影像磁导航技术在鼻颅底内镜手术中的应用

温君凤 郑春歌 刘芸 丰暖 王琳 张胜男 陈敏 崔鑫 姜彦

(1 青岛大学附属医院手术室，山东 青岛 266003； 2 青岛大学附属医院耳鼻咽喉头颈外科、鼻颅底外科；3 山东省耳鼻咽喉头颈外科重点实验室； 4 青岛市中医医院感染管理科；5 青岛市妇女儿童医院营养科； 6 青岛市妇女儿童医院耳鼻咽喉科)

影像导航手术(IGS)是利用特殊设计的计算机软件，将患者术前CT、MR等影像资料进行三维重建，并通过术中定位系统，对手术器械在术野中的位置进行精确定位，术者参照显示在计算机监视器上的三维图像观察手术器械的实际位置，可以更准确地判断器械到达的解剖区域[1]。目前影像磁导航技术在复杂鼻窦内镜手术中的应用已经比较成熟，但在颅底方面的应用还不是很广泛。鼻颅底区域解剖结构复杂，位置深在，许多神经、血管通过颅底自然孔道走行，病变组织与颅内外结构关系紧密。同时内镜摄像系统提供的术野是平面形式的，缺乏立体感，影响术者对病变位置及深度的判断，因此该区域的手术异常危险和复杂，影像磁导航技术的应用便显得格外重要。本研究对我院鼻颅底外科收治行影像磁导航技术辅助的内镜鼻颅底手术114例患者的临床资料进行回顾性分析，旨在探讨影像磁导航技术在鼻颅底外科内镜手术中的应用效果。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选取2017年2月—2019年12月于青岛大学附属医院鼻颅底外科收治行影像磁导航技术辅助的内镜鼻颅底手术的患者114例，男78例，女36例，年龄2～77岁，平均 48.82岁。其中颅底异物2例，眶内异物2例，脑脊液鼻漏7例，颅内感染2例，累及到前颅底、蝶鞍区的鼻息肉伴(不伴)鼻窦炎2例，累及颅底的鼻窦囊肿5例，鼻颅底区域肿瘤94例，其中良性肿瘤28例，恶性肿瘤66例。

1.2 手术过程

1.2.1术前准备 ①获取病变部位的影像资料：患者常规仰卧位，均行螺旋CT(GE Revolution CT,美国)连续的薄层扫描以及MR(GE DiscoveryMR750，美国)扫描，CT扫描层厚0.625 mm，MR扫描层厚1 mm，扫描范围上至头顶，下至上唇以下。②导入影像资料、参数调整及三维重建：将患者影像学资料导入导航操作系统，调整参数至手术区域使显示清晰，进行CT、MR的融合成像及矢状位、冠状位、轴位三维重建。③体表注册：使用Tracer轮廓注册，将追踪器固定于前额中央区，追踪器圆形凹陷以鼻梁中轴线、前额中央、眉弓上约1 cm为基准，电磁发射器固定在患者头部手术床左侧。④器械配准：常规消毒铺巾，注意勿随意移动磁导航头带位置，将无菌磁导航探头末端置于磁导航头带的器械配准点，进行配准；鼻内镜下将磁导航探头置于鼻腔内并固定解剖标志点，直视下验准定位。手术使用FusionTM电磁导航系统(Medtronic)、IPC切割吸引动力系统(Medtronic)以及鼻内窥镜手术器械(Storz)。

1.2.2术中导航 患者均采用仰卧位，气管插管全身麻醉，先以鼻尖、鼻根、下鼻甲前缘、鼻中隔尾端为标志点，术前再次明确导航精准度。鼻腔黏膜充分收敛后，行下鼻甲骨折外移术，中鼻甲可酌情切除，以扩大鼻腔方便手术器械操作。根据病变所在位置，开放上颌窦、筛窦、额窦、蝶窦，导航的参考标志一般以骨性标志为基准，因为个体发育等差异，也不受限于某一个固定的骨性标志。以蝶窦为例，在蝶窦内的导航参考标志为视神经骨管、颈内动脉骨管以及二者之间形成的隐窝，但是对于蝶窦骨质气化不良者，上述3个标志常不明显，隐窝常无法找到，此时可以导航定位眼眶、眶尖区，从而间接寻找到上述3个骨性结构。术中磁导航探头前端随时显示于设备的四分显示屏上，同时还显示出影像冠状位、轴位、矢状位以及内镜下手术野，便于即刻观察手术到达的解剖区域，帮助术者定位鼻颅底的固定解剖标志以及病灶范围，从而实时修正手术界限和调整手术器械。

