術中超聲在腦血管畸形外科應用的教學實踐

周大彪，康帥，葉迅，于蘭冰，趙元立

術中影像引導技術帶來了神經外科的快速發展并在臨床工作中日益普及。其主要技術包括：無框架神經導航系統、術中X線成像（包括腦血管造影）、術中計算機斷層掃描（computed tomography，CT）、術中磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）和術中超聲（intraoperative ultrasound，IOUS）等。IOUS以其真正的實時性（real time）、便捷性和有效性，近年來在神經科領域再度興起。手術過程中通過專用探頭在硬腦膜或腦組織表面掃描獲得實時圖像，即時反饋病變的關鍵信息包括位置、大小、深度、邊界以及與毗鄰結構的關系，協助計劃手術路徑，判斷切除程度，準確引導手術進程。作為一種安全的、非放射性的術中交互式成像技術，IOUS操作簡便，不存在影像漂移的問題，目前廣泛應用于顱內腫瘤以及腦血管性疾病的外科手術[1-4]。

動靜脈畸形（arteriovenous malformations，AVM）和海綿狀血管畸形（cavernous malformation，CCM）是腦血管畸形中最常見的兩種類型，常位于腦組織深部和（或）功能區，其外科治療要求術中準確定位，達到全部切除病變的同時實現最小限度的腦組織創傷。近年來，我們利用IOUS導航輔助手術治療腦AVM和腦CCM，獲得良好效果。本文通過總結臨床實踐經驗，探討對腦血管畸形外科手術中IOUS應用教學的必要性和教學理論要點。

1 IOUS應用教學的必要性

應用神經科專用探頭可以在手術中掃描并生成任一層面或角度的實時圖像。但初學者常發現，這些超聲圖像并非醫生所熟悉的MR或CT標準層面即傳統的軸位、冠狀位和矢狀位圖像，與MR或CT影像相比，似乎不夠“清晰”，準確解讀這些圖像有一定困難。手術中，醫生需要對術前影像資料和術中超聲掃描獲得的實時影像進行關聯性分析，以期獲得關于病變的準確信息從而計劃手術。在腦腫瘤手術中使用較為廣泛的是黑白模式即B型超聲，而在腦血管疾病手術中，需要專業性更強的血管超聲學知識和操作技術，如彩色多普勒成像和功能超聲等，需要在相當多的實踐中獲取經驗[5]。因而認為，對于所有外科領域尤其是神經外科醫生來說，進行IOUS應用實踐的教學并形成有效的教學方法尤為必要。

2 腦AVM的術中超聲

2.1 超聲學特征 腦AVM由異常的動脈靜脈瘺組織直接溝通構成而缺乏毛細血管床，畸形血管團（nidus）在彩色血流圖（color flow mapping，CFM）或者彩色多普勒血流成像（color Doppler flow imaging，CDFI）呈現雙色鑲嵌的血管團而容易被識別（圖1A、B），其內含有多支無序排列的血管，多個血流方向，邊界清晰，與周邊組織的灰色背景呈現明顯的對比，如伴有出血可有不同強度的回聲區；其多普勒頻譜呈現高流量低阻力的特點，供血動脈的收縮期和舒張末期流速增高，峰值流速最高可達100 cm/s以上，明顯區別于正常血管，阻力指數（resistance index，RI）較正常血管明顯降低，引流靜脈粗大和發生動脈化。利用IOUS可以顯示畸形血管團的空間位置和范圍，并識別供血血管，實時定位病灶并引導手術進程，病灶切除后，彩色血流信號消失（圖1C）。作者完成的一組13例AVM報告結果顯示，利用IOUS判定切除程度與術中及術后全腦數字減影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）結果一致[1]。

