术中唤醒结合磁共振神经导航系统在功能区脑部肿瘤手术中的应用价值

高洪霞，陈小琴

近年来，神经系统脑肿瘤发病率逐年上升，其中恶性肿瘤约占80%，且33.3%～58.7%的肿瘤发生于脑部功能区[1]。脑功能区肿瘤大部分位于脑深部，且易呈浸润性生长，肿瘤边界难以确定，因而任何的盲目扩大切除都可能损伤脑部神经功能，给患者造成术后偏瘫、失语等并发症[2]。因此，寻找既可以最大限度切除肿瘤又不损伤神经功能的手术方式对于提高神经外科手术成功率和降低患者术后并发症发生率至关重要。

随着神经外科手术技术的不断发展，MRI已成为指导外科手术的重要手段。血氧水平依赖功能MRI(blood oxygenation level dependent-functional magnetic resonance imaging，BOLD-fMRI)技术可以清晰显示脑部重要功能区的皮质，是近年来神经外科在治疗功能区脑部肿瘤方面的重要突破[3]。神经导航系统通过计算机将患者术前的脑部成像资料与病变部位以及病变周围解剖结构进行整合，准确地显示脑部解剖结构、病变位置及其周围组织的三维空间结构，明确病变位置及切除范围，既可以提高手术成功率，还可以保护脑部功能区的神经功能[4]。但是，神经导航系统具有一定的局限性，不能及时发现和纠正术中脑移位[5]。术中唤醒是神经外科领域的新兴技术，通过在术中将患者从麻醉状态唤醒，并采用电生理技术精确定位脑功能区来观察病变与功能区的关系，不仅可以达到最大限度切除病变的目的，还可以避免损伤功能区的神经功能，降低手术相关并发症发生率[6]。同时，术中唤醒结合神经导航系统还可以避免脑漂移对手术精准性的影响[6]。但是，术中唤醒结合磁共振神经导航系统在脑部功能区肿瘤手术中的应用价值尚不明确。基于此，笔者回顾性分析2018年7月至2020年7月于我院神经外科就诊并接受功能区脑部肿瘤手术治疗的50例患者的临床资料，以期为神经外科脑部功能区肿瘤的手术治疗提供临床经验。

1 材料与方法

1.1 研究对象

前瞻性分析2018年7月至2020年7月于我院神经外科就诊并行手术治疗的50例脑肿瘤患者作为研究对象，按照随机数字表法将其分为两组，即观察组和对照组，均25例。观察组男10例，女15例，年龄(36.75±13.68)岁，疾病类型：巨大垂体腺瘤9例、脑胶质瘤7例、海绵状血管瘤9例。对照组男12例，女13例，年龄(36.84±15.39)岁，疾病类型：巨大垂体腺瘤7例、脑胶质瘤10例、海绵状血管瘤8例。两组患者在性别、年龄、术前卡式(Karnofsky，KPS)评分等方面差异无统计学意义(P＞0.05)。

对照组和观察组纳入标准：(1)经临床和影像学检查确诊为脑部肿瘤且病变部位涉及脑部功能区；(2)自愿接受MRI平扫、强化、DWI和DTI扫描以及神经导航系统；(3)患者无精神或神经障碍性疾病，可进行正常沟通并配合治疗。两组排除标准：(1)存在术中唤醒治疗禁忌；(2)临床资料不完整。(3)合并严重的心、肺、肝或肾功能障碍，或存在其他手术禁忌证。本研究已通过我院伦理委员会审批通过(批准文号：201805040)，免除受试者知情同意。

1.2 手术方法

1.2.1 术前BOLD-fMRI和神经导航计划

术前1天予患者行常规MRI扫描，基于运动功能区、语言功能区、皮质脊髓束、弓状纤维束行任务态BOLD-fMRI扫描和DTI扫描(Siemens Mangeto Verio 3.0 T超导性磁共振仪)收集脑部组织结构和病变图像信息，扫描范围从上唇向上扫描包含整个头部，扫描参数：3D T1WI：TR=2110 ms，TE=2.28 ms，体素=0.7 mm×0.7 mm×0.7 mm；T2WI：TR=3333.82 ms，TE=560 ms，体素=0.7mm×0.7 mm×0.7 mm。BOLD-fMRI扫描参数：TR=2500 ms，TE=40 ms；体素=0.7 mm×0.7 mm×0.7 mm；DTI扫描参数：TR=6600 ms，TE=98 ms，层厚=4 mm，层间距=0 mm，体素=2.2 mm×2.2 mm×2.2 mm，矩阵=96×96，激励次数=4。

