神经导航辅助下显微手术治疗幕上脑胶质瘤

吴鸣, 罗良生, 樊友武, 林忠, 吴有志, 史岩, 吴维宁

脑胶质瘤是中枢神经系统最常见的肿瘤,其特征是边界不清,浸润生长。手术切除肿瘤是其最主要的治疗方式,肿瘤切除程度直接影响患者的预后。传统手术显微镜下肉眼难以分辨肿瘤边界,导致肿瘤全切率低。中国脑胶质瘤诊疗规范(2018版)推荐应用新型手术辅助技术,包括神经导航、术中MRI实时影像导航、5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid, 5-ALA)荧光显像和术中B超实时显像,有助于判断肿瘤边界和提高肿瘤切除率,而神经导航为首选推荐(2级证据)[1]。神经导航系统具有定位准确、无创和易普及等优点。本研究回顾性分析南京市第一医院神经外科使用神经导航辅助下显微手术治疗幕上脑胶质瘤患者的临床资料,报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2013年2月至2019年3月南京市第一医院神经外科收治的幕上脑胶质瘤患者43例。纳入标准:① 年龄18～80岁;② 首次发现脑胶质瘤,在我科行显微手术治疗,术后常规随访3个月以上。③ 无其他恶性肿瘤或其他严重疾病。按手术方式不同分为两组:导航组22例,对照组21例。两组患者一般资料差异无统计学意义(P>0.05,表1),具有可比性。

表1 导航组与对照组患者的一般资料比较

临床特征导航组(n=22)对照组(n=21)统计量P值性别(男/女)12/1013/8χ2=0.2390.625年龄(岁,x±s)55.3±13.752.1±12.3t=0.8110.422肿瘤部位(例)χ2=0.4460.931 额叶78 颞叶55 额顶交界区64 枕叶44病理分级(例)χ2=0.2060.650 Ⅰ～Ⅱ级1210 Ⅲ～Ⅳ级1011

1.2 手术方法

1.2.1 导航组 采用神经导航下显微手术治疗。患者在术前常规行头颅CT及MRI平扫+增强检查基础上加做薄层MRI扫描,层厚1.5 mm,层间距0,矩阵256×256,从鼻尖处开始轴位扫描至头顶,数据导入Brain Lab导航系统,完成术前导航规划。麻醉成功后安装Mayfield头架固定患者头部,再安装导航参考球架,调整红外线摄像机臂,范围包括参考球和患者面部解剖标志,使用激光笔完成注册。然后根据肿瘤周围解剖结构关系,利用导航系统规划出最佳手术入路,尽量减少对正常脑组织的损伤。导航探针标记出肿瘤体表投影范围,选择大小合适的头皮切口及骨窗。手术中切开硬脑膜后,再次使用导航探针确定肿瘤深度及边界范围,避开重要脑血管及功能区,在导航探针指引下利用显微镜尽量沿肿瘤边界切除。

1.2.2 对照组 采用传统显微手术治疗。患者术前常规行头颅CT及MRI平扫+增强检查,根据术前影像检查结果及术者临床经验设计手术入路切口,在显微镜下仔细分辨肿瘤范围,沿肿瘤边界切除,避免损伤重要脑血管及功能区。

两组患者均由同一组医生完成手术。

1.3 观察指标

术后第1 d复查CT,术后第2～7 d复查MRI平扫+增强,观察并记录两组的肿瘤全切除率、手术时间、住院时间和术后并发症发生率,于术前及术后3个月采用Karnofsky功能状态(KPS)评分评价手术效果。

1.4 统计学方法

2 结果

导航组的肿瘤全切除率和术后3个月KPS评分均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。而两组的手术时间、住院时间和术前KPS评分差异均无统计学意义(P>0.05)。导航组术后出现颅内感染1例,肢体偏瘫2例,肺部感染6例；对照组术后出现颅内感染1例,肢体偏瘫3例,肺部感染5例。两组间并发症发生率差异无统计学意义(P>0.05),见表2。

表2 导航组与对照组患者的手术资料比较

手术资料导航组(n=22)对照组(n=21)统计量P值肿瘤全切除率 [例(%)]17(77.3)10(47.6)χ2=4.0440.044手术时间(min,x±s)274.32±40.66263.10±40.73t=0.9040.371住院时间(d,x±s)16.09±2.0716.95±2.18t=-1.3300.191术前KPS评分(x±s)77.27±10.3272.38±11.36t=1.4790.147术后3个月KPS评分(x±s)90.45±11.3380.95±14.46t=2.4050.021颅内感染 [例(%)]1(4.5)1(4.8)-1.000*肢体偏瘫 [例(%)]2(9.1)3(14.3)χ2=0.0030.956肺部感染 [例(%)]6(27.3)5(23.8)χ2=0.0680.795

