神经导航辅助显微手术切除大脑功能区胶质瘤☆

古嘉宇 胡天宇 苏月焦 屈善强 夏之柏○☆

人脑胶质瘤是最常见的颅内原发性恶性肿瘤，目前以显微手术切除后辅助放化疗等综合治疗为主[1]。肿瘤全切程度与胶质瘤术后生存期及生存质量密切相关[2]。但位于功能区肿瘤，术者常担心加重患者术后症状，常规显微手术切除效果未能令人满意。神经导航技术融合定位、影像等多种技术，可精确定位肿瘤，实时监测肿瘤边界，给大脑功能区胶质瘤切除提供了新的辅助手段[3-5]。本文回顾性分析中山大学附属第一医院2012年1月至2017年12月显微手术切除的大脑功能区胶质瘤99例患者的临床资料。

1 资料与方法

1.1研究对象纳入标准：①患者均为新诊病例，术后病理确诊为胶质瘤；②低级别胶质瘤MRI T2序列水肿带边界距功能区距离≤2 cm，高级别胶质瘤增强边界距功能区距离≤2 cm[6,7]；③患者对治疗方案知情并签署了知情同意书。排除标准：①患者无法配合本研究；②行术中唤醒或神经电生理监测、术中MRI、皮层下电生理监测。经我院伦理委员会批准，本组共选取2012年1月至2017年12月我院收治的大脑功能区胶质瘤患者99例，男 63 例，女 36 例，年龄 3～79 岁，平均（43±14）岁；患者均为右利手。按是否行术中神经导航，分为神经导航辅助显微手术组（简称神经导航组）和常规显微手术组（简称非神经导航组）。神经导航组46例，非神经导航组53例，两组患者性别、年龄、术前卡氏（Karnofsky performance scale，KPS）评分差异无统计学意义（P＞0.05，见表 1）。病灶部位：额叶47例，颞叶7例，顶叶11例，枕叶7例，额岛叶1例，额颞叶6例，额顶叶2例，额颞岛叶6例，额顶岛叶1例，额顶枕叶1例，颞顶叶2例，颞枕叶3例，颞顶枕叶2例，顶枕叶3例。相关功能区：中央回区 （皮质运动区及皮质感觉区）79例，视皮质9例，运动性语言中枢10例，感觉性语言中枢10例，视觉性语言中枢7例，其中涉及2处功能区10例，3处功能区3例。主要临床症状：癫痫29例，一侧肌力下降、感觉减退23例，言语障碍11例，视力下降2例，视野缺损1例。手术均由经验丰富的神经外科医师完成。

1.2影像学检查所有患者术前、术后行3.0 T颅脑MRI平扫+增强。MRI的解剖成像包括三维T1加权成像 （T1weighted image,T1WI）、T2加权成像（T2weighted image,T2WI）和T2液体衰减反转恢复（T2-FLAIR）。位于语言区术前加做血氧水平依赖（blood oxygen level dependent,BOLD）成像检查。弥散张量成像（diffusion tensor imaging，DTI）用于显示白质纤维结构。

1.3导航计划使用iPlan3.0（BrainLab）导入患者影像学数据，将相同解剖位置断面解剖图进行融合（image fusion），靶点描绘（object creation）确定肿瘤范围。低级别胶质瘤采用T2WI或T2-FLAIR序列融合描绘，高级别胶质瘤采用T1WI增强序列融合描绘。利用 “BOLD mapping”模块的分析功能，生成相关功能区的三维结构。利用“fiber tracking”模块进行锥体束重建。第一步，调整感兴趣区（region of interest，ROI）于病灶侧，内部到达内囊；第二步，调整ROI包括一侧大脑脚底；第三步，删除明显不属于锥体束的纤维，软件生成三维锥体束。

