术中实时影像技术在经鼻蝶垂体瘤切除术中的应用现状

谢 森，刘 康，陶成玉，朱伟杰,，赵 强济南军区总医院 神经外科，山东济南 500；安徽省蚌埠市装甲兵学院教练团卫生队，安徽蚌埠050；解放军总医院 神经外科/解放军医学院，北京 0085；河北省保定市第一医院 神经外科，河北保定 07000

术中实时影像技术在经鼻蝶垂体瘤切除术中的应用现状

谢 森1，刘 康1，陶成玉2，朱伟杰1,3，赵 强41济南军区总医院 神经外科，山东济南 250031；2安徽省蚌埠市装甲兵学院教练团卫生队，安徽蚌埠233050；3解放军总医院 神经外科/解放军医学院，北京 100853；4河北省保定市第一医院 神经外科，河北保定 071000

由于影像技术与计算机的快速发展，术中磁共振成像(intraoperative magnetic resonance imaging，iMRI)在经鼻蝶垂体瘤切除术中得到应用。iMRI可实时反馈手术过程中的信息，有利于肿瘤组织的精确切除，降低了重要血管及神经结构的误伤概率。本文就国内外iMRI技术以及神经内镜、神经导航两种术中实时影像技术在经鼻蝶垂体瘤切除术的应用现状作一综述。

术中磁共振成像；垂体腺瘤；神经导航；内窥镜

垂体腺瘤为颅内最常见肿瘤之一，仅次于脑胶质瘤和脑膜瘤，占颅内肿瘤的8% ～ 15%[1]。除少数类型可首选药物治疗外，手术治疗仍然是大多数垂体腺瘤最有效的治疗方式。肿瘤是否全切是影响预后的重要因素，然而在手术过程中，有时即使有经验的神经外科医生也难以判断肿瘤是否得以全切，特别是遇到向海绵窦内生长的巨大侵袭性垂体腺瘤或在手术过程中由于鞍隔下降被包埋的肿瘤，容易出现残留。术中实时影像技术的应用在垂体瘤手术中发挥着重要作用，尤其是20世纪90年代中期发展起来的术中磁共振成像(intraoperative magnetic resonance imaging，iMRI)技术及神经内镜、神经导航的应用，使术中视野得以拓宽、肿瘤定位更加准确，残留肿瘤及时被发现，增加了手术的安全性及肿瘤的切除率。其中，由于术中磁共振具有分辨率高并且无辐射损伤等优点，越来越多地应用于经鼻蝶垂体瘤手术[2]。本文对以上3种术中实时影像技术尤其是iMRI技术的应用现状作一综述。

1 神经内镜与经鼻蝶垂体瘤切除术

1906年，Schloffer[3]首先报道经蝶窦切除垂体瘤，但当时受手术器械、照明等条件的限制以及术后颅内感染、脑脊液漏等并发症的困扰，经蝶窦入路一直没有得到广泛应用。20世纪60年代，由于神经影像学和显微外科技术的发展，经蝶窦入路治疗垂体腺瘤被重新重视。近50年来经鼻蝶手术广泛应用于垂体瘤的外科治疗，且属于蛛网膜外入路，具有创伤小、内分泌功能治愈率及缓解率高、并发症少和死亡率低等优点，约96%的垂体瘤手术选用此入路切除肿瘤[4]。

经蝶入路手术安全、有效、简便，但需要具备丰富的临床经验和技术支持[5]。经鼻蝶入路主要有显微镜下及内镜辅助下垂体瘤切除术。显微镜可以提供良好的三维视野，清楚地显示术野结构，器械操作灵活并能可靠止血。但显微镜的光束以直线方式到达手术区域，由于外表其他结构的阻挡会造成深部结构光线减弱，会对手术产生影响。尽管显微外科技术已经很成熟，但在垂体瘤手术中神经内镜的很多有利条件仍是显微镜无法比拟的[6]。1992年，Jankowski等[7]首先报道内镜辅助下行经鼻蝶手术治疗垂体瘤，随着内镜设备和器械的不断改进和完善，90年代中期内镜完全替代了显微镜，单纯神经内镜辅助下经鼻蝶切除垂体肿瘤技术得到了迅速发展。内镜可以提供照明、放大图像，且视野比显微镜更广，解决了显微镜下经鼻蝶手术存在的盲区问题，可让术者更好的地了解肿瘤组织周围的解剖结构，使手术更加精细。

神经内镜技术仍在快速发展中，高清内镜已经投入临床使用。由于荧光剂的应用，荧光造影内镜可以有效区分肿瘤组织和其周围的正常垂体组织，提高了肿瘤切除率。3D内镜是具有立体视觉的神经内镜，部分产品已经应用于临床。3D内镜可以获得类似显微镜景深的图像，提供良好的解剖深度感，提高了手术安全性。Kari等[8]最近对2D和3D内镜辅助下手术患者的术中情况及术后早期结果作了对比。32例患者术中应用2D内镜，26例患者术中应用3D内镜，术中出血量和手术时间并无差异，脑脊液漏、内分泌并发症发生率、住院时间和入院率也无显著性差异，但是3D内镜在景深深度和立体效果方面优于2D内镜。随着相关器械的完善和技术的不断成熟，3D神经内镜辅助下经鼻蝶手术将是垂体腺瘤外科治疗的一个发展方向。