将获取的MRI、BOLD-fMRI和DTI图像传送至Standard Profile神经导航工作站(Brain LAB导航仪，机型：Medtronic)，术前构建肿瘤及其周围组织结构的三维模型，以清晰显示颅内结构、病变位置、病变大小及病变与周围组织结构关系，术中将三维重建图像在显微镜视野中投射，结合显微镜下所见及神经导航所见边界(见图1)。

图1 巨大垂体腺瘤患者神经导航三维重建图

1.2.2 术中唤醒麻醉

按照患者肿瘤的位置决定患者体位，如果肿瘤位于右半球且右半球为优势半球，则让患者取左侧卧位，Doro头架固定。喉罩插管，使用异丙酚(3-6 μg/mL)行全身麻醉，并使用瑞芬太尼(4-6 ng/mL)镇静。麻醉后给予0.375%罗哌卡因行头皮局部浸润麻醉。通过神经导航系统确定肿瘤位置及术前激活的运动和语言功能区体表投影，最大限度地暴露肿瘤相关的运动和语言功能区皮层以进行皮层电刺激，采用无菌的纸片(约5 mm×5 mm)用于皮层上激活位点的标记。当暴露相关皮层且患者生命体征稳定时，逐步降低麻醉药物的用量直至患者清醒，对患者的清醒程度和生命体征进行评分以明确患者能够进行唤醒下运动和语言功能测试。通过皮层电刺激器和相关的监护器械刺激皮层，刺激参数：双相方波、频率60 Hz、电流2-6 mA，运动和感觉任务持续时间为1 s，语言和认知任务持续时间为3 s。电刺激由手术组中经验丰富且接受过神经电生理培训的医生实施。在神经导航系统确定运动和语言功能区后，以距功能区10 mm的距离在显微下及根据术中冰冻病理结果明确肿瘤边界，最大限度地切除肿瘤。

1.3 观察指标

1.3.1 观察两组患者的手术时间和肿瘤切除程度

观察两组患者手术所用时间和术后住院时间；通过神经导航系统确定肿瘤的术前体积和术中残余肿瘤的体积，分别为V术前和V术中，肿瘤切除程度=(V术前-V术中)/V术前×100%。肿瘤切除程度可分为四种：全部切除(100%切除)、接近完全切除(90%～99%切除)、次级切除(50%～89%切除)和部分切除(切除不到 50%)[7]。

1.3.2 观察两组患者术后恢复情况

手术前后均由本科室同一位医生对患者行神经系统查体并评估卡氏评分，该评分由美国东部肿瘤协作组为评估患者正常活动、病情、生活自理程度而提出，满分100分，评分标准：＜50分为依赖级；50～80分为生活半自理；＞80分为非依赖级，得分越高提示患者健康状况越好[8]；观察两组患者术后出血、偏瘫和失语等并发症的发生情况。

1.4 统计学分析

利用SPSS 23.0对本研究中所有数据进行分析。患者手术时间、术后住院时间和KPS评分用±s表示，两组间比较采用成组t检验进行比较。计数资料使用百分比或率表示，无序资料比较使用卡方检验，有序资料比较使用秩和检验。以P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者手术情况的比较

结果显示，观察组患者的手术时间和术后住院时间显著低于对照组，差异均具有统计学意义(P＜0.05)，详见表1。

表1 两组患者手术情况的比较(±s)

表1 两组患者手术情况的比较(±s)

组别观察组对照组t P n 25 25手术时间(min)281.64±61.37 324.75±74.58-2.232 0.030术后住院时间(d)11.76±3.89 18.84±4.72-5.788＜0.001

2.2 两组患者肿瘤切除程度的比较

结果表明，观察组患者的肿瘤切除程度显著高于对照组，差异具有统计学意义(P＜0.05)，详见表2；患者肿瘤切除前和完全切除后的MRI图如图2所示。

图2 男，47岁，确诊为垂体腺瘤。A—E为术前MRI影像：A为平扫T1WI轴位，肿瘤表现为中等低信号；B为平扫T2WI轴位，肿瘤表现为中等高信号；C-E分别为增强T1WI轴位、矢状位及冠位，肿瘤表现为明显强化，束腰征明显；F—J为术后1天MRI影像：F为平扫T1WI轴位，肿块消失，鞍区见脑脊液影填充；G为平扫T2WI轴位，鞍区及蝶窦内见混杂低信号(术后改变)；H—J分别为增强T1WI轴位、矢状位及冠位，鞍区及鞍上病变消失，鞍区内仅见环形明显强化影(术区组织反应性增生)