1.4手术方法神经导航组：将导航计划导入神经导航工作站。患者麻醉后用Mayfeild头架固定患者头部，以眼眶、鼻根、鼻尖等为定位点，用激光定位器进行表面注册，以导航探针确定患者定位点与解剖图完全一致，标记病变界限，设计头皮切口。打开硬脑膜前再次导航定位肿瘤边界，避开功能区。切除肿瘤过程中随时进行实时肿瘤边界定位。当术者根据自己经验判断肿瘤已完全切除或已到达功能区，且导航提示肿瘤切除已达边界或已到达功能区，肿瘤切除手术停止，术区充分止血。

非神经导航组：术者根据术前影像资料及经验，制定手术计划，设计手术切口。显微镜下判断肿瘤边界及功能区位置，避开功能区，最大限度切除肿瘤。

1.5手术疗效评估比较两组患者肿瘤切除程度、术后KPS评分及临床症状改善情况。根据患者术前及术后颅脑MRI影像计算术前肿瘤体积及术后残留肿瘤体积。根据患者术前及术后7 d的症状及体征，并观察术后是否出现并发症，采用KPS评分对患者手术前后功能状态进行评估，KPS评分越高，神经功能越好。术前有相应临床症状的患者，根据其术后症状有无缓解或消失，评估患者症状是否改善。

1.6统计学分析应用SPSS 20.0进行统计学分析。计量资料数据以均数±标准差（x±s）表示。采用Mann-WhitneyU秩和检验分析肿瘤的切除程度，配对样本t检验比较手术前后KPS评分，两配对样本McNemar检验评估术后症状改善情况。其余计量资料对比采用两独立样本t检验，计数资料对比采用Pearson χ2检验。检验水准α=0.05。

2 结果

2.1手术切除结果99例大脑功能区患者，神经导航组46例，非神经导航组53例。两组患者肿瘤最大径有统计学差异（t=-2.247，P＜0.05，见表 1）。 与非神经导航组全切率73.6%（39/53）相比，神经导航组肿瘤全切率达91.3%（42/46），两组全切率差异有统计学意义（Z=-2.343，P＜0.05），见表 2。

按肿瘤大小，肿瘤最大径≥3 cm患者89例，神经导航组38例，非神经导航51例。神经导航组与非神经导航全切率分别为 89.5%（34/38）和72.5%（37/51），两组全切率差异有统计学意义（Z=-2.040，P＜0.05）。 肿瘤最大径＜3 cm 患者 10例（神经导航组8例，非神经导航组2例）均达全切除。

2.2术后功能及症状与术前相比，神经导航组术后34例症状缓解或消失，症状改善率77.3%（34/44），非神经导航组术后34例症状缓解或消失，症状改善率64.2%（34/53）。两组术后症状改善率均高于术前，差异有统计学意义（P＜0.05）。除1例（肿瘤最大径＜3 cm）非神经导航组出现术后一侧肌力下降外，其余患者术后未出现症状体征加重或新的并发症。神经导航组和非神经导航组术后KPS评分均较术前KPS评分高，差异有统计学意义（t=-12.671、-6.254，P＜0.01），两组术后症状缓解率、术后KPS评分无统计学差异（P＞0.05）。

2.3典型病例

病例1，男，24岁，因发作性意识不清伴四肢抽搐5年入院。无阳性体征。颅脑MRI提示左侧额叶中央回区胶质瘤（图1A-E）。全身麻醉下取左额近窦入路，术中神经导航，显微镜下完全切除病灶。术后未见抽搐，四肢活动可，肌力、肌张力正常；双侧感觉对称，无异常。术后1周复查MRI显示未见肿瘤残留（图1F-J）。术后病理确诊为多形性黄色星形细胞瘤，WHOⅡ级。

