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一边接受脑瘤手术,一边拉小提琴|论功能区肿瘤的精准定位及切除手术?

编辑:INC|发布时间:2020-12-25 11:55|点击次数:
如何最大限度安全切除功能区胶质瘤?胶质瘤手术运动功能区定位技巧...

  53岁的音乐家达格玛在2013年的一次交响乐演奏中癫痫发作,之后被诊断出患有脑瘤。虽然她接受了放疗,但随访检查报告表明肿瘤细胞仍在扩散,必须进行开颅手术切除。今年1月份随即进行了开颅手术。这场伴随着病人术中小提琴演奏的手术让无数人惊叹,其实这就是术中唤醒手术。由于肿瘤位于达格玛脑部右额叶中,然而大脑的右额叶负责控制左手的精细运动。达格玛担心做了手术会影响自己拉小提琴,于是请求神经外科医生在最大程度切除肿瘤同时,尽量保证术后手的正常活动。医生要求达格玛手术时拉小提琴,以确保控制手部精细动作和协调性的大脑部位不受损害。最终手术很成功,成功移除了患者超过90%的肿瘤,并且完好无损的保护了负责手部运动的脑部功能区。

  脑功能区附近病变的神经外科手术非常容易造成术后神经功能障碍的发生,并且一直是神经外科决策的挑战。胶质瘤手术的目标是最大程度的切除肿瘤,同时避免神经功能障碍。考虑到肿瘤切除程度与临床结果的直接关系,精确定位肿瘤周围病变患者的感觉运动区可以避免不可逆的感觉运动区的功能损害,促进更彻底的切除,从而提高术后生活质量和生存时间。而且,肿瘤复发风险最大的是影像学上增强信号或肿瘤边界向外2cm范围内的区域,因此理想的手术切除策略应该是切除时稍微超过肿瘤边界。但是,当术后出现明显神经功能障碍如偏瘫时,扩大切除带来的生存优势则会丧失。因此,运动功能区胶质瘤手术的安全性对患者术后生活质量至关重要。

  因此,术前及术中对病灶附近的功能解剖特征进行辨别对在保护神经功能前提下切除肿瘤是非常重要的。然而,因为很多病变和正常脑组织很相似,通常术中往往很难辨别病变与重要功能结构的关系,特别是当水肿或肿块病变存在时,扭曲了脑部的局部解剖结构。此外,占位性病变也往往导致皮质传导束等功能结构重组和位置结构的改变。位于中央小叶(感觉运动区)的功能皮层和白质纤维束常限制手术的切除范围。使用脑皮层电刺激可导航脑功能区。利用这种方法对感觉或运动皮层进行局灶性电刺激,可造成该部分去层去极化,导致不受控制的运动反应或感觉异常。

  感觉及运动功能区定位的适应症

  脑皮层电刺激定位可通过两种方式进行:麻醉下(睡眠定位)或清醒镇静下(唤醒定位)。感觉运动区定位一般应用于轴内病变切除,最常用于靠近或部分浸润感觉运动区皮层和放射冠的胶质瘤手术中。与辅助运动区和内囊有关的浸润性肿瘤也适用于该定位方法。功能区定位(唤醒型或睡眠型)主要是处理累及中央小叶的低级别胶质瘤。在对于那些特定的、并未侵犯功能区而仅仅毗邻功能区的高级别胶质瘤,术中使用皮层定位技术。这样可以确保肿瘤完整切除的边界恰恰位于无功能区。

  具体来说,如果肿瘤没有直接累及中央小叶及其相关的白质纤维束,但与这些重要的结构相邻在毫米以内,倾向于采用睡眠型功能区定位。相反,如果术前MRI和功能MRI(fMRI)提示肿瘤直接浸润这些功能区,使用唤醒型功能区定位。对浸润中央后回的肿瘤患者,使用唤醒型定位,因为刺激该部位可以引起人的主观感觉异常,在麻醉的患者中监测不到。

  唤醒型功能区定位(与睡眠型功能区定位比较)受麻醉干扰最小,定位最可靠。这是对直接浸润中央小叶低级别胶质瘤患者喜欢采用唤醒型定位的原因。此外,唤醒状态下患者可以直接反馈,术中也可以连续进行检查,采用这些可靠的监测手段,从而引导术者更积极的进行肿瘤切除。

