术中超声辅助颅内血管性疾病的外科治疗研究

欧阳竹，徐赣琼，蒋宇钢

（中南大学湘雅二医院1.神经外科；2.超声诊断科，湖南 长沙 410011）

近年来，随着经济发展，人民生活水平的提高，颅内血管性疾病（cerebral vascular disease，CVD）日益成为困扰人民群众健康的难题。据统计，我国现有患病人数600多万，其中重残占40%，在一些地区CVD已被列为致死病因首位[1]。CVD是指脑血管破裂出血或血栓形成，引起的以脑部出血性或缺血性损伤症状为主要临床表现的一组疾病，常见CVD包括颅内动脉瘤、脑血管畸形、脑出血等。CVD的治疗主要依靠手术切除，术前及术中病变的精确定位及其血流动力学特征的掌握成为了手术成功的关键。数字减影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）被认为是诊断CVD的金标准，但其属有创性检查，风险相对较大。CT、MRI等影像技术能对绝大多数CVD在术前提供精确的定位和定性诊断，但对于那些体积较小和（或）被覆于脑皮层下的、或与正常脑组织外观极为相似的病变，术中准确的定位、监测和导向仍是许多神经外科医生感到棘手的问题。术中超声自从出现以来，因其具有实时、方便灵活、安全无创、费用低廉、定位准确、可反复检查等优势，受到了神经外科医师的关注，并广泛应用于颅内肿瘤切除等手术中[2]。对CVD而言，术中超声（intraoperative ultrasound，IOUS）可以精确的确定病变边界，了解病变的血液灌注情况，显示颅内血管及血流方向，及时动态的了解脑血流动力学状况，提供实时的血流动力学参数，从而提高诊断准确性和手术切除率，在CVD的外科治疗中应用前景广阔[3]。本文着重探讨术中超声在辅助颅内动脉瘤、脑血管畸形的外科治疗中的应用价值。

1 对象与方法

1.1 临床资料

随机选取中南大学湘雅二医院神经外科于2009年1月～2011年3月收治住院并接受了IOUS辅助下手术治疗的CVD患者111例。其中，男57例，女 54例，年龄 13～76岁，平均（40.3±7.8）岁。术前症状有头痛97例，癫痫发作26例，肢体瘫痪35例，意识障碍62例，失语16例。病种方面，所有病例均经术前CT和/或MRI检查，并予术前DSA确诊，包含颅内动脉瘤70例，颅内动静脉畸形41例。

1.2 器材与方法

依照术前的病史、体征、影像学资料定位，切开头皮，取下骨瓣后，行超声引导定位，器材选用美国GE VIVID7彩色多普勒超声诊断仪，神经外科专用小探头，频率3～10MHz，导线及探头外包裹无菌塑料套，探查时持续滴注生理盐水作为耦合剂以改善成像质量。先后在硬膜外、脑组织表面进行探查作业，超声扫描前去除脑棉片和止血材料以减少伪像。①B型的灰阶模式：显示脑血管畸形及脑内血肿的栓塞区；②C型：彩色血流图（color flow mapping，CFM），其中红色信号区域代表朝向探头的血流方向，蓝色信号区域代表血流方向远离探头，用之以确定脑血管畸形的边界及显示其灌注区；③D型：多普勒（Doppler）模式，可叠加 B 型（Duplex）、C 型能量（power）超声（Triplex）检查，除显示血管形态和血流方向以外，还可同时对供血动脉和引流静脉进行血流动力学监测，如血流速度及阻力指数等。于病灶切除或夹闭之后，在残腔灌注生理盐水，再次行超声探查并了解病变切除情况。于脑出血手术时，尚可联合使用介入性超声技术行皮层表面定位后穿刺抽吸，以降低脑组织损伤[4]。

2 结果

2.1 颅内动脉瘤

本组70例病人中，术中超声清晰显示动脉瘤68例，合并血栓者49例，未显示的2例术前的DSA测量直径均为0.5 cm，距离皮层深度分别为5.0 cm及5.4 cm，显示率为68/70，其中，前交通动脉动脉瘤34例，后交通动脉动脉瘤21例，颈内动脉动脉瘤6例，大脑中动脉动脉瘤9例。68例IOUS清晰显示的动脉瘤均与术前DSA诊断结果相符合。

