神經導航技術在顱腦腫瘤手術中的應用

駱承章，蔣敏杰，吳小明，蔣寬，蔣建剛

宜興市人民醫院神經外科，江蘇宜興214200

顱腦腫瘤通常由于其生長部位、生長方式、腫瘤質地、血供以及其與神經纖維束之間的毗鄰關系等復雜的解剖結構，而造成手術切除難度極大，手術風險極高，部分患者在術后會遺留神經功能缺損。目前幾乎所有的神經外科醫生都提倡在腦腫瘤手術中應當做到在盡可能保留患者神經功能的前提下最大范圍切除腫瘤[1]，因此必須要對病灶的位置、邊界及其周圍正常組織結構定位準確，另外也應避免術中腫瘤切除時對正常腦組織（尤其是運動傳導束）的損傷。盡管顯微外科技術的進步極大的滿足了神經外科手術微侵襲發展方向的需要，然而肉眼下觀察腫瘤邊界具有局限性，且不能識別神經傳導束的位置與走行，因此常規顯微手術往往難以兼顧最大范圍切除病灶與盡可能保留神經功能。該研究回顧性分析了宜興市人民醫院2016年1月—2020年8月收治并行手術治療的65例腦腫瘤患者的臨床資料，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

方便選取該院收治并手術的65例腦腫瘤患者臨床資料作為研究對象。其中男性患者21例，女性患者44例；年齡25~75歲，平均年齡（58.91±11.37）歲。根據手術方式不同分為兩組：分別為觀察組（導航輔助）19例，對照組（無導航輔助）46例，比較兩組之間一般資料，包括年齡、性別、腫瘤大小、深度以及與功能區毗鄰關系等情況，差異無統計學意義（P>0.05），具有可比性。見表1、表2。

表1 觀察組與對照組一般資料比較（±s）

表1 觀察組與對照組一般資料比較（±s）

項目觀察組對照組t值 P值年齡(歲)腫瘤大小（cm）腫瘤深度（cm）58.84±14.21 3.61±1.50 4.27±1.85 58.93±10.16 3.78±1.54 4.37±1.73 0.030 0.431 0.210 0.976 0.669 0.834

表2 觀察組與對照組一般資料比較

1.2 方法

1.2.1 觀察組 采用美敦力S7神經導航系統輔助下行腦腫瘤切除手術。患者術前除常規行CT掃描及MR平掃+增強掃描外，另做T1增強導航序列，必要時加做彌散張量成像（DTI）序列，層厚為1.5 mm，掃描范圍從頭頂向下直至包括鼻尖，術前將磁共振導航序列的原始數據（DICOM格式）拷貝并導入S7導航系統，隨后完成術前初步規劃。手術當日，患者全麻成功后，根據開顱部位擺放好體位，使用Mayfield三釘頭架固定患者頭部，安裝萬向臂及參考架，調整萬向臂、參考架及紅外線光學攝像儀至合適位置，然后利用手術患者本人影像數據在導航系統融合成的圖像與其頭面部體表特征匹配進行注冊。注冊成功后使用頭面部特殊解剖標志（如內眥、外眥、鼻尖、耳屏等）來驗證導航精度。術中在導航輔助下規劃皮膚切口、骨窗范圍、腫瘤位置、邊界、顱內重要結構的毗鄰關系等，在減少正常腦組織結構損傷的同時盡可能在顯微鏡下全切腫瘤。

1.2.2 對照組 常規使用顯微鏡行腫瘤切除手術。術前同樣需取得完整的影像學資料，根據顱內重要結構的體表定位以及與顱內占位相對位置情況來判斷腫瘤位置，并設計皮膚切口，在顯微鏡下判斷腫瘤與正常腦組織分界，手術醫生完全依據自身手術技巧及臨床經驗確定切除范圍。

1.3 觀察指標

手術當天或隔天查頭顱CT，術后1個月內常規復查頭顱MR平掃+增強，判斷兩組腫瘤是否全切，記錄手術時間、術后住院時間、術后致殘率、顱內感染發生率，術后定期隨訪并記錄術前/術后3個月Karnofsky功能狀態（KPS）評分以評價手術療效。

1.4 統計方法

采用SPSS 20.0統計學軟件對數據進行分析。符合正態分布的計量資料用（±s）表示，兩組數據差異比較使用t檢驗。不符合正態分布的計量資料用中位數表示，兩組數據間比較采用非參數秩和檢驗。計數資料用頻數和率（%）表示，兩組間差異比較采用χ2檢驗或者fisher精確檢驗法。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

該研究中，觀察組腫瘤全切除15例（78.9%），次全切除及部分切除共4例（21.1%）；對照組腫瘤全切除24例（52.2%），次全切除及部分切除共22例（47.8%）。兩組全切除率數據比較，差異有統計學意義（P＜0.05），觀察組腫瘤全切除率明顯高于對照組。此外，觀察組術后住院天數為（18.79±3.32）d，而對照組為（23.02±8.48）d，觀察組術后住院天數明顯少于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05）。另外，觀察組和對照組在手術時間、手術致殘率以及術后感染發生率之間比較差異無統計學意義（P>0.05），見表3。