  术前注意事项

  术前评估患者的感觉运动功能很重要。明显偏瘫会影响脑皮层和皮层下的定位,患者术前相应肢体应该至少有抗重力运动作用。此外,6岁以下的儿童皮质功能兴奋性可能会降低。当运动皮层兴奋性刺激不可行时,则应该使用体感诱发电位(SSEPs)识别中央沟。

  术前影像学检查有助于确定是否要行运动功能区定位。术前使用MRI可以对感觉运动功能区进行解剖定位,中央小叶的影像学定位比语言皮层区的定位更可靠。长期生长的病变如皮质发育不良、脑动静脉畸形和神经节细胞胶质瘤可能会引起功能区移位。

胶质瘤

图1. 中央沟的影像学标志。源自于额上沟(绿色箭头)水平部末端向后的第二条垂直脑沟的是中央沟(红色箭头)(A)。更多可靠的定位方法如下:先在正中矢状位MRI找到扣带沟(绿色箭头),然后向上(边缘沟)直至大脑边缘。边缘沟位于Rolandic区(中央小叶:红色箭头包绕区)后方,(B)。

  越来越多的功能影像技术用于感觉运动区的定位。这种方法对于定位中央小叶相对可靠,也能依据肿瘤浸润功能区的程度决定使用唤醒型功能区定位还是睡眠型功能区定位。功能磁共振成像(fMRI)在识别感觉运动功能区比语言功能区更可靠。这是个有价值的辅助检查手段,但脑皮层电刺激是功能区定位和确保肿瘤安全切除的金标准。

胶质瘤

图2. 紧靠运动区前方的肿瘤需要使用运动功能区定位,确保肿瘤最大程度的安全切除。额上沟(蓝色箭头),中央沟(红色箭头)(A)。fMRI提示位于中央小叶前部和内侧的肿瘤(B)。术后MRI显示占位病变全切(C)。该患者术后出现暂时性足部无力,4周后完全缓解。发生任何永久性的神经功能障碍都会削弱或消除由手术切除肿瘤带来的任何生存优势。由于肿瘤直接浸润运动功能区,有必要使用唤醒型功能区定位,术中定期检查,确保和判断肿瘤安全切除的范围。

  术中导航

  术中导航可以指导开颅的范围大小,能够实时知道脑肿瘤的具体位置,手术医生可以判断到重要的脑功能区和神经纤维的距离有多远,能安全地切除到哪里,辅助肿瘤被更精准地切除干净。

脑肿瘤

图3. 术前MRI(A),位于右侧半球中央小叶前下部的Ⅲ级间变星形胶质细胞瘤,患者体位及头皮切口如上图所示。肿瘤向后延伸到运动区的下方。骨瓣的范围应足够显露中央小叶,瘤周及功能区向外至少2cm的皮层。

  对于睡眠型功能区定位,术中肌电图(EMG)可用来监测患者对侧肢体,神经电生理团队通过肉眼观察肢体活动(D)。对侧肢体无静脉输液通道和其他植入物。术腔深部行皮层下电刺激可记录到电信号及面部肌肉活动(E)。

  定位技巧

胶质瘤

图4. 运动功能区定位。运用硬膜下条状电极检测放电部位(Ha:手;Sh:肩膀;Fo:足)。肿瘤位置标记为“X”。

  唤醒刺激定位感觉运动区开始电流为1.5mA~2mA。该刺激参数可以间歇性升高1~2mA直至引出主观或客观反应。刺激运动区可引起相应肢体出现暂时的不可控性运动。刺激感觉区可引起主观感觉的异常。持续性运动则意味着刺激过度/局灶性癫痫发作,使用冷盐水冲洗可防止其发展为全身发作性癫痫。

  对睡眠型功能区定位,合适的刺激起始电流为2mA并持续刺激2~3s。刺激参数可以以1~2mA的增量直到最大值16mA。相比较而言,唤醒型功能区定位最大常用电流为6~10mA。电流发生器应设置为双相方波脉冲(每相1.25ms)4s/60Hz。双极电极尖端直径1mm,间隔5mm。每个功能区条状电极位置检查三遍以确保精确性。出现后发放电位表明目前的电流刺激太高,需要降低刺激避免不可靠的定位和皮层刺激的扩散。

