经颅超声在STN-DBS电极植入术靶点定位中的应用

阿不都拉·艾沙 魏汝锐 王 霞 郝梦蝶 史有才

目前，脑深部电刺激术（deep brain stimulation，DBS）中电极植入靶点定位主要采用CT、MRI影像技术，以及术中微电极记录、术中测试等方法判断刺激电极靶点的精确性[1～3]。这些方法是基于电极植入前或植入后的验证手段，探讨一种电极植入术过程中可视的、实时的、简便的、安全可靠的定位方法是功能神经外科研究的课题。经颅超声可以观察到脑深部重要结构，如脑室、丘脑、黑质等脑深部结构，为帕金森病诊断和鉴别诊断以及预测高风险人群的主要工具[4～6]。2020年5月至2021年5月利用经颅超声引导技术辅助丘脑底核（subthalamic nucleus STN）-DBS治疗运动障碍性疾病17例，其中11例经颅超声能够满意观察到黑质及异常高信号表现，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料17例进行经颅超声检查，11例能够满意观察到黑质及异常高信号表现，纳为研究对象，其中帕金森病9例，肌张力障碍2例；男5例，女6例；平均发病年龄为51.2 岁；平均病程为8 年。11 例（21侧）均在全麻下行STN-DBS，其中10例行双侧DBS，1例行单侧DBS。

1.2 治疗方法 按照DBS 常规术前准备，术前行CT、MRI 扫描并进行影像融合，靶点定位后常规进行电极植入术。手术使用Leksell G 型立体定向仪，术前安装头架时尽可能低的固定在颅骨上，以便给予超声探头足够的空间进行调整（图1）。采用Resona 7T彩色多普勒超声系统，扫描深度16 cm，采集范围45 dB。在耳前区颞骨颧弓以上的典型颞骨窗部位进行操作。当测试刺激电极推进到目标点前分别6 mm和3 mm的位置时，用经颅超声开始进行定位并实时监测到达靶点位置。术后1周复查MRI，以了解电极植入后确切位置。术后3～7 d进行经颅超声核查，与手术前后MRI影像比较，判断电极位置的精准性。

图1 中脑MRI轴位辅助确定超声骨窗

2 结果

2.1 经颅超声检查结果 颞部耳前骨窗超声能够观察到植入电极的高强回声点状信号，可以观察到中脑周围与电极植入相关解剖结构，包括围绕中脑的基底池、大脑后动脉、黑质、第三脑室、红核等结构，以及与植入电极的关系。黑质高信号范围多呈不规则、带状或斑点状分布，但其形状与超声探头的角度变化有关（图2A、2B）。经颅超声显示，STN 位于高回声黑质的外、上方延长处，能清晰观测到直径0.8 mm的刺激电极，确定电极前端精准位置应位于高回声的黑质前方（图2C、2D）。依据经颅超声提供的电极与黑质关系的解剖信息，术后程控时首次选定刺激触点，获得满意效果。

图2 帕金森病经颅超声辅助丘脑底核脑深部电刺激术前后影像学表现

2.2 手术疗效 术后随访4～24 个月。统一帕金森病评定量表（Unified Parkinson's disease Rating Scale，UPDRS）评分：药物“关”状态25～80分，平均55分；药物“开”状态19～53 分，平均34 分。术后UPDRS 评分：药物“关”状态17～24 分，平均22 分，改善率为60.0%；药物“开”状态15～24 分，平均19 分，改善率为44.0%。2 例肌张力障碍病人肌张力障碍运动评分量表评分改善率为40%、80%。随访期间，2 例发生构音障碍，经程控后改善；1 例出现癫痫发作；无出血等并发症。

3 讨论

STN-DBS 中电极精准植入到预定靶点是手术成功的关键。由于STN 体积较小，且与黑质的解剖关系紧密，其周围结构及功能复杂。目前，采用常规MRI（1.5 T）技术难于区分STN和黑质界线[7]，从而无法判断植入电极位于两者之间的确切解剖位置。当采用全麻时，不能进行术中临床症状评估的情况下，若电极涉及到黑质，可能影响术后效果。经颅超声不仅能够显示黑质以及其强回声异常信号，可同时观察到第三脑室、红核等核团信号[8，9]。当显示位于高回声的黑质外上方及内侧红核前方的STN 时，通过这些解剖结构可帮助明确靶点的位置。

经颅超声的优点：①经颅超声可以提供植入的电极是否在黑质内部或黑质外部相关信息。临床已经证实，当刺激电极触电位于黑质内，临床效果差，若位于其外，则效果明显[10～12]。②STN-DBS 中采用经颅超声辅助，能对术中植入电极的靶点位置进行实时评估。③STN-DBS植入的电极Z坐标（深度）多发生偏下的倾向，采用经颅超声辅助可以得以纠正。④与其他神经影像技术相比较，彩色多普勒超声系统是可移动的非电离可视性设备，具有操作方便快捷、可重复、无创性、花费少等特点，可以成为STN-DBS 电极精准定位以及术后刺激触点选择的实用方法。

鉴于本文结果尚是初步的，我们建议适用于以下情况：①术前帕金森病诊断及鉴别诊断；②术前行经颅超声显示颞骨骨窗透回声满意时，能够观察黑质与STN；③年龄在60岁以下者，颞骨骨窗透回声比率高；④当STN-DBS 后程控效果不满意时，可随时复查经颅超声，了解电极位置，为调整刺激触点提供依据。

本文是在STN-DBS采用CT、MRI以及电生理监测等定位方法的基础上进行的，经颅超声技术与前者比较具有一定的特点，但在实际应用中仍存在一些局限性：①颞部颅骨骨质密度、骨缝闭合等个体差异情况影响经颅超声的透声率及分辨率，脑深部结构显像效果不佳；②超声设备本身的性能以及图像的分辨率低；③操作人员对设备使用熟练程度、专业知识以及经验积累等人为影响因素，如超声伪影识别，超声探头倾斜度的操作，成像平面图像的实时测量可能会产生一定影响；④本文病例数量尚少，需扩大研究病例进一步研究。

总之，与CT、MRI 靶点定位方法比较，经颅超声在STN-DBS 电极植入靶点精准定位具有其自身特点，将经颅超声图像与术前、术后CT、MRI影像进行融合将进一步提高其可靠性与精准性，成为DBS 电极精准定位中一种有前景的工具。