实时超声在神经外科手术中的应用

陈启文，陈 兵*，吴成坤，岑学程，廖壮槟，黄拔齐，龙霄翱，吴伟川，杨 帆，邓东丽，陈雪松 （广东医科大学附属医院 . 神经外科；. 超声科，广东湛江 5400）

术中实时超声(intraoperation ultrasonography,IUS)可为神经外科术中诊断提供了低成本的实时成像。神经外科医师在手术过程使用超声实时监测引导手术，能有效提高病灶切全率[1]。我们对14 例颅内病变患者实施术中实时超声辅助下神经外科手术治疗，疗效满意，现报道如下。

1 资料和方法

1.1 一般资料

选择2016年1月－2018年10月我科收治的颅内病变患者。纳入标准：神经外科需行手术治疗的颅内肿瘤、脑脓肿、颅内血肿、颅脑损伤病例。排除标准：术前、术中死亡患者及有严重心肺基础疾病患者。入选14例，其中男8例，女6例；年龄34～83岁，平均(52.0±5.8)岁；手术时间为4～6 h，胶质瘤4例，脑膜瘤、高血压脑出血、颅脑损伤各3例，脑脓肿1例。

1.2 方法

根据术前影像学资料设计皮瓣，打开硬脑膜前使用丹麦BK ultraview800超声机，专用神外探头，频率5.0～10.0 MHz，用医用无菌薄塑料保护套包裹5 MHz 凸弧形探头及缆线，无菌套与探头表面密切接触后能使空气得以排除，从而削弱声能损失。在硬脑膜表面使用超声扫描，不断滴注无菌生理盐水作为耦合剂以改良成像，并随时进行实时图像分析，可设计硬膜切口。根据实时超声指导切口硬膜后，在脑组织表面再次行实时超声扫描，判断病灶有无移位，然后对病灶进行3个平面(轴、冠、矢状平面)和任意平面的多角度多层次扫描,并且结合术前的CT、MRI影像学结果，探测病灶与周围脑组织的关系，以避开重要的血管神经及功能区，选择最佳皮层切口。计算病灶与皮层表面的距离及病灶的形态和大小。在颅内肿瘤及脓肿手术中，术中超声主要用于判断肿瘤及脓肿的位置及大小，指导术中手术路径和术中实时判断有无病灶残留，以便及时行扩大清除。对于颅内损伤及高血压脑出血患者，主要用于引导颅内血肿及脑挫伤灶的清除，尤其对于术前CT证实有多个血肿，或血肿清除后颅内压仍然较高及术中脑膨出患者，可将探头至于血肿清除部位或可疑血肿部位进行多角度多层次扫描，如发现新病灶，继续行手术清除，直至B超复查结果为阴性。

1.3 观察指标

分析超声实时监测下手术治疗14例颅内病变患者的术中实时超声图像表现及特点，观察其病灶检出率、病变切/清除率及术后3个月患者临床症状。

2 结果

2.1 病灶检出率及病变切/清除率

14例在术中超声辅助下均成功被检出，病变检出率达100%，术中超声影像与术前CT及磁共振所示病灶的数量、位置及范围大致相仿。本组14例中有8例为非急诊手术病例，行病变全切除6例，另2例因病变位置较深，术中B超显示病变与周围重要结构和组织联系紧密而行次全切；余6例为急诊手术的颅内血肿患者均大部分清除。本组病变全切/清除率85.7%。在开颅减压后，术中B超声检查后定位血肿发现，5例血肿与术前定位有一定程度的漂移，另1例在其他部位出现新的血肿，均依据术中实时超声结果采取进一步手术处理。

随访至术后3个月，本组所在患者术后一般状态尚可，无死亡及术后颅内感染病例。

2.2 实时超声图像表现及其特点

2.2.1 胶质瘤 胶质瘤在术中超声图像下表现为单发实质性均质高回声或不均匀混杂回声，与周围组织边界可较清或不清，未见明显包膜回声，也有少数呈囊实性混合回声，表现为囊性部分无回声区及实性部分结节状均质高回声混合声像，亦无明显包膜声像如图1所示。病灶周边可显示脑组织受压、移位及脑组织水肿，水肿声像回声表现为较病变低但较正常脑组织偏高，术后病理可证实为水肿脑组织而非胶质瘤组织。

