神经导航10年应用经验总结

韩 磊 尤 宇 王重韧 赵四军 赵 克 张国臣 徐 欣 赵 明

郑州大学附属肿瘤医院(河南省肿瘤医院)神经外科 郑州 450008

神经导航10年应用经验总结

韩 磊 尤 宇 王重韧 赵四军 赵 克 张国臣 徐 欣 赵 明

郑州大学附属肿瘤医院(河南省肿瘤医院)神经外科 郑州 450008

目的 总结神经导航系统在颅脑肿瘤手术治疗中的应用经验。方法 收集河南省肿瘤医院2007-06—2016-07进行的4 950例神经导航手术病例，总结其成功经验和失败教训。结果 4 950例手术均在导航系统指引下达到预期手术效果。早期应用发生少量漂移及轻度偏移病例。完成手术规划时间少于传统方法。结论 神经导航系统在颅脑肿瘤手术中的作用不可缺少，但需要时刻牢记漂移的存在。

神经导航；经验总结

术前、术中的肿瘤定位一直是神经外科医生面临的重要难题，也是一项重要的临床技能。既往神经外科医生借助简单的尺子，结合基础解剖知识，将患者的影像学资料与实体进行匹配，并根据自己的临床经验和在长期的临床实践中建立的立体抽象概念进行皮瓣设计和手术路径规划，显而易见，这种肿瘤定位和手术规划方法在精确性和直观性方面存在明显不足，与神经外科追求的精准、微创理念相差甚远。因此，立足于解决上述问题的神经导航系统自20世纪80年代问世后[1]，其将神经外科的手术入路规划由原始的手工测量提升为自动直观匹配，并使术中肿瘤的切除效果除肉眼主观判断外有了相对客观的测量标准，显示了巨大优越性。因此，其在世界范围内迅速普及，与显微镜一起成为现代精准神经外科的标志之一。

河南省肿瘤医院神经外科于2007年引进我省第一台进口高精度神经导航系统，并将其广泛应用于颅脑肿瘤的手术治疗，在10 a的应用过程中，共进行各类神经导航手术4 950例，对神经导航系统在颅脑肿瘤手术治疗方面积累了一定经验，对神经导航系统的认识也经历了由最初的“无关紧要”到“部分很有必要”，以及现在 “不可缺少”的认识历程。目前我科各类颅脑手术基本上都采用神经导航辅助技术。近几年，我省大多数神经外科中心均引进了神经导航系统，因此，我们将部分数据及应用经验总结，供大家参考。

1 资料与方法

1．1 一般资料 河南省肿瘤医院神经外科2007-06—2016-07共进行神经导航手术4 950例，以小脑幕为界分为幕上肿瘤和幕下肿瘤，其中幕上肿瘤3 403例，幕下肿瘤1 547例。病种包括脑胶质瘤、脑膜瘤、转移瘤、垂体瘤、颅咽管瘤、神经鞘瘤、表皮样囊肿等。其中幕上脑实质内肿瘤依据其是否位于脑皮质3.0 cm分为浅部和深部两类，而颅底肿瘤作为单独一项进行讨论。

1．2 方法 术前依据病情选择合适的头颅CT或MRI薄层扫描，层厚1.25 mm，扫描范围自头顶至鼻尖下部，数据以D-COM格式输入导航系统工作站，根据病情需要将患者的MRI序列、CT及DTI等影像学资料进行融合，术中可以根据目的随时转换。在工作站进行三维重建，勾画出目标到达区域，设计手术入点及手术路径。病人麻醉后，头架固定，连接参考架，所有患者均采用激光轮廓法进行注册，先将导航探针进行注册，然后注册鼻尖、眉心及左侧眶上眉心旁3.0 cm，最后用导航探针在面部及头部皮肤采集注册点400个以上，导航系统依据上述注册点将患者实体与工作站的影像学资料进行匹配，若误差在3.0 mm以内系统默认匹配完成，匹配完成后利用实体的鼻尖、鼻梁、眉心、内眦、外眦、外耳道等固定的解剖标记进行准确性验证，验证准确后即可进行手术，包括标记手术皮瓣、验证骨瓣、入点、手术路径校正及肿瘤切除程度判断等。导航界面一般包括矢状位、冠状位、横断位及三维立体直观图；点导航界面实时显示导航探针尖端所在点的信息，线导航界面显示为沿导航探针轴的信息，两者可以随时转换。

