基于3.0T磁共振注冊的神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)在無框架立體定向顱內(nèi)病變活檢術(shù)中的應(yīng)用研究

黃嘯元，烏拉別克·毛力提，阿布都克尤木·吉力力，王繼超，楊小朋

隨著現(xiàn)代神經(jīng)影像學(xué)和神經(jīng)導(dǎo)航技術(shù)的進(jìn)步，無框架立體定向顱內(nèi)病變活檢術(shù)已經(jīng)有了長足的發(fā)展。該手術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是不需要安裝框架附件、學(xué)習(xí)周期短、能夠一次取多個(gè)病變活檢，準(zhǔn)確性高。并且從既往的研究來看，診斷率和并發(fā)癥發(fā)生率在基于框架的立體定向顱內(nèi)病變活檢術(shù)和無框架顱內(nèi)病變活檢術(shù)之間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異［1］。正是因?yàn)檫@些優(yōu)點(diǎn)，無框架立體定向顱內(nèi)病變活檢術(shù)已越來越普及。本研究團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用基于薄層掃描3.0T磁共振注冊的神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)行無框架立體定向顱內(nèi)病變活檢術(shù)，取得了良好的效果，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選取2018年3月至2021年6月在新疆維吾爾自治區(qū)人民醫(yī)院神經(jīng)外科住院的27例顱內(nèi)病變患者為研究對象，患者均進(jìn)行了無框架立體定向顱內(nèi)病變活檢術(shù)，所有患者及家屬簽署知情同意書。

1.2 術(shù)前準(zhǔn)備 患者術(shù)前24 h內(nèi)應(yīng)用3.0T場強(qiáng)磁共振（Philip ingenia，荷蘭）行導(dǎo)航定位序列掃描，層厚2 mm，根據(jù)病變特點(diǎn)選擇是否行增強(qiáng)掃描。所有掃描得到的影像資料在術(shù)前導(dǎo)入美敦力Stealth S7神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)（Medtronic Inc，美國）并制訂活檢計(jì)劃，活檢靶點(diǎn)選擇原則：病變部位相對明顯強(qiáng)化，如有多處病變?nèi)≥^大者，路徑及靶點(diǎn)避開重要功能區(qū)、靜脈竇及腦室，選擇相對較短的穿刺路徑，盡量選擇一次可取多處病變的路徑。

1.3 手術(shù)方法 患者均行全身麻醉，Mayfield三點(diǎn)頭架（IntegraMayfield，美國）固定，神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)定位并標(biāo)記穿刺點(diǎn)，取長約4 cm直切口，按照術(shù)前計(jì)劃穿刺靶點(diǎn)中心，選擇2.2 mm直徑活檢穿刺針，穿刺誤差＜1 mm，目標(biāo)病變處常規(guī)采集4個(gè)象限活檢標(biāo)本，若情況允許，在同一活檢軌跡上靠近目標(biāo)的部位再進(jìn)行1～3次活檢，均獲得約8 mm長、1 mm厚的組織樣本。見圖1。

圖1 神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)下無框架立體定向顱內(nèi)病變活檢術(shù)步驟Figure 1 Procedure for using the neuronavigation system with 3.0T magnetic resonance imaging to implement frameless stereotactic brain biopsy

1.4 病理學(xué)檢查 組織樣本均送本院病理科，由2名以上具有豐富的神經(jīng)病理學(xué)經(jīng)驗(yàn)的病理醫(yī)生診斷，以2016年世界衛(wèi)生組織（WHO）中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分類為診斷標(biāo)準(zhǔn)［2］。對于病變性質(zhì)及分類有爭議的，由病理科組織3名以上正高級職稱病理專家討論決定。

1.5 觀察指標(biāo) 收集患者性別，年齡，有無高血壓、糖尿病、癲癇病史，術(shù)前治療，術(shù)前癥狀，病變位置，強(qiáng)化情況，術(shù)前診斷及手術(shù)時(shí)長、活檢次數(shù)、活檢靶點(diǎn)數(shù)目、活檢深度、術(shù)中并發(fā)癥、術(shù)后并發(fā)癥、病理結(jié)果等資料。