颅内动脉瘤的IOUS表现：动脉瘤直径0.5～4.2 cm，均与术前DSA测量结果相符，其二维声像图表现为病变局部管壁与其周围正常血管管壁连续完整，载瘤动脉局限性扩张呈圆形或囊袋状无回声区，伴有血栓形成的动脉瘤瘤腔内可见低-强回声充填部分或全部管腔。本组动脉瘤伴血栓形成者41例，CDFI表现为瘤体内呈红蓝相间的涡流或湍流，彩色血流充盈缺损或消失，彩色血流变细。典型的动脉瘤样频谱为：瘤体内血流速度明显低于载瘤动脉血流速度，收缩峰陡峭或多峰不整，舒张期末流速极低或断流，PI值增高，频谱呈单向或双向，波峰低钝，似撞击样轰鸣音。载瘤动脉血流速度可正常或增高，动脉瘤破裂后蛛网膜下腔出血导致脑血管痉挛时，载瘤动脉血流速度明显增高；动脉瘤未破裂时则载瘤动脉血流速度常无异常改变。形态不规则动脉瘤的频谱形态与瘤体大小密切相关，小的动脉瘤频谱形态接近正常，大的动脉瘤频谱常呈毛刺样改变，频带增宽；瘤体内血流频谱可呈单向或双向，在瘤腔内红或蓝色血流处取样血流频谱呈单向，在红蓝相间处取样频谱呈双向。探测时应在可疑动脉瘤的部位反复扫查及仔细观察，CDFI显示异常血流团，并且PW测得其内动脉瘤样频谱有利于明确诊断。彩色多普勒可见动脉瘤瘤体呈圆形或椭圆形突出于载瘤动脉，其内呈红蓝相间的涡流血流。

2.2 脑动静脉畸形

本组41例病人的脑动静脉畸形均由术中超声清晰显示，先根据术前DSA了解脑动静脉畸形详细情况，取下骨瓣后于硬膜外行IOUS探查，根据彩色多普勒超声辨别血管畸形的边界、大小及距离皮层的深度，随后使用超声造影技术探测脑动静脉畸形的血供来源及其与周围大血管的关系，应用频谱多普勒对脑动静脉畸形周围的大血管进行血管阻力指数测定以辨别周边血管的供血动脉及引流静脉，为手术切除脑动静脉畸形的入路提供依据。畸形血管切除后，应用频谱多普勒对术腔周围的大血管再次进行血管阻力指数测定。

脑动静脉畸形的IOUS表现：脑实质内呈现双色特征的畸形血管团，多支混乱、无序排列的血管，血流方向呈现多极化，与周边正常脑组织的灰色背景呈现出明显的对比效应，彩色多普勒可见畸形血管团的供血动脉较正常动脉明显增粗，流苏增加，血彩明亮，多普勒频谱呈高速低阻型改变；引流静脉的管径增粗，流速加快（＞20 cm/s），血流呈动脉化，有别于正常血管。畸形血管团切除之后复查IOUS显示彩色镶嵌血管团消失，供血动脉流速降低，血管阻力指数明显升高。

3 讨论

超声技术应用于颅脑最早可追溯到上世纪五十年代，FRENCH等[5]尝试利用超声获得尸体解剖中脑组织肿瘤的声像图。但是，由于受到颅骨造成的信号衰减影响，经颅二维超声应用受到较大限制，致使很长时间内超声技术未能像运用于其他器官一样推广于神经外科领域。基于神经外科手术时开颅后超声检查不受颅骨影响，为术中超声的应用提供了机会。临床医师常根据术前CT、MRI和DSA等影像资料来判断病灶的解剖位置来设计开颅手术，但开颅之后脑漂移造成的病灶移位，使得手术需要一个对病灶的重新探查定位过程。而术中DSA、MRI或术中影像导航系统等，这些设备用于术中实时定位，虽准确可靠，但不可避免有放射性损害、设备价格高、脑移位纠正困难等不利因素。ERDOGAN等[6]认为，术中超声能即时探查病灶部位、大小、离大脑皮层的距离以及病灶周围的关键结构，根据超声反馈信息选择最佳的皮层切口，术中实时修正手术计划，可尽量减少对正常脑组织结构的损伤。病灶完全切除后，再次应用彩色多普勒超声检查，了解病灶切除程度，这不仅会延长手术时间，还可能引起不必要的对正常脑组织的损伤，而术中超声在这方面却有着较大的优势[7]。IOUS可直接将探头贴覆在硬膜外或脑组织表面及病变切除后残腔内探测病变，简便、费用低、无放射性损害、即时成像效果佳。IOUS把患者术前影像资料与术中手术部位的实际位置结合起来，可以准确地显示中枢神经系统三维解剖结构及病灶的空间位置与毗邻关系，对病灶可以进行实时定位，提高了神经外科手术的准确性，有效的解决了脑漂移的问题，IOUS与术前影像学资料结合可以极大提高手术准确性。但术中二维超声有时会受扫查方位和深度的影响，若与三维超声导航相结合则可弥补二维超声的不足[8]。

