術中喚醒結合磁共振神經導航系統在功能區腦部腫瘤手術中的應用價值

高洪霞，陳小琴

近年來，神經系統腦腫瘤發病率逐年上升，其中惡性腫瘤約占80%，且33.3%～58.7%的腫瘤發生于腦部功能區[1]。腦功能區腫瘤大部分位于腦深部，且易呈浸潤性生長，腫瘤邊界難以確定，因而任何的盲目擴大切除都可能損傷腦部神經功能，給患者造成術后偏癱、失語等并發癥[2]。因此，尋找既可以最大限度切除腫瘤又不損傷神經功能的手術方式對于提高神經外科手術成功率和降低患者術后并發癥發生率至關重要。

隨著神經外科手術技術的不斷發展，MRI已成為指導外科手術的重要手段。血氧水平依賴功能MRI(blood oxygenation level dependent-functional magnetic resonance imaging，BOLD-fMRI)技術可以清晰顯示腦部重要功能區的皮質，是近年來神經外科在治療功能區腦部腫瘤方面的重要突破[3]。神經導航系統通過計算機將患者術前的腦部成像資料與病變部位以及病變周圍解剖結構進行整合，準確地顯示腦部解剖結構、病變位置及其周圍組織的三維空間結構，明確病變位置及切除范圍，既可以提高手術成功率，還可以保護腦部功能區的神經功能[4]。但是，神經導航系統具有一定的局限性，不能及時發現和糾正術中腦移位[5]。術中喚醒是神經外科領域的新興技術，通過在術中將患者從麻醉狀態喚醒，并采用電生理技術精確定位腦功能區來觀察病變與功能區的關系，不僅可以達到最大限度切除病變的目的，還可以避免損傷功能區的神經功能，降低手術相關并發癥發生率[6]。同時，術中喚醒結合神經導航系統還可以避免腦漂移對手術精準性的影響[6]。但是，術中喚醒結合磁共振神經導航系統在腦部功能區腫瘤手術中的應用價值尚不明確。基于此，筆者回顧性分析2018年7月至2020年7月于我院神經外科就診并接受功能區腦部腫瘤手術治療的50例患者的臨床資料，以期為神經外科腦部功能區腫瘤的手術治療提供臨床經驗。

1 材料與方法

1.1 研究對象

前瞻性分析2018年7月至2020年7月于我院神經外科就診并行手術治療的50例腦腫瘤患者作為研究對象，按照隨機數字表法將其分為兩組，即觀察組和對照組，均25例。觀察組男10例，女15例，年齡(36.75±13.68)歲，疾病類型：巨大垂體腺瘤9例、腦膠質瘤7例、海綿狀血管瘤9例。對照組男12例，女13例，年齡(36.84±15.39)歲，疾病類型：巨大垂體腺瘤7例、腦膠質瘤10例、海綿狀血管瘤8例。兩組患者在性別、年齡、術前卡式(Karnofsky，KPS)評分等方面差異無統計學意義(P＞0.05)。

對照組和觀察組納入標準：(1)經臨床和影像學檢查確診為腦部腫瘤且病變部位涉及腦部功能區；(2)自愿接受MRI平掃、強化、DWI和DTI掃描以及神經導航系統；(3)患者無精神或神經障礙性疾病，可進行正常溝通并配合治療。兩組排除標準：(1)存在術中喚醒治療禁忌；(2)臨床資料不完整。(3)合并嚴重的心、肺、肝或腎功能障礙，或存在其他手術禁忌證。本研究已通過我院倫理委員會審批通過(批準文號：201805040)，免除受試者知情同意。

1.2 手術方法

1.2.1 術前BOLD-fMRI和神經導航計劃

術前1天予患者行常規MRI掃描，基于運動功能區、語言功能區、皮質脊髓束、弓狀纖維束行任務態BOLD-fMRI掃描和DTI掃描(Siemens Mangeto Verio 3.0 T超導性磁共振儀)收集腦部組織結構和病變圖像信息，掃描范圍從上唇向上掃描包含整個頭部，掃描參數：3D T1WI：TR=2110 ms，TE=2.28 ms，體素=0.7 mm×0.7 mm×0.7 mm；T2WI：TR=3333.82 ms，TE=560 ms，體素=0.7mm×0.7 mm×0.7 mm。BOLD-fMRI掃描參數：TR=2500 ms，TE=40 ms；體素=0.7 mm×0.7 mm×0.7 mm；DTI掃描參數：TR=6600 ms，TE=98 ms，層厚=4 mm，層間距=0 mm，體素=2.2 mm×2.2 mm×2.2 mm，矩陣=96×96，激勵次數=4。