2 結(jié)果

2.1 術(shù)前情況 27例患者中，男17例，女10例。年齡8～78歲，平均年齡（49.5±19.4）歲。37.0%（10/37）合并高血壓病，7.4%（2/27）合并糖尿病。有顱內(nèi)高壓表現(xiàn)的患者術(shù)前給予脫水治療，病變周圍腦水腫較重者加用糖皮質(zhì)激素；有癲癇病史及癲癇發(fā)作高危因素者給予抗癲癇治療；合并高血壓、糖尿病者術(shù)前控制血壓、血糖平穩(wěn)。

患者術(shù)前癥狀中出現(xiàn)最多的為頭痛及肢體運(yùn)動障礙，均為44.4%（12/27），29.6%（8/27）患者出現(xiàn)頭暈、29.6%（8/27）患者為癲癇發(fā)作、18.5%（5/27）患者為言語不清、14.8%（4/27）患者為惡心及嘔吐、7.4%（2/27）患者為記憶力減退。所有患者病變在幕上，以多發(fā)性病灶居多，為55.6%（15/27），11.1%（3/27）為胼胝體病變、7.4%（2/27）為額顳葉、7.4%（2/27）為顳枕葉、7.4%（2/27）為額頂葉、7.4%（2/27）為頂葉、7.4%（2/27）為基底核區(qū)。37.0%（10/27）患者病變偏側(cè)以右側(cè)為主，33.3%（9/27）患者為雙側(cè)，22.2%（6/27）患者為左側(cè)，7.4%（2/27）患者病變局限在中線附近。顱內(nèi)病變行增強(qiáng)核磁后呈現(xiàn)出不同強(qiáng)化特點(diǎn)，22.2%（6/27）為均勻強(qiáng)化，33.3%（9/27）為不均勻強(qiáng)化，11.1%（3/27）為環(huán)形強(qiáng)化，11.1%（3/27）為結(jié)節(jié)狀強(qiáng)化，14.8%（4/27）為不強(qiáng)化，7.4%（2/27）未做增強(qiáng)核磁。

術(shù)前結(jié)合患者病史、臨床表現(xiàn)及影像學(xué)特征診斷為膠質(zhì)瘤者為63.0%（17/27），炎性病變?yōu)?4.8%（4/27），轉(zhuǎn)移瘤為11.1%（3/27），淋巴瘤為7.4%（2/27），腦膜瘤為3.7%（1/27）。

2.2 手術(shù)參數(shù) 患者平均手術(shù)時(shí)長為（112.22±54.32）min；活檢次數(shù)為2～8次，平均為（4.70±2.01）次；活檢靶點(diǎn)數(shù)為1～3個(gè)，平均為（1.66±0.62）個(gè)；平均穿刺深度為（108.7±16.4）mm；所有患者活檢穿刺誤差＜1 mm，平均為（0.48±0.17）mm。

2.3 手術(shù)并發(fā)癥 穿刺道出血為僅有的術(shù)中并發(fā)癥，發(fā)生率為7.4%（2/27），此2例患者術(shù)后復(fù)查CT均有不同程度的顱內(nèi)出血。術(shù)后并發(fā)癥中CT證實(shí)的顱內(nèi)積氣發(fā)生率最高，為77.8%（21/27），術(shù)后3～5 d復(fù)查顱腦CT可見顱內(nèi)積氣均消失；14.8%（4/27）的患者發(fā)生顱內(nèi)出血（包含2例術(shù)中出血患者），其中3例為少量出血（圖2），對癥治療后出血均吸收，1例術(shù)中出血患者術(shù)后CT證實(shí)為嚴(yán)重出血（圖3），該患者再次手術(shù)切除腫瘤；術(shù)后出現(xiàn)肺部感染1例（3.7%），對癥治療后好轉(zhuǎn)。因國內(nèi)外多數(shù)學(xué)者未將顱內(nèi)積氣列入并發(fā)癥中統(tǒng)計(jì)，故除去顱內(nèi)積氣，本研究患者術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率為18.5%（5/27）。

