多模態神經導航系統在巖骨-斜坡區腫瘤切除術中的臨床應用

趙君爽，李龍，張天鼎，陳煉，周錦鵬，景治濤

（ 中國醫科大學附屬第一醫院神經外科，沈陽 110001）

巖骨-斜坡區是指由蝶骨、顳骨及枕骨所圍成的區域，是構成中顱窩和后顱窩的重要組成結構，通常簡稱巖斜區［1］。發生于巖斜區的腫瘤往往位置較深且體積巨大，腫瘤周圍的解剖關系復雜，血管和顱神經密集分布，因此手術切除難度大，全切除率低，術后并發癥、致殘率和死亡率較高［2］。隨著神經影像學的不斷進步和發展，多模態神經導航系統作為一種可靠的、精準的術中實時引導系統在神經外科日常臨床應用中得到了廣泛認可［3］。多模態神經導航系統通過結合多種成像方式，提供實時圖像以呈現術中顱內解剖結構，用于定位被包裹和移位的血管以及破壞性骨標志物，同時也提供了在手術空間進行三維重建的便利條件［4-5］。

多模態神經導航系統通過多圖像融合和三維重建原理，聯合多普勒超聲和神經電生理監測實時引導指示術中病變與鄰近神經血管結構的空間關系，提高了巖斜區腫瘤手術切除的準確性、可靠性和成功率。這些先進的術中技術可以提高神經外科手術的精度，降低巖斜區腫瘤手術操作難度，提高手術切除的安全性和有效性。本文詳細闡述了中國醫科大學附屬第一醫院神經外科近6年利用多模態神經導航系統手術治療巖斜區腫瘤的經驗。

1 材料與方法

1.1 研究對象

收集2013年1月至2019年1月于中國醫科大學附屬第一醫院行巖斜區腫瘤手術切除的病例87例。其中，在多模態神經導航系統輔助下手術切除者 （多模態組） 35例，在無術中實時影像學指導下手術切除者 （對照組） 52例。男30例 （34.5%），女57例 （65.5%），男女比例為1︰1.9，年齡38～72歲，平均年齡53.6歲。收集患者的臨床病史、影像學檢查、術前術后神經功能狀態、腫瘤手術切除情況及術后并發癥等資料，定期隨訪患者，記錄神經功能狀態、生活質量等。排除標準：顱內有金屬植入物；有腦血管病、心肺疾病以及血液系統疾病，以上因素都可能干擾或影響頭部核磁共振成像，故需要排除在外。本研究獲得中國醫科大學附屬第一醫院倫理委員會批準。

1.2 臨床表現

患者的臨床表現因腫瘤所在的位置、大小、生長速度及其與周圍重要組織結構的關系而異。頭痛為主要主訴癥狀者29例，但大多數患者起初只有輕微的頭痛，未引起足夠重視而及時就診。隨后，由于顱內組織結構破壞，顱神經壓迫癥狀明顯，13例患者出現耳鳴及聽覺障礙，11例出現視物模糊，9例出現步態不穩，8例出現三叉神經痛，7例動眼神經癱瘓出現斜視，5例出現面部麻痹，3例出現飲水嗆咳，2例無明顯癥狀，在日常體檢中發現。腫瘤所引起的癥狀持續1～24個月 （平均6個月）。

1.3 術前相關輔助檢查

87例患者術前均行CT、MRI平掃與增強掃描檢查。CT平掃上顯示大多數巖斜區腫瘤為均一高密度或等密度，與顱底連接緊密，增強后腫瘤呈明顯均一強化。MRI可以清楚地顯示腫瘤的大小、位置、腫瘤侵犯的方向以及腫瘤周圍是否存在水腫。尤其T2加權像可以指示巖斜區腫瘤周圍的蛛網膜層是否存在，有無腦干水腫及腦干軟膜侵犯。術前選擇性行腦血管造影能明確腫瘤的供血動脈及基底動脈與腫瘤的關系。

1.4 手術

87例患者在全身麻醉下行顯微外科手術切除腫瘤，均為顳下經小腦幕入路。多模態組采用多模態神經導航系統輔助切除腫瘤，對照組手術切除腫瘤時則無術中實時影像學指導。多模態組術前將影像數據轉移到多模態神經導航系統，通過影像融合和三維重建指導制定手術計劃，術中精確定位引導顯微手術 （圖1）。對照組則根據術者的經驗、體表解剖結構、手工測量等方法對腫瘤進行定位，并評估周邊結構，其他顯微手術操作原則和方法同多模態組。

1.5 統計學分析

2 結果

2.1 術中情況

多模態組術中經神經導航系統確認基底動脈33例，其中32例與多普勒超聲檢查定位結果一致，1例由于動脈粥樣硬化斑塊多普勒超聲未檢出，但導航指示基底動脈。另有2例因腫瘤生長致腦組織漂移，導航并未給出明確指示。

2.2 術后1周內MRI復查結果

多模態組腫瘤完全切除30例 （85.7%），次全切除5例 （14.3%）；對照組完全切除33例 （63.5%），次全切除19例 （36.5%）。多模態組全切率明顯高于對照組，2組比較差異有統計學意義 （χ2=5.19，P ＜ 0.05）。

2.3 術后并發癥情況

圖1 根據患者術前MRI影像資料進行多模態神經導航系統圖像融合及三維重建模型，指示病變及其與周圍重要組織結構間的空間關系，術中實時引導顯微手術Fig.1 Image fusion and 3D reconstruction model of multimodal neuronavigation system based on preoperative MRI image data of patients，indicatived lesion and its spatial relationship with the surrounding important tissue structure，real-time guided microsurgery during operation

