术中灰阶及彩色多普勒超声在颅内占位性病变切除术中的应用

黄振超 HUANG Zhenchao

王 辉 WANG Hui

李文胜 LI Wensheng

蔡梅钦 CAI Meiqin

秦 峰 QIN Feng

郭 英 GUO Ying

作者单位

中山大学附属第三医院神经外科 广东广州 510630

论著 Original Research

术中灰阶及彩色多普勒超声在颅内占位性病变切除术中的应用

黄振超 HUANG Zhenchao

王 辉 WANG Hui

李文胜 LI Wensheng

蔡梅钦 CAI Meiqin

秦 峰 QIN Feng

郭 英 GUO Ying

作者单位

中山大学附属第三医院神经外科 广东广州 510630

中国医学影像学杂志

2012年 第20卷 第8期：622-625

Chinese Journal of Medical Imaging

2012 Volume 20(8): 622-625

目的 评价灰阶及彩色多普勒超声技术在颅内占位性病变手术中的应用价值。资料与方法 回顾性分析经头颅CT、MRI证实的26例颅内占位性病变患者的临床资料，对比患者术前CT或MRI与术中实时超声显示的病变范围、病变周围组织变化的差异；对其中17例脑内实体性占位病灶的矢状位、冠状位和轴位径线进行测量并计算体积，与术前影像学结果进行对比；通过术中超声指导手术切除占位病变，与术后MRI对比，总结手术全切率。结果 术中超声对26例患者的病灶范围、周围脑组织变化情况及病变的血流分布情况均能有效显示，并与术前CT或MRI结果一致；且术中超声对实体性占位体积的测量结果与术前影像学结果相一致（t＝1.757, P＞0.05），术后经超声探查未发现术腔残留，与术后头颅MRI复查对比证实术中超声引导下的占位全切除率为93%。结论 术中超声对颅内病灶定位的准确性与CT、MRI相当，并且能实时便捷地在术中应用，指导神经外科微创手术治疗。

脑肿瘤；神经胶质瘤；颅内动静脉畸形；中枢神经系统静脉血管瘤；脑脓肿；神经外科手术；超声检查，多普勒，彩色；术中超声

早在20世纪60年代，超声就已应用于神经外科手术中，但当时仅有A型超声检查，对脑组织的结构显示及病灶定位精确性不高，未得到广泛应用。此后随着设备的发展及B型超声和彩色多普勒超声的出现，使术中超声逐渐得到、应用和推广[1]。1980年B型超声开始应用于神经外科手术，此后陆续有B型超声及彩色多普勒超声的应用及相关研究报道[2]。由于颅骨的声衰减，国内神经外科领域中，超声在颅脑疾病中的应用受到很大限制，大部分仅限于经颅多普勒探测[3]，对病变的探测定性局限。本文回顾性分析中山大学附属第三医院神经外科使用术中灰阶及彩色多普勒超声指导26例手术切除颅内病变的应用。

1 资料与方法

2 结果

1.1 研究对象 2010-06～2011-02于中山大学附属第三医院神经外科手术治疗的26例颅内占位性病变患者，男17例，女9例；年龄17～65岁，平均（35.3±5.8）岁。术前均行头颅CT增强和（或）或头颅MRI检查证实为颅内占位性病变，共发现颅内病灶29处，术前诊断包括脑肿瘤15例，其中考虑恶性肿瘤10例、良性肿瘤5例，脑动静脉畸形7例，海绵状血管瘤2例，脑内感染性疾病2例。病变部位：额叶12处，顶叶5处，颞叶5处，枕叶3处，幕下4处。其中位于大脑半球功能区6处，包括中央区、Broca区、基底节区等；与重要血管结构毗邻3处，包括大脑前动脉、大脑中动脉、中央沟静脉、上矢状窦等。全部患者均在完善术前准备后行开颅手术切除颅内病变。术前患者均知情同意并签署知情同意书，本研究符合医学伦理规定。

