成人后颅窝肿瘤术后分流依赖性脑积水相关风险因素分析

吴俊逸, 夏浩, 肖耀东, 封暴, 余意, 柴新, 高建, 郭威才, 朱玉辐

脑积水(hydrocephalus,HCP)是后颅窝肿瘤(posterior fossa tumor,PFT)患者的主要临床表现之一。PFT既可引起阻塞性脑积水,也可引起交通性脑积水[1]。脑积水也可在PFT手术后继发于肿瘤非全切除、术前脑室扩大、脑水肿加重或术后出血[2]。虽然大多数HCP在PFT切除术后消退,但先前的研究报道儿童患者的HCP发生率高达40%,成人PFT手术后HCP的发生率远远低于儿童患者,约为2%～13%[1-3]。其他文献表明,只有小部分PFT患者术后需要脑脊液(cerebrospinal fluid ,CSF)分流[1,4-5]。识别HCP高危患者可以避免不必要的手术,降低再入院率及并发症发生率,减轻患者经济及心理负担[2]。在这项工作中,我们分析了徐州医科大学附属医院2020年1月至2022年12月PFT患者手术后分流依赖性HCP的发生率,并对患者术后分流依赖性脑积水的危险因素进行了分析。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本研究回顾性分析了2020年1月至2022年12月在徐州医科大学附属医院神经外科接受PFT手术的患者。纳入标准:①首次行颅脑手术;②影像学诊断肿瘤明确位于后颅窝内;③患者年龄≥18周岁;④手术指征明确;⑤术后病理证实为肿瘤性病变;⑥患者术前术后均及时完成各项检查,均规律随访,影像资料及其他医疗相关资料完备。排除标准:①手术前行活检或放射治疗;②肿瘤切除术前行脑室腹腔分流术(Ventriculoperitoneal shunt ,VPs)或神经内镜下第三脑室底造瘘术(endoscopic third Ventriculostomy ETV)等永久性分流手术;③年龄<18岁;④复发肿瘤;⑤术后生存时间<6个月。记录所有入组患者的临床信息,随访时间6个月～2年。随访数据来自最后一次门诊资料,如果门诊随访不适合特定患者,则通过与患者的电话联系获得相应资料。本研究收集的数据来自医院的电子病历数据库,并且本研究经过本院医学伦理委员会审批通过(批号:XYFY 2022-JS031-1),记录以下信息:年龄、性别、术前脑室扩大、术前脑室周围水肿(transependyml flow,TEF)、肿瘤位置、肿瘤与脑室关系、肿瘤切除程度、肿瘤性质、瘤周水肿、术前是否引流、肿瘤是否全切、手术时长、术后出血、术后颅内感染、术后早期急性脑积水、良性或恶性肿瘤、转移或原发性肿瘤、住院时间。

1.2 手术方法

根据不同肿瘤位置采用枕下后正中入路、枕下旁正中入路、乙状窦后入路、幕下小脑上入路等。患者取俯卧位,三钉头架妥善固定,按照肿瘤位置及大小做头皮标记、切开头皮、头皮夹止血,继续切开项部肌肉、筋膜,充分暴露颅骨,按需求颅骨钻孔数枚,小心铣开颅骨,骨窗周边硬脑膜悬吊。弧形或放射状剪开硬脑膜缓慢释放脑脊液,移入显微镜,小脑肿瘤需切开小脑皮层暴露肿瘤,其余部位肿瘤需牵开小脑方能暴露,切除肿瘤时注意保护脑组织及神经血管,仔细分离肿瘤,肿瘤与脑干及神经粘连紧密部分保留,避免严重神经功能障碍。瘤腔彻底止血,水密性缝合硬脑膜,还纳骨瓣,分层缝合肌肉、筋膜头皮。对于术前脑积水症状明显或术后出现急性脑积水患者需行脑室外引流术。患者取仰卧位,择矢状中线左侧2.5 cm,发迹内2.5 cm为中心,做一直切口,分层切开头皮、帽状腱膜,推开骨膜,颅骨钻孔1枚,电凝切开硬脑膜及软脑膜,取脑室穿刺引流管,沿矢状面,垂直于双侧外耳道假想连线,进5 cm左右,妥善固定引流管,分层缝合头皮。对于术后出现分流依赖性脑积水的患者,取平卧位,头偏向右侧45°～60°。取剑突下纵行直切口约5 cm,逐层切开,暴露腹膜,荷包缝合后暂不打结。同上述脑室外引流穿刺点为中心切开头皮,钻一骨孔,见硬脑膜显露。从腹部切口、胸前、颈左至耳后、头部切口打通皮下隧道。电凝硬膜后切开脑膜,置入分流管,连接分流阀门及各段分流管,分流管腹腔端放入腹腔约20 cm,逐层关腹并缝合头皮。

