术中超声联合神经导航应用于低级别胶质瘤显微手术

张国臣，赵四军，韩 磊，王重韧，尤 宇，徐 欣，赵 明

(郑州大学附属肿瘤医院神经外科，河南 郑州 450008)

低级别胶质瘤(low-grade glioma，LGG)是指WHO Ⅰ级和Ⅱ级胶质瘤，采用显微外科手术在最大范围内安全切除肿瘤是其首选治疗方案。LGG与高级别胶质瘤不同，其血供不丰富，血管源性水肿和占位效应亦不常见，MR增强扫描不强化、边界不清，且显微镜下瘤体颜色与正常脑组织类似，术中不易分辨。术中超声(intraoperative ultrasound，IOUS)可实时显像，于术中进行诊断及鉴别诊断，临床应用逐渐广泛[1-3]。神经导航可于术前、术中精确定位颅内病灶，是一种广泛普及的非常成熟的辅助技术。本研究探讨IOUS联合神经导航在LGG显微手术中的应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2017年3月—2018年3月于我院经术后病理证实的34例LGG患者，男17例，女17例，年龄11～69岁，平均(45.6±12.3)岁；肿瘤位于额叶16例，颞叶5例，岛叶7例，小脑1例，5例侵犯2个及以上脑叶；病理分型：星形细胞瘤WHO Ⅱ级25例，少突胶质细胞瘤WHO Ⅱ级8例，少突星形细胞瘤WHO Ⅱ级1例；首发症状：癫痫发作10例，头痛/头晕17例，肢体麻木/无力3例，视物模糊1例，记忆力下降1例，体检发现2例。排除术前MR增强扫描存在强化及术后病理提示高级别胶质瘤或其他肿瘤患者。本研究经我院伦理委员会审核并批准。

1.2 仪器与方法 采用BK Flex Focus 1202型超声诊断仪，8862型(频率5.0/6.5/8.0/10.0 MHz)和8863型(频率5.0/6.5/8.0/10.0 MHz)神经外科专用扇形多频探头，电子凸阵式传感器，接触面积分别为29 mm×6 mm和6.4 mm×5.0 mm。采用TRIATMPlus神经外科手术导航定位系统(Medtronic Navigation Inc)。术前行头部CT平扫(图1A)、头部MR平扫及增强扫描(图1B～1E)，手术时以Mayfield头架固定患者头部，按神经导航常规操作方法确定手术切口、制定手术入路及手术方案(图1F)；开颅去除骨瓣，剪开硬脑膜前，分别以神经导航(图1G)和IOUS定位肿瘤(图1H)，确定切除方向、深度及范围；剪开硬脑膜后，在切除肿瘤过程中，应用IOUS实时、反复、动态地以多切面及多角度进行探查(图1I)，并根据声像图判断肿瘤切除程度[4]，以回声厚度5 mm为界决定是否继续切除[5]，直至切除肿瘤满意为止(图1J)。

图1 患者男，48岁，左额叶LGG A.术前CT平扫示左额叶斑片状钙化(箭)；B～E.术前T1WI(B)、T2WI(C)、T2 FLAIR(D)、增强(E)图像示病灶(箭)占位效应不明显、周边无水肿、无强化；F.开颅前神经导航辅助确定手术切口和入路(箭)；G、H.去除骨瓣后于硬脑膜外分别用神经导航(G)和IOUS(H)定位肿瘤，超声下见钙化灶(箭)伴后方声影(△)；I.显微镜下肿瘤切除满意后IOUS探查，见少许残留(箭)，继续切除；J.IOUS再次探查，显示肿瘤全切除；K.术后CT平扫见钙化灶全切除，未见术区血肿；L.术后T2 FLAIR图像示肿瘤全切除

1.3 观察指标 术后24 h内复查头部CT平扫，判断肿瘤切除情况及有无术区血肿(图1K)；72 h内复查MR平扫及增强扫描，评价肿瘤切除程度[6]，以T2 FLAIR序列(图1L)为基准，对比术前和术后肿瘤体积。影像学判断肿瘤切除程度标准：全切除，100%切除肿瘤或扩大切除；次全切除，切除>90%；大部分切除，切除60%～90%；部分切除，切除<60%。观察患者术后是否出现脑挫伤、脑出血等IOUS相关不良事件以及颅内感染、脑血肿等并发症。

2 结果

对34例LGG患者各以IOUS联合神经导航探查3～8次，平均(5.21±1.63)次/例，肿瘤发现率100%(34/34)，定位准确率100%(34/34)。

正常脑组织声像图表现：脑回为较均匀的极低回声影，脑沟因蛛网膜的存在为较高线状回声，侧脑室、脑脊液为无回声，大脑镰、小脑幕、脉络丛、硬脑膜为高回声。声像图示LGG与正常脑组织回声差异明显，表现为均匀一致、弥漫性较高回声，多数较规则，边界较清楚，常不伴有瘤周水肿和囊性变；有少突胶质成分时可合并钙化，表现为高回声，且钙化后方伴声影。

术后72 h内MRI示肿瘤影像学全切除27例(27/34，79.41%)，次全切除3例(3/34，8.82%)，大部分切除4例(4/34，11.76%)。术后出现颅内感染2例(2/34，5.88%)，经抗感染治疗后好转；2例(2/34，5.88%)首发症状为肢体无力者术后肢体肌力下降，经后期康复有所恢复；其他患者神经功能均稳定和/或不同程度改善，无机械性脑挫伤、脑出血、脑血肿及死亡者。

