显微镜下持续导航在邻近重要功能区胶质瘤手术中的应用

王重韧 赵 明 徐 欣

郑州大学附属肿瘤医院神经外科 郑州 450008

恶性脑胶质瘤在脑白质内呈浸润性生长且与周围正常脑组织边界不清，除去传统意义上的脑功能区，额颞叶深部、胼胝体等部位的脑白质纤维束多与大脑其他部位建立广泛联系来完成很多高级神经活动，如认知、情感、记忆、定时定向、语言等功能，其功能状态近些年也逐渐受到重视［1］。我科2008-08—2012-11运用显微镜持续导航技术，采用等体积切除的方法切除功能区脑胶质瘤37例，取得良好疗效，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2008-08—2012-11我院神经外科脑胶质瘤患者37例，男21例，女16例；年龄27～68岁，平均45.6岁。术前均行常规MRI薄层强化扫描及功能MRI，病变临近中央前回运动区11例，临近额叶深面胼胝体区10例，颞叶后部Broca语言区4例，临近中央后回感觉区4例，临近基底节、丘脑区8例。5例患者为复发性脑胶质瘤。术前症状：头痛33例，癫痫12例，对侧肢体无力9例，对侧肢体麻木4例，反应迟钝5例。术后病理证实：星型细胞瘤Ⅰ～Ⅱ级13例，间变型星形细胞瘤Ⅲ级6例，少枝胶质细胞瘤Ⅱ级8例，间变混合型胶质细胞瘤Ⅱ～Ⅲ级4例，胶质母细胞瘤Ⅳ级6例。

1.2 导航系统和显微镜定位装置 术中使用美国Medtronic公司生产的Landmark神经导航系统。术中显微镜为德国Leica公司生产的OH-5型手术显微镜，其配置神经导航接口，可直接与导航系统相连。

1.3 导航注册及手术方式 术前准备：手术前1d下午或当天早晨备皮，行头颅MR薄层增强扫描。成像参数：层厚2～4mm，层间距0，矩阵256×256，轴位扫描。病人全麻后，安装Mayfield头架，采用激光表面轮廓注册法进行注册［2］，误差＜4mm系统默认注册成功［3］。同时可将fMRI图像与MRI图像进行融合，利用鼻尖、颧骨、眉间等解剖标志验证其准确性。根据肿瘤的不同部位及其比邻的结构关系选择最佳手术入路及皮瓣计划。开颅后均在显微镜下操作，此时将导航界面中的手术显微镜导航模式打开，此时导航系统自动将显微镜聚焦点定义为导航探针尖端，通过自动测量镜片焦点的长度确定手术显微镜的位置，进而实现手术显微镜定位导航。再次利用固定解剖学标志验证其准确性后即可进行手术，切除肿瘤过程中减少脑组织塌陷所产生的漂移误差，应避免采用先瘤内切除再分离肿瘤边界的方法，尽可能地沿肿瘤边界由浅向深面逐层分离，待分离满意后再分块予以切除。若肿瘤侵及功能区，则应先完成功能区一侧的肿瘤分离，从而达到等体积切除的目的。

2 结果

2.1 手术切除程度 37例脑胶质瘤患者导航手术全部成功。本组病例导航平均注册误差0.6～1.7mm。术中显微镜观察肿瘤质地与脑组织分界尚清者12例，分界不清者25例，术后48h内经增强MRI证实，肿瘤全切28例，次全切除7例，2例因肿瘤侵犯基底节、丘脑和包绕侧裂血管，手术按计划行大部切除。

2.2 术后功能损害情况 术后所有患者一般情况均得到改善，病灶邻近运动区15例患者中9例术后肌力同术前，6例术后肌力有所下降，治疗4周后4例恢复至术前水平。病灶邻近语言区的7例患者术后2例出现不完全运动性失语，病灶邻近丘脑基底节区的4例患者术后肌力同术前，病灶位于双额叶深面、胼胝体区的6例患者2例术后出现短暂轻度情感及人格障碍。

2.3 随访结果 4例肿瘤侵及丘脑而次全切除者，术后残留肿瘤行伽马刀治疗，其余33例术后均接受适形调强放射治疗（56-60GY）；WHOⅡ以上所有患者再给予4～6次静脉尼莫司汀（宁得朗）100mg／（m2·次），后分别于3个月、6个月、12个月行头颅MRI复查，随后每年复查1次。31例患者获得随访，占83.7%，随访3～50个月，平均28.5个月。肿瘤复发13例，最短为术后9个月复发，最长为术后48个月。其中术后1a内肿瘤复发4例，均为高级别的胶质瘤。

3 讨论

目前，最大安全肿瘤切除仍是脑胶质瘤最主要的治疗方法之一。研究证实，手术切除程度与治疗预后密切相关［4］。近年来，神经导航实时定位在脑胶质瘤手术中的作用越来越受到关注，国内外的研究报道证实，神经导航在确定肿瘤范围、提高肿瘤全切率、减少正常脑组织损伤等方面具有很高的应用价值。Wirtz等［5］对52例胶质母细胞瘤患者实施神经导航手术，术后MRI复查显示肿瘤全切率31%，明显高于常规手术19%，术后患者的平均生存时间亦有延长。杨坤等［6］对16例脑中央区胶质瘤患者利用神经导航行显微切除手术，术后影像复查显示，肿瘤全切除14例，次全切除2例；术后神经功能缺损改善或无变化13例，神经功能缺损短期加重3例，3个月后恢复到术前水平，无手术死亡。