1.3 诊断标准

1.3.1 分流依赖性脑积水 临床表现伴有头痛、呕吐和意识障碍;出现视力减退、认知功能障碍、步态不稳等;影像学检查表现为侧脑室额角增大、第三脑室变圆且颞角增大,部分患者可见脑室系统不对称扩大;行VPs后患者症状及体征明显好转或痊愈。

1.3.2 术前脑室扩大及脑室周围水肿 术前脑室扩大的诊断标准为影像学显示Evans指数(额角间最大宽度除以内表最大宽度)>0.3。我们在出现脑室扩大的基础上,将影像学显示有MRIT2加权像上的脑室周围高信号或CT扫描上的脑室周围低信号定义为脑室周围水肿。

1.3.3 瘤周水肿 磁共振T2加权像上肿瘤周围高信号片状影,根据水肿带的范围将患者人群分为无水肿组、水肿带<5 mm组、单侧小脑半球组、双侧小脑半球组。

1.3.4 肿瘤体积及切除范围 最大长径为增强MRI图像肿瘤面积最大的轴位层面中肿瘤的最长径;最大宽径为增强MRI同一轴位层面中与最大长径垂直的肿瘤最大宽径;肿瘤高度为增强MRI冠状位片中与大脑纵裂平行的肿瘤最大径。通过拟合公式(V=最大长径×最大短径×高×π/6)进行计算。完全切除(gross total resection,GTR)的定义是手术切除后显微镜或内镜下未见残留肿瘤组织,术后72 h内MRI无残留,增强MRI无反应性强化,反之即为非全切除(gross nontotal resection,GNTR)。

1.3.5 术后出血 术后CT影像诊断为手术引起的颅内出血。对于术后出血未波及脑室的患者,出血量大的患者行血肿清除手术。术后脑室内出血的患者,对于脑脊液循环受阻的患者行脑室外引流术(extenal ventricular drainage,EVD)。

1.3.6 术后颅内感染 ①出现发热、头痛、意识改变、颈项强直等症状和体征;②脑脊液中白细胞>0.01×109/L,以多核细胞增高为主;③脑脊液中糖<2.25 mmol/L、蛋白>0.45 g/L;④脑脊液培养呈阳性结果。满足④条件或有肯定的感染原因且满足①、②、③中的两条者,可确定颅内感染诊断。然而因为患者术中常规应用抗生素及术后肺炎治疗影响,脑脊液培养阳性率较低,因此本研究将仅同时满足①②③条件患者也确定为颅内感染[6]。

1.4 研究方法

通过收集并记录患者的年龄、性别、术前脑室扩大、术前脑室周围水肿、肿瘤位置、肿瘤与脑室关系、肿瘤切除程度、肿瘤性质、瘤周水肿、术前是否引流、肿瘤切除程度、手术时长、术后出血、术后颅内感染、术后早期急性脑积水、良性或恶性肿瘤、转移或原发性肿瘤、住院时间等指标,以术后出现分流依赖性脑积水为终点,时间截至2023年6月。进而通过相应的统计学方法确定成人后颅窝肿瘤术后分流依赖性脑积水的独立危险因素。

1.5 统计方法

采用SPSS 26(IBM Corporation)进行统计分析。单因素分析采用高斯分布参数变量的Student’st检验,非参数变量的Mann-Whitney检验,分类变量的Chi-squared或Fisher精确检验。将P<0.05的影响因素采用Logistic回归分析,进而确定分流依赖性脑积水的独立危险因素。

2 研究结果

2.1 患者人群特征分析

255例患者有224例被纳入本研究。按照纳入标准排除31例,其中影像学资料缺失13例,未手术患者7例,术前放疗4例,术前VP分流2例,术后失访患者5例。详见表1。

