楊麗新 游宇佳 吳雙玉 李曼婷 郭英

顱腦腫瘤切除術(shù)中，腫瘤的精準(zhǔn)定位尤為重要。傳統(tǒng)的病灶定位主要基于術(shù)前MRI圖像，術(shù)者手術(shù)時根據(jù)腦溝、腦回等判斷病灶的范圍，具有明顯的經(jīng)驗依賴性。近年來出現(xiàn)了基于術(shù)前影像的神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)，有助于病灶定位，但是術(shù)中容易出現(xiàn)腦漂移及腦變形，導(dǎo)致腫瘤的實際位置出現(xiàn)偏差，影響了定位的準(zhǔn)確性[1-2]。我院在2017年1月至10月采用了術(shù)前MRI-術(shù)中超聲融合成像（融合成像）導(dǎo)航系統(tǒng)對18例顱腦腫瘤患者進行術(shù)中導(dǎo)航，現(xiàn)將結(jié)果報道如下。

對象與方法

一、研究對象

納入因發(fā)現(xiàn)顱內(nèi)腫瘤并擬行手術(shù)切除的18例患者，其中男10例、女8例，年齡（52±12）歲，病程20（2～36） d，術(shù)前均行頭部CT及MRI檢查明確為顱內(nèi)占位性病變需行手術(shù)治療。入選本研究的患者均無嚴(yán)重呼吸系統(tǒng)疾病或心臟疾病，術(shù)前所有患者均已簽署知情同意書。

二、融合成像

1.儀器

術(shù)前掃描獲取MRI圖像，常規(guī)選取T1加權(quán)增強、T2液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)（Flair）序列以醫(yī)學(xué)數(shù)字影像和通訊（DICOM）格式導(dǎo)入導(dǎo)航系統(tǒng)。術(shù)中采用帶有VirtualNavigator軟件的超聲儀（Esaote，Italy）作為導(dǎo)航系統(tǒng)。選用線陣探頭、凸陣探頭2種超聲探頭，前者常用而后者用于深部探測。追蹤系統(tǒng)包括磁定位器、磁接收器和裝配有磁定位感應(yīng)器的穿刺針。該系統(tǒng)基于磁定位器形成三維空間坐標(biāo)系，可以提供超聲探頭或穿刺針在坐標(biāo)系內(nèi)的實時位置。導(dǎo)航系統(tǒng)可根據(jù)探頭的空間位置，將該超聲切面對應(yīng)的MRI圖像進行同步呈現(xiàn)。

2. 操作方法

2.1 術(shù)前準(zhǔn)備及MRI導(dǎo)航下手術(shù)規(guī)劃

2.1.1 圖像導(dǎo)入和初步配準(zhǔn)

術(shù)前將DICOM格式的MRI掃描數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)航系統(tǒng)，重建出三維容積圖像，并在其中勾畫出病灶邊界（或擬切除范圍），見圖1A。在MRI掃描前將外定標(biāo)（一般至少8個）貼于患者頭部皮膚，將磁定位器固定于手術(shù)床，并將磁接收器與注冊筆連接。在獲取的三維MRI數(shù)據(jù)中找出各標(biāo)記點，同時用注冊筆依次點擊皮膚上的標(biāo)記點進行配準(zhǔn)，見圖1B。

2.1.2 MRI導(dǎo)航下手術(shù)入路及切口設(shè)計

完成配準(zhǔn)后，根據(jù)MRI圖像中腫瘤位置在導(dǎo)航系統(tǒng)進行切口和骨瓣大小的設(shè)計。骨瓣的設(shè)計由2名具有5年以上手術(shù)經(jīng)驗的醫(yī)師分別進行，一名醫(yī)師根據(jù)導(dǎo)航系統(tǒng)的腫瘤位置指示設(shè)計骨瓣（導(dǎo)航組），另一名醫(yī)師根據(jù)經(jīng)驗設(shè)計骨瓣大小（經(jīng)驗組），記錄兩者設(shè)計的骨瓣大小信息。同時記錄術(shù)前導(dǎo)航準(zhǔn)備總時間（從安裝導(dǎo)航相關(guān)組件、初步配準(zhǔn)到確定手術(shù)入路），以及完成配準(zhǔn)到設(shè)計入路完畢所需的時間。