目前，一些新型手术显微镜配有导航接口，可直接与导航系统相连，如 Zeiss OPMI-CS型、Leica OH-5型、Olympus OME 8000型等。通过自动测量镜片焦点的长度来确定手术显微镜的位置，进而实现手术显微镜导航。其次，图像重叠系统可将各种术前图像（CT、MR、DTI、PET等）重叠到显微镜目镜内，并可将手术计划勾画的病灶轮廓、相关的重要结构及脑白质纤维束显示在显微镜下术野的脑表面，便于术者随时掌握病变位置与手术操作的关系。另外，神经导航工作站会引导手术显微镜定焦在导航焦点，实现自动寻找病灶位置的功能。在临床应用中我们体会显微镜导航具有如下优势：（1）术中可根据显微镜角度及镜深的变化随时观察病灶切除程度，实现更大程度上的实时定位；（2）对深部基底节、丘脑、胼胝体等重要功能区的边界定位更加准确、方便，有助于避免切除过程中对重要功能区的损伤；（3）导航焦点始终位于操作视野内，更加便于术中实施等体积切除，操作更为方便；（4）免去了导航探针反复矫正所引起的误差，同时减少了探针对正常脑组织的损伤；（5）术中配合功能磁共振图象融合，可减少对重要白质纤维束的损伤；（6）缩短手术时间，减少手术并发症。

尽管如此，神经导航手术仍无法完全避免脑组织漂移所产生的误差问题。本组2例术后复查影像学表现与术中切除程度不符，分析原因可能与神经导航系统的漂移误差有关。由于神经导航系统采用的影像资料来自患者术前，而不是实时采集，故手术时当病变切除后脑组织塌陷、脑脊液流出、体位以及病变周围脑水肿等诸多因素的影响下，脑组织出现漂移不可避免［7］，这也是实时定位手段所遇到的主要技术难题，提前确定肿瘤边界是减小脑组织漂移造成误差的有效方法之一。杜固宏等［8］利用导航穿刺针引导，沿肿瘤边缘置入细硅胶管提前标定肿瘤边界，利用“栅栏”法切除肿瘤以达到等体积切除的目的。胶质瘤对周围白质纤维束多会造成破坏、浸润、水肿、移位等影响［9］。我们根据术中MRI及DTI融合影像学特点，实时了解肿瘤与纤维束的关系，在显微镜持续导航的实时定位下采用先周边后中央沿胶质增生带由浅及深逐层环形切除或先功能区再非功能区逐层切除的原则进行操作，不但达到与“栅栏”等体积切除同样的效果，同时避免了置入硅胶管对脑组织的损伤以及硅胶管脱落造成误差，减少过多损伤白质纤维束造成的神经功能障碍。

总之，显微镜下持续导航是神经导航在应用方面的升级，方便术者在术中更好判断肿瘤的边界和功能区的位置，严格按照术前计划进行手术切除，配合等体积切除的方法，实现了脑功能区脑胶质瘤最大程度的切除和功能区脑组织保护。

［1］ Intraoperative use of diffusion tensor imaging fiber tractography and subcortical mapping for resection of gliomas：technical considerations［J］.Neurosurg Focus，2010，28（2）：E6.

［2］ 周良辅 .神经导航外科学［M］.上海：上海科技教育出版社，2008：125.

［3］ Schicho K，Figl M，Seemann R，et al.Comparison of laser surface scanning and fiducial marker-based registration in fra-meless stereotaxy［J］.Neurosurg，2007，106（4）：704.

［4］ 黄伟，徐如祥，王清华，等 .肿瘤切除程度及术后放、化疗对脑胶质瘤疗效影响的临床研究［J］.中华神经医学杂志，2007，6，（3）：66-68.

［5］ Wirtz CR，Albert FK，Schwaderer M，et al.The benefit of neuronavigation for neurosurgery analyzed by its impact on glioblastoma surgery［J］.Neurol Res，2000，22：354-360.

［6］ 杨坤，刘宏毅，张锐 .神经导航辅助显微手术在等体积切除脑中央沟周围胶质瘤中的价值［J］.临床神经病学杂志，2007，20（4）：302-303.

［7］ 赵元立，王忠诚，赵继宗，等 .导航系统在神经外科显微手术中的应用［J］.中华神经外科杂志，1998，31（4）：198-201.

［8］ 杜固宏，周良辅，毛颖 .神经导航辅助胶质瘤手术［J］.中华神经外科疾病研究杂志，2003，2（2）：115-118.

［9］ Ulmer JL，Salvan CV，Mueller WM，et al.The role of diffusion tensor imaging in establishing the proximity of tumor borders to functional brain systems：implications for preoperative risk assessments and postoperative outcomes ［J］.Technol Cancer Res Treat，2004，3（6）：567-576.