赵 杰 曾现伟 孙 波 张 华 崔静飞 谢艳凤
(1 唐山市协和医院超声科,河北 唐山 063004;2 山东潍坊医学院附属医院,山东 潍坊 261000;3 唐山工人医院,河北 唐山 063004;4 唐山协和医院脑外科,河北 唐山 063004)
神经外科手术要求尽可能的切除病灶并最大限度的保留神经功能,对于毗邻功能区和深在的病灶,精确定位是手术是否成功的难点和关键。术中超声(intraoperative ultrasound,IOUS)应用于神经外科,使病变及其毗邻解剖关系显示更加清晰,提高诊断的敏感性和特异性;彩色多普勒超声还可以显示病变内部及周围的血流动力学信息,已经成为神经外科手术中重要工具[1]。神经电生理技术的发展,可以将病灶解剖结构与功能密切联系达到功能定位,从而实现从显微神经外科向微创神经外科转变[2]。自2008年1月至2010年12月我们应用术中超声联合术中脑皮层电图监测辅助显微神经外科切除功能区胶质瘤38例,取得满意效果,总结报道如下。
本组患者38例,其中男22例,女16例;年龄18~71岁,平均43.5岁;位于左额18例,左颞叶10例,左顶叶6例子,枕叶4例。术前首发症状:头痛头晕19例,对侧肢体无力7例,感觉异常3例,癫痫5例,语言障碍4例。从出现症状到就诊时间1周~12个月,平均3周。病灶直径18~55mm,平均35mm。
采用日本Aloka-2 SSD4000型彩色超声诊断仪,探头频率5MHz,为术中专用探头。术前对超声探头进行2%戊二醛浸泡消毒备用。常规开颅后将探头涂抹耦合剂后连同导线套入无菌长条状塑料袋中,扫描间期持续滴注生理盐水。记录成像速度,影像以像素记录存档。打开硬膜后,行术中超声,根据病变位置,设计到病灶区域最短路径,依据定位信息指导设计皮层切口及手术路径;发现病灶后,测量病灶的大小、至硬膜的距离、与周围组织结构的关系,并用彩色多普勒(color doppler flowing imaging,CDFI)观察病灶内部及周边的血供情况及毗邻血管关系;术中超声辅助下潜行入路,避开功能区,以减少功能皮层损伤。手术过程中可随时在超声引导下动态了解和确定所到达的解剖部位,结合术前CT、MRI等资料,判断手术操作的进度、病变切除程度及与周围结构毗邻关系;病变镜下全切后常规再行超声检查,有怀疑者取残留组织送术中病理,力争全切除。
日本光电公司32导术中皮层脑电监测系统,检测肿瘤周围皮层的异常放电,对切除后仍有明显放电的皮层采用低功率热灼。
采用布比卡因局部神经阻滞,静脉滴注丙泊酚及瑞芬太尼、靶控给药、头架固定、BIS监测,根据BIS值调控靶控给药浓度。待术中功能区定位时停用异丙酚及瑞芬太尼、唤醒患者、进行运动与语言监测。
Osiris Neurostimulator电刺激器,双极间距5mm,刺激参数:双向方波;SF:60Hz;T:1ms;ST:4s;I:2~15mA,递增1~2mA。2~4mA开始,由导航引导,先刺激解剖定位的基本运动区(中央前回)和辅助运动区(额上回后部),再由病变后界向前进行刺激。皮层下刺激在术中怀疑为投射纤维部位实施。刺激位置间隔8~10mm,每点刺激2次。刺激阳性反应区进行数码标记。阳性反应为引出患者相应肌肉运动,如对侧手指(趾)、腕关节或前臂肌肉收缩等。语言中枢主要指左侧运动性语言区(Broca区)和感觉性语言区(Wernicke区),方法同运动区定位,清醒状态下,刺激后4s内患者出现数数中断、数数错误、阅读幻灯错误,言语混乱或其他类型言语障碍标记此处为语言区。感觉区为对侧肢体或面部诱发出异常感觉。
在手术切除病变过程中,患者重复进行一系列的运动和语言任务。如患者出现上述异常,立即进行皮层下电刺激,确认是否存在重要传导束。通过皮层或皮层下直接电刺激确定的功能区,均是手术不能损伤的部位。通常运动区和感觉区只要保留这些功能区即可,但语言区需要保留这些区域外1cm的范围。术中密切注意患者呼吸情况、颅内压变化、有无癫痫发作,必要时对症处理。
所有病变均能直接在硬膜外精确定位,定位准确率达100%;除能显示病变位置外,还能显示病变离皮层距离,范围以及同侧脑室等结构的关系。2例术前影像学检查未提示有血管毗邻,术中超声显示并经手术证实。