注:*为采用Fisher精确概率法所得P值

3 讨论

目前脑胶质瘤手术治疗的原则是最大安全范围内切除肿瘤,尽量保留正常神经功能,避免术后出现生活质量大幅下降。肿瘤切除程度是影响脑胶质瘤预后的重要因素,肿瘤全切除率高,可明显降低术后肿瘤复发率,延长患者的生存期[1]。Roberts于1986年首次报道使用神经导航系统,随着30多年的快速发展,神经导航系统在许多疾病治疗中得到推广应用,包括脑胶质瘤、颅底肿瘤和脑血管疾病等[2]。神经导航系统在脑胶质瘤手术治疗方面的优势明显,术前在导航工作站可以标记显微镜下无法识别的神经功能区,术中利用导航探针识别肿瘤和功能区,尽量保留正常神经功能,改善患者术后的生活质量[3]。Wirtz等[4]使用神经导航系统对52例胶质母细胞瘤患者行手术治疗,术后复查MRI显示肿瘤全切除率达31%,而传统手术组的肿瘤全切除率仅为19%,患者术后的平均生存期亦较传统手术组延长,说明使用神经导航辅助手术可以明显改善脑胶质瘤的治疗效果。苏国辉等[5]认为利用神经导航技术个体化选择手术切口及手术入路可以提高肿瘤全切除率并改善患者预后。本研究通过神经导航系统术前准确定位肿瘤,设计大小合适的手术入路切口和骨窗,避免无效的脑组织暴露;术中导航定位肿瘤边界,选择临近脑沟进入,将正常神经血管结构尽量保留,提高肿瘤的全切除率。神经导航系统的应用还可以弥补年轻医生手术经验的不足,提高年轻医生对肿瘤与周围结构三维解剖关系的理解。

神经导航系统在脑胶质瘤手术应用中需要保证准确性,开颅手术后脑移位是影响神经导航准确性的重要因素。研究表明脑组织的牵拉、脑脊液的流失、大范围实质肿瘤切除和囊性肿瘤囊液流失导致脑组织塌陷都会引起脑移位[6]。杜固宏等[7]使用神经导航系统辅助显微镜手术治疗80例脑胶质瘤患者,发现术中导航平均漂移(6.55±3.19)mm,而且浅表部位胶质瘤比丘脑、脑干等深部胶质瘤的漂移程度更大。为了减少这种漂移误差,笔者的经验是:① 避免手术时间过长,减少体位变化引起的脑组织移位,合理使用脑压板将移位的脑组织复位。② 术中避免过早打开脑室系统和脑池,避免过度释放脑脊液,减少甘露醇的使用。③ 肿瘤切除时先沿导航定位的边界切除,避免直接进入肿瘤中心切除导致脑组织塌陷。④ 对于囊性肿瘤避免过快释放囊液,尽量沿肿瘤边界切除。本研究结果显示导航组的脑胶质瘤全切除率显著高于对照组,笔者通过合理的手术技巧提高导航定位的准确性,减少了脑漂移的程度。

开始使用导航系统时,由于熟练度不高,安装和注册神经导航系统会延长手术时间。但熟练使用后可以明显缩短导航系统准备时间,最终两组手术时间无统计学差异。

使用导航系统虽然增加手术操作步骤,但是并不会增加颅内感染、肺部感染等感染风险。本研究也证实两组患者术后并发症发生率比较差异无统计学意义,体现了神经导航系统的安全性。除此之外,还可以联合其他技术辅助神经导航,但是都存在一定的缺陷。孙成军等[8]研究发现术中MRI联合神经导航可以提高岛叶胶质瘤全切除率且不影响术后生活质量。但是术中MRI费用昂贵,对周围环境、手术器械和麻醉设备要求高,普及率低,可能因增加手术时间,而增加手术感染的相关风险。Zhang等[9]研究发现，术中超声具有实时成像特点,可以纠正神经导航系统因脑漂移产生的误差,从而提高脑胶质瘤切除率。但是术中超声容易受空气、水肿带影响,图像分辨率不高,这些缺点制约其在临床上的广泛应用[10]。

脑胶质瘤的远期预后指标复发率和生存率与许多因素有关,包括脑胶质瘤病理级别、分子病理、肿瘤切除率,术后是否行合理放化疗等。KPS评分是评价患者生活能力的重要指标。目前以术后KPS评分来评价手术效果。本研究中两组患者术前KPS评分无差异,术后3个月的KPS评分导航组较对照组明显提高,说明在神经导航系统精准导引下提高了肿瘤切除率，同时还可以尽量保留正常神经功能,从而改善患者术后的生活质量。过分追求肿瘤全切除固然可以降低肿瘤复发率、延长患者生存率,但也降低了患者术后的生活质量。脑胶质瘤的病理级别也是影响预后的重要因素。文献报道低级别胶质瘤的肿瘤切除率≥90%,5年生存率91%～97%;若肿瘤切除率<90%,5年生存率则降至60%～76%,患者5年复发率为52%[11]。高级别胶质瘤(WHO Ⅲ级)患者的中位生存期为3.5年,WHO Ⅳ级为15个月,2年生存率27%[12]。本研究两组患者低级别和高级别胶质瘤比例基本相当,目前导航组患者随访时间不足,导致截尾数据过多,尚无法比较两组患者的复发率和生存率,接下来会长期随访并评价两组患者的长期疗效。

综上所述,神经导航辅助下显微手术治疗幕上脑胶质瘤可以准确定位肿瘤,结合娴熟的显微手术技术,尽量减少脑漂移误差,可以显著提高肿瘤全切除率,改善患者术后3个月的KPS评分,且不会增加手术并发症发生率。