  定位患者腿部相应运动区时,将条状电极沿着大脑镰放置,直至超过中央前回内侧从而完成定位。当硬膜开口处靠近但还未显露运动区皮层时,也可以利用这一技术,将硬膜下条状电极置于骨窗下完成定位。

  脑皮层刺激和皮层下刺激过程中,通过使用相同的方案轻度升高(1-2mA)刺激参数即可记录到从皮层到脊髓的下行纤维束:皮质脊髓束。由于功能性纤维束可能由肿瘤包裹,皮层下刺激定位对指导肿瘤安全切除并保留功能至关重要。

  肿瘤切除后,应行最后一轮刺激评估纤维束功能的完整性。对于重复手术者,如果硬膜紧贴脑皮层,分离可能造成软脑膜损伤(无法进行皮层刺激)时,皮层下刺激有助于定位和监测功能区。经硬膜皮层定位也是一种选择,但不可靠。

  运用体感诱发电位的相位反转技巧

  运用体感诱发电位的相位反转技巧能快速安全的发现感觉运动功能区。使用8触点条状皮层电极横置于多个脑回上,刺激对侧正中神经或胫神经。两触点中间空间出现相位反转的区域就是中央沟。轻轻移动电极并重复该步骤有助于术者完整确认中央沟的位置。

  相位反转识别中央沟安全可靠,适用于切除不直接侵犯功能区的病灶。在切除边界清楚的病灶(如转移性肿瘤和海绵状血管瘤)时,可用刺激术寻找合适的手术角度及脑皮层切开位点。

  其他注意事项
  1、非优势面部运动区可以切除,但会出现暂时性面瘫。切除浸润面部功能区的胶质瘤,只要靠近运动功能区相关的白质纤维束完好保留,面部功能终会完全恢复。
  2、肿瘤切除过程中,保护途中通往中央小叶的血管很重要。这些血管无意损伤是导致术后不明原因的神经系统病变最常见的原因。

  3、切除运动功能区前部脑皮层可导致短暂性偏瘫/轻偏瘫或辅助运动区(SMA)综合征。保护起源于运动功能区至放射冠前下部相关的下行纤维束至关重要。这可以通过脑皮层下定位来完成。切除或损伤中央后回会导致本体感觉障碍。本体感觉障碍随时间会明显改善,但手部的精细动作功能和步态将永久性受限。

  胶质瘤手术运动功能区定位案例解读

  病例1:男性,35岁,额叶胶质瘤,表现为顽固性癫痫。

额叶胶质瘤

图5. 术前影像学提示为低级别胶质瘤,位于右侧脑室周围并扩展至额叶内侧。冠状位(C)和矢状位(D)fMRI提示肿瘤位于感觉运动功能区。扩散张量成像DTI(E)显示肿瘤推挤运动功能纤维束移位。

  为了避免过度牵拉同侧功能区,到达肿瘤外侧缘,使用经对侧纵裂入路切开大脑镰技术安全切除肿瘤。

右侧中央小叶胶质瘤

图6. 经大脑镰入路手术角度(A)。使用脑皮层刺激定位额叶内侧至肿瘤前部功能区。使用皮层下功能区定位和经大脑镰“斜线”入路切除肿瘤。术后影像提示占位完全切除(B和C)。

  病例2:男性,45岁,右侧中央小叶胶质瘤,表现为左侧局灶运动性癫痫发作。

右侧中央小叶胶质瘤

图7. 影像学提示右侧中央小叶胶质瘤(A)。病变位于运动功能区,考虑可能无法手术切除。然而,DTI成像(C和D)提示功能区纤维束受推挤移位,提高了安全切除肿瘤的信心。使用脑皮层和皮层下定位实现肿瘤全切,术后无遗留任何神经功能障碍(B)。

  案例3:INC巴特朗菲教授功能区胶质瘤成功手术案例视频

  手术关键点:
  ·仔细评估术前影像,确定感觉运动区解剖位置,选择合适的定位方法。
  ·相位反转技巧对识别中央沟安全可靠,可用于切除边界明确,不直接侵犯功能区的病灶。

  ·近中央小叶病变可以使用睡眠型功能区定位,如果病变直接浸润这些功能区及相应的下行纤维束,唤醒型定位更可靠。唤醒型定位方法通过术中神经功能检查可以不受麻醉影响,患者可以直接反馈。

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