將獲取的MRI、BOLD-fMRI和DTI圖像傳送至Standard Profile神經導航工作站(Brain LAB導航儀，機型：Medtronic)，術前構建腫瘤及其周圍組織結構的三維模型，以清晰顯示顱內結構、病變位置、病變大小及病變與周圍組織結構關系，術中將三維重建圖像在顯微鏡視野中投射，結合顯微鏡下所見及神經導航所見邊界(見圖1)。

圖1 巨大垂體腺瘤患者神經導航三維重建圖

1.2.2 術中喚醒麻醉

按照患者腫瘤的位置決定患者體位，如果腫瘤位于右半球且右半球為優勢半球，則讓患者取左側臥位，Doro頭架固定。喉罩插管，使用異丙酚(3-6 μg/mL)行全身麻醉，并使用瑞芬太尼(4-6 ng/mL)鎮靜。麻醉后給予0.375%羅哌卡因行頭皮局部浸潤麻醉。通過神經導航系統確定腫瘤位置及術前激活的運動和語言功能區體表投影，最大限度地暴露腫瘤相關的運動和語言功能區皮層以進行皮層電刺激，采用無菌的紙片(約5 mm×5 mm)用于皮層上激活位點的標記。當暴露相關皮層且患者生命體征穩定時，逐步降低麻醉藥物的用量直至患者清醒，對患者的清醒程度和生命體征進行評分以明確患者能夠進行喚醒下運動和語言功能測試。通過皮層電刺激器和相關的監護器械刺激皮層，刺激參數：雙相方波、頻率60 Hz、電流2-6 mA，運動和感覺任務持續時間為1 s，語言和認知任務持續時間為3 s。電刺激由手術組中經驗豐富且接受過神經電生理培訓的醫生實施。在神經導航系統確定運動和語言功能區后，以距功能區10 mm的距離在顯微下及根據術中冰凍病理結果明確腫瘤邊界，最大限度地切除腫瘤。

1.3 觀察指標

1.3.1 觀察兩組患者的手術時間和腫瘤切除程度

觀察兩組患者手術所用時間和術后住院時間；通過神經導航系統確定腫瘤的術前體積和術中殘余腫瘤的體積，分別為V術前和V術中，腫瘤切除程度=(V術前-V術中)/V術前×100%。腫瘤切除程度可分為四種：全部切除(100%切除)、接近完全切除(90%～99%切除)、次級切除(50%～89%切除)和部分切除(切除不到 50%)[7]。

1.3.2 觀察兩組患者術后恢復情況

手術前后均由本科室同一位醫生對患者行神經系統查體并評估卡氏評分，該評分由美國東部腫瘤協作組為評估患者正常活動、病情、生活自理程度而提出，滿分100分，評分標準：＜50分為依賴級；50～80分為生活半自理；＞80分為非依賴級，得分越高提示患者健康狀況越好[8]；觀察兩組患者術后出血、偏癱和失語等并發癥的發生情況。

1.4 統計學分析

利用SPSS 23.0對本研究中所有數據進行分析。患者手術時間、術后住院時間和KPS評分用±s表示，兩組間比較采用成組t檢驗進行比較。計數資料使用百分比或率表示，無序資料比較使用卡方檢驗，有序資料比較使用秩和檢驗。以P＜0.05為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者手術情況的比較

結果顯示，觀察組患者的手術時間和術后住院時間顯著低于對照組，差異均具有統計學意義(P＜0.05)，詳見表1。

表1 兩組患者手術情況的比較(±s)

表1 兩組患者手術情況的比較(±s)

組別觀察組對照組t P n 25 25手術時間(min)281.64±61.37 324.75±74.58-2.232 0.030術后住院時間(d)11.76±3.89 18.84±4.72-5.788＜0.001

2.2 兩組患者腫瘤切除程度的比較

結果表明，觀察組患者的腫瘤切除程度顯著高于對照組，差異具有統計學意義(P＜0.05)，詳見表2；患者腫瘤切除前和完全切除后的MRI圖如圖2所示。

圖2 男，47歲，確診為垂體腺瘤。A—E為術前MRI影像：A為平掃T1WI軸位，腫瘤表現為中等低信號；B為平掃T2WI軸位，腫瘤表現為中等高信號；C-E分別為增強T1WI軸位、矢狀位及冠位，腫瘤表現為明顯強化，束腰征明顯；F—J為術后1天MRI影像：F為平掃T1WI軸位，腫塊消失，鞍區見腦脊液影填充；G為平掃T2WI軸位，鞍區及蝶竇內見混雜低信號(術后改變)；H—J分別為增強T1WI軸位、矢狀位及冠位，鞍區及鞍上病變消失，鞍區內僅見環形明顯強化影(術區組織反應性增生)