对颅内动脉瘤患者而言，IOUS的应用提高了病因诊断的准确度。PERREN等[9]人将超声用于急诊情况下对蛛网膜下腔出血的病因诊断，发现其能准确地发现动脉瘤并进行定位，其结果与DSA完全符合。本研究结果表明，术中超声可快速实时定位病变，判断病变边界，清晰显示动脉瘤内有无血栓形成以及瘤体与载瘤动脉的位置关系，准确定位及测量动脉瘤瘤颈、基底部，指导术者选择最佳的手术路径，避免不必要的出血及损伤，缩短手术时间，并在夹闭动脉瘤后于术中超声复查时及时发现夹闭不全的血流动力学改变，从而避免患者再次出血及二次手术的风险。经颅彩色多普勒超声对颅内动脉瘤的显示受动脉瘤大小、位置、透声窗等多种因素影响，经颅超声造影可弥补透声窗的不足，提高对颅内动脉瘤的显示率，尤其对直径≥1.0 cm的颅内动脉瘤可清晰显示。因此，有望成为诊断颅内动脉瘤的新方法。但应用超声造影剂后，可将彩色外溢及正常血管的拐弯处及分叉处误认为动脉瘤，造成假阳性的诊断结果，应注意识别。使用彩色多普勒技术时应适当调整速度量程，有利于瘤体的充分显示，若量程过低则彩色外溢，不易分辨载瘤血管与瘤体；若量程过高则瘤体内血流可被滤掉导致漏检。对于复杂的动脉瘤手术，若能于术中联合运用IOUS及包括术中神经电生理监测在内的各项辅助技术，将有助于获得更好的预后[10]。

脑动静脉畸形的手术切除仍是神经外科领域的高难度工作，术中分离畸形血管团和处理供血及引流血管之前常难以确定病变的全貌，RUBIN等[11]将术中所见的血管畸形描述为冰山一角。应用IOUS技术扫描判定脑动静脉畸形的切除程度与术后的DSA复查结果基本一致。本研究经术中彩色多普勒超声检测，使术者实时的了解脑动静脉畸形的范围和手术进程，根据扫描信息的即时反馈，制定和修改手术计划，避免了不必要的神经损伤。总之，在切除脑动静脉畸形前可快速定位并能在术中实时操作，是彩色多普勒超声的优势所在，且彩色多普勒超声不会受到畸形血管解剖位置的限制。其另一优势，是可以根据供血动脉的独特生理学表现应用血管阻力指数值辨别供血动脉和超声造影技术了解其血供模式，将其与畸形血管周边供应正常脑组织的动脉分辨清楚，避免正常血管的损伤；辨别出异常供血动脉，使术者在术中随时调整手术计划，在手术切除脑动静脉畸形之前先行阻断供血动脉，减少术中出血，减少动静脉畸形残留，提高手术精确性并减少副损伤。

综上所述，多种模式的IOUS技术丰富了脑血管性疾病外科手术治疗的实现途径，IOUS作为一种新兴的检查方法和术中辅助手段，将丰富和完善现有的技术体系，弥补现有检查手段的不足。随之时间的推移，超声造影剂、立体超声、能量超声等新技术相继出现，术中超声自身不断完善和发展，将需要更多的对比研究来评估术中超声新技术的临床价值。总之，术中超声有助于颅内血管性疾病的准确定位，在确定病变边界、反映血流动力学特征、指导精确手术、缩短手术时间、减少手术损伤颅内重要血管和功能区、及时发现残余病灶提高手术全切除率等方面有着不可替代的优势。而且CVD患者通常发病急骤，病情危重，对手术时间窗要求严格，不容许术前术中过于繁琐的检查及搬动，而术中超声操作方法相对简单，不需要过于昂贵的设备，不额外占用术前准备时间，对急诊CVD患者尤为适用，适合普及推广。

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