立体定向脑内病变活检技术的现状与进展

王 涛，李小龙，米 良，王亚明

(1.延安大学附属医院，陕西 延安 716000;2.海军总医院全军神经外科中心，北京 100036)

立体定向脑内病变活检技术的现状与进展

王 涛1，李小龙1，米 良1，王亚明2

(1.延安大学附属医院，陕西 延安 716000;2.海军总医院全军神经外科中心，北京 100036)

随着现代各种先进影像学技术如MRI、PET-CT、MRS的发展，颅内病变诊断的准确率也越来越高，但是仍有部分疾病影像学表现不典型，与其他疾病鉴别较困难，为临床的诊断和治疗造成了很大的困惑。而开颅活检的手术风险大、术后并发症多，对有些疾病来说有些得不偿失。脑内病变穿刺活检术以其创伤小、活检阳性率高、并发症少而受到神经内、外科医生的青睐。

立体定向;活组织检查;综述

立体定向(stereotaxis)一词起源于希腊字母stereos(三维立体)和taxis(定向排序)。立体定向脑组织活检术(Stereotactic Brain Biopsy，SBB)是利用影像学定位和定向仪引导，将活检穿刺针等显微器械置入颅内特定靶点，通过留取组织标本的方法，结合病理学来诊断中枢神经系统的各种病症的一种活检方法［1］。

1 立体定向活检术发展史

立体定向技术的发展大致可以分为两个阶段，20世纪70年代以前，这个阶段主要是通过颅骨上或脑内的一些特定标记，以X线射片进行靶点的间接定位。1908年，英国的Horsley和Clarke在人类历史上第一次真正的使用立体定向技术，他们按照几何学原理设计出笛卡尔三维坐标定向系统。1947瑞典的Leksell教授设计出第一台立体定向弓形头架。1958年，Spiegel和Wycis教授组织了第一次立体定向神经外科学领域的国际大会［2］。20世纪70年代以后，计算机、影像学技术和定向仪的发展促进了立体定向脑组织活检技术的发展。1976年Bergstorm首先将CT应用于立体定向手术，1989年Fontainel报道了100例MRI引导立体定向活检，其精确度明显高于CT引导，而且没有术后死亡，并发症也少于CT引导的立体定向活检，从而开辟了立体定向活检的新纪元［3］。

2 立体定向技术的一般原理

任何一个点在空间的位置都可以用直角坐标系中的X、Y、Z的数值来表示，这是立体定向最基础的原理。在立体定向技术中，我们将前联合(AC)与后连合(PC)之间的连线规定为水平面(X)。将两大脑半球中线与AC-PC线重叠并且垂直于水平面(X)的面规定为矢状面(Y)。将通过AC-PC线的中线，并且与水平面(X)、矢状面(Y)都垂直的面规定为冠状切面(Z)。将三个平面的交点，即AC-PC线的中点规定为原点，以它为0点，测出脑内靶点的X、Y、Z值来反映病变的位置

3 立体定向活检技术的现状

3.1 CT引导的立体定向活检

CT引导的立体定向活检是根据头部框架的三维空间确定脑内病灶的具体位置，设定出合理的穿刺路径，从而到达设定靶点并取出病变组织进行病理学分析。CT可以显示脑内一些较大的病变、周围组织及重要结构的具体信息，增强CT更可以明确显示出脑组织的血运情况，使得穿刺活检技术更加安全可靠。崔丙周报道的CT引导的立体定向活检的阳性率为88.9%，没有发生活检相关手术并发症［4］。Ersabin M等人报道的290例CT引导的立体定向活检，活检的阳性率可达95.5%，并发症出现率为0.8%，当其中的42例行开颅手术时，立体定向活检与开颅活检二者的符合率为90.5%，同时Ersabin总结了各个中心CT引导的立体定向活检，发现CT活检的阳性率为80～98.1%，并发症的出现率为0.8～2.9%［5］。但是，CT的成像原理决定了其引导脑内病变活检的局限性。患者所带的金属头框架在行CT扫描时发生尾影，颅骨也可产生一些尾影现象，使得框架附近以及后颅窝的病变被尾影所遮挡，同时CT的分辨率不高，有很多病变不能显影的很清楚，造成了活检靶点选择的困难。CT有放射性，对儿童以及孕产期妇女使用时应格外注意。