2 结果

4 950例手术均在导航系统指引下准确到达目标区域，手术取得预期效果。应用早期发生明显漂移2例，实际手术区域与设计皮瓣轻度偏移3例。从输入患者资料到注册完成，平均用时约5 min。

3 讨论

1986年Stanford 医学院的Roberts等[1]首先将导航系统应用于神经外科临床。1997年北京天坛医院及上海华山医院几乎同时引进我国首批神经导航系统；1998-07-30第一篇关于导航系统的学术文章发表(北京天坛医院)[2]。2004年焦作煤业集团中央医院引进我省第一台国产神经导航系统。2007年河南省肿瘤医院引进我省第一台进口高精度神经导航系统。目前全省许多大型医疗机构均引进了神经导航系统，使我省的神经外科诊疗工作整体上了一个台阶。

我科在应用神经导航系统初期，从输入患者资料到注册完成，用时约30 min，随着对系统操作流程、导航意义的理解及操作技能的成熟，现在用时平均5 min。与传统的借助尺子测量影像学和实体，利用术者的解剖和抽象判断相比，明显缩短了手术规划时间，同时提高了精确性。

我们体会到神经导航系统主要用途还是在定位解剖结构和肿瘤位置。神经导航系统可以非常容易定位上矢状窦、横窦、乙状窦等解剖标记，其中在后路窝开颅时非常具有代表性，横窦和乙状窦的定位在后颅窝手术中非常重要，传统的定位依靠经验，选择星点外上1.0 cm为第一孔，依据情况进行下一步钻孔，但由于个体差异的存在，时有静脉窦损伤发生[3]。因此，在后颅窝开颅时，由于对可能存在的横窦和乙状窦损伤的担心，骨瓣往往较小，需咬除部分骨瓣扩大显露。但应用导航系统后，就可以清晰直观地标记出横窦、乙状窦的确切位置，从而避免了静脉窦损伤，并最大化保留复位骨瓣体积。另外，借助定位特定的解剖位置，可以间接判断手术的进程，如通过定位手术已接近到达鞍旁，提示我们需要小心轻柔操作，从而来避免海绵窦的损伤；通过定位天幕缘避免脑干及脑神经损伤；再如术前标记颈内动脉或大脑中动脉，术中能够实时判断距这些重要结构的距离。

脑干手术时由于其功能的重要性，要求其切开部位非常精确，由于脑干的位置相对固定，基本可以忽略漂移的影响，可在导航系统引导下到达病变部位，切开脑实质。这在脑干外观几乎正常，难以判断病灶位置的病例显得尤为重要，可以将医源性损伤降到最低。

神经导航系统可非常直观地定位肿瘤，包括肿瘤的位置及边界，涵盖术前、术中及手术结束时等手术的大部分时间。其中较典型的是幕上表浅型肿瘤的术前定位，勾画皮瓣和骨瓣，找到肿瘤后由于可以在镜下切除肿瘤，不用导航系统，如大脑凸面脑膜瘤。值得注意的是，两种情况，一是低级别脑胶质瘤，由于低级别脑胶质瘤与正常脑组织在显微镜下不易分辨清楚，要求手术全程导航，而且在我们切肿瘤前，首先将肿瘤的边界标出，可以选用电凝标记肿瘤边界的方法，也可以选择“微导管栅栏法”[4]。二是直切口和小骨窗，由于直切口操作简单，且更利于手术切口愈合及美观，越来越多的临床医生在工作中倾向选用直切口，但我们体会到采用直切口在用牵开器牵开时，两侧皮瓣牵开的程度在部分病例不是对称牵开，皮瓣偏向一侧移位甚至在1.0 cm以上，这种误差在小骨窗手术时是致命的，往往需要扩大骨窗。我们在最初应用时发生的3例轻度移位病例，均是这种情况，需延长切口并扩大骨窗。另对于肿瘤与脑组织外观判断困难的病例，术中应用导航系统可以相对判断肿瘤的切除程度，这需要考虑到肿瘤漂移的误差。

神经导航系统可以直观地指引我们沿着术前规划的最佳手术路径到达病灶，避免由于术中“迷路”造成的医源性损伤；另外，当沿着术前规划区域遇到无法回避的困难，如巨大引流静脉横阻时，需要重新选择入路，导航系统也可以非常直观地在新的手术路径下引导我们到达病灶。如纵裂入路切除大脑镰旁脑膜瘤时前进方向，卡瓦入路切除岩斜区肿瘤时切开天幕的部位等。我们体会到在了解感兴趣点的具体位置信息时，采用点导航界面，而需要判断手术方向是否正确及调整手术路径方向时采用线导航。