圖1 術(shù)前準(zhǔn)備及MRI導(dǎo)航確定手術(shù)入路

2.2 融合成像精準(zhǔn)定位病灶

2.2.1 開顱后圖像融合配準(zhǔn)

移除骨瓣后可開始進行融合成像。硬腦膜切開后常出現(xiàn)腦漂移，導(dǎo)致融合成像時MRI和超聲圖像不能完全重合，此時需行術(shù)中微調(diào)。微調(diào)主要依據(jù)MRI和超聲圖像上均能顯示的腦室、血管、腦干、中線等特征性結(jié)構(gòu)是否能完全重合，見圖2A、B。如果兩者不能完全重合，則使用平面內(nèi)或平面外校正法使其重疊一致。微調(diào)完成后即可繼續(xù)進行導(dǎo)航。如果術(shù)中再次出現(xiàn)腦漂移，可隨時進行微調(diào)。

2.2.2 術(shù)中定位、引導(dǎo)切除及神經(jīng)功能保護

術(shù)中先使用常規(guī)超聲掃查，再通過融合成像進行定位。記錄病灶的大小、位置、超聲圖像顯示情況，以及融合成像定位情況。根據(jù)Solheim等[3]報道的分類方式將病灶的超聲圖像顯示情況分為3類：①圖像顯示良好；②圖像顯示中等；③圖像顯示不好。

對于超聲圖像顯示良好的腫瘤，記錄融合成像后MRI圖像上病灶的大小、形態(tài)是否與超聲圖像吻合，術(shù)中切除時主要依靠術(shù)中超聲引導(dǎo)；對于超聲圖像顯示中等及不好的病灶，記錄融合成像后腫瘤邊界的可識別程度是否提高，對于融合成像輔助下可清楚識別邊界的病灶，根據(jù)MRI圖像對病灶邊界或擬切除范圍進行勾畫，融合成像后標(biāo)記的邊界可在超聲圖像上同步顯示，實時引導(dǎo)手術(shù)切除；對于融合成像后病灶邊界也難以顯示清楚的病灶（多為高級別膠質(zhì)瘤），則依據(jù)“最大范圍地安全切除腫瘤”的手術(shù)原則完成腫瘤切除[4]。

為了保護神經(jīng)功能，對于功能區(qū)腫瘤可通過MRI的磁共振彌散張量成像（DTI）序列判斷神經(jīng)傳導(dǎo)束的位置，手術(shù)計劃時在腫瘤和重要的神經(jīng)傳導(dǎo)束（如皮質(zhì)脊髓束等）間確定數(shù)個不損傷神經(jīng)傳導(dǎo)束的“警示點”，在融合成像的引導(dǎo)下通過穿刺針在該點注入亞甲基藍進行標(biāo)記，術(shù)中在盡可能保護神經(jīng)功能的前提下最大程度切除腫瘤，切至“警示點”時即停止。

2.3 手術(shù)療效評估

圖2術(shù)中融合圖像與對應(yīng)的MRI圖像

在切除過程中，使用融合成像判斷手術(shù)區(qū)域是否完全覆蓋原病灶位置或達到擬切除范圍，即時評估切除范圍，見圖2C、D。

術(shù)后72 h內(nèi)行增強MRI掃描，根據(jù)MRI結(jié)果判定切除情況，將評價結(jié)果分為完全切除（100%）、次全切除（≥90%）及部分切除（＜90%）3類，其中高級別膠質(zhì)瘤主要依賴T1加權(quán)增強序列上異常強化部分的切除體積進行判斷[5]。同時觀察有無術(shù)后言語障礙、肢體肌力下降、術(shù)后出血等并發(fā)癥的發(fā)生。