1.3 典型病例报告

患者，男，56岁。右侧涕中带血2月，伴嗅觉减退。鼻窦MR增强扫描示右侧筛窦、鼻腔内、颅内占位。术前活检诊断为“嗅神经母细胞瘤”。全麻下于影像磁导航技术辅助内镜下行鼻颅底肿瘤切除+额窦开放Draf Ⅲ术，术中切除鼻腔鼻窦内肿瘤组织后，以影像磁导航技术探查前颅底区域瘤体边界范围，明确肿瘤主体位于前颅内，额叶受挤压，鸡冠骨质部分破坏，大脑镰受累并轻度向左推移。确定前颅底骨质切除的边界为：前方以双侧额窦后板为界，后边界达蝶骨平台，双侧边界到眼眶内侧壁。去除上述范围内的所有骨质，切除前颅底硬脑膜，沿肿瘤周边5 mm安全边界切除肿瘤组织及受累及的额叶脑组织。确定前颅底缺损大小，以股外侧阔肌筋膜多层修复颅底(图1)。术后给予抗感染、糖皮质激素、降颅压等对症治疗。患者术后恢复良好，后又进一步行放化疗等综合治疗。

A～C：术前颅底MR矢状位、轴位、冠状位扫描影像；D：影像磁导航技术辅助下鼻内镜定位肿瘤位置；E：肿瘤切除后前颅底硬脑膜缺损，标尺示其直径约1.6 cm；F～H：术后1周颅底MR矢状位、轴位、冠状位扫描影像

2 结 果

本组病人手术时间为0.5～7.5 h。术中出血量50～1 200 mL，其中出血量小于100 mL 69例。术中出现脑脊液鼻漏者20例，修补术后恢复良好；术后面部麻木患者1 例，出院时缓解。术后应用可透过血脑屏障的抗生素3～7 d。多数患者出院后进行门诊复查及电话随访至今，门诊复查方法包括鼻内镜检查和(或)CT、MR检查。随访结果显示，颅底异物1例，脑脊液鼻漏5例，累及到前颅底、蝶鞍区的鼻息肉伴(不伴)鼻窦炎2例以及累及颅底的鼻窦囊肿2例，术后均无异常或复发；良性肿瘤10例，术后均无复发；恶性肿瘤30例中，5例患者复发，其中1例因精神疾病中途停止放化疗。

3 讨 论

鼻颅底区域解剖结构复杂，有丰富的血管和神经，内镜颅底手术的术野深而狭小，完全切除该区域病变、取出异物且不损伤周围重要组织难度较大[2]。术前传统影像学检查提供的二维图像缺乏立体感，很难直观而精确反映病变和周围区域情况，术者不但需要根据术前CT、MR等影像学资料，而且还要凭借其临床经验来确定最佳的手术入路和制定手术方案[3]，这对于初学者来讲，是一个挑战。2012年北美颅底外科学会美国全国范围调查报告显示，内镜手术中约1%患者出现脑脊液鼻漏、眶损伤、致命性失血等主要并发症[4]，而内镜颅底手术并发症的发生率会更高。