1.2 仪器与方法 使用Aloka公司Prosound SSD 3500彩色多普勒超声诊断仪，配合Aloka UST-5546变角线阵探头，探头频率5～10MHz，最大探测深度为24cm。手术显微镜为德国Leica公司，型号为M525 MS-2或OH-4。26例患者均有明确开颅手术指征，行开颅手术治疗，术中超声探头表面涂耦合剂，外用无菌塑料膜套保护，探头处拉紧、排净空气后固定。术中开颅后在硬膜外或直接在脑表面，使用生理盐水作为表面耦合剂，探测占位病变的位置、大小、回声特点、病变内及病变组织周围血管血流情况、病变与正常脑组织之间的关系。结合术前影像学检查[包括CT和（或）或MRI]选择合适的手术入路在手术显微镜下切除病变。术腔内注满生理盐水并再次使用超声探查病变切除情况。其中实体性肿瘤及感染性病灶17例，每一例患者术中超声测量病变矢状面、冠状面及水平面的径线长度，计算出病变体积作为观察组，同一病例术前CT和（或）或MRI上测量径线，同法计算的体积作为对照组，两组数据进行比较。占位病变的体积运用多田公式（A×B×C×D×π/6，A为长径，B为宽径，C为扫描层厚，D为层数）[4]进行计算。术中超声测量由术者操作，术前影像学资料测量由放射科医师测量计算，由于血管性病变与脑组织之间无明显界限，无法得出准确体积进行比较。

1.3 统计学方法 采用SSPS 15.0软件，计量资料数据以±s 表示，行配对t检验，P＜0.05表示差异有统计学意义。

2.1 病变回声特点及其与影像学图像的对照 15例脑肿瘤患者中，6例为胶质瘤，超声表现为形态不规则，内部回声不均匀，呈等至高回声信号，边缘不整齐，与周围脑组织分界不清，病变外周可见稍高回声水肿带，部分病例可见大小不一多发囊性改变（图1），显示与术前MRI图像一致。术后病理检查诊断包括星形胶质细胞瘤（WHO Ⅱ～Ⅲ级）4例、少突胶质细胞瘤1例（WHO Ⅱ级）及间变型胶质细胞瘤1例（WHOⅢ级）。5例为脑膜瘤，超声表现为内部均匀高回声，形状规则，圆形、卵圆形或分叶状，与周围脑组织分界清晰，彩色多普勒血流显像（CDFI）可清晰显示肿瘤内部及周边血供情况（图2）。与术前MRI影像相符合。术后病灶病理结果明确脑膜瘤（WHO Ⅰ级）诊断。4例为转移瘤，瘤内超声表现不一，病变周围有明显高回声脑水肿带，CDFI显示内部及周边血流不明显。术后病理诊断包括3例肺癌转移及1例肝癌转移。

术前CT血管成像（CTA）诊断的7例动静脉畸形患者，术中超声图像显示为不均匀高回声团块，并有粗大管腔样结构与之相连，CDFI显示团块内部及管腔内有高流量混杂血流信号，并根据多普勒色彩信号判断血流方向（图3）。血管走向、形态与术前CTA显示一致。术后病理符合动静脉畸形病理改变。

2例海绵状血管瘤患者的超声表现为不均匀等至高回声影，结构呈多腔隙状，边界不清晰，形状不规则，外周可见稍高回声带，CDFI显示内部混杂血流信号（图4）。与术前MRI诊断的海绵状血管瘤形态及引流血管走向相同，术后病理明确诊断。

1例脑脓肿患者的超声图像显示为病变内部低回声区，内部信号不均匀，外周为高回声囊壁，囊壁外周可见清晰高回声带（图5）。术后病理确诊脓肿，脓液培养明确病原菌为葡萄球菌。

脑寄生虫病可见病灶为条索状高回声影，回声均匀，形态与术前MRI表现基本一致，CDFI显示内部无血流信号（图6）。术前MRI显示的病灶形态、部位与之一致。术后病理报告为炎症包裹，虫体经寄生虫鉴定为猪囊尾蚴。

2.2 术中超声实体性占位病变体积与术前影像学测量结果比较 对照组与观察组实体性肿瘤及感染性病灶的体积分别为（6.06±2.43）cm3和（6.15±2.55）cm3，差异无统计学意义（t＝1.757, P＞0.05），提示术中超声测量病变体积基本与术前CT或MRI测量相符合。