多模態組出現術后并發癥8例，其中，出血1例，腦脊液漏2例，皮下積液3例，肺部感染1例，展神經功能異常1例。經對癥處理后癥狀緩解，展神經功能異常患者于出院時能夠自行眼球運動，僅有輕微視力模糊，隨訪期間恢復良好。對照組出現術后并發癥17例，其中，出血1例，周圍性面癱1例，失語1例，動眼神經功能障礙2例，顱內感染1例，肢體肌力下降2例，肺部感染2例，腦脊液漏2例，皮下積液5例。經對癥處理后癥狀緩解，神經功能障礙患者中，隨訪期間只有失語患者恢復欠佳，其余均可正常生活。對照組術后并發癥發生率高于多模態組，但2組比較差異無統計學意義 （P ＞ 0.05）。

術后1、3、6個月、1年及之后每年，對手術沒有達到腫瘤全切的患者進行臨床復查隨診、預后評估。術后隨訪期內，對照組有3例 （5.8%） 患者復發，多模態組無復發病例。

3 討論

巖斜區是蝶骨、顳骨及枕骨結合的區域，包含眾多解剖結構，且彼此間關系復雜。該區緊鄰許多重要神經血管結構，主要包括腦干、面神經、聽神經、三叉神經、外展神經、迷走神經、舌咽神經和頸內動脈、后交通動脈、大腦后動脈、基底動脈等［6］。由于巖斜區腫瘤位置深在，且常常存在腫瘤累及重要神經功能區的情況，所以手術完全切除難度大，術后并發癥發生率高。巖斜區腫瘤大多數為良性腫瘤，為了使患者獲得良好的預后，期望能夠完全切除腫瘤，同時術中盡可能地保護神經功能和重要供血血管。如何根據腫瘤的位置及血供關系選擇合適的手術入路，盡量達到完全切除腫瘤，盡可能地保證患者術后神經功能恢復，減少術中操作難度及術后并發癥發生率至關重要［7］。因此，術中實時影像指導識別、鑒定這些重要的顱內結構對實現巖斜區腫瘤的安全切除十分必要。

神經導航作為一種新型的圖像導航工具，在現代神經外科手術中被廣泛應用。它可以為顱內重要結構提供精確的術中定位，界定腫瘤邊緣，對顱底病損的手術切除具有重要的指導意義［8］。通過影像融合和三維重建技術，多模態神經導航系統能夠將腦功能影像資料與CT、MRI解剖成像等融合在一起，直觀地展現巖斜區病變與重要神經傳導束及血管之間的空間關系，并在術前幫助神經外科醫師制定手術計劃，還可以將影像坐標系統與手術視野內的位置動態鏈接起來，提供了術中實時持續定位的便利條件。多模態神經導航系統還可以與手術顯微鏡整合在一起，實現顯微鏡下實時導航，使術者能夠在顯微鏡下直觀地看到導航的指示［9-10］。巖斜區腫瘤常侵襲周圍神經血管，結合磁共振血管造影、多普勒超聲和神經導航技術對血管結構進行識別定位，多模態神經導航系統的圖像融合和三維重建可以清楚地顯示腫瘤與重要血管的關系，多普勒超聲對血管回聲的測定也可以準確定位血管位置和結構走行［11-12］。本研究中利用二者結合共同輔助巖斜區腫瘤的手術切除。術中神經電生理監測在顱底腫瘤切除術中可以早期預警并發癥，避免損傷重要神經［13］，在巖斜區腫瘤切除手術中能早期識別三叉神經、外展神經、面神經、聽神經、舌咽神經、迷走神經等神經的損傷。

隨著神經影像學的不斷發展和進步，微創神經外科理念越來越成熟并得到推廣，為了減少手術導致的創傷、加快術后神經功能的恢復以及提升患者術后的生活質量，目前，不再單純追求腫瘤的完全切除以及強調“影像學治愈”的治療理念已經成為神經外科發展的趨勢，手術入路選擇也更加傾向于簡單化、小型化和實用化［7］。多模態神經導航系統在術中可以實時顯示腫瘤的具體位置和其他重要的解剖標志，并將數據標記、存儲，然后進行三維重建，其多圖像融合和三維重建技術對術前規劃和術中指導都有極大的意義［14-15］。三維重建用不同的顏色和圖例展示了骨質、血管和病變的空間關系，在三維重建模型的基礎上，結合神經外科醫生的經驗，可獲取最佳的手術入路。

本研究中，多模態神經導航系統輔助下巖斜區腫瘤切除的患者腫瘤全切率和術后并發癥的發生率均優于無術中實時影像學指導的患者。多模態神經導航系統通過多種影像融合和三維重建技術為巖斜區腫瘤切除提供實時影像學指導，顯著提高了巖斜區腫瘤切除的安全性和有效性。然而，腦組織移位和定位錯誤的潛在可能性會降低神經導航系統的整體準確性，甚至成為并發癥發生的危險因素，因此，本研究采用了多普勒超聲和神經電生理監測技術，以彌補神經導航系統的不足。雖然多模態神經導航系統的敏感度和特異度仍需要進一步評估，然而不可否認的是，多模態神經導航系統是現代神經外科手術中實時引導的重要工具。