表1 PFT手术患者的临床特征(n=224)

2.2 术后分流依赖性脑积水发生率及特点

在我们研究的队列中,28.6%的患者表现为脑室扩大,12.5%的患者术前影像学显示存在脑室TEF。4.0%的患者术前或术中有EVD。在我们的队列中,分流依赖性脑积水发生率为8.9%。在术前因素中,出现脑室TEF、瘤周水肿的患者术后出现脑积水可能性更大。在出现脑室扩张的患者中,只有21.4%(12/56)的患者出现HCP,而35.7%(10/28)的术前TEF患者发生HCP。在术前需要置入EVD的患者中,22.2%(2/9)的患者术后出现HCP。在术后因素方面,脑积水组术后出血率及肿瘤残留率明显高于非脑积水组,详见表2。

表2 PFTs患者术后分流依赖性脑积水的单因素分析(n=224)

2.3 术后分流依赖性脑积水的影响因素

我们将单因素分析有意义的影响因素进行多因素Logistics回归分析发现,术前TEF、肿瘤非全切除、术前瘤周水肿、术后出血是术后分流依赖性脑积水的独立危险因素。术前出现脑室周围水肿的患者出现分流依赖性脑积水的风险更大(P=0.007,OR=5.03,95%CI:1.57～16.10),肿瘤非全切除的患者出现分 流依赖性脑积水的风险更大(P=0.015,OR=4.42,95%CI:1.33～14.66),瘤周水肿严重的患者出现分流依赖性脑积水的风险更大(P=0.049,OR=1.68,95%CI:1.00～2.81),术后出血的患者出现分流依赖性脑积水的风险更大(P=0.003,OR=5.83,95%CI:1.82～18.65),详见表3。

表3 成人PFTs术后脑积水的多因素Logistics回归分析

3 讨论

本研究中,28.6%的成人PFT患者术前出现脑室扩张,伴或不伴有相应临床症状。以往的研究发现有80%的儿童后颅窝患者出现术前脑室扩张,而成人中仅有20.1%～30%[1-2,5,7]。本研究中,8.9%患者术后出现分流依赖性脑积水。4.0%的患者由于脑积水症状严重需要术前或术中行EVD治疗。术前或术中临时行脑脊液分流手术对挽救患者和保证肿瘤切除手术顺利进行非常重要。

术前出现脑室系统扩大的患者,经手术切除肿瘤,解除脑脊液循环梗阻后,多可缓解或恢复正常,不出现相应脑积水症状。但部分患者手术后仍会出现需行分流手术方能治疗的持续性脑积水[1-2]。部分神经外科医生认为可术前预防性应用分流手术[8-13]。这些方法可以有效降低术后并发症发生率、死亡率,术前VP或ETV手术会出现小脑幕切迹上疝、幕上或幕下出血、感染、术中室管膜静脉、脉络膜丛或基底动脉及其分支出血、下丘脑和穹窿损伤等并发症[4-5,12-15]。除此之外,大部分出现脑室扩大患者手术后并不出现分流依赖性脑积水,因此术前行分流手术会导致患者承担不必要的手术及其风险[4,16]。在我们的研究中,有18.8%的术前出现脑室扩大的患者术后出现分流依赖性脑积水,需要永久性脑脊液分流。仅有22.2%的术前或术中行EVD的患者术后出现分流依赖性脑积水[13]。