2 神经导航技术

1986年Roberts将神经导航技术首先应用于临床，之后神经导航外科迅速发展。神经导航将影像技术及立体定向技术结合到一起，可以准确地跟踪监测病灶，使手术在导航指引下进行。由于肿瘤侵袭海绵窦以及技术经验等问题，经鼻蝶手术残留情况较常见[9]。术中结合神经导航可根据肿瘤位置来打开鞍底并确定范围，使术中定位准确，肿瘤切除率高，可安全精准地切除肿瘤[10]。

神经导航仍存在一些缺陷。首先，影像漂移的存在会产生误差。如果术中出现脑脊液漏或切除较大体积的肿瘤组织引起鞍隔下陷，鞍区解剖结构的相对位置就会发生变化，剩余的肿瘤组织也会发生移位，从而导致与术前影像之间的偏差，影响术者对肿瘤切除程度的判断[11]。其次，很多因素可能会降低导航系统的精确度，如术中患者头部与手术床的位置不能保持绝对固定而发生多次或较大变化，有可能产生明显误差。解决这些问题的最有效办法就是引入其他术中影像技术，结合神经导航，可实时判断肿瘤的切除程度，实现真正意义上的动态监测，消除影像漂移所造成的误差。

3 iMRI在经鼻蝶垂体瘤切除术中的应用

以往用于经鼻蝶垂体瘤切除术的成像技术有术中X线、术中B超及术中CT，但由于电离辐射、分辨率差等原因限制了其在临床的应用。iMRI的出现弥补了上述缺陷。从20世纪90年代末期开始，高场强iMRI在欧美等少数神经外科中心逐渐投入临床使用[12]。上海华山医院于2006年将第一台0.15T低场强iMRI系统(Odin公司的PoleStar N-20)投入临床使用。2009年2月，解放军总医院神经外科将国内第一台高场强iMRI系统(IMRIS公司的1.5T Calgary Crane System)应用于临床[13]。2011年4月，天津医科大学总医院采用GE公司的Singa 1.5T iMRI系统开始施行经鼻蝶入路垂体瘤切除术。2010年开始，华山医院、北京军区总医院、北京协和医院、吉林大学第一附属医院、郑州大学第一附属医院等相继引入3.0T高场强iMRI系统。

iMRI分辨率高，对鞍区、鞍旁的解剖结构成像清晰，可显示肿瘤组织与周围颈内动脉、视交叉等结构的关系和距离，术者可以做到有的放矢，避免重要血管神经结构的损伤，提高了手术的安全性和肿瘤全切率[14]。Ramm-Pettersen等[15]利用低场强iMRI进行经鼻蝶手术，垂体瘤的全切率由40.0%提高到60.0%。Netuka等[16]报道，在术中扫描发现有肿瘤残留的患者中，有48.7%做了进一步切除。Meng等[17]利用iMRI指导经鼻蝶手术治疗垂体瘤，肿瘤全切率从60.0%提升至86.7%。iMRI指导下进行经鼻蝶垂体瘤手术，术者可以实时评价手术结果，发现术中出血等情况可以及时处理，减少术后的并发症。

Fahlbusch等[18]指出，低场强术中磁共振成像要优于术后常规磁共振检查，该报道中44例垂体瘤患者的全切率由43.0%提高到70.0%。Gerlach等[19]通过与术后3个月的常规磁共振图像对比，证实低场强iMRI是辅助垂体瘤患者进行手术的安全、有效、可行的工具，虽然延长了总的麻醉和手术时间，但肿瘤全切率的提高是切实可见的，不过有4例患者术中扫描的图像显示不清，无法确认是否为残留肿瘤组织，表明低场强iMRI有时难以发现较小的肿瘤残留。Anand等[20]也指出，分辨率低是低场强iMRI的一大缺陷。国内庄冬晓等[21]于2007年报道了42例0.15T低场强iMRI结合神经导航辅助内镜下经鼻蝶垂体瘤切除术，术中扫描发现有13例存在肿瘤组织残留，其中11例做了进一步切除，最终全切率由69.0%提高至83.3%。Kim等[22]在2013年报道229例垂体瘤患者在低场强iMRI指导下进行经鼻蝶垂体瘤切除术，术前有198例计划全切，最终在低场强iMRI指导下180例做到了全切。在以往利用低场强iMRI进行经鼻蝶垂体瘤切除术的报道中，多数患者术中扫描发现的残留肿瘤组织可以进一步切除，整体提高了全切率，但低场强iMRI对鞍旁的成像不够清晰，对于术中残留的较小肿瘤组织有时难以识别。

