脑肿瘤手术的目标是最大程度切除肿瘤,同时避免出现神经功能障碍。最大程度的切除肿瘤能起到控制癫痫、改善症状、降低病检误差的作用,也能减少低级别胶质瘤的恶性转化。切除范围也与患者预后和总体存活率有关。
肿瘤强化的边界周围2cm以内残留往往有很高的复发率,所以理想的手术方案应当是稍微超过肿瘤的边界。但切除脑组织过多而造成的偏瘫等神经功能障碍会导致生存质量明显下降。因此,考虑到患者的预后,罗兰氏前区周围胶质瘤的手术安全性是非常关键的。
中央区富含支配感觉和运动的皮层及纤维束,因此病变切除的范围不能盲目扩大。皮层电刺激常常用来定位导航,其原理是使皮层感觉或运动区局灶性的去极化,产生异常感觉或不自主运动。
皮层电刺激定位包括两种方式:睡眠定位(麻醉状态下),清醒定位(镇静状态下)。毫无疑问,睡眠定位更适用于患者同时又能提供安全切除病变的可靠信息。
定位适应症
感觉运动定位图主要应用于髓内病变切除术,也常常用于靠近或侵及皮层感觉运动区及放射冠的胶质瘤。除非它能指导在非功能区皮层造瘘到达深部病变的精确位置,笔者一般不用此图在海绵状血管瘤或者转移瘤中。感觉运动定位图也同样适用于侵犯辅助运动区和内囊的肿瘤。
笔者主要将其用于侵犯中央区的低级别胶质瘤。尽管特意对功能区加以保护,但用该技术切除侵犯皮层功能区和纤维束的高级别胶质瘤仍然容易导致神经功能障碍。次全切除高级别胶质瘤同样会导致术后神经功能减退,并且增加血肿形成的风险。因此,笔者主要将此定位方法用于紧邻但并非直接侵犯功能区的高级别胶质瘤,这样可以保证安全切除瘤周非功能区病变从而达到影像学上的全切。
对于并非直接侵犯中央区及与其相联系的白质纤维束但在解剖上却极其接近的肿瘤,笔者更喜欢使用睡眠定位图。而对于术前普通磁共振和功能磁共振均显示直接侵犯这些结构的肿瘤,笔者倾向于使用清醒定位图。对于肿瘤侵犯中央后回的患者需在清醒时定位,因为只有在清醒状态下刺激中央后回才能产生直观的异常感觉,而在麻醉状态下是无法定位的。
对于清醒定位图,详细请参考胶质瘤的语言定位相关章节。清醒定位图相对于睡眠定位图能避免麻醉的干扰,提供最可靠的信息,这也是笔者对于直接侵犯中央区的低级别胶质瘤更倾向于选择清醒定位图的原因。值得一提的是,清醒患者直接的回复以及术中检查是最可靠的定位手段,使术者在切除肿瘤时更有把握。
术前注意事项
在大多数情况下,运动定位不需要患者保持清醒,因此相对于清醒定位图来说患者的配合显得不那么重要。
术前评估运动感觉功能是很有必要的。严重肢体瘫痪影响皮层及皮层下的定位,术前相应肢体至少能够抵抗重力。另外,年龄低于6岁的儿童皮层兴奋性较低,当无法兴奋皮层运动区时,体感诱发电位可作为确定中央沟的替代方法。
术前影像决定了是否需要运动定位图,皮层感觉运动区可通过术前的MRI进行解剖定位。通过影像学定位中央区一般比定位语言中枢更可靠。对于存在已久的病变,比如皮质发育不良、动静脉畸形、神经节细胞瘤等,可存在一定功能。
图1:如图所示为中央沟的影像学标志。在额上沟(绿色箭头)水平末端第二个垂直的脑沟即为中央沟(红色箭头)(左图)。右图为一个更可靠的方法:在MRI正中矢状位图像上沿扣带沟向后追踪,然后向上到达其终点,其前方即为罗兰氏区皮层(中央区)(红色箭头)。