圖2 雙側(cè)額葉、右顳葉、胼胝體區(qū)巨大占位患者行神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)下無框架立體定向顱內(nèi)病變活檢術(shù)Figure 2 Frameless stereotactic brain biopsy using the neuronavigation system with 3.0T magnetic resonance imaging performed in a patient with massive lesions of the bilateral frontal lobes，right temporal lobe，and the corpus callosum

圖3 胼胝體占位患者行神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)下無框架立體定向顱內(nèi)病變活檢術(shù)Figure 3 Frameless stereotactic brain biopsy using the neuronavigation system with 3.0T magnetic resonance imaging performed in a patient with lesions of the corpus callosum

2.4 病理及診斷率 27例患者中，26例得到了明確的病理診斷，病理診斷率為96.3%。在得到的多種病理結(jié)果中較多的為間變性星形細(xì)胞瘤，為33.3%（9/27），大B細(xì)胞淋巴瘤為18.5%（5/27），彌漫型星形膠質(zhì)細(xì)胞瘤為11.1%（3/27），膠質(zhì)母細(xì)胞瘤為7.4%（2/27），彌漫性中線膠質(zhì)細(xì)胞瘤為3.7%（1/27），腦膜瘤為3.7%（1/27），惡性黑色素瘤腦轉(zhuǎn)移為3.7%（1/27），未分型的高級別膠質(zhì)瘤為3.7%（1/27），未分型的低級別膠質(zhì)瘤為3.7%（1/27），未分級的膠質(zhì)瘤為3.7%（1/27），炎性病變?yōu)?.7%（1/27）。有1例未得到明確病理結(jié)果，術(shù)后病理提示為腦組織水腫，可見神經(jīng)元變性和萎縮，炎性或者腦白質(zhì)病變均不能除外，患者家屬拒絕再次活檢，要求隨訪。

3 討論

自從HORSLEY等［3］首次將立體定向顱內(nèi)病變活檢術(shù)應(yīng)用于大鼠的小腦穿刺以來，顱內(nèi)病變的立體定向活檢術(shù)在不斷發(fā)展。1947年Spiegel首次展示了由氣腦造影所定義標(biāo)記的三維坐標(biāo)系［4］。MAROON等［5］在1977年首次報(bào)道了CT引導(dǎo)下的立體定向系統(tǒng)。此后在大多數(shù)病例中，僅通過立體定向活檢就可以得到結(jié)論性的診斷［6-7］，立體定向活檢的準(zhǔn)確性為60%～98%［8］。但近年來國內(nèi)外的多項(xiàng)研究結(jié)果表明，無論是基于框架立體定向顱內(nèi)病變活檢術(shù)或是無框架顱內(nèi)病變活檢術(shù)，均表現(xiàn)出較高的診斷率。