三、統(tǒng)計學(xué)處理

結(jié) 果

一、病理結(jié)果

手術(shù)共切除病灶20個。術(shù)后病理結(jié)果示：膠質(zhì)瘤9例（膠質(zhì)母細胞瘤5例、節(jié)細胞膠質(zhì)瘤2例、間變性星形細胞瘤2例），海綿狀血管瘤3例，腦膜瘤2例，神經(jīng)鞘瘤1例，胚胎發(fā)育不良性神經(jīng)上皮腫瘤1例，轉(zhuǎn)移瘤（肺鱗癌轉(zhuǎn)移）2例；其中4例為多發(fā)病灶，2例為復(fù)發(fā)病例。

二、術(shù)前導(dǎo)航準(zhǔn)備時間及骨瓣設(shè)計

術(shù)前導(dǎo)航準(zhǔn)備時間約為5 min，從注冊完畢到完成手術(shù)入路設(shè)計在1 min內(nèi)。術(shù)前準(zhǔn)備時間除了與操作者熟練程度有關(guān)外，還與病灶數(shù)量及手術(shù)方案有關(guān)，病灶數(shù)量較多者勾畫病灶時間相對延長，若需確定“警示點”也會相應(yīng)延長準(zhǔn)備時間，最長需15 min。

骨瓣大小的設(shè)計，經(jīng)驗組設(shè)計的骨瓣面積為（41.4±23.3）cm2，導(dǎo)航組設(shè)計的骨瓣面積為（37.0±21.6）cm2，2組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（t=6.259，P＜0.001）。術(shù)中實際骨瓣方案均依照導(dǎo)航組設(shè)計方案實施。

三、術(shù)中病灶顯示情況

病灶最大直徑10～90 mm，距腦表面0～40 mm，在常規(guī)術(shù)中超聲掃描下，圖像顯示良好組有10個病灶；圖像顯示中等組有8個病灶；圖像顯示不好組有2個病灶。融合成像后情況如下：①圖像顯示良好組的10個病灶，融合成像顯示，病灶在超聲與MRI下的大小、形態(tài)基本吻合。②圖像顯示中等組的8個病灶中，6個病灶通過融合成像可清晰界定影像學(xué)邊界。2個病灶在融合成像后部分邊界仍難以界定，其中1例為節(jié)細胞膠質(zhì)瘤，MRI圖像顯示邊界欠清，增強掃描未見強化；另1例為間變性星形細胞瘤，MRI圖像顯示邊界不清。針對這2例患者，術(shù)中通過DTI融合成像及電生理進行輔助，在盡可能保護神經(jīng)功能的前提下進行了切除。③圖像顯示不好組的2個病灶中，1個為右頂葉腦膜瘤，1例為右側(cè)側(cè)腦室前角旁腦膜瘤，最大直徑均為1 cm，通過融合成像迅速實現(xiàn)了定位。

四、手術(shù)結(jié)果及術(shù)后并發(fā)癥

根據(jù)術(shù)后72 h內(nèi)MRI結(jié)果，手術(shù)切除的20個病灶中，18個病灶為完全切除，2個為部分切除。部分切除的2例中，1例為間變性星形細胞瘤切除術(shù)后左側(cè)顳、頂、枕葉復(fù)發(fā)灶，累及范圍較廣；1例為膠質(zhì)母細胞瘤，病變范圍廣且累及基底節(jié)區(qū)；在導(dǎo)航成像下兩者邊界均顯示清晰，但出于保護神經(jīng)功能的考慮未予以完全切除。

并發(fā)癥情況如下，術(shù)后1例出院時存在構(gòu)音欠清、左側(cè)肢體肌力下降（5級降至2級），為住院期間（術(shù)前）右側(cè)豆?fàn)詈思毙猿鲅?，?jīng)保守治療肌力恢復(fù)接近5級。未觀察到手術(shù)相關(guān)嚴(yán)重并發(fā)癥。