表2 两组患者肿瘤切除程度的比较[n(%)]

2.3 两组患者术前与术后KPS评分的比较

结果提示，术前两组患者之间的KPS评分差异无统计学意义(P＞0.05)；术后6个月，观察组患者的KPS评分显著高于对照组(P＜0.05)，详见表3。

表3 两组患者术前与术后KPS评分的比较(±s)

表3 两组患者术前与术后KPS评分的比较(±s)

注：KPS为卡式评分。

组别观察组对照组t P n 25 25术前62.47±13.85 63.14±14.16 0.167 0.868术后6个月91.72±6.38 80.65±9.43 4.861＜0.001

2.4 比较两组患者术后并发症发生率

结果表明，观察组患者并发症发生率为12%，显著低于对照组的40%，差异具有统计学意义(P＜0.05)，详见表4。

表4 两组患者术后并发症发生率的比较[n(%)]

3 讨论

术中唤醒是指在手术过程中减少或暂停麻醉药物的应用，使患者在清醒状态下接受治疗[12-13]。在手术过程中，当患者处于清醒状态时，通过电刺激观察患者语言、运动功能的变化，可以实时准确地定位病变位置和功能区，能够帮助神经外科医生最大限度地保护重要结构和减少对功能区神经功能的影响[14]。研究表明，磁共振神经导航联合术中唤醒在切除脑部功能区肿瘤中具有许多优势：实时纠正手术过程中脑移位对手术准确度的影响；实时监测肿瘤的切除范围，实现最大程度切除肿瘤且保护功能区神经功能的目的[16]。本研究对观察组进行术前MRI磁共振检查结合术中唤醒辅助手术切除，结果显示观察组手术时间、住院时间均较对照组更短，分析原因可能为：术中唤醒联合MRI神经导航系统明确了功能区域，辨别肿瘤与正常脑组织后准确、可靠地切除部分与功能区界限不清的肿瘤[17]。术前通过导航为手术设计最合理的入路，结合术中唤醒再次确认运动、语言功能区，精准完成手术，从而提高区域辨别不清导致的手术延时，提高手术效率，缩短手术时间，有效保护患者脑功能区的同时彻底清除病灶，促进患者康复出院进程。

术中唤醒可以对所有的大脑功能进行精确和广泛的皮层和皮层下绘图，并对其进行连续的监测[18]。它允许外科医生根据个体的功能解剖结构来选择安全的切除策略，当外科手术可能产生永久性损伤发生之前，患者往往表现为说话含糊不清，理解/语言产生障碍，动作变慢，视野中出现闪光/阴影，幻听，麻木。通过专业人士(言语和语言治疗师，神经心理学家)与患者进行持续的沟通对于诊断和解释这些早期症状是至关重要的[19]。尽管缺乏I类证据，多数研究表明，最大程度的肿瘤切除与良好的预后密切相关。由于脑部功能区特殊的解剖学结构和重要功能，使得最大程度的肿瘤切除变得更加具有挑战性[20-21]。最大程度切除肿瘤且保护神经功能目的的实现与3个因素密切相关：术中评估肿瘤切除程度，保护肿瘤周围功能结构，保护重要血管[22]。同时，在我们的研究中，术中唤醒结合磁共振神经导航技术的应用使得肿瘤切除程度显著提高。以上结果表明，磁共振神经导航联合术中唤醒在保护神经功能前提下，能够显著提高肿瘤切除程度。两组患者术前KPS评分无显著差异，术后6个月观察组患者的KPS评分显著高于对照组，表明磁共振神经导航联合术中唤醒对功能区神经功能有一定的保护作用。同时观察组患者并发症发生率为12%，显著低于对照组的40%，表明磁共振神经导航联合术中唤醒具有一定的临床应用价值。

本研究尚有一些不足之处，首先本研究的样本量较小；其次，本研究的随访时间较短，随访内容比较单一。在以后的研究工作中，我们应该扩大研究样本量，延长随访时间，并观察肿瘤切除程度对患者脑部神经功能和预后的影响。

综上所述，术中唤醒结合磁共振神经导航系统不仅可以提高脑部功能区肿瘤的最大切除程度，还能够保护脑部功能区的重要神经功能，降低并发症的发生率，可以在临床推广应用。

作者利益冲突声明：全部作者均声明无利益冲突。