2.3 手术切除效果 26例患者中，6例为位于中央区附近的占位病变，包括3例胶质瘤，2例转移瘤及1例动静脉畸形，在术中超声探测明确占位与脑组织关系后采取潜行皮质下入路，避开重要皮质功能区到达病灶完整切除占位。另有1例胶质瘤基底部与大脑中动脉M2段关系密切，2例窦旁脑膜瘤与上矢状窦中1/3紧密相连，经术中超声明确其关系后于显微镜下全切除。术后使用超声检查术腔，未发现明确病灶残留。术后患者行MRI复查，发现2例胶质瘤患者可疑存在残留，病变全切除率为93%（27/29）。术后6例功能区病变患者中，5例功能保存完好，1例出现一过性运动型失语，经积极治疗后痊愈出院。其余患者未出现手术相关并发症，无因手术死亡病例。术中超声检查时间在5～10min，未明显延长手术时间。

图1 A.超声显示胶质瘤回声，内有多发大小不一囊性改变（箭）；B.头颅MRI显示肿瘤病灶（箭）。图2 A.超声显示脑膜瘤回声均匀，内有镂空血管影（箭）；CDFI显示瘤周血流，肿瘤外围可见稍高回声水肿带（箭头）；B. MRI显示硬脑膜下占位病变，强化效应明显，轴位可见水肿带。图3 A.动静脉畸形声像，可见粗大引流血管影，CDFI显示彩色混杂血流信号（箭）；B.头颅CTA重建局部图片，可见相应粗大畸形血管（箭头）。图4 A.海绵状血管瘤声像，见内部腔隙状不均匀回声并在CDFI显示彩色混杂血流信号；B.相应MRI的病变及回流血管。图5 A.脑脓肿病变声像图，可见占位内部低回声且回声不均匀，外周清晰高回声带；B. MRI显示病灶，形态与超声表现一致。图6 A.脑内寄生虫声像表现为条索状高回声（箭），周围可见稍高回声炎性增生；B. MRI相应位置表现，形态基本一致（箭头）

3 讨论

在神经外科微创手术中，如何最大程度地切除颅内占位性病变，同时最大程度地保护脑组织，其关键在于对病变定位的准确性，因此神经系统定位导航存在有其必要性。目前影像学引导的神经导航技术包括有框架立体定向、无框架神经导航系统、术中CT或MRI系统以及术中超声定位技术[2]。其中超声定位技术相对于其余导航定位技术的优势在于可以实时反映颅内病变的位置、大小，且操作简便，无辐射，设备要求简易、经济，可反复操作。早期超声图像分辨率低，未能对颅内占位性病变提供良好的定位判断，难以获得详细的有效资料，且超声探头较大，在开颅手术有限的骨窗范围内难以灵活探测脑内病变的位置、大小及深度[1]。随着超声技术的发展，以上困难逐渐解决。根据文献[5]报道的参数，课题组所使用的超声仪器虽然不是神经外科术中专用的超声设备，但已经可以满足神经外科术中初步应用。

颅内常见恶性肿瘤，如胶质瘤，呈浸润性生长，无论从术前影像学或术中手术显微镜下，对分辨肿瘤边界均有一定难度。因此在胶质瘤切除手术中，切除范围界定较困难。在无术中超声引导时，仅凭术者脑解剖结构的基础知识结合术前影像学检查判断手术切除范围，可能导致肿瘤切除不完全，导致术后复发率升高，影响患者预后。Gerganov等[6]通过对术中超声与术前MRI对比研究，发现术中超声能清晰并准确显示肿瘤的边界及体积。张忠等[7]的研究也证实术中超声对于胶质瘤，尤其是低级别胶质瘤有良好的显示作用。本研究结果表明，术中超声能实时有效地显示肿瘤的位置、大小、与周围脑组织的关系，并可显示病变内和病变周围的血供情况，为手术切除提供了重要的参考资料，且术中超声探测肿瘤范围与术前CT和（或）或MRI资料无明显差异，证实术中超声对颅内占位病变手术的定位和引导有重要意义。同时本研究图像显示术中超声能够较好地分辨肿瘤的边界，尤其在胶质瘤等颅内恶性肿瘤的手术切除中，可以指导术者辨别肿瘤边界，且术中可反复操作，了解肿瘤是否有残留等，增加肿瘤全切率，结合术后头颅MRI检查，占位病变全切除率可达93%，有效减少了术后肿瘤复发的概率。结合术中操作发现，影响术中超声判断病变全切率的因素主要包括：①病变切除后残腔中有气体存留，影响超声图像的分辨。②术腔中通常会填塞少量止血材料，而超声不易分辨止血材料和残余肿瘤。③本研究采取的术中超声并未结合超声造影剂应用，使判断肿瘤残留的准确率有所下降。