功能成像越来越多的用于定位皮层感觉运动区,是定位中央区相对可靠的方法,可以根据肿瘤侵犯功能区的部位和程度来决定使用清醒定位图还是睡眠定位图。功能磁共振对于定位运动感觉区比定位语言区更准确。功能成像虽然是一个有价值的定位方法,但皮层电刺激仍然是功能区定位以保证安全切除的金标准。
图2:肿瘤位于皮层运动区的前方,需使用运动定位图来保证最大限度的安全切除。蓝色箭头标示额上沟,红色箭头标示中央沟(左图)。功能磁共振显示肿瘤在中央区的前方和中间(中图)。术后磁共振显示肿瘤全部切除(右图)。该患者出现暂时性的下肢肌力下降,4周后完全恢复。一旦发生永久性的神经功能障碍,将抵消切除肿瘤提高生存率所改善的预后。因为肿瘤直接侵犯皮层运动区,清醒定位图联合术中定时检查是保证安全切除肿瘤的有效方法。
手术解剖
深入了解皮层解剖及体表定位标志对术前术中制定手术计划有重大意义。
图3:皮层与骨性结构之间的对应关系。中央沟一般在冠状缝后方3.5-4.5cm。中央前回下部在岛盖部后方,对应的中央后回位于缘上回前方。中央前回与中央后回之间有一个转折的脑回(中图,*箭头所示),因此中央沟不与侧裂相连。底图*箭头所示为失状线的中点,红箭头所示为中点后方2cm即中央沟的位置。这些体表标志在设计骨瓣中有重要作用。
旁中央小叶区胶质瘤术中的睡眠相定位
应当在术前影像中确定中央区的位置从而明确肿瘤侵犯的程度以及评估需要睡眠或是清醒定位图。不管在哪种定位下,神经外科麻醉都是非常重要的。对于清醒定位麻醉,详细请参考胶质瘤的语言定位相关章节。
睡眠定位图麻醉需要避免使用一些麻醉药品。气管插管全身麻醉包括吸入性药物联合咪达唑仑和芬太尼。
开颅术
对于常规暴露和开颅,详细请参考此图集的其他章节,包括手术入路。
术中导航指导设计合适的骨瓣。尽管位于中央区及其前方的病变适合于仰卧位,但笔者认为对于中央区后方的病变应当使用侧卧位,或者仰卧位时将同侧肩膀垫高。
图4:右侧中央区前下方的Ⅲ级间变型星形细胞瘤患者术前磁共振、手术体位及头皮切口(顶图)。肿瘤向后浸润至皮层运动区的下方。设计骨瓣时要超过肿瘤及皮层功能区2cm以上。对于睡眠定位图,术中暴露对侧肢体并使用肌电图可通过肉眼实时监测肌动活动(底左图)。对侧肢体不穿静脉通道,也不使用用植入物。底右图显示在瘤腔深部电刺激导致表情肌运动。
定位技术
睡眠定位会被麻醉方式影响且在术中不能实时进行神经系统检查。
图5:皮层运动区定位。将电极片放置于硬膜下监测放电后电位。“X”即为肿瘤的位置。
皮层运动感觉区的清醒定位图初始激发电位为1.5-2mA,每次上调1-2mA直到引出主观和客观反应。刺激皮层运动区可以引起相应肢体不自主的运动,刺激皮层感觉区产生主观的感觉异常。持续运动提示刺激过度或局灶性癫痫,应使用低温生理盐水冲洗避免进展为癫痫大发作。
对于睡眠定位图来说,以2mA为初始激发电位,每次持续2-3s,每次上调1-2mA,上限为16mA。相比较而言,目前对于清醒患者所使用最大电位为6-10mA。调节发生器为双向方波脉冲(每个相位1.25ms)。应当使用尖端为1mm,展开为5mm的双极电极。对每个皮层功能区的位置复核3次来保证准确性。后发放电位提示电流太高,需要调低避免定位不准和电刺激在皮层扩散。
定位下肢所对应的皮层运动区时,需沿着镰旁插入电极并且越过中央前回内侧。同样的,当剪开的硬脑膜靠近但不超过皮层运动区时需要在骨窗边缘的硬膜下置入电极片。
