多模态神经导航影像融合技术辅助颅内病变活检术中快速冰冻病理检查的应用效果

袁国艳，张作洪，任铭新

1 香港大学深圳医院神经外科，深圳 518000；2 南方科技大学医学院

在神经外科疾病的诊疗过程中，病变性质的准确诊断是制定个性化、合理化的综合诊疗方案的重要前提，对改善患者预后，提升生存质量具有重要意义。以往快速冰冻病理检查由于定位不够精确，导致取材不够准确，标本阳性率低（51%～79%）［1］；随着CT、MRI、B超等影像学技术的发展进步，多模态神经导航系统影像融合技术已得到广泛应用，能够很好地辅助术中准确快速冰冻病理取材，为颅内病变的诊断提供了一个快速可行的方案。多模态神经导航影像融合技术辅助的颅内病变活检术中快速冰冻病理检查对于颅内病变诊断效能是否有提高，目前仍无定论。本研究对多模态神经导航影像融合技术辅助颅内病变活检术的术中快速冰冻病理检查在颅内病变诊断中的应用效果进行了观察，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料颅内病变患者60例，其中男39例、女21例，男女比1.82∶1，年龄7个月～85岁（38.8±4.37）岁；B细胞淋巴瘤10例，低级别胶质细胞瘤8例，胶质母细胞瘤7例，高级别胶质细胞瘤6例，炎性病变5例，生殖细胞瘤5例，间变星形细胞瘤3例，DIPG 3例，中枢神经细胞瘤2例，AT/RT 2例，高危型垂体腺瘤1例，脑膜瘤1例，寄生虫1例，畸胎瘤1例，颅咽管瘤1例，间变少突细胞瘤1例，间变室管膜瘤1例，转移瘤1例，成熟畸胎瘤1例。术前完善颅脑影像学检查，包括颅脑CT、MRI平扫+增强（扫描范围包括鼻尖、双侧耳廓及颅顶皮肤），进一步行磁共振波谱（MRS，17例）、磁敏感成像（SWI，15例）、磁共振灌注成像（PWI，12例）、血氧水平依赖功能磁共振成像（BOLD-fMR，I5例）、弥散张量成像（DTI，2例）、磁共振动脉血管成像（MRA，3例）、磁共振静脉血管成像（MRV，2例）。患者术前均有明确的快速冰冻病理检查指征：具有神经系统症状或体征，主要包括头痛、恶心呕吐、肢体活动障碍、癫痫发作等；术前行影像学检查，确定颅内有占位性病变；常规开颅手术难以达到或合并有严重的基础疾病不能耐受开颅手术但又必须明确病变性质；颅内多发病变、病变位于重要功能区，弥漫性病变，预计开颅手术未能达到全切或术后将造成严重的神经功能缺失者。

1.2 多模态神经导航影像融合技术辅助颅内病变活检术中快速冰冻病理检查方法术前应用神经导航技术（Medtronic，Stealth Station导航系统）将影像学资料导入神经导航系统工作站，重建病灶及颅脑的三维模型，对于病变位于重要功能区或大血管附近者，MRS、BOLD-fMRI、DTI、PWI、MRA、MRV等影像资料设计靶点及进入点。患者全麻后头部固定，应用Tracer轮廓注册法［2］，注册成功，精确度在1～2 mm，选择鼻尖、内外眦、眉心进行验证导航精度，根据术前路径的设计，选择合适的头皮切口。术中结合B超、显微镜以及神经内镜的辅助。标本的获取包括病变的周边、边缘以及中心部位，所有标本送常规病理检查，部分标本术中送快速冰冻病理检查，术毕缝合切口，术后常规对症治疗。靶点定位取材的准确率为100%（60/60）。其中额叶靶点15例、脑室及脑室旁靶点15例，基底节区靶点7例、鞍区靶点6例、颞叶靶点4例、脑干靶点4例、丘脑靶点4例、胼胝体靶点3例、小脑靶点2例、枕叶靶点1例。术后6 h内复查颅脑CT。统计快速冰冻病理检查送检例数及诊断阳性例数、诊断准确率等，手术平均时间、术中出血量。

2 结果

60例颅内病变患者全部完成常规病理检查，提示有明确病变组织。术中行快速冰冻检查37例，标本诊断阳性36例，可明确肿瘤性质23例。本组病例中快速冰冻的标本阳性率为97.30%（36/37），肿瘤性质诊断准确率为62.16%（23/37）。

术中B超监测未发现有术区急性出血病例。术后6 h内复查颅脑CT，有1例穿刺道有少量出血，保守治疗后未有明显神经能缺失，根据术后病理结果及患者病情，转至相应的科室继续诊疗。