3 讨论

LGG患者预后与肿瘤切除程度直接相关[7]。因术中LGG与正常脑组织类似，不易分辨，故LGG手术中最需解决的问题是如何分辨肿瘤与脑组织边界，以提高肿瘤切除程度。既往多根据肿瘤质地和解剖位置进行判断，对术者经验要求较高，且无直观的术中影像可供参考。

作为一种常用辅助技术，神经导航可于LGG术前透过颅骨精确定位肿瘤并设计手术入路，且其融合程序可将CT、MRI等影像学资料进行融合并指导手术[8]。但神经导航有其固有的局限性：①术前影像学检查时需进行薄层扫描，对设备及技术要求较高；②在切除肿瘤过程中，由于脑脊液流失及肿瘤逐步被切除，特别是肿瘤较大时，将不可避免地出现脑组织移位，导致肿瘤残留[9]，其中不乏非功能区肿瘤残留。术中实时影像学信息可观察脑组织移位情况，提高肿瘤切除程度。目前可用于观察脑组织移位的术中实时影像学方法有术中CT、MRI、超声及共聚焦显微镜等[10]。术中CT有辐射，术中MRI费用高不易普及，且二者成像均需要一定时间，不能达到真正意义上的实时成像；而IOUS所发射的超声波可在脑组织等介质中传播，在颅内不同回声的介质分界面上发生反射、折射、衍射、散射等现象，可实时成像，操作简便、成本低，并可反复、动态、多角度、多切面探查，且无辐射、无创伤、无场地要求，已广泛应用于临床诊断及治疗中。IOUS适用于LGG手术的理论基础为LGG回声、质地与脑组织有一定差别。贾文清等[11]认为IOUS判断肿瘤残余的特异度为74.5%，敏感度达94.9%。本组LGG肿瘤质地均较韧，IOUS实时成像定位准确率达100%。但IOUS也有其本身固有的缺点，如不能透过颅骨、不能用于开颅前定位指导手术入路，成像质量不及CT和MRI，且随着超声传播，其信号逐渐衰减，对深部病变与正常组织分辨不清，以及对操作者水平及经验依赖等。

本研究对34例LGG患者进行IOUS联合神经导航，肿瘤发现率及定位准确率均为100%(34/34)，肿瘤影像学全切除79.41%(27/34)、次全切除8.82%(3/34)、大部分切除11.76%(4/34)，术后仅2例出现颅内感染，提示IOUS联合神经导航可精确定位LGG，实现在最大程度上安全切除肿瘤。在IOUS联合神经导航应用于LGG显微手术过程中，笔者积累了以下经验：①两者均有其技术本身不可避免的缺点，且不能随技术进步而得到纠正、改善，单一技术终显不足，两者联合可相辅相成，取长补短，达到最大程度安全切除肿瘤的目的；②由于LGG在增强扫描中不强化，神经导航不易分辨，可将T2WI与增强序列图像融合，以指导手术；③本组IOUS为二维成像，与常规CT或MRI轴位、冠状位、矢状位等显示的标准解剖位置不同，超声图像随探头所处位置及方向的改变随时变化，要求术者在操作中应按规律(如自前向后、由内向外等)动态探查肿瘤及毗邻正常组织结构，且应掌握一定的颅脑超声学知识，在探查肿瘤过程中，为辨别方向、深浅等，可先探查不易移动的正常结构，如侧脑室、大脑镰、小脑幕、脉络丛等，据以分辨肿瘤位置、大小及毗邻；④IOUS为真正意义上的实时、动态成像，对于显微镜下可疑肿瘤残留部位，可以放置双极电凝镊等作为标记，再以IOUS实时探查双极电凝镊位置，判断是否为肿瘤残留；⑤王怡等[12]认为肿瘤切除后，术腔边缘内壁上附有微小血栓，其声像图表现为带状强回声，有时伴声影，可能影响IOUS对残留肿瘤的判断，故在常规显微镜下切除肿瘤后探查肿瘤是否残留时应尽量彻底止血，至少不能有活动性出血，且需尽量去除明胶海绵等止血材料，将术腔注满生理盐水后反复进行探查；⑥本组对于肿瘤是否残留的判定标准参照贺焱等[5]的方法，以5 mm为界，如高回声厚度<5 mm，考虑肿瘤已全切除，≥5 mm则考虑肿瘤残留；⑦术毕缝合硬脑膜后，在回纳骨瓣前，可用IOUS再次探查术区有无出血。

不足与展望：与术中CT、MRI相比，IOUS图像分辨率较低，较难发现位置较深、较小的病变(尤其是直径<3 mm病变)，且对于高级别胶质瘤等伴有瘤周水肿或胶质增生带的肿瘤，其分辨边界的敏感度较低[13]。利用CEUS可以提高IOUS成像质量，尤其是可配合使用与肿瘤组织特异性结合的靶向微泡造影剂，使肿瘤特异性强化，以提高IOUS的敏感度[14]。三维IOUS可获得立体、清晰、均一的超声影像[15]，虽然目前尚未普及，但未来发展可期。