颅内位于功能区及其附近的肿瘤,手术治疗容易出现功能障碍,如偏瘫、肢体感觉障碍和失语等。要达到充分切除肿瘤的同时更好地保护重要神经功能的目的,首先要实现脑功能区定位。
脑功能区定位方法包括术前定位和术中定位。前者主要包括影像学解剖定位、功能磁共振(fMRI)定位和脑磁图(MEG)定位等,后者主要是术中神经生理学监测(IOM)。
传统的术前功能区定位根据影像解剖判断。当肿瘤位于功能区或附近,由于病灶推移、组织水肿等因素,使得解剖结构移位、无法分辨;部分患者还可能存在功能区重塑现象,按解剖结构难以完成功能定位。本组病例选择MEG定位脑功能区。
1、脑磁图的原理及应用。MEG实时记录脑磁场生理变化。上世纪90年代初,全头型脑磁图开始应用于临床,能够一次性同步记录全脑磁信号,然后根据一定数学模型计算定位激活细胞,把相应位置融合于MRI图像,获得脑功能区的影像定位。目前常用的脑诱发磁场技术主要有体感诱发磁场(somatosensory evoked magnetic field,SEF)、运动诱发磁场(motor evoked magnetic field,MEF)、听觉诱发磁场(auditory evoked magnetic field,AEF)以及视觉诱发磁场(visual evoked magnetic field,MEF)。本组24例患者综合运用以上方法,获得功能区定位。手术结果显示定位准确,疗效满意。
2、肿瘤与功能区的关系及手术原则。从本组定位结果分析,分为两类:
(1)推移:肿瘤与功能区相邻或者没有直接关系,仅因为占位效应,挤压、推移周围脑组织。其又分为皮层外和皮层下两类。皮层外,如大脑半球背外侧及矢镰旁脑膜瘤、转移瘤等,在手术过程中遵循显微神经外科的微创操作原则,神经功能受损伤的可能性较低。皮层下,则需要根据功能定位,避开MEG所示的功能区,选择合适的手术入路,通常选择其前或后的脑沟进入。
(2)浸润:肿瘤浸入正常脑组织间,影像学所显示的肿瘤内有正常神经元和神经纤维存在,难以在形态学上区分和保护。MEG定位结果显示其又分为部分位于功能区内和完全位于功能区两种类型。本组MEG记录到33%的患者肿瘤内功能区活动,均为低级别胶质瘤(WHOⅡ级)。本组4例胶质瘤患者完全位于功能区内,虽然是次全切除肿瘤,仍然出现了不可逆转的神经功能障碍,可见肿瘤内存在有功能的神经组织。所以其定位结果是医生在术前评估肿瘤切除程度和功能保护的重要参考指标,预测手术切除可行性和患者术后的神经功能状况。对于肿瘤显着浸入脑功能区的病例或许应该放弃手术;而部分浸入者需要保留存在功能的那部分组织。
3、肿瘤的性质对功能区的影响。肿瘤的性质决定了肿瘤与功能区的关系。如脑膜瘤,转移瘤等主要是膨胀性生长,对功能区多为推移;而胶质瘤等神经上皮组织起源的肿瘤主要是浸润性生长,多为对功能区的浸润。本组4例恶性度高的胶质瘤(WHOⅢ、Ⅳ级)内部没有见到神经功能活动,可能原因有:
(1)生长速度快,主要呈团块状膨胀性生长;
(2)对正常组织破坏明显,使其功能丧失。
4、脑磁图功能区的定位与神经导航系统结合。神经导航对脑内任何部位的阳性病灶均可准确定位。通常神经导航系统采用CT、MRI影像定位器质性阳性病灶,当脑磁图对脑功能全区定位并标注后,神经导航就可以把功能区作为阳性目标实时指示。手术中在导航指引下标记脑肿瘤和重要功能区位置,可以更准确保护功能区。由于导航工作站图像非实时图像,在应用过程中脑组织的相对移位会降低导航准确性,本组采用了“栅栏法”以避免脑组织移位所致误差。脑磁图功能区定位神经导航辅助手术的优点体现在以下几方面:
(1)导航辅助设计手术切口,规划手术入路,切除皮层下肿瘤时有利于保护功能区皮层;
(2)术中实时定位,明确肿瘤、功能区位置,提示二者关系,在充分切除肿瘤的同时进一步提高手术安全性。
5、MEG功能定位的优越性。目前常用的功能定位方法还有功能磁共振(fMRI)和术中皮层电刺激等。
fMRI利用血氧水平依赖(blood oxygenation level dependent BOLD)法信号检测,不同个体间差异显着,绝对刺激阈的应用并不可信。在接受外界刺激时,fMRI可在数秒中集成大脑活动,展现了整个皮质网络均参与此活动。在时域内有限的分辨可能造成区分兴趣范围主区与二次加工区的困难;在非主区的fMRI激活也可能混淆对活动区的判读。而MEG对皮质活动达毫秒级的判读可有效避免这一问题发生,因而可分辨初级躯体感觉皮质与继发活动。
术中皮层电刺激常用来在术中定位功能区。由于定位的方法因素,皮层电刺激定位存在误差。Schiffbauer等观察到对皮质兴奋的相同反应源在空间上有11±1mm差异。其他不足之处有:
(1)无法进行术前规划,如手术入路设计等;
(2)需要较大骨瓣开颅;
(3)部分需要术中唤醒,要求患者高度配合,容易诱发不良后果。
MEG是直接记录细胞内电活动所产生的磁场,具有1ms时间分辨率和2mm空间分辨率。MEG功能定位是一种术前无创功能定位技术,能够比较准确的定位人脑重要功能区,明确肿瘤与功能区位置关系,神经导航系统指引下定位切除肿瘤,对功能区及附近的肿瘤手术有重要指导意义,可减少神经功能障碍的发生,提高患者术后生活质量。
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