3.1 關(guān)于活檢診斷率 既往有學(xué)者比較了基于框架立體定向顱內(nèi)病變活檢術(shù)和無框架立體定向顱內(nèi)病變活檢術(shù)的活檢診斷率及并發(fā)癥，得出了二者沒有明顯差異的結(jié)論［1］。JAIN等［9］的研究顯示，基于框架立體定向顱內(nèi)病變活檢術(shù)的診斷率為84.2%，無框架顱內(nèi)病變活檢術(shù)為87.0%，而在LIVERMORE等［10］的研究中，診斷率分別為94.9%和90.0%。VERPLOEGH等［11］對204例顱內(nèi)病變患者實(shí)施了無框架立體定向顱內(nèi)病變活檢術(shù)，得到了94.6%的病理診斷率。本研究僅有1例患者未得到明確病理結(jié)果，診斷率為96.3%，與上述研究結(jié)果一致。JAIN等［9］研究顯示，16.2%（21/130）為陰性結(jié)果，在這些患者中，8.5%的患者為正常腦組織，3.0%的患者為膠質(zhì)細(xì)胞增生，3.0%的患者為組織過少。BISHOKARMA等［12］研究中包含101例立體定向顱內(nèi)病變活檢術(shù)患者，6例（5.9%）為膠質(zhì)細(xì)胞增生，1例（0.9%）為慢性炎癥性神經(jīng)實(shí)質(zhì)，4例（3.9%）為正常腦組織。該研究認(rèn)為陰性報(bào)告的原因是未取到目標(biāo)靶點(diǎn)或從靶點(diǎn)中提取到膠質(zhì)組織及非特異性慢性炎癥組織。對于本研究中的1例陰性結(jié)果，分析可能的原因?yàn)椋海?）術(shù)前影像學(xué)見顱內(nèi)病灶無典型特征，提示為非腫瘤性病變；（2）術(shù)中所取組織較開顱活檢少，可能影響術(shù)后病理結(jié)果診斷率。另外有3例患者的病理未得到精確的膠質(zhì)瘤病理分級，病理診斷醫(yī)師認(rèn)為與送檢組織量也有一定的關(guān)系。因此，獲取充足的組織標(biāo)本以及有策略的選取多個(gè)靶點(diǎn)是提高活檢診斷率的關(guān)鍵。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，與低診斷率相關(guān)的因素還包括年齡＜30歲以及小腦病變，而活檢的次數(shù)與診斷率呈正相關(guān)［13］。

活檢靶點(diǎn)設(shè)定及手術(shù)技術(shù)是影響診斷率的重要因素，根據(jù)既往經(jīng)驗(yàn)本研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為較大體積的病變可根據(jù)其核磁信號及強(qiáng)化程度的不同采用多靶點(diǎn)活檢，每個(gè)靶點(diǎn)的穿刺道上又可多次活檢。而對于體積較小的病變可采取單個(gè)病變中心靶點(diǎn)，并旋轉(zhuǎn)穿刺針，在靶點(diǎn)的4個(gè)象限分別吸取組織，可有效提高診斷率。

在本研究的病例中，1例18歲女性患者診斷為胼胝體占位，活檢病理診斷為星形膠質(zhì)細(xì)胞瘤，活檢后顱內(nèi)出血，行開顱腫瘤切除術(shù)，病理診斷為膠質(zhì)母細(xì)胞瘤。出現(xiàn)兩次病理診斷不同，可能的原因有兩點(diǎn)：（1）通過活檢只能收集一部分的病變，而患者顱內(nèi)病變中存在不同的病理類型，特別是在涉及神經(jīng)膠質(zhì)瘤等異質(zhì)性腫瘤的病例中，活檢部位并不總是代表高惡性［14］的腫瘤區(qū)域，穿刺活檢存在診斷不全面的可能；（2）病變出血后，腫瘤組織受到激惹，腫瘤內(nèi)部異質(zhì)性進(jìn)程加快，腫瘤細(xì)胞向惡性度更高的方向突變，病理級別升高［15］。近些年有關(guān)立體定向顱內(nèi)病變活檢術(shù)的報(bào)道中陸續(xù)有學(xué)者提出多種可提高穿刺活檢診斷率的方法，如：依據(jù)特殊核磁序列、術(shù)中病檢及術(shù)中CT、MR等。姚成軍等［16］研究發(fā)現(xiàn)，在10例病灶有強(qiáng)化的活檢病例中，毛細(xì)血管血流速率相對最大、膽堿和N-乙酰天冬氨酸比值相對最大的靶點(diǎn)位于腫瘤明顯強(qiáng)化部位的有7例；有3例并非位于強(qiáng)化明顯的部位，而是位于中等強(qiáng)化或非強(qiáng)化區(qū)域；故臨床上僅以增強(qiáng)核磁腫瘤明顯強(qiáng)化的部位作為活檢穿刺點(diǎn)，反映的是腫瘤對血-腦脊液屏障的破壞區(qū)，不能說明是腫瘤最惡性部位或血供豐富區(qū)，而選取磁共振灌注成像及波譜分析代謝影像上的感興趣靶點(diǎn)，與磁共振結(jié)構(gòu)影像配準(zhǔn)，可有效提高活檢診斷率。而在DAMMERS等［17］研究中，通過對活檢組織標(biāo)本進(jìn)行按需冷凍切片分析，可以將診斷率從89.4%提高至98.2%。因此，開展術(shù)中冰凍活檢，并將正電子發(fā)射斷層掃描成像、核磁灌注、和核磁波譜分析納入立體定向活檢程序的計(jì)劃，以確定軌跡和選擇適當(dāng)?shù)哪繕?biāo)，有望成為提高診斷產(chǎn)量和減少采樣誤差的重要輔助手段。BICHSEL等［18］應(yīng)用術(shù)中移動CT實(shí)現(xiàn)了深部腦部病變更精確的軌跡精度。