3.2 MRI引导的立体定向活检

MRI以其优秀的组织现象效应在立体定向活检中起到至关重要的作用。MRI可以明确的显示出脑内的一些重要结构。一些小的脑内病变，在CT上可能显示不清，或者不显影，在MRI上都可以清楚显示，另外，MRI有PWI、DTI、FLAIR等多种扫描序列可以选择，使得一些疑难病例的靶点选择得到了保障。增强MRI更可以明确脑内血运情况，为穿刺路径的设置提供了很大的帮助。王焕民等［6］人报道的MRI引导的立体定向活检的阳性率为90%，1例出现靶点周围出血。Meshkini等［7］人报道的158例疑难的颅内多发的占位的立体定向活检，其活检的阳性率可达100%，并且没有活检相关死亡率。Lefran等［8］人介绍了21例在MRI不强化的病例，用MRI特殊序列引导的立体定向活检手术，都取得了令人满意的效果。对于肿瘤，MRI引导的立体定向活检的阳性率可达95%以上，而对于一些其他性质的病变，如炎症、寄生虫、艾滋病等MRI引导的立体定向活检的阳性率也可达85%以上［9］。田增明、王亚明等［10］人报道的1187例立体定向活检的阳性率为97.4%，活检引起无神经功能障碍的并发症发生率为1.7%，需要外科处理的并发症为0.8%，死亡率为0.3%。MRI引导的立体定向活检比CT有明显的优势:定位所用的头框并不会干扰磁场，避免了头框对病灶显影的影响。颅骨在MRI上也没有尾影，对后颅窝的肿瘤可以显像明显，大大提高了活检的阳性率与安全性。现阶段的立体定向活检手术大多基于MRI引导。

3.3 MRS引导的立体定向活检

一些早期病变的显示与正常脑组织界限不清或其密度与软化、水肿难以区分时，病灶的界定和靶点的选取，还多依赖手术医师的个人经验，存在着不同医师的主观认识差异。MRS引导的立体定向脑组织活检很好的解决了医师主观选择不准确的问题，MRS主要依据核磁共振现象和化学移位作用，在脑内选择感兴趣区并测量该区域中各种化学元素和化合分子的波谱，借波谱的峰值和各峰值之间的比值来了解局部脑神经元的活动信息，通过感兴趣区各种峰值的比对来选择活检手术的靶点，在一些疑难病例的活检手术中起到了重要的作用，有效的提高了活检的阳性率。朱伟杰等［11］人报道的氢质子磁共振波普引导的立体定向活检手术的阳性率为94.6%，穿刺后靶点出血2例，1例需行开颅血肿清除。卢旺盛等［12］人报道的64例MRS引导的立体定向活检的阳性率为98.4%，高于MRI引导的立体定向活检94.4%，差异有统计学意义。但是MRS引导的立体定向活检操作较复杂，需要与CT或者MRI图像融合，导致了手术时间的延长，影响了其应用。

3.4 PET-CT引导的立体定向活检

PET-CT是将人体所必须的物质标记上具有正电子放射性的短寿命核素，制成显像剂注入人体后扫描成像，它能直接反映病灶的代谢率，对于确定肿瘤靶点有重要意义，报道表明PET引导的立体定向活检术可以提高诊断的阳性率。陈继锁等［13］对10例CT和MRI引导活检失败的患者进行了PETCT引导，均取得了组织病理学诊断。Tan等［14］人经过对比后，总结出MRI和PET-CT引导活检的敏感性分别为87.2%和92.3%，特异性分别为81.3%和87.5%，从而得出PTE-CT在引导立体定向活检方面具有一定的优势。但是PET-CT价格昂贵，同样需要于MRI或者CT图像进行融合，费时费力，使得其在临床上得应用较为局限。只在个别疑难病例中采用。