表2 兩組患者腫瘤切除程度的比較[n(%)]

2.3 兩組患者術前與術后KPS評分的比較

結果提示，術前兩組患者之間的KPS評分差異無統計學意義(P＞0.05)；術后6個月，觀察組患者的KPS評分顯著高于對照組(P＜0.05)，詳見表3。

表3 兩組患者術前與術后KPS評分的比較(±s)

表3 兩組患者術前與術后KPS評分的比較(±s)

注：KPS為卡式評分。

組別觀察組對照組t P n 25 25術前62.47±13.85 63.14±14.16 0.167 0.868術后6個月91.72±6.38 80.65±9.43 4.861＜0.001

2.4 比較兩組患者術后并發癥發生率

結果表明，觀察組患者并發癥發生率為12%，顯著低于對照組的40%，差異具有統計學意義(P＜0.05)，詳見表4。

表4 兩組患者術后并發癥發生率的比較[n(%)]

3 討論

術中喚醒是指在手術過程中減少或暫停麻醉藥物的應用，使患者在清醒狀態下接受治療[12-13]。在手術過程中，當患者處于清醒狀態時，通過電刺激觀察患者語言、運動功能的變化，可以實時準確地定位病變位置和功能區，能夠幫助神經外科醫生最大限度地保護重要結構和減少對功能區神經功能的影響[14]。研究表明，磁共振神經導航聯合術中喚醒在切除腦部功能區腫瘤中具有許多優勢：實時糾正手術過程中腦移位對手術準確度的影響；實時監測腫瘤的切除范圍，實現最大程度切除腫瘤且保護功能區神經功能的目的[16]。本研究對觀察組進行術前MRI磁共振檢查結合術中喚醒輔助手術切除，結果顯示觀察組手術時間、住院時間均較對照組更短，分析原因可能為：術中喚醒聯合MRI神經導航系統明確了功能區域，辨別腫瘤與正常腦組織后準確、可靠地切除部分與功能區界限不清的腫瘤[17]。術前通過導航為手術設計最合理的入路，結合術中喚醒再次確認運動、語言功能區，精準完成手術，從而提高區域辨別不清導致的手術延時，提高手術效率，縮短手術時間，有效保護患者腦功能區的同時徹底清除病灶，促進患者康復出院進程。

術中喚醒可以對所有的大腦功能進行精確和廣泛的皮層和皮層下繪圖，并對其進行連續的監測[18]。它允許外科醫生根據個體的功能解剖結構來選擇安全的切除策略，當外科手術可能產生永久性損傷發生之前，患者往往表現為說話含糊不清，理解/語言產生障礙，動作變慢，視野中出現閃光/陰影，幻聽，麻木。通過專業人士(言語和語言治療師，神經心理學家)與患者進行持續的溝通對于診斷和解釋這些早期癥狀是至關重要的[19]。盡管缺乏I類證據，多數研究表明，最大程度的腫瘤切除與良好的預后密切相關。由于腦部功能區特殊的解剖學結構和重要功能，使得最大程度的腫瘤切除變得更加具有挑戰性[20-21]。最大程度切除腫瘤且保護神經功能目的的實現與3個因素密切相關：術中評估腫瘤切除程度，保護腫瘤周圍功能結構，保護重要血管[22]。同時，在我們的研究中，術中喚醒結合磁共振神經導航技術的應用使得腫瘤切除程度顯著提高。以上結果表明，磁共振神經導航聯合術中喚醒在保護神經功能前提下，能夠顯著提高腫瘤切除程度。兩組患者術前KPS評分無顯著差異，術后6個月觀察組患者的KPS評分顯著高于對照組，表明磁共振神經導航聯合術中喚醒對功能區神經功能有一定的保護作用。同時觀察組患者并發癥發生率為12%，顯著低于對照組的40%，表明磁共振神經導航聯合術中喚醒具有一定的臨床應用價值。

本研究尚有一些不足之處，首先本研究的樣本量較小；其次，本研究的隨訪時間較短，隨訪內容比較單一。在以后的研究工作中，我們應該擴大研究樣本量，延長隨訪時間，并觀察腫瘤切除程度對患者腦部神經功能和預后的影響。

綜上所述，術中喚醒結合磁共振神經導航系統不僅可以提高腦部功能區腫瘤的最大切除程度，還能夠保護腦部功能區的重要神經功能，降低并發癥的發生率，可以在臨床推廣應用。

作者利益沖突聲明：全部作者均聲明無利益沖突。