經顱超聲在STN-DBS電極植入術靶點定位中的應用

阿不都拉·艾沙 魏汝銳 王 霞 郝夢蝶 史有才

目前，腦深部電刺激術（deep brain stimulation，DBS）中電極植入靶點定位主要采用CT、MRI影像技術，以及術中微電極記錄、術中測試等方法判斷刺激電極靶點的精確性[1～3]。這些方法是基于電極植入前或植入后的驗證手段，探討一種電極植入術過程中可視的、實時的、簡便的、安全可靠的定位方法是功能神經外科研究的課題。經顱超聲可以觀察到腦深部重要結構，如腦室、丘腦、黑質等腦深部結構，為帕金森病診斷和鑒別診斷以及預測高風險人群的主要工具[4～6]。2020年5月至2021年5月利用經顱超聲引導技術輔助丘腦底核（subthalamic nucleus STN）-DBS治療運動障礙性疾病17例，其中11例經顱超聲能夠滿意觀察到黑質及異常高信號表現，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料17例進行經顱超聲檢查，11例能夠滿意觀察到黑質及異常高信號表現，納為研究對象，其中帕金森病9例，肌張力障礙2例；男5例，女6例；平均發病年齡為51.2 歲；平均病程為8 年。11 例（21側）均在全麻下行STN-DBS，其中10例行雙側DBS，1例行單側DBS。

1.2 治療方法 按照DBS 常規術前準備，術前行CT、MRI 掃描并進行影像融合，靶點定位后常規進行電極植入術。手術使用Leksell G 型立體定向儀，術前安裝頭架時盡可能低的固定在顱骨上，以便給予超聲探頭足夠的空間進行調整（圖1）。采用Resona 7T彩色多普勒超聲系統，掃描深度16 cm，采集范圍45 dB。在耳前區顳骨顴弓以上的典型顳骨窗部位進行操作。當測試刺激電極推進到目標點前分別6 mm和3 mm的位置時，用經顱超聲開始進行定位并實時監測到達靶點位置。術后1周復查MRI，以了解電極植入后確切位置。術后3～7 d進行經顱超聲核查，與手術前后MRI影像比較，判斷電極位置的精準性。

圖1 中腦MRI軸位輔助確定超聲骨窗

2 結果

2.1 經顱超聲檢查結果 顳部耳前骨窗超聲能夠觀察到植入電極的高強回聲點狀信號，可以觀察到中腦周圍與電極植入相關解剖結構，包括圍繞中腦的基底池、大腦后動脈、黑質、第三腦室、紅核等結構，以及與植入電極的關系。黑質高信號范圍多呈不規則、帶狀或斑點狀分布，但其形狀與超聲探頭的角度變化有關（圖2A、2B）。經顱超聲顯示，STN 位于高回聲黑質的外、上方延長處，能清晰觀測到直徑0.8 mm的刺激電極，確定電極前端精準位置應位于高回聲的黑質前方（圖2C、2D）。依據經顱超聲提供的電極與黑質關系的解剖信息，術后程控時首次選定刺激觸點，獲得滿意效果。

圖2 帕金森病經顱超聲輔助丘腦底核腦深部電刺激術前后影像學表現

2.2 手術療效 術后隨訪4～24 個月。統一帕金森病評定量表（Unified Parkinson's disease Rating Scale，UPDRS）評分：藥物“關”狀態25～80分，平均55分；藥物“開”狀態19～53 分，平均34 分。術后UPDRS 評分：藥物“關”狀態17～24 分，平均22 分，改善率為60.0%；藥物“開”狀態15～24 分，平均19 分，改善率為44.0%。2 例肌張力障礙病人肌張力障礙運動評分量表評分改善率為40%、80%。隨訪期間，2 例發生構音障礙，經程控后改善；1 例出現癲癇發作；無出血等并發癥。

3 討論

STN-DBS 中電極精準植入到預定靶點是手術成功的關鍵。由于STN 體積較小，且與黑質的解剖關系緊密，其周圍結構及功能復雜。目前，采用常規MRI（1.5 T）技術難于區分STN和黑質界線[7]，從而無法判斷植入電極位于兩者之間的確切解剖位置。當采用全麻時，不能進行術中臨床癥狀評估的情況下，若電極涉及到黑質，可能影響術后效果。經顱超聲不僅能夠顯示黑質以及其強回聲異常信號，可同時觀察到第三腦室、紅核等核團信號[8，9]。當顯示位于高回聲的黑質外上方及內側紅核前方的STN 時，通過這些解剖結構可幫助明確靶點的位置。

經顱超聲的優點：①經顱超聲可以提供植入的電極是否在黑質內部或黑質外部相關信息。臨床已經證實，當刺激電極觸電位于黑質內，臨床效果差，若位于其外，則效果明顯[10～12]。②STN-DBS 中采用經顱超聲輔助，能對術中植入電極的靶點位置進行實時評估。③STN-DBS植入的電極Z坐標（深度）多發生偏下的傾向，采用經顱超聲輔助可以得以糾正。④與其他神經影像技術相比較，彩色多普勒超聲系統是可移動的非電離可視性設備，具有操作方便快捷、可重復、無創性、花費少等特點，可以成為STN-DBS 電極精準定位以及術后刺激觸點選擇的實用方法。

鑒于本文結果尚是初步的，我們建議適用于以下情況：①術前帕金森病診斷及鑒別診斷；②術前行經顱超聲顯示顳骨骨窗透回聲滿意時，能夠觀察黑質與STN；③年齡在60歲以下者，顳骨骨窗透回聲比率高；④當STN-DBS 后程控效果不滿意時，可隨時復查經顱超聲，了解電極位置，為調整刺激觸點提供依據。

本文是在STN-DBS采用CT、MRI以及電生理監測等定位方法的基礎上進行的，經顱超聲技術與前者比較具有一定的特點，但在實際應用中仍存在一些局限性：①顳部顱骨骨質密度、骨縫閉合等個體差異情況影響經顱超聲的透聲率及分辨率，腦深部結構顯像效果不佳；②超聲設備本身的性能以及圖像的分辨率低；③操作人員對設備使用熟練程度、專業知識以及經驗積累等人為影響因素，如超聲偽影識別，超聲探頭傾斜度的操作，成像平面圖像的實時測量可能會產生一定影響；④本文病例數量尚少，需擴大研究病例進一步研究。

總之，與CT、MRI 靶點定位方法比較，經顱超聲在STN-DBS 電極植入靶點精準定位具有其自身特點，將經顱超聲圖像與術前、術后CT、MRI影像進行融合將進一步提高其可靠性與精準性，成為DBS 電極精準定位中一種有前景的工具。