区别于鼻腔鼻窦，鼻颅底具有特殊的解剖结构及疾病类型，手术过程中需要注意如下事项：①影像磁导航技术应用时需要熟练掌握颅底自然孔道的解剖结构特点，因为鼻窦手术中很少会损伤到重要的血管和神经(如颈内动脉、椎基底动脉等)，但这些血管和神经却是鼻颅底手术尤其是复杂恶性肿瘤手术中无法逾越的障碍。②不能过度依赖影像磁导航技术。因为靶点漂移(术前影像资料与术中实际情况不符)是影像磁导航技术尚未完全克服的问题[5]。为减少靶点漂移，扫描过程中患者头部要完全制动，防止出现伪影，然而因手术的要求，术中可能会移动头位。术中头位移动的原因主要有：术中常需去除骨性结构，术者往往会将钻头紧紧顶在骨面，以增加磨除效率和防止误损伤，但不可避免地会对头颅产生冲击力或导致头位的侧移。对于这种无意移动，操作者须在术中反复检查影像磁导航注册的有效性，必要时可对注册进行验证或重新注册[6]。另外，在颅底缺损较大时，需要应用股外侧阔肌筋膜等自体材料修复，手术台上会变更操作术野，如术前准备不充分，也会导致头位或磁场发射器的移动。对于需使用自体阔肌筋膜者，手术前患者应一并进行头面部和股外侧消毒以及确定器械护士的站台位置，减少术中移动。③肿瘤占位效应消除的负影响。目前大部分的术中磁导航数据来源于术前，不能反映术中变化，肿瘤一旦被切除，其产生的占位效应消失，被肿瘤推移的重要血管神经会自然回位或者移位，这必然会导致术中的影像错位。④影像磁导航技术要求注册和配准，注册失败和配准不精确不仅会影响手术时间，也会干扰术者的心态[7]。因此采用Tracer注册法的经验是：在进入注册界面后、计时结束前，将注册探针垂直放置于鼻尖皮肤上，轻微触及鼻面部皮肤，不能使劲下压，倒计时结束后，需在皮肤表面划动注册探针尖端，尖端不能离开皮肤表面，也不能用力过大使皮肤变形。注册时探针描记范围要超过注册成功所需范围，即额部上到发际线，外侧到眶外侧缘，面部描记下限为上牙槽骨平面，侧缘到颧弓。配准精确是另一关键，头架或患者位置移动将导致对应关系破坏，定位错误，如未及时发现，将出现灾难性后果[8-9]。此时的经验是，在手术开始前、探查病变范围前、进行到重要结构前、切除病灶后结束前等几个时间点，均要进行实时重新定位，以减少误差。

黄昱等[10]研究发现影像磁导航技术中使用CT与MR影像融合能清晰提示肿瘤与血管神经、眼眶内容物等软组织的关系。医学影像融合，即将两种影像学数据相结合，经过必要的变换处理，达到空间坐标上的匹配，叠加后获取互补信息，可以弥补单一模式成像的不足[11-12]，从而提高手术的精确度和操作准确性[13-14]。鼻颅底手术中病变往往骑跨鼻、颅底，既有骨性结构的破坏，也有颅内软组织的损伤，针对于骨性结构，CT提供的信息足以在术中使用，但针对软组织的病变，还以MR为佳，所以在鼻颅底手术中，往往需要进行CT与MR的影像融合。因此应该术前进行颅底动态增强MR扫描、鼻窦三维CT薄层扫描，导入影像信号注册之前即进行CT与MR的影像融合，这样有助于在鼻颅底手术过程中即时鉴别出骨骼组织与软组织。

BESWICK等[15]认为，应用影像磁导航技术会减少患者手术并发症的发生。在一项回顾性研究中，平均随访2年的时间里，接受影像磁导航辅助手术的患者与接受非影像磁导航辅助手术的患者相比，肿瘤复发率显著降低；通过比较Krouse分期，发现两组肿瘤的分期分布相似，表明两组的疾病负担相似[16]。DALGORF等[17]研究了影像磁导航技术对围手术期发病率的影响，经Meta分析，认为影像磁导航技术的应用与总并发症发生率的降低有关。另一方面，BESWICK等[15]也指出，上述分析均存在偏倚风险，可能是由于估计偏差的方法不同引起。影像磁导航技术作为IGS中最常应用的类型[18]，我们认为其在一定程度上可降低并发症发生率，但仍需结合数据偏倚进行更深层次的研究。

综上所述，影像磁导航技术能帮助术者进行手术入路的设计，推演手术的过程，使颅底内镜手术更加安全、精确、微创。影像磁导航技术在鼻颅底微创手术中的意义是不言而喻的，但其仍有注册存在误差、术中不能实时反映结构的改变等缺点，必须明确影像磁导航技术只是复杂鼻颅底手术的辅助工具，并不能取代术者对解剖知识的熟练掌握以及手术训练，只有将术者经验和影像磁导航技术有机结合才能避免影像磁导航技术的缺陷，充分发挥其优势。