图1 术中超声辅助右侧颞顶枕叶星形细胞瘤切除术

2.2.2 脑膜瘤 脑膜瘤在术中超声图像下表现为：单发球型或分叶状实性回声团，回声较均匀，可呈高回声或高、等、低混杂回声为主，部分病变可见钙化灶，表现为伴声影的强回声。少数脑膜瘤为囊实性，囊性部分表现为无回声区，实性部分呈现均质高回声。病灶边界清晰，可见纤细强回声包膜。

2.2.3 脑内出血 急性颅内血肿回声较正常脑组织强，回声均匀或混杂以强光点主，边界模糊，形状不规则，与周围回声较弱的脑组织有明显的界限。外伤性脑内血肿以浅部血肿多见，深部血肿多位于白质内，范围较大时可破入脑室内，脑室内血肿表现为脑室扩大，无回声的脑脊液区域间不规则强回声区。硬膜外血肿表现为靠近颅骨内板边缘的梭形强回声，边界清晰，形态多固定。硬膜下血肿为弧形或新月形，并且硬膜下血肿因受脑脊液稀释的影响，可表现为低回声、等回声及强回声。如出血量少，回声偏低，如出血流多，则回声强。如图2所示为术中超声辅助左侧额叶脑出血破入脑室病例。

2.2.4 脑挫裂伤 脑挫裂伤多表现为不均质强回声区，边界欠清晰，形态不规则，内可见单发或多发小片状低回声区(正常脑组织)。

2.2.5 脓肿 脓肿病灶可单发或多发，术中超声图像显病灶内呈大小不等多个液性暗区，形态规则，边界清楚，周围有较厚的环形高回声。

图2 术中超声辅助左侧额叶高血压脑出血破入脑室血肿清除术

3 讨论

3.1 术中超声定位的优势及特点

神经外科手术中对病灶的准确定位和定性，能够减少副损伤，提高手术质量[2]。然而由于开颅后颅内压的变化，可引起颅内病情的移位，因此术中打开骨瓣后，利用超声对开颅后病灶的探查，可更精确地显示病灶的位置、大小及形态[3-4]。超声无法穿透骨骼，但在开颅手术中去除了骨瓣，为超声仪器提供了良好的窗口。与MRI和CT相比，术中超声具有以下优点：(1)超声术中操作较简易，无需术前准备；(2)在手术过程中，可提供实时的影像监测系统；(3)超声可反应脑肿瘤等血管的血供即血流变化(如图3所示)，测定并准确判断深部动、静脉情况。

图3 右额叶星形细胞瘤彩超下的血流成像

本组14例颅内病变术中超声影像大致可分为两类：(1)囊性病变：病变表现为无回声或者低回声区，回声是否均匀取决于病变的性质及囊性病变内容物。脓肿腔表现为无回声区或低回声区，脑脓肿壁表现为界线清晰的厚薄不均的强回声。(2)实性病变：表现为强回声或等回声圆形、类圆形或不规则形团块。胶质瘤边界欠清，呈现强回声或稍强回声，与胶质瘤病理分型相关。脑膜瘤边界清晰，有包膜回声，呈密集细点状均匀强回声，如有瘤内软化灶或出血，可呈现回声不均匀声像[5-6]。

如图4所示，应用术中实时超声可准确定位深部位置的病灶，并在超声引导下切除病灶。利用MRI和CT与术中超声相结合，术中超声联合神经导航，能够解决术中出现的“脑漂移”问题，提高了手术定位的精确性[7]。超声与神经导航的结合有利于更直观显示病灶，这样使得神经外科医师更好地切除残余肿瘤[8]。