针对脑内深部体积较小的病变，术中体位、脑皮质造瘘入路后脑压板对脑组织牵拉、脑脊液释放等会引起脑组织移位，给病变定位及手术切除造成困难[2]。本研究中有1例海绵状血管瘤患者，病变范围小，且位于右侧侧脑室三角区及内囊后肢旁，通过术中超声实时定位，快速准确地发现病变并完整切除，提示术中超声对于深部小病变的切除引导效果良好，减少在探查病灶时对正常脑组织的损伤。另外，对于颅内血管性疾病，包括动静脉畸形、海绵状血管瘤及动脉瘤等，术前对供血血管、血液回流方向等的正确判断，直接影响手术策略及手术治疗效果[8]，对于形态复杂、多条动脉供血的巨大颅内动静脉畸形尤为重要。本研究中通过术中超声探查，结合术前CTA检查结果，为手术提供了更多有效信息，从而减少术中误伤正常动脉、遗漏重要供血动脉的机会，尽可能避免因未完全切断供血动脉而提前截断引流静脉造成术中难以控制的出血，以达到减少术中出血、减轻对患者的创伤的目的。

术中超声具有实时性，可以避免由于患者体位变动、脑漂移所造成的定位偏差，所探测颅内病变与术前影像学基本一致，而且有耗时短、经济、使用方便、设备及技术人员要求不高等特点，结合术前CT或（和）MRI检查，对神经外科手术的微创技术开展，颅内恶性肿瘤、复杂脑血管病变的治疗均有良好的支持作用，值得在神经外科手术中进一步推广应用。

[1] 何文. 术中超声临床应用现状及进展. 中华医学超声杂志(电子版), 2010, 7(10): 1596-1601.

[2] Rasmussen IA Jr, Lindseth F, Rygh OM, et al. Functional neuronavigation combined with intra-operative 3D ultrasound: initial experiences during surgical resections close to eloquent brain areas and future directions in automatic brain shift compensation of preoperative data. Acta Neurochir (Wien), 2007, 149(4): 365-378.

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[4] 谭秋丰, 俞琴, 高淑红. 颅内出血体积测量方法的比较.法医学杂志, 2006, 22(5): 335-337.

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（责任编辑 张春辉）

Application of Intraoperative Gray Scale Ultrasound and Color Doppler Sonography in Intracranial Mass Resection

Purpose To assess the value of the intraoperative gray scale ultrasound and color Doppler sonography in intracranial mass resection.Materials and Methods The intraoperative real-time ultrasound data of 26 patients with intracranial lesions were compared with preoperative CT or MRI results. The size of the lesions and change of the surrounding tissue were analyzed. The diameters were measured on the sagittal, coronal and axial view in 17 cases and the volume was calculated, which was compared with preoperative imaging results. Surgical resection was under the guide of real-time ultrasound, and total resection rate was calculated and compared with postoperative MRI images.Results The extension of the lesions, the change of the surrounding tissue and the blood supply the lesions in 26 patients were detected by intraoperative ultrasound, which was in agreement with preoperative CT or MRI images. The volumes of the masses calculated by intraoperative ultrasound were in agreement of preoperatvie imaging results (t＝1.757, P＞0.05). Meanwhile, the surgical total resection rate was 93% based on the postoperative MRI.Conclusion Intraoperative ultrasound can accurately localized the intracranial masses, which is similar to CT or MRI. It is a convenient and real-time intraoperative imaging method for minimal invasive neurosurgery.

Brain neoplasms; Glioma; Intracranial arteriovenous malformations; Central nervous system venous angioma; Brain abscess; Neurosurgical procedures; Ultrasonography, Doppler, color; Intraoperative ultrasonography

郭 英

国家自然科学基金项目（30901542）。

2011-12-18

10.3969/j.issn.1005-5185.2012.08.018

2012-03-28

Department of Neurosurgery, the Third Affliated Hospital of Sun Yat-sen University, Guangzhou 510630, China

Address Correspondence to: GUO Ying E-mail: gzguoying@hotmail.com

中国图书资料分类法分类号

R739.41；R730.41