表1患者一般资料调查结果

表2手术切除情况及术后疗效结果

病例2，男，60岁，因言语障碍10余天入院，表现为言语表达不流利，找词困难，理解力尚正常。颅脑MRI平扫+增强+BOLD提示左侧颞叶胶质母细胞瘤，病灶与左额下回后部运动性语言中枢及视觉性语言中枢邻近（图2A-C）。左侧改良翼点入路，术中神经导航辅助显微手术全切除病灶。术后言语表达能力较术前明显提高。术后1周复查MRI显示未见肿瘤残留（图2D-F）。术后病理确诊为胶质母细胞瘤，WHOⅣ级。

3 讨论

大脑半球功能区涉及肢体运动、感觉、语言理解表达及视觉，相应部位皮层受损可导致患者对应功能障碍，严重影响生活质量。既往，术者往往顾及患者术后功能，对于相关部位的肿瘤切除不尽理想。随着影像技术的发展，术中导航得到越来越多的应用[8-10]，本研究显示，两组患者术后KPS评分和症状缓解大致相当（P＞0.05），神经导航组肿瘤全切率达91.3%，非神经导航组仅为73.6%（P＜0.05）。神经导航显微手术明显提高了肿瘤全切率，且不增加术后并发症。对于重要功能区的手术，现在有开展联合术中MRI、术中唤醒及神经电生理监测等技术，以保护功能区，提高肿瘤全切率。但后者存在造价过高及费时等不足。可见，对于大脑功能区胶质瘤手术切除，神经导航辅助显微手术更具有普遍意义。

研究表明，肿瘤边界距离功能区≤2 cm的区域被认为与功能区结构相关[11]。在本组病例中，我们选取术前影像学显示肿瘤边界距功能区距离≤2 cm的病例作为研究对象。另一方面，由于胶质瘤术后复发常位于原发部位，多在手术切除边界2 cm内[12]。因此，神经导航辅助显微手术切除功能区胶质瘤的远期效果有待进一步研究。

肿瘤大小对于手术切除程度也有一定的影响，有报道将CT或MRI测量最大直径＜3 cm的病灶定义为小病灶[13,14]。小病灶术中难以精确定位，尤其是低恶度功能区胶质瘤在显微镜下与正常脑组织的边界往往难以确定，这对精确切除肿瘤及保护功能区是一项挑战。神经导航辅助显微手术切除这类肿瘤有自身优势，本组10例小病灶，均达到全切除，但常规显微手术有1例术后症状加重。≥3 cm的病灶常存在占位效应及可能的周围水肿，易造成周围脑组织挤压而偏离原来的解剖位置。本组肿瘤≥3 cm的病例，与非神经导航全切率72.5%相比，神经导航组全切率达89.5%（P＜0.05）。所以，无论肿瘤大小，神经导航辅助显微手术都使患者近期获益。

图1 A-E:左侧额叶中央回区多形性黄色星形细胞瘤患者术前颅脑MRI。A，轴位T2WI；B，冠状位T2-FLAIR；C，轴位T1WI增强；D，冠状位T1WI增强；E，矢状位T1WI增强。F-J，左侧额叶中央回区多形性黄色星形细胞瘤患者术后7 d复查颅脑MRI。F，轴位T2WI；G，冠状位T2-FLAIR；H，轴位 T1WI增强；I，冠状位 T1WI增强；J，矢状位 T1WI增强

图2 A-C：左侧颞岛叶胶质母细胞瘤患者术前颅脑MRI。A，轴位T1WI增强；B，冠状位T1WI增强；C，矢状位 T1WI增强。 D-F，左侧颞岛叶胶质母细胞瘤患者术后7 d复查颅脑MRI

尽管如此，神经导航亦有其自身不足，由于患者手术体位、脑脊液释放致术中脑组织漂移、脑重力作用及肿瘤切除等均可引起导航图像与实际位置不符，影响导航准确性。除术中MRI检查外，临床上尚可以结合术中超声等协助术者确定肿瘤边界，减少脑漂移影响[15-17]。

总之，神经导航辅助显微手术切除大脑功能区胶质瘤，达到不增加术后并发症，最大程度切除肿瘤，提高生存质量，具有推广应用价值。