本组所有例患者在术中均配合良好,停药后均能成功唤醒。基本运动区主要指中央前回,电刺激时可有两种表现:当电流较小时可表现为支配肌肉周围的异常感觉,电流较大时表现为相应肌肉的抽动。13例患者当刺激达一定强度后观察到了对侧手指或面部肌肉的抽动,从而确定了基本运动区;8例左额颞叶近语言中枢胶质瘤行皮层电刺激运动语言区功能定位;5例患者电刺激后引出了明确的数数中断或言语中断。患者于唤醒后除2例躁动,1例患者在电刺激期间出现部分性癫痫发作以外,无其他不良反应发生。患者术中、术后无疼痛表述及痛苦回忆。
本组全切除26例,次全切除12例。术后病理:星形细胞瘤16例,海绵状血管瘤5例,少枝胶质细胞瘤3例,胶质母细胞瘤9例,胶质肉瘤1例,胶质增生1例,转移瘤2例,淋巴瘤1例;5例术后出现短暂性一侧肢体活动障碍,4例出现短暂的语言障碍,均在术后2~4周内完全恢复正常;5例术前有肢体活动障碍的患者,术后均有所好转,其中3例肌力恢复正常;1例出现对侧新发下肢运动障碍,随访6个月后仍未完全恢复;4例感觉异常者术后均较术前改善;4例语言障碍者3例较术前改善,1例同术前无明显变化;无与术中超声和电生理监测相关的感染,出血等严重并发症。病例:患者女性,32岁,因头痛、呕吐、言语迟钝2月入院。头颅MRI增强(图1~图2)显示左侧颞叶占位,强化明显;术中超声(图3)显示左侧颞叶肿物图像;术中电生理监测下手术(图4)。术后病理显示胶质母细胞瘤。
微创神经外科学是神经外科发展史上的一个重要里程碑,它要求手术尽量减少对颅脑的医源性干扰及损伤,最大程度的切除病灶。然而,提高手术质量,减少副损伤,改善预后的基础是准确定位。在最大程度切除肿瘤的同时,最大程度保护语言运动功能的原则,运用术前术中多种功能定位技术判定肿瘤与语言运动等功能区的关系,有助于制订相应的治疗策略。
1950年French首次将超声检测尸解标本中的脑肿瘤而获得颅脑的声像图,随着超声技术的发展和仪器设备的不断改进,近年也研制出了神经外科手术专用探头,使之在颅脑手术中得以广泛应用[3]。本中心所用ALOKA公司颅脑术中扇形凸阵探头,分辨率高达5MHz,接触面积仅有常规腹部探头的1/6,术中可方便灵活的在硬膜外、硬膜下探查,甚至可以伸入瘤腔之内,而不受周围骨窗缘的影响[4]。术中应用B超有两个主要优势:①确定脑皮层下病灶的位置和深度,帮助术者确定脑皮层切开的部位、皮层下造瘘的方向和深度,最后到达病灶;②对无明确边界的肿瘤病灶,在切除过程中可随时进行超声定位,为术者提供病灶切除范围的信息。这样,从显露肿瘤和病灶切除两个阶段,超声提供的信息可以帮助术者达到减轻正常脑组织手术副损伤的目的,实现微创治疗的目的[5,6]。上述两个目的的根本点是为术者提供病灶定位的信息,这种信息是真实、实时的图像解剖定位,无图像“漂移”问题[7]。本组38例患者,术中超声均能清晰显示,发现率达100%,省略了对病灶手术探查这一过程,既缩短了手术时间,又减少了探查所带来的副损伤。本组有4例接近侧脑室额角的肿瘤,通过术中超声,定位准确,避免的额角的打开,减少了术后感染的机会。通过本组肿瘤患者的术中超声经验,我们发现通过镜下切除肿瘤后再行超声探查,了解病变的切除程度,判断显微镜下视野死角有无肿瘤残留,必要时可联合术中冰冻病理,提高手术全切除率,改善患者预后。
但术中超声提供的影像,只能是一种解剖上的定位,由于肿瘤对正常结构的推移和皮层的重建,很多功能定位和解剖定位存在很大的差别,而神经电生理的出现,为术中将结构与功能密切结合在一起。
术中神经电生理监测技术(intraoperative neuroelectrophysiological monitring,IONM)是最早定位脑功能皮质的技术,其运用神经电生理技术监测术中处于危险状态的神经系统功能,也是功能区手术标准化的重要技术组成之一。术中躯体感觉诱发电位(somatosensory evoked potential,SEP)相位翻转技术与运动诱发电位技术(motor evoked potential,MEP)可用于定位脑皮质运动区。但文献报道SEP和MEP对中央沟的定位不正确发生率可以达到6%~9%,术后的功能缺陷中约20%和诱发电位的不准确有很大的关系[2,8]。但电生理监测结合术中超声后,可进一步对超声确定的中央区进行功能上的再确认。