BOLD—fMRI聯合神經導航顯微切除運動區海綿狀血管畸形

劉進　王偉明　邱偉文

[摘要] 目的 探討BOLD-fMRI結合神經導航輔助技術對顯微切除運動功能區海綿狀血管畸形手術中神經功能保護的價值。 方法 將41例海綿狀血管畸形患者分為導航組（20例）和對照組（21例），導航組予BOLD-fMRI 結合神經導航輔助下顯微手術治療，對照組行常規海綿狀血管畸形切除術。對比兩組患者術前與術后3個月的KPS評分改變及術后并發癥發生率。 結果 術前導航組與對照組KPS評分差異無統計學意義（P>0.05）；術后3個月導航組KPS評分高于對照組（P<0.05）；導航組術后3個月KPS評分與術前比較明顯改善（P<0.05）。 結論 BOLD-fMRI結合神經導航輔助技術在顯微切除運動功能區海綿狀血管畸形手術中具有保護神經功能的作用。

[關鍵詞] 血氧水平依賴性功能磁共振成像；皮層運動區；神經導航；腦海綿狀血管畸形

[中圖分類號] R739.41 [文獻標識碼] B [文章編號] 1673-9701（2018）09-0049-04

BOLD-fMRI combined with neuro-navigation microsurgical removal of cavernous vascular malformations

LIU Jin WANG Weiming QIU Weiwen YE Suilin

Department of Neurosurgery， Lishui Peoples Hospital in Zhejiang Province， Lishui 323000， China

[Abstract] Objective To investigate the value of BOLD-fMRI combined with neuro-navigational aids in neurofunctional protection during microsurgical removal of motor function cavernous vascular malformation. Methods A total of 41 patients with cavernous vascular malformations were divided into the navigation group（n=20） and the control group （n=21）. The navigation group was given BOLD-fMRI combined with neuronavigation-assisted microsurgery. The control group was given conventional cavernous malformation resection. The changes of KPS score and the incidence of postoperative complications between the two groups before surgery and 3 months after the surgery were compared. Results There was no statistically significant difference in KPS score between the navigation group and the control group before surgery（P>0.05）. The score of KPS in navigation group was higher than that in the control group 3 months after surgery（P<0.05）； the score of KPS in the navigation group 3 months after the surgery was significantly higher than that before surgery（P<0.05）. Conclusion BOLD-fMRI combined with neuro-navigational aids can protect neurological function during microsurgical removal of motor function cavernous vascular malformation.

[Key words] BOLD-fMRI； Motor cortex； Neuronavigation； Cavernous vascular malformation

腦海綿狀血管畸形（cerebral cavernous malformation，CCM）是一種腦血管畸形，CCM人群發病率為0.5%[1]。CCM占中樞神經系統中血管畸形的5%～10%[2]。術中如何避免神經功能受損是功能區CCM顯微手術切除的關鍵。2003年 1月～2013年3月我院神經外科應用BOLD-fMRI結合神經導航技術輔助下顯微手術治療大腦運動功能區CCM20例，取得較好的療效，現報道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料

選擇2003年1月～2013年3月我院神經外科顯微手術治療大腦運動功能區CCM 41例患者作為研究對象。按照是否應用BOLD-fMRI結合神經導航技術分為導航組（20例）和對照組（21例）。入組標準：術前MRI診斷運動區CCM，術后病理確診為CCM。排除標準：曾進行放療的CCM 患者[3]。導航組男12例，女8例，年齡21～68歲，平均（44.20±13.07）歲。發病時間1周～3年，平均2個月。對照組男11例，女10例，年齡23～65歲，平均（43.90±12.77）歲。發病時間1周～2年，平均3個月。兩組一般資料差異無統計學意義（P>0.05）。1.2 fMRI成像方法

美國GE公司3.0T（Signa HDx）超導磁共振，采用8通道頭顱高分辨率相控陣線圈。參數如下：TR/TE：2000/30 ms，FOV=192 mm×192 mm，翻轉角90°，矩陣64×64，層厚4 mm，層間隔0.2 mm，層數31。實驗采用靜息-運動循環模式。一次功能像EPI序列掃描時間為330 s。患者按要求依次進行左右手的功能像掃描。靜息狀態要求患者保持休息狀態，運動態要求患者進行有序的對指運動。通過GE公司Brainwave軟件分析處理圖像。計算每個體素內的信號改變生成激活圖。將生成的激活區域圖與解剖圖相疊加，分析CCM與運動區的關系（圖1、2）。

1.3 導航手術過程

1.3.1 根據導航系統制定手術計劃 患者于手術當日早晨備皮。以海綿狀血管畸形為中心粘貼6～7枚頭皮標記，行頭顱MRI掃描。成像參數：層厚2 mm，矩陣256×256。將數據輸入美敦力神經導航儀。由導航系統進行圖像的三維重建，麻醉成功后用Mayfield頭顱架固定頭顱。借助神經導航儀設計手術入路及手術切口，注意避開功能區。

1.3.2 手術過程 切開頭皮后用銑刀去除顱骨瓣，剪開硬腦膜前再次用神經導航確定病灶位置及CCM至腦表面的距離并計算CCM與運動區的空間關系，設計最佳手術入路。顯微鏡下沿腦溝解剖蛛網膜及軟腦膜，注意保護功能區。少量滲血可使用速即紗壓迫止血。沿腦溝分離顯露出CCM，切斷血供后完整切除CCM及周圍的含鐵血黃素層。對照組根據術前頭顱MRI結果設計手術切口，按照常規方法在顯微鏡下切除CCM。