我们发现在综合考虑术前及术后的影响因素时,术后分流依赖性脑积水的影响因素增多。肿瘤非全切除、术前脑室周围水肿、瘤周水肿、术后出血均是独立影响因素。部分研究表明,肿瘤患者脑脊液蛋白质含量增加,这可能是由于肿瘤产生蛋白质进入脑室及蛛网膜下腔所致,残留的肿瘤细胞可向脑脊液中释放蛋白质,加之瘤周水肿严重程度多与肿瘤恶性程度相关,脑脊液中蛋白质的增多引起渗透梯度升高,而脑实质水分子可通过室管膜细胞、脑室周围胶质细胞水通道蛋白进入脑室内,脑室液体增多,进而发展为脑积水[16-21]。室管膜细胞是终末分化的,不可再生,术前脑室TEF预示着室管膜细胞有不同程度受损,从而引起脑室壁表面不连续、神经胶质细胞增生,脑室壁顺应性增大,从而出现脑室进行性扩大;其次由于室管膜纤毛受损,脑脊液经纤毛重吸收障碍,加之可能引起脑脊液循环动力不足,室管膜外排转运蛋白功能受限或丧失,大分子物质不能及时排除,脑室内渗透梯度升高,脑脊液集聚,出现脑积水[22-27]。最近的研究表明,蛛网膜颗粒不是脑脊液重吸收的重要途径,而是通过硬脑膜淋巴管重吸收进入静脉窦,血液中的血红蛋白可增加脑脊液中TGF-α,促进炎性反应,损伤脉络丛,导致脑脊液分泌增加;部分研究表明凝血酶及铁离子可损伤室管膜纤毛并导致脑室扩大;血小板中释放的TGF-β1通过增加细胞外基质蛋白合成,促进蛛网膜下腔纤维化,进而导致脑积水发生[22-23,28-30]。动物研究显示向脑室内注射自体血可导致脑室扩大[31]。术后颅内感染多为细菌性,脑脊液中的细菌会释放具有高度免疫原性的细胞壁片段和产物从而引起强烈的脉络膜炎症,炎症会引起脉络膜功能异常、血脑脊液屏障受损、脑脊液生成增多;在对感染导致的组织损伤修复过程中,炎症细胞的募集和炎症介质的过度产生,加重组织损伤,进而导致脑室壁、蛛网膜下腔、蛛网膜颗粒纤维化,脑脊液流动及重吸收障碍[32-33]。但本研究结果中,由于术中常预防性应用抗生素,加之老年患者术后需卧床,易肺部感染,因此在行脑脊液检查前已应用抗生素,导致脑脊液培养结果阳性率低,采用脑脊液细菌培养阳性作为唯一标准是不合理的。然而通过脑脊液性状、常规、生化结果估计颅内感染导致了本研究颅内感染率(13.4%)和真实发生率之间有一定偏差。本研究中发现颅内感染与术后分流依赖性脑积水差异无统计学意义,这可能与所有可疑颅内患者均及时行腰大池引流术有关。通过持续性引流及早廓清脑脊液中的各种炎性物质及细菌代谢产物,减轻室管膜、蛛网膜的炎症反应和组织损伤。

对于成人PFT患者,若术前出现脑积水,我们建议可一期或肿瘤切除手术中行EVD,这不会导致患者术后远期VPs手术需求率的增加。结合以往的文献及本研究结果,对于成人PFT术后分流依赖性脑积水提出以下建议:①及早行肿瘤切除手术,术中尽可能全切肿瘤,减少术后残留;②手术操作轻柔,注意保护重要血管神经,减少神经血管及脑组织的牵拉,彻底止血,肿瘤切除后,予以升高血压、降低头位后仔细观察见术区无出血渗血;③对于出现术前脑室TEF、肿瘤GNTR、瘤周水肿严重、术后出血的患者,建议规律随访复查,出现脑积水相关症状和体征,及时就医治疗。

本研究的结论来自于单一医疗机构进行的回顾性研究,证据等级不如前瞻性研究明确。此外,无明确标准来确定需术前或术中行EVD的患者人群,这可能会影响我们的统计结果。因为我们纳入的是一组异质的患者,包括脑内和脑外病变、良性和恶性病变、不同手术入路等,不同位置的肿瘤选择的手术入路、不同肿瘤的病理学特性及生物学行为等因素不尽相同,这会对研究结果产生一定的影响。

综上所述,成人PFT患者仅术前出现急性脑积水需行EVD外,不建议术前行VPs分流及ETV手术。本研究通过回顾性研究探索成人PFT术后分流依赖性脑积水的相关危险因素,初步确定风险较高的患者人群,避免不必要的手术,而且可提前采取相应分流措施缩短住院时间并减少其相关费用和并发症,建议高风险人群规律复查,出现症状及早就医治疗,改善患者预后。我们初步确定了影响术后VPs分流需要的术前和术后危险因素。但还需要进一步前瞻性队列中建立的准确分级系统,从而预测PFT切除患者的术后分流依赖性脑积水发生率。