对于经验丰富的资深神经外科专家，在大多数情况下往往不需要导航系统，但对于年轻的临床医生，神经导航系统显得非常重要，可以促进年轻医生的快速成长。这一点在经鼻蝶手术入路上显得非常典型，无论是显微镜还是神经内镜，在非典型病例中都会面对“迷路”以及损伤大血管的担心，导航系统可以清晰地标记蝶窦前壁、前颅底、中线、鞍底、颈内动脉、视交叉、斜坡等解剖结构，为年轻医生保驾护航。

“漂移”是我们在应用神经导航系统时必须面对的问题，无法避免和彻底纠正。其发生原因往往由于以下几方面因素：(1)骨瓣去除后颅压下降，受压移位的中线回位；(2)脑脊液丢失；(3)肿瘤切除后(如瘤内部分切除减压后)、占位效应解除、脑复位；(4)失血；(5)脑组织水肿；(6)重力作用[5-7]。我们早期发生的2例明显漂移病例即为术中直接造瘘，脑组织切除后发生漂移，导航引导下的手术路径沿病灶周边滑离。因此，对于脑深部的肿瘤，我们体会到，在到达肿瘤前尽量不要释放脑脊液，我们的做法是利用导航工具先沿着规划手术路径，穿刺到达病灶，利用导航工具作一个隧道，然后沿着隧道扩大造瘘可以准确找到病灶。术中磁共振可以实时纠正导航存在的漂移，但由于硬件成本较高及费时较长，不是每个中心都能承受，限制了该项技术的普及。另一个可行的办法为术中超声，也可以实时纠正漂移，但其图像清晰度较差。

由于我们的导航系统采用的是红外线被动注册系统，在脑积水分流手术中需要调整合适体位以利“分流管通条”通过，同时避免头钉位于皮下隧道路径，影响消毒和无菌处理。儿童患者由于颅骨菲薄，不能应用头架，我们的导航系统无法术中应用，仅能术前规划手术切口。

总之，神经导航系统在颅脑肿瘤手术中的作用不是锦上添花，确实是不可或缺。其主要作用体现在定位解剖结构和肿瘤位置及直观地显示手术路径。但需要时刻谨记漂移的存在，并要与手术经验结合，尽量纠正漂移误差。

[1] Roberts DW，Strohbehn JW，Hatch JF，et al．A frameless stereotaxic integration of computerized tomographic imaging and the operating microscope[J]．Neurosurgery，1986，65(4)：545-549．

[2] 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(附55例报告)[J]．中华神经外科杂志，1998，14(4)：198-201．

[3] 李爱民，鲍耀东，陈覃，等．乙状窦后入路骨瓣开颅应用解剖学研究[J]，四川解剖学杂志，2007，15(4)：9-11．

[4] 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．

[5] 黄军华，王焕明，胡飞．神经导航在颅内病变手术中的临床应用[J]．中国临床研究，2016，29(2)：237-239．

[6] 李飞，张少军，韩易．神经导航在微创神经外科手术中的应用进展[J]．立体定向和功能性神经外科杂志，2015，28(3)：188-191．

[7] 赵帆，陈衔城，吴劲松．我国神经导航手术开展现状的调查[J]．中国医疗器械信息，2007，13(1)：6-8．

(收稿 2017-02-15)

Summary of experiences of the applications of neuronavigation system during 10 years

Han Lei，You Yu，Wang Zhongren，Zhao Sijun，Zhao Ke，Zhang Guochen，Xu Xin，Zhao Ming

Department of Neurosurgery，the Tumor Hospital of Henan Province，Tumor Hospital of Zhengzhou University，Zhengzhou 450008，China

Objective To summary the experience of neuronavigation in brain tumor operation．Methods The clinical and follow-up data of 4950 patients using neuronavigation from June 2007 to July 2016．We analyzed the general informations，treatments and outcomes．Results All the 4950 patients had expected after operation．At the early stage of application of neuronavigation system，there were drifting excursions during some cases．The time was less than the traditional method．Conclusion Neuronavigation is indispensable during brain tumor operations，but need keeping the drifting excursion in mind．

Neuronavigation; Summary of experiences

R651.1+1

A

1673-5110(2017)11-0030-03