討 論

由于腦組織的復(fù)雜性及其功能的重要性，術(shù)中精確判斷腫瘤的位置、邊界及與周圍重要神經(jīng)血管的關(guān)系極為重要。術(shù)前MRI可以清晰顯示腫瘤的位置和毗鄰結(jié)構(gòu)，便于設(shè)計切口及入路。然而，術(shù)中由于腦的重力作用、腦水腫和腦脊液滲漏，以及腫瘤切除進程中可導(dǎo)致正常結(jié)構(gòu)移位（腦漂移）和變形，故僅基于術(shù)前MRI圖像的神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)難以進行精準(zhǔn)定位。

為了克服腦變形和腦漂移的缺點，術(shù)中實時導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)運而生[6-7]。術(shù)中CT分辨率較低，且具有放射性，不宜反復(fù)、多次評估，故應(yīng)用局限。術(shù)中MRI分辨率高，視野廣，但需要特殊的器械和設(shè)備（常需專用的手術(shù)間），造價昂貴，不利于應(yīng)用推廣；同時其耗時較長，并非真正意義上的“實時”成像[5，8-10]。術(shù)中超聲具有實時、簡便、價格低廉的優(yōu)點，但是受顱骨影響，開顱前超聲無法顯示病灶，而且，術(shù)中超聲成像視野有限，骨瓣的位置、大小直接影響術(shù)中超聲探測范圍和顱內(nèi)腫瘤的顯示[11-12]。

融合成像技術(shù)將術(shù)前MRI與術(shù)中超聲2種影像模態(tài)融合，優(yōu)勢互補，兼具MRI成像高分辨率及超聲成像實時、經(jīng)濟、簡便的優(yōu)點，從而在以下環(huán)節(jié)中發(fā)揮了重要作用：①術(shù)前精準(zhǔn)設(shè)計手術(shù)切口和骨瓣大小，避免無謂的創(chuàng)傷。②術(shù)中準(zhǔn)確定位病灶，由于融合成像具備超聲的實時性，可克服腦漂移，故與基于術(shù)前圖像的神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)相比，可更準(zhǔn)確定位病灶；而由于融合成像具備了MRI的高分辨率，相比于常規(guī)術(shù)中超聲，應(yīng)用融合成像后可明顯提高病灶定位效果。③術(shù)中保護神經(jīng)功能，依據(jù)MRI圖像的DTI序列確立“警示點”并在融合成像下注射亞甲基藍的方法，可幫助術(shù)者保護重要神經(jīng)功能。④即時評估切除范圍，可實時顯示病灶的切除范圍和術(shù)區(qū)毗鄰重要結(jié)構(gòu)的方位和距離，即時評估手術(shù)切除范圍。本研究的8個在超聲圖像顯示中等的病灶中有6個通過融合成像提高了定位效果，2個超聲圖像顯示不好而無法定位的病灶通過融合成像實現(xiàn)了快速定位，術(shù)后MRI結(jié)果顯示18個病灶為完全切除，2個病灶為大部分切除，證明了融合成像有助于提高定位效果。但需指出，對于手術(shù)切除范圍過大，腦變形明顯者，實時超聲圖像與術(shù)前MRI圖像融合時耗時增加且誤差較大，故融合成像在術(shù)后即時療效評估方面的應(yīng)用價值有限，切除范圍的評估往往需依靠術(shù)中超聲或超聲造影進行。

融合成像具有廣闊的臨床應(yīng)用前景，已被成熟地應(yīng)用于肝臟腫瘤精準(zhǔn)消融等方面[13-14]。但目前國內(nèi)外將該技術(shù)應(yīng)用于顱腦手術(shù)的研究較少。在本研究中，筆者闡述了融合成像在顱腦腫瘤切除術(shù)中的應(yīng)用情況，初步證明了該技術(shù)應(yīng)用于顱腦手術(shù)的可行性，隨著該技術(shù)的逐漸成熟，未來其可能會在顱腦腫瘤精準(zhǔn)切除、腦血管疾?。ㄈ顼B內(nèi)動脈瘤）手術(shù)、穿刺置管、蛛網(wǎng)膜囊腫造瘺等方面發(fā)揮重要作用。