20世纪90年代末期高场强iMRI逐渐用于临床。2001年，Dort和Sutherland[23]利用高场强iMRI治疗垂体瘤患者，最终全切率由40.0%提高到93.0%。Nimsky等[24]报道106例利用高场强iMRI指导进行经鼻蝶手术治疗垂体瘤，在85例术前计划全切的患者中，术中扫描提示有36例存在残留或可疑残留，其中21例做到完全切除，肿瘤全切率由58.0%提高到82.0%。2010年，国内孟祥辉等[25]利用1.5T高场强iMRI对28例垂体瘤患者行经鼻蝶手术，其中14例结合神经导航，16例使用内镜，13例术中扫描发现有残留，其中10例做了进一步切除，最终全切率由54.0%提升到89.0%。

与低场强iMRI系统相比，高场强术中磁共振成像质量更高，而且成像所需的时间较短。由于高场强iMRI对鞍旁海绵窦结构也可获得清晰的术中解剖影像，加上神经内镜的使用，不仅提高了肿瘤切除范围，也保护了重要的血管神经等结构，术后并发症发生率相对较低。高场强iMRI主要有两种：一种磁体是固定的，患者术中扫描时需要送进诊断室内；另一种磁体是可移动的，可在术中移动至手术室内对患者进行扫描。由于患者无需移动，从微侵袭的角度来说移动式iMRI系统更有益于患者的安全。近年来，高场强iMRI系统的临床应用已成为一种趋势。目前大多数高场强iMRI的磁场强度是1.5T，但国内外少数机构已有3.0T高场强iMRI的报道。Jankovski等[26]在2008年报道利用3.0T高场强iMRI治疗垂体瘤患者。国内吴劲松等[27]在2011年报道利用3.0T高场强iMRI对29例垂体大腺瘤患者进行经鼻蝶垂体瘤切除术，最终全切率由75.9%提高至93.1%。

4 展望

iMRI系统投入使用的费用较高，限制了其在中小型医院的普及。磁体固定式iMRI系统使用率较低，且患者移动的过程复杂。应用iMRI辅助经鼻蝶垂体瘤切除术，总的麻醉和手术时间会延长。随着科技的进步及术者操作的熟练度增加，相信这些问题会逐步解决。iMRI系统的硬件设备及软件技术不断进步和完善，在经鼻蝶垂体瘤切除术中具有良好的临床应用前景。iMRI系统由于具有高分辨率、无辐射损伤、多平面扫描等优点，提高了肿瘤的全切率，并且提高了手术的精准性及安全性。iMRI联合使用神经导航和内镜，将是经鼻蝶垂体瘤手术的发展方向，最终将会使更多的垂体瘤患者获益。

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Application of intraoperative real-time imaging technology in transsphenoidal pituitary adenoma resection

XIE Sen1, LIU Kang1, TAO Cheng-yu2, ZHU Wei-jie1,3, ZHAO Qiang41Department of Neurosurgery, Jinan Military General Hospital, Jinan 250031, Shandong Province, China;2Department of Medical Team, Bengbu Armored Force Academy Coaches, Bengbu 233050, Anhui Province, China;3Department of Neurosurgery, Chinese PLA General Hospital& PLA Medical School, Beijing 100853, China;4Department of Neurosurgery, Baoding No.1 Hospital, Baoding 071000, Hebei Province, China

ZHU Wei-jie. Email: zhuweijie66@163.com; ZHAO Qiang. Email: zq7786@sina.com

Due to the rapid development of computer technology and imaging, intraoperative magnetic resonance imaging (iMRI) has been applied in transsphenoidal pituitary adenoma resection. iMRI can feedback real-time information during surgery, which is beneficial to the precise removal of tumor tissue and also reduces the chance of injurying important blood vessels and nerve structures. The domestic and abroad application status of iMRI, endoscopy and neuronavigation technology in transsphenoidal pituitary adenoma resection are reviewed in this paper.

intraoperative magnetic resonance imaging; pituitary adenoma; neuronavigation; endoscope

R 651.1+3

A

2095-5227(2014)10-1072-03

10.3969/j.issn.2095-5227.2014.10.026

时间：2014-08-11 15:51

http://www.cnki.net/kcms/detail/11.3275.R.20140811.1551.002.html

2014-04-29

全军临床高新技术重大项目(2010gxjs019)

Supported by the Key Project of Clinical High Technology of PLA(2010gx js019)

谢森，男，硕士，医师。研究方向：缺血、出血性脑血管病。Email: 261453654@qq.com；共同第一作者：刘康，男，硕士，医师。研究方向：动静脉畸形的显微手术治疗。Email: emilioliu163 @163.com

朱伟杰，男，博士，副主任医师，副教授，硕士生导师。Email: zhuweijie66@163.com；赵强，男，博士，副主任医师。Email: zq7786@sina.com