3.2 關(guān)于并發(fā)癥 本研究27例患者出現(xiàn)的并發(fā)癥有顱內(nèi)出血和肺部感染。其中術(shù)中顱內(nèi)出血2例（7.4%）；術(shù)后出血4例（14.8%），此4例包含2例術(shù)中出血患者，由此推斷術(shù)中穿刺道出血可能為患者活檢術(shù)后顱內(nèi)出血的預(yù)測因素；TAWEESOMBOONYAT等［19］在一項(xiàng)對85例患者共行89次立體定向活檢資料的研究中發(fā)現(xiàn)，11例患者出現(xiàn)了術(shù)中出血〔12.3%（11/89）〕，17例出現(xiàn)術(shù)后腦出血〔19.1%（17/89）〕；該研究指出術(shù)中出血并發(fā)癥與術(shù)后腦出血發(fā)生率較高相關(guān)，術(shù)中通過活檢針出血對預(yù)測術(shù)后腦內(nèi)血腫至關(guān)重要。此外，既往多項(xiàng)研究表明，多種因素可能與術(shù)后并發(fā)癥相關(guān)，如血糖＞200 mg/dl［20］、糖尿?。?1］、術(shù)中出血［20］、活檢針大?。?2］、病理診斷為淋巴瘤［23］、基底核、丘腦、額顳葉部位［21，23］等。在本研究的4例術(shù)后出血患者中，胼胝體病變2例，基底核區(qū)病變1例，額顳葉病變1例，2例術(shù)后病理為高級別膠質(zhì)瘤，2例術(shù)后病理為膠質(zhì)瘤未分級，由此推測，除術(shù)中出血外，病變位于額顳葉、胼胝體、基底核區(qū)，以及病變性質(zhì)為膠質(zhì)瘤可能也與術(shù)后出血相關(guān)，但由于本研究的局限性及有限的樣本量，關(guān)于術(shù)后出血的相關(guān)因素仍需進(jìn)一步探索。故本研究認(rèn)為若患者為顱內(nèi)多發(fā)病變，避免穿刺丘腦、基底核、胼胝體、額顳葉位置的病變，可能會減少術(shù)中、術(shù)后顱內(nèi)出血風(fēng)險(xiǎn)。

綜上所述，基于3.0T磁共振注冊的神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)下無框架立體定向顱內(nèi)病變活檢術(shù)是一種安全、有效的方法，具有較高的診斷率，有助于選擇個(gè)體化治療方案、改善預(yù)后。本研究為回顧性研究，且納入的樣本量較少，關(guān)于無框架立體定向顱內(nèi)病變活檢術(shù)的診斷率以及并發(fā)癥相關(guān)影響因素的推測，未來可增加樣本量并進(jìn)行前瞻性研究來進(jìn)一步證實(shí)。

作者貢獻(xiàn)：黃嘯元提出研究思路并設(shè)計(jì)研究方案；烏拉別克·毛力提負(fù)責(zé)資料收集；阿布都克尤木·吉力力進(jìn)行數(shù)據(jù)核實(shí)；王繼超、楊小朋負(fù)責(zé)文章的質(zhì)量控制及審校。

本文無利益沖突。