神经外科手术中的两大主要关键点在于“止血”与“暴露”，而超声实时引导为此提供了很大帮助与支持。术中超声大大降低了脑肿瘤切除术后的致残率与死亡率[9]。外科医师仅依靠肉眼观察及镜下观察是很难准确切除瘤质，并且在传统手术中，根据术前影像学来确定病灶切除程度，以及结合术中肉眼或镜下所见来对病灶的切除体积进行预测，这样难免会有残余。而在术中超声的实时监测下，能有效提高病灶切全率[10-11]。

图4 超声实时监测下左侧额叶星形细胞瘤切除术的手术轨迹与重要结构的位置关系

3.2 术中超声定位的局限性

但术中超声实时定位技术也有一定的局限性：(1)因为超声无法透过颅骨，在打开颅骨前无法进行探查，所以在手术皮瓣设计方面无法起到指导作用，仍需要靠术前影像学定位设计皮瓣。(2)手术入路及骨窗设计方面存在不足，如骨窗位置及大小设计不好，亦会影响B超成像及探查。B超成像的显示质量与很多原因有关，包括空气、血流、仪器等因素，在组织辨别程度上远不如CT和MRI准确[12]。虽然可探测病灶血流关系名，但对于功能区等相对重要的结构和颅底层面辨别也存在不足。(3)B型超声波由于伴随病灶距离的增加而发生衰减，故在体积较小和位置较深的病灶定位上存在困难，与探头距离超过5～6 cm和直径<5 mm的病灶，其定位的准确程度会存在一定程度的下降。(4)因为术中B超扫描的随意性和实时性决定了B超显示的为非标准断层扇形切面，一般临床医师在未掌握和熟释脑补非标准断层解剖标志的情况下难以独立操作完成探查，需与熟释此类解剖的临床医师或超声科医生共同完成。

3.3 应用术中超声辅助脑病损切除的应用体验及经验总结

在探头和 B 超实时监测过程需严格执行无菌操作，操作应当小心轻柔，对暴露区做连续或断续扫描后，确定病灶深度、范围和方向，选用最近距离做切入点，对于功能区病灶或位置深在的病灶，可根据手术设计方案引导术者潜行入路。

由于超声成像原理的限制，图像显示存在探查深度和分辨率的矛盾 高频探头可精确显示表浅病灶的细节，但无法探查部位深在的病灶，而低频探头虽可以显示部位较深的病变，但图像和引导精确度受限，因此在应用B超实时监测技术行神经外科手术时对于病变范围较大、部位较深或与周围组织界限不清的病灶先使用低频探头进行操作，发挥其在探测范围方面的相应优势掌握病灶的部位、大小、与周围组织的界限及关系等相关信息；随后再使用高频探头，根据其回声变化探查病变内部的细微结构，并在术中进行实时监测，掌握病变残余多少，监测切除程度。

术中使用B超监测病变的切除大小时要尽可能使探头位于非功能区，病变切除后可立即再次扫查，探查是否存在残留。同时应留意病变切除后脑组织发生漂移、原病变处可暂时出现小的空洞等相关原因，此时可嘱术者行生理盐水填充做为透声窗，达到方便监测的目的。

在病变切除前，可将病变、正常脑组织和水肿带做出较清楚的鉴别，在术中提供较精确的切除范围于术者。但有时病灶切除主体后，因为无法进行回声对比，部分病变周围的水肿带与残留的病变回声相近，区分较困难；同时术中因填充止血棉片、冲入生理盐水等原因产生气泡，造成图像显示受影响，此时需要及时沟通术者，帮助其将不确切的病变尽可能在术野中暴露，决定切除与否。

鉴于术中B超仅可在骨窗范围内进行，骨瓣的部位、大小正确与否、是否合适将直接决定术中B超监测探查范围的大小和显示病变的完整与否，要求术者对CT及MRI等影像学定位知识有准确的掌握，同时应当使用体积尽量小巧、使用灵活的探头。同时B超图像通常呈现的是非标准化的断面图像，随意性较大，因此要求操作者及术者对脑的局部解剖非常熟悉，才能准确判断超声影像正确引导，避免损伤正常组织。