术中应结合电刺激技术(introoperative electric stimulation,IES)描绘皮质地形图才能更有效的避免手术后遗症的发生。IES能够实时准确地描绘有关运动感觉语言等皮质及皮质下传导束,识别不能被代偿的功能皮质。在功能区胶质瘤的手术过程中采用SEP联合皮质电刺激定位重要功能区,可体现实时监测神经功能。直接皮质电刺激克服了SEP只能明确中央沟位置而不能提供实时神经功能状态的缺点,同时亦弥补SEP不能提前预测神经损害的严重不足及术中检测存在双重危险的问题;而SEP记录则克服了某些无法行电刺激条件下的定位,如患者不配合时或有些部位根本无法实施电刺激者,SEP首先指明了电刺激的方向,使电刺激可做到有的放矢,一定程度上缩小了探测的范围,提高可操作的精确性,缩短手术时间[9,10]。
图1 患者头颅MRI增强
图2 患者头颅MRI增强
图3 患者术中超声
图4 患者术中电生理监测
总之,在功能区肿瘤手术中联合应用术中超声和术中神经电生理监测技术具有很高的实用性,通过术中超声设计解剖定位,确认术中病灶周围血管及重要结构毗邻关系,通过术中神经电生理实时监测,功能定位、指导手术操作、降低手术风险、提高手术疗效方面有确切的临床价值。
[1]刘会昭,何文.术中超声在神经外科的应用[J].中华超声影像学杂志,2008,11(7):84-86.
[2]乔慧,张忠,江涛,等.术中直接皮层电刺激判断大脑功能区在胶质瘤切除术中的应用[J].临床神经电生理学杂志,2006,15(6):331-334.
[3]French LA,Wild JJ,Neal D.Detection of cerebral tumors by ultrasonic pulses: pilot studies on postmortem material[J].Cancer,1950,3(3):705-708.
[4]Evren KG,Kathleen RL,Mitchel SB.Coregistration accuracy and detection of brain shift using intraoperative sononavigation during resection of hemispheric tumors[J].Neurosurgery,2003,53(3):556-564.
[5]王怡,王涌,杨永明.术中超声在神经外科手术中的应用价值[J].中国医学影像技术,2006,20(2):227-228.
[6]Hölscher T,Ozgur B,Singel S,et al.Intraoperative ultrasound using phase inversion harmonic imaging: fi rst experiences[J].Neurosurgery,2007,60(4suppl2):382-286.
[7]王佳,段云友,刘禧,等.超声显像在脑胶质瘤切除术中的应用价值[J].中国医学影像技术,2006,22(1):54-56.
[8]张忠,江涛,王忠诚.功能区胶质瘤的手术治疗进展[J].中国微侵袭神经外科杂志,2006,11(2): 88-90.
[9]Zhang,D,Johnston JM,Fox MD,et al.Preoperative sensorimotor mapping in brain tumor patients using spontaneous fluctuations in neuronal activity imaged with functional magnetic resonance imaging: initial experience[J].Neurosurgery,2009,65(6suppl):226-236.
[10]Tirakotai W,Hellwig D,Bertalanffy H,et al.Localization of precentral gyrus in image-guided surgery for motor cortex stimulation[J].Acta Neurochir Suppl,2007,97(pt2):75-79.