表3 觀察組和對照組術后資料比較

該研究中，觀察組和對照組術前、術后3個月KPS評分不符合正態分布，采用非參數秩和檢驗，兩組的術前KPS評分相比較，差異無統計學意義（P>0.05）；觀察組術后KPS評分顯著高于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05），見表4。

表4 觀察組和對照組術前、術后KPS評分比較M(P25,P75)

3 討論

中樞神經系統解剖結構及功能錯綜復雜，腦皮層以及關鍵白質束局部的微小損傷即有可能帶來難以逆轉的神經功能缺失。由于不同個體之間顱內結構存在一定的解剖學差異，加之腦腫瘤的膨脹、浸潤等生長方式常會引起周圍正常組織結構移位，依據常用顱內解剖標志的體表投影來定位功能區、腫瘤以及兩者之間位置關系往往并不準確。另外，手術過程中時常也難以僅通過肉眼觀察來辨認腫瘤組織邊界，且根據經驗來判定功能區范圍或者傳導束位置通常也不可靠，這就導致術者在常規手術方式下切除腫瘤時往往過于保守，難以做到腫瘤全切而影響患者的總體預后。

神經導航技術目前已廣泛應用于腦功能區病灶、顱底腫瘤、腦血管病變、癲癇等手術中[2]。其優勢在于術前即能獲取腫瘤在顱內的具體位置以及立體結構圖像，方便術者設計手術入路，避免不必要的組織暴露，而術中又能夠直接顯示腫瘤與正常腦組織分界，并實時反應腫瘤切除程度[3]。其在邊界欠清腫瘤手術中的作用更加明顯，不僅能夠增加腫瘤全切機率[4]，還可以減少術中腦組織損傷。此外，多模態神經導航技術也日趨成熟，利用彌散張量成像（DTI）序列重建并融合其他磁共振導航序列，準確顯示病灶及其周圍正常腦組織中白質纖維束[5]、功能區、血管等結構的三維立體關系[6]，有助于術前定位腦功能區[7]，同時術中實時了解手術切除深度及切除范圍，以保護腫瘤鄰近的傳導束和功能區，提高腫瘤的全切率及手術的安全性[8]。

在該次研究中，神經導航聯合顯微鏡手術組的腫瘤全切除率為78.9%，要顯著高于傳統顯微鏡組52.2%的腫瘤全切率（P＜0.05），這一結果與古嘉宇等[9]的研究結果[導航組腫瘤全切率91.3%，顯著高于非導航組的腫瘤全切率73.6%（P＜0.05）]基本一致，提示神經導航系統能夠幫助外科醫生精確的尋找到腫瘤位置[10]，更重要的是，術者在手術過程中也可以通過持續導航來實時跟蹤術者的切除范圍。由此可見，神經導航引導下的腦腫瘤切除手術可以獲得更高的腫瘤全切除率[11]，且利用術中持續導航可以最大范圍切除腫瘤組織[12]。此外，該次研究中，導航組患者術后KPS評分顯著優于非導航組患者（P＜0.05），這一結果與羅強等[13]的研究結果[術后觀察組KPS評分(83.2l±6.217)分和對照組(76.49±4.638)分，較術前均明顯提高，而且觀察組明顯高于對照組(P＜0.05)]基本一致，提示神經導航引導手術過程中不僅能夠解除顱內占位病變對腦組織功能的影響，而且導航組通過使用多模態神經導航技術輔助腫瘤切除，能夠避免或盡可能減少對周圍正常腦組織結構（尤其是運動和感覺傳到束、語言功能區等[14]）的損傷，也因此能夠降低腦腫瘤切除手術對患者術后生活質量的影響。

盡管目前神經導航技術表現出卓越的臨床效果，但漂移現象仍然是臨床上無法忽視的問題，其發生多認為與手術過程中各種原因引起的腦組織相對位移有關，如腦脊液流失，腫瘤切除，囊液大量釋放，脫水劑的使用，重力作用、顱內壓力變化等[15]。該研究通過在術中導航前避免過度釋放腦脊液，減少對正常腦組織及腫瘤的牽拉，避免使用脫水藥物等方式盡可能降低漂移對導航精度的影響，術后結果顯示導航組腫瘤全切率高于傳統手術組。此外，隨著神經導航結合其他技術手段的廣泛應用，如術中磁共振[16-17]，術中超聲[18-19]，電生理技術[20]，術中喚醒[3]以及黃熒光染色技術[21-23]等，導航精度也得到了很大的提升。

綜上所述，神經導航系統盡管不能完全取代外科醫生的臨床經驗及專業知識，但其所展現的安全性、準確性及實用性卻能成為神經外科醫生（尤其是年輕醫生）手術技能的極大補充，值得臨床繼續推廣使用。