1.4 評價標準

KPS評分表示患者的功能狀態，100 分正常，70分生活可自理，得分越高功能狀況越好。對患者手術前后進行 KPS 評分，評價患者手術前后功能變化[4]。

1.5 統計學方法

應用SPSS 17.0統計學軟件對數據進行分析，計量資料以均數±標準差（x±s）表示，兩組比較采用t檢驗，多組比較采用單因素方差分析；計數資料采用χ2檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1兩組患者手術前與術后3個月KPS評分比較

應用BOLD-fMRI結合神經導航技術輔助下顯微手術治療20例運動功能區CCM，術中神經導航儀定位準確（注冊誤差<1 mm）。術后未引起永久性神經功能損害。根據Karnofsky評分表對生存質量進行計分，分析患者手術前與術后3個月KPS計分。得分越高，神經功能恢復越好。術前導航組與對照組KPS評分差異無統計學意義（P>0.05）；術后3個月導航組KPS評分高于對照組（P<0.05）；導航組術前KPS計分為（76.5±16.94）分，術后3個月KPS計分為（91.5±7.45）分，與術前比較有顯著差異（P<0.05）。

2.2患者并發癥情況

導航組肺部感染2例，顱內感染0例，感覺麻木1例，肌力較術前下降0例，并發癥發生率為15.00%；對照組肺部感染3例，顱內感染1例，感覺麻木2例，肌力較術前下降1例，并發癥發生率為33.33%。兩組并發癥發生率比較有顯著性差異（P<0.05）。

3 討論

運動區CCM的臨床特點主要有癲癇、頭痛、偏癱、局灶性神經功能缺失等[5]。癲癇是運動功能區CCM最常見的臨床表現。由于CCM缺乏血腦屏障導致紅細胞漏出形成含鐵血黃素環是引起癲癇的主要原因[6]。運動功能區CCM急性出血或本身的占位效應引起患者出現神經功能損害[7]。運動區主要包括：（1）初級運動區（M1）；（2）次級運動區：輔助運動區（supplementary motor area，SMA）、前額葉皮層（prefrontal cortex）、運動前區皮層（premotor cortex，PMC）及后頂葉皮層（posterior parietal cortex，PPC）等[8]。M1區又可分為腹側的M1-4a區和背側的M1-4p區[9]。M1-4a 區負責運動的執行[10]。M1-4p區能感覺運動，并調節運動[11]。

BOLD-fMRI能夠清晰的顯示出大腦的解剖結構圖像，并且能無創的顯示大腦皮層的功能信息變化從而定位功能區，該技術對初級運動區（M1）和輔助運動區的定位準確性較佳[12]，BOLD-fMRI對語言功能區定位的敏感度37.1%，特異性83.4%[13]。Wengenroth等[14]研究發現術前BOLD-fMRI可準確定位中央區。Bizzi等[15]通過對34例患者的前瞻性研究報道，BOLD-fMRI敏感度83%，特異度82%。Bartos等[16]報道與皮層電刺激比較，BOLD-fMRI對77%的患者功能區定位誤差不超過5 mm。BOLD-fMRI能夠準確定位功能區，無侵襲性、圖像直觀，能提供運動區的影像信息為術前制定手術計劃提供可靠依據。Slotty PJ等[17]報道在神經導航輔助下通過小切口切除位置較深的CCM。Enchev YP等[18]報道在深部CCM切除術中，神經導航有利于制定最安全的手術計劃[19]。術中神經導航能夠幫助術者識別關鍵的解剖結構，評估手術進程，識別可能的殘余病灶。神經導航指引下手術有助于提高安全性，降低手術致殘率[20]。造成神經導航準確度下降的原因主要有注冊誤差、腦漂移。術前應通過以下方法降低注冊誤差：（1）術前標志應貼在頭皮不容易移位的位置，標志不少于6枚。（2）頭顱架固定過程中不能使皮膚移位。術中腦漂移對神經導航的準確度影響最高，應采用以下方法降低：（1）術前擺放體位時應使CCM位于最高的位置，減少手術過程中腦組織因重力影響向側方移動。（2）手術過程中盡可能的減少手術操作引起的腦移位。（3）手術過程中不引流腦脊液，不使用脫水劑。（4）手術操作輕柔，避免損傷血管造成腦組織腫脹[21]。

本組患者神經導航術前、術中均能精確定位CCM，為術前確定最優手術入路及術中引導術者全切CCM提供了極大的幫助。神經導航技術對手術中精確定位CCM有重大指導作用。BOLD-fMRI、神經導航是運動功能區CCM外科治療有效的輔助技術，這些技術的聯合應用能夠更精確的定位病灶和運動功能區，有利于最大范圍的切除病灶和最小的神經損傷[22]。BOLD-fMRI聯合神經導航能夠準確定位CCM和功能區，極大的提高了手術的安全性。導航組20例CCM術中均未發生誤損傷運動區導致術后神經功能障礙的情況。術后KPS 計分與術前比較明顯改善（P<0.05）。

綜上，BOLD-fMRI結合神經導航輔助技術在顯微切除運動功能區CCM手術中具有保護神經功能的作用。

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（收稿日期：2017-10-20）