3.5 内窥镜结合立体定向活检

立体定向技术与神经内镜的结合，不仅具有传统定向手术靶点精确定位的优点，更重要的是把穿刺过程的不可视性变为直视操作，避免了盲目穿刺可能造成的血管和神经损伤，减少了手术并发症。并且在内镜下可以用微型双极电凝止血，即使有出血也可以确切止血。耿鑫等［15］人总结了16例内窥镜结合立体定向的活检，病理诊断阳性率为87.5%，而且没有昏迷、偏瘫、感染及出血等并发症的发生。

3.6 无框架立体定向活检

传统的框架立体定向活检由于头框的使用，虽然实现了脑内病灶的精确定位，但是并不能实现实时跟踪穿刺针的路径，同时由于头框的笨重，使得病人长时间佩戴产生不适，并且限制了手术路径的选择。无框架立体定向活检技术在很大程度上进一步减轻了病人的痛苦，同时简化了手术的步骤。无框架立体定向活检技术无需为病人佩戴头框架，只需在病人的头部贴上标记点。在手术的过程当中，也可以通过虚拟的穿刺针在显示器上显示，间接实时的监测手术路径，起到了间接可视的效果。穿刺路径的选择也不受头框的限制。田增明等［16］报道的255例无框架立体定向活检，活检的阳性率可达94.5%。Zhang等［17］人报道的62例无框架立体定向活检中，活检的阳性率可达93.5%，并且没有需要开颅的并发症发生。廖声潮等［18］到报道的无框架立体定向活检并发颅内出血分别为8%，死亡率为1%。无框架立体定向活检的误差有报道显示只为1～4 mm，他们认为80%的有框架立体定向活检手术可以用无框代替。

4 立体定向活检技术的优势

立体定向脑组织活检有诸多优点:(1)创伤小，病人痛苦小，符合现代微创神经外科的理念，以最小的创伤取得最大的获益;(2)安全可靠，并发症少，立体定向脑组织活检术避免了开颅活检带来的神经功能的损伤以及开颅活检的一些并发症。(3)对于一些体积较小的病变定位真确，取材可靠，诊断准确率高;(4)对于一些脑深部病变，开颅活检难以到达并且危险度高的病变取材准确;(5)对于一些位于脑功能区、脑干、脑中线区域的病变其活检更为安全。

5 立体定向活检技术存在的问题及展望

立体定向活检仍然存在一些问题:(1)立体定向脑组织活检仍是盲穿，不能明确穿刺路径的各个组织结构，会造成一些难以避免的手术并发症，如穿刺穿破血管，造成出血;穿刺部位不准确，不能准确取出病变组织等;(2)立体定向脑组织活检取材仅能反映局部病理变化，并不能完全代表病变本身，活检的病理学结果与手术切除的病理学结果有时仍有一些差异;(3)肿瘤、寄生虫等可能会沿着穿刺道转移，1997年，Karlsson教授报道了2例因立体定向脑组织活检而形成的肿瘤沿穿刺针道播散的病例［19］。

现有的框架立体定向活检已经成为脑内病变穿刺活检的“金标准”。KeiyaIijima等［20］人将微电极记录的方法联合到立体定向活检手术中，在他们报道的12例立体定向手术中，肿瘤的平均直径仅为20.8±11.1mm并且均位于脑深部，其活检的阳性率为100%，没有术后并发症与死亡的发生。他们通过肿瘤和脑组织的电学特性来寻找肿瘤组织，使得盲穿的立体定向活检变为间接可视化操作，为脑内深部、体积小的病变的活检提供了新的方法与思路。在未来的立体定向活检术中，可视化将会成为研究的重点。光学导向导航系统引导下的脑组织活检，其通过虚拟针的形式同步现实针，并辅以激光定位，穿刺路径全程显示在显示器上。高场强磁共振Real-time成像，MR实时成像系统或称其为动态MR扫描引导的脑组织活检技术可为穿刺针的实时路径提供成像影像学帮助［21］，相信在不久的将来，立体定向活检技术还会不断发展，在临床上应用更加广泛。

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R651.1+1

A

1672-2639(2015)03-0065-04

2015-04-22;责任编辑 梁 毅］

王 涛(1989—)，男，陕西延安人，陕西省延安大学，在读研究生，主要从事神经外科研究。