質量進行計分，分析患者手術前與術后3個月KPS計分。得分越高，神經功能恢復越好。術前導航組與對照組KPS評分差異無統計學意義（P>0.05）；術后3個月導航組KPS評分高于對照組（P<0.05）；導航組術前KPS計分為（76.5±16.94）分，術后3個月KPS計分為（91.5±7.45）分，與術前比較有顯著差異（P<0.05）。

2.2患者并發(fā)癥情況

導航組肺部感染2例，顱內感染0例，感覺麻木1例，肌力較術前下降0例，并發(fā)癥發(fā)生率為15.00%；對照組肺部感染3例，顱內感染1例，感覺麻木2例，肌力較術前下降1例，并發(fā)癥發(fā)生率為33.33%。兩組并發(fā)癥發(fā)生率比較有顯著性差異（P<0.05）。

3 討論

運動區(qū)CCM的臨床特點主要有癲癇、頭痛、偏癱、局灶性神經功能缺失等[5]。癲癇是運動功能區(qū)CCM最常見的臨床表現。由于CCM缺乏血腦屏障導致紅細胞漏出形成含鐵血黃素環(huán)是引起癲癇的主要原因[6]。運動功能區(qū)CCM急性出血或本身的占位效應引起患者出現神經功能損害[7]。運動區(qū)主要包括：（1）初級運動區(qū)（M1）；（2）次級運動區(qū)：輔助運動區(qū)（supplementary motor area，SMA）、前額葉皮層（prefrontal cortex）、運動前區(qū)皮層（premotor cortex，PMC）及后頂葉皮層（posterior parietal cortex，PPC）等[8]。M1區(qū)又可分為腹側的M1-4a區(qū)和背側的M1-4p區(qū)[9]。M1-4a 區(qū)負責運動的執(zhí)行[10]。M1-4p區(qū)能感覺運動，并調節(jié)運動[11]。

BOLD-fMRI能夠清晰的顯示出大腦的解剖結構圖像，并且能無創(chuàng)的顯示大腦皮層的功能信息變化從而定位功能區(qū)，該技術對初級運動區(qū)（M1）和輔助運動區(qū)的定位準確性較佳[12]，BOLD-fMRI對語言功能區(qū)定位的敏感度37.1%，特異性83.4%[13]。Wengenroth等[14]研究發(fā)現術前BOLD-fMRI可準確定位中央區(qū)。Bizzi等[15]通過對34例患者的前瞻性研究報道，BOLD-fMRI敏感度83%，特異度82%。Bartos等[16]報道與皮層電刺激比較，BOLD-fMRI對77%的患者功能區(qū)定位誤差不超過5 mm。BOLD-fMRI能夠準確定位功能區(qū)，無侵襲性、圖像直觀，能提供運動區(qū)的影像信息為術前制定手術計劃提供可靠依據。Slotty PJ等[17]報道在神經導航輔助下通過小切口切除位置較深的CCM。Enchev YP等[18]報道在深部CCM切除術中，神經導航有利于制定最安全的手術計劃[19]。術中神經導航能夠幫助術者識別關鍵的解剖結構，評估手術進程，識別可能的殘余病灶。神經導航指引下手術有助于提高安全性，降低手術致殘率[20]。造成神經導航準確度下降的原因主要有注冊誤差、腦漂移。術前應通過以下方法降低注冊誤差：（1）術前標志應貼在頭皮不容易移位的位置，標志不少于6枚。（2）頭顱架固定過程中不能使皮膚移位。術中腦漂移對神經導航的準確度影響最高，應采用以下方法降低：（1）術前擺放體位時應使CCM位于最高的位置，減少手術過程中腦組織因重力影響向側方移動。（2）手術過程中盡可能的減少手術操作引起的腦移位。（3）手術過程中不引流腦脊液，不使用脫水劑。（4）手術操作輕柔，避免損傷血管造成腦組織腫脹[21]。

本組患者神經導航術前、術中均能精確定位CCM，為術前確定最優(yōu)手術入路及術中引導術者全切CCM提供了極大的幫助。神經導航技術對手術中精確定位CCM有重大指導作用。BOLD-fMRI、神經導航是運動功能區(qū)CCM外科治療有效的輔助技術，這些技術的聯合應用能夠更精確的定位病灶和運動功能區(qū)，有利于最大范圍的切除病灶和最小的神經損傷[22]。BOLD-fMRI聯合神經導航能夠準確定位CCM和功能區(qū)，極大的提高了手術的安全性。導航組20例CCM術中均未發(fā)生誤損傷運動區(qū)導致術后神經功能障礙的情況。術后KPS 計分與術前比較明顯改善（P<0.05）。

綜上，BOLD-fMRI結合神經導航輔助技術在顯微切除運動功能區(qū)CCM手術中具有保護神經功能的作用。

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（收稿日期：2017-10-20）