3 讨论

根据立体定向颅内病变活检术中国专家共识2021版［3］，颅内病变立体定向活检术是获取颅内病变病理组织的最佳方式。但是，早期定向活检术缺乏影像学的精确定位，误差大、阳性率低、并发症较多。随着影像学的飞速发展提高了颅脑疾病的确诊率，但是仍有部分影像学诊断的肿瘤性质与术后病理结果不符。RACHINGER等［4］统计了46例脑干胶质瘤患者，磁共振诊断的特异性为46.6%，敏感性为62.5%；对于肿瘤分级，高级别和低级别胶质瘤之间MRI的测量结果存在很大差异。在一项对288例立体定向细针活检的病例研究［5］中，框架立体定向、无框架立体定向和术中MRI引导的活检术所取标本的阳性率分别为96.9%，91.8%和89.9%，差异无统计学意义，术后并发症发生率分别为20.6%，19.6%和17.7%，严重并发症发生率分别为12.7%，5.3%和4.4%，术中MRI引导的活检术严重并发症的发生率相对较少。目前影像学图像失真、导航注册的偏差以及术中脑漂移问题，使得立体定向活检术广泛推广仍有一些困难［6-7］。在神经外科领域中随着神经导航软件系统的进步、3-D技术与手术入路设计的融合，使得活检手术的创伤更小，安全可靠，并发症轻微，活检阳性率提高，为影像学诊断不明确的患者提供准确的病理诊断，为后期综合治疗提供可靠的依据。

研究［8-11］报道显示，无框架神经导航系统、神经外科机器人系统、B超、神经内镜等，这些多模态影像技术与神经导航立体定向活检技术等相结合，从代谢、功能、结构等信息方面进一步优化活检靶点、活检轨迹，有效提高活检阳性率同时保护神经功能，减少并发症。本组病例中，术中结合神经内镜9例、B超10例、显微镜11例，使得活检术所取标本阳性率达到97.30%。说明多模态神经导航影像融合技术辅助的术中快速冰冻病理检查方法有较高的活检准确度。

术前完善多模态影像学检查，应用神经导航技术制定个性化的手术入路路径，术前神经导航系统可以结合磁共振平扫、增强和CTA、MRA的融合，可避免手术路径损伤重要的大血管及脑室等重要结构；在术前手术路径的设计中，结合MRS、DTI、fMRI等，可避免对颅内重要纤维束、功能核团、功能区的损伤；术中结合B超、神经内镜、显微镜等辅助方法，降低术后出血及出现神经功能损伤的概率。FINGER等［12］认为，神经导航引导下神经内窥镜在临床应用中是准确可行的，通过将相关规划信息直接整合到内窥镜视野中，可以提高脑室内神经内窥镜手术的安全性和有效性。B超不仅可以帮助定位实质内病变，还可术中定位的病变并且引导并观察手术轨迹，提高定位取材的准确性。此外，它不受大脑移动和扭曲的影响，能够提供一个真正实时、动态、经济、易用的图像指导工具，可安全应用于各种脑实质病理检查，提高手术的准确性和安全性；提高靶点定位的精确度、减少术中脑移位的影响，并能及时发现路径通道或是穿刺部位的出血，避免严重术后并发症的发生［9，13］。

然而，对于影像检查不能明确诊断的颅内病变性质，如多发颅内病变、病变位于重要功能区、脑深部病变或是非肿瘤性病变，更需要病理检查。病理检查包括术中快速冰冻病理检查和术后常规病理检查。术中快速冰冻病理检查基于恒温冰冻切片机的支持，主要通过术中快速病理检查对病变组织进行定性，保障手术效果，为患者手术方案的制定、组织切除范围的确定提供依据。本组病例中，术中行快速冰冻检查37例，阳性诊断36例，可明确肿瘤性质23例，诊断准确率为62.16%（23/37），结果提示术中快速冰冻的病理诊断与术后常规病理检查的符合率较低，诊断颅内病变的准确率不高。原因可能在于取材规范性、冷冻温度、冷冻时间过短或过长以及病理医师的诊断水平等均可能干扰诊断准确率。BRAINARD等［14］回顾性分析188例活检术后，指出单一靶点的活检手术误诊率高达33%，连续四次冰冻病理检查可以提高诊断的阳性率（从67%提高到89%），但是对于活检阴性的病例，根据病情需要，可以选择再次行活检术或是追踪随访。对于非功能区病变活检术中尽可能设计2～3个针道，不同部位取材，取材范围视情况尽量覆盖病变全部或大部分，以保证取材的准确性。

总之，多模态神经导航影像融合技术辅助的颅内病变活检术中快速冰冻病理检查没能有效提高颅内病变的准确率，但有可能使颅内病变活检术的取材率提高。因此，我们认为多模态神经导航影像融合技术辅助的术中快速冰冻病理检查在提高活检标本阳性率、保护神经功能、减少并发症等方面仍有着良好的应用前景。