2.2 教學要點 由于CDFI是由像素的多普勒位移產生的二維圖像，血流經彩色編碼從而使腦AVM得以檢出。經常采用的紅藍兩色只代表不同的血流方向而非動脈和靜脈，易被混淆；外科醫生對于血管超聲學指標及意義如多普勒頻譜分析等不熟悉，應予普及超聲學基礎知識，明確概念，手術中注意調整操作方法，包括探頭頻率的選擇，掃描層面和角度的變換，超聲模式的選擇等，并不斷加強與超聲科專業的溝通，方可準確解釋IOUS提供的信息，更好地協助手術。我們的經驗是：獲得較佳的IOUS圖像和使用效果常常是由熟悉超聲學知識的神經外科醫生和深入了解神經外科專業的超聲科醫生共同完成。此外，姜笑千等[3]報告22例腦AVM中有6例術中超聲未能檢出供血動脈和引流靜脈，其病灶直徑均小于2 cm或者合并CCM成分。對于此類病灶IOUS的應用價值還應結合影像學檢查和病理學診斷進行綜合評定。

3 腦CCM的術中超聲

3.1 超聲學特征 腦CCM的臨床特點是病灶內反復出血，超聲圖像上為腦內類圓形病變，大小不一，邊界尚清晰，多表現為高回聲，或兼有不均勻斑片狀混雜回聲，某些可見囊性的低回聲區（圖2A、B），反映了病灶內不同時期出血的成分變化。但由于這些病變缺乏明確的供血動脈，血流速度較低，血管超學檢查一般不顯示出畸形血管團，少數可見引流靜脈[4]。

圖1 IOUS在一例AVM空間和范圍定位中的應用

圖2 IOUS在一例海綿狀血管瘤空間和范圍定位中的應用

3.2 教學要點 病灶多位于皮質下、腦深部或功能區，某些體積較小。超聲掃描應選擇合適的頻率以發現不同深度的病變，并仔細檢查以免遺漏。病灶切除后術腔內不放置止血材料并沖洗清亮以減少掃描偽跡，我們認為，判斷海綿狀畸形的切除程度應以手術中顯微鏡下更為準確，因對術腔腦組織電灼止血易形成環形高回聲邊緣。功能區病變可利用超聲導航下的腦溝入路（腦溝與探頭平行，超聲圖像為片狀，與腦溝垂直則為線狀）以減少皮質組織損傷，并結合神經導航定位和神經電生理監測，以最大限度保護神經功能。對于后顱窩病變，由于顱底骨質影響超聲成像質量，應注意調整掃描頻率和方向。因腦組織牽拉和腦脊液流失，神經導航可能發生“腦漂移”，IOUS可有效解決這一問題。另外，對于醫療條件有限的單位，可以利用術前MR掃描時放置體表標志進行手術切口的設計，手術中骨瓣形成后再利用IOUS定位和切除病灶。

總之，在掌握外科超聲學基礎理論和方法前提下，積極進行關于腦血管外科手術相關的IOUS應用教學，可以更好地利用這一術中成像工具所提供的實時信息，導航手術進程，減少手術創傷，從而提高手術的精確性，達到最大限度的腦功能保護和最佳的治療效果。

1 周大彪, 趙繼宗, 王碩, 等. 術中實時超聲在腦動靜脈畸形外科治療中的應用[J]. 中華醫學雜志, 2005,85:1688-1691.

2 周大彪, 張懋植, 張偉, 等. 顱內腫瘤的術中超聲成像及技術應用[J]. 中華超聲影像學雜志, 2005, 14:452-455.

3 姜笑千, 何文, 趙繼宗, 等. 顱內動靜脈崎形的術中超聲應用研究[J]. 中華醫學超聲雜志, 2006, 3:213-215.

4 王立淑, 何文, 劉會昭, 等. 顱內血管性疾病術中超聲應用研究[J]. 中國醫療設備, 2008, 23:147-152.

5 周大彪, 趙繼宗. 神經外科術中超聲-歷史回顧、應用實踐和技術展望[J]. 繼續醫學教育, 2006, 20:71-72.