皮层下的病变切除过程中,运用相同的方案将刺激参数稍微调高(1-2mA)能够追踪定位下行的皮质脊髓束纤维的每个位置。功能性的纤维可能被肿瘤包饶,因此皮层下定位对于指导切除肿瘤而又保留功能很重要。
肿瘤切除后,应当最后再次使用电刺激来评估纤维束功能的完整性。在二次手术时,如果硬脑膜与其下方的皮层粘连较重不能无损伤的分离,皮层下定位在定位及监测功能上是很有用的。硬膜外的皮层定位可作为备选方案,但是并不可靠。
体感诱发电位相位反转技术
使用“相位反转”技术,体感诱发电位可快速安全地找到感觉运动皮质。八接触点带状电极跨多个脑回横向安置,并刺激对侧正中神经和胫神经。检测到电反相的两触点之间位置定义为中央沟位置,轻微移动电极并重复这一过程能帮助术者确认中央沟位置。
在不直接浸润功能皮质的病灶切除术中识别中央沟,相位反转是安全可靠的。其可用于边界清楚的病灶切除术中找到合适的路径以及皮质切开位点,例如转移瘤和海绵状血管瘤。
其他注意事项
不常用的面部运动皮质可以切除,似乎只导致暂时的面部运动减弱。笔者曾切除浸润至面部区域的胶质瘤,只需为相邻运动皮质完整保留下方的白质区域则面部功能能完全恢复。
肿瘤切除中,必须保留中央小叶的桥血管,这些血管的意外损伤是不明原因术后神经系统并发症的最常见原因之一。
皮质切除只是在切除运动皮质前区时可导致暂时偏瘫/偏瘫或辅助运动区(SMA)综合症。保留下方的运动皮质和下行运动纤维是至关重要的。这可以通过皮质下定位实现。切除或损伤中央后回可导致本体感觉障碍,随着时间推移这些障碍可显著改善,但手部的精细运动和步态障碍则是永久的。
CaseExamples
Case1:32岁的癫痫患者,诊断为中央小叶后方的顶叶低级别胶质瘤。
图6:术前MRI和fMRI显示肿瘤位于运动皮质(*色区域)后下方(上行)。清醒的皮层和皮层下定位可提供合理的肿瘤切除(下行)。术腔前方的T2稍高信号是最可能的残余肿瘤;皮层下定位提示这一区域运动纤维的存在,从而不能进一步切除。
Case2:35岁的顽固性癫痫发作患者
图7:术前影像证实为由右侧脑室周围延伸至内侧额叶的低级别神经胶质肿瘤。中间上图(冠状位)和下图(矢状位)功能MRI显示位于肿瘤上极的感觉运动皮质。DTI(右上图)显示运动纤维因肿瘤而位移。
为避免同侧功能皮质的过度收缩并到达肿瘤侧面,我尝试大脑镰旁对侧半球间入路切除肿块。
图8:经镰旁入路手术视野(上图)。使用皮层刺激定位肿瘤前方的内侧额叶皮质。使用皮层下定位经“cross-court”路径切除肿瘤。术后影像证实全切团块没有复杂功能(底部图)。
Case3:45岁男性,左侧局灶性运动性癫痫
图9:影像学发现右侧中央小叶胶质瘤(左上图)。病变位置位于运动皮质导致其可能无法手术。然而,弥散张量成像(DTI,下列图)显示功能纤维束位移,这增加了我对安全切除病变的信心。最终通过清醒的皮质和皮质下映射达到了病变全切而没有增加任何的术后神经功能缺损(右上图)
术后注意事项
由于复苏过程中术区无菌材料限制,抗生素使用至术后48小时。无癫痫发作者术后使用7天的抗惊厥药物,术后影像复查应在48小时内完成。类固醇缓慢减量。
术后暂时感觉运动功能缺失的风险,具有重要意义,尤其是肿瘤直接浸润感觉运动皮层。如果术后功能完好或者只是轻微的缺失,术后第一天恶化,则功能恢复的机会很大。但手术结束后立即出现的功能下降则意味着不可逆的直接损伤或缺血性损伤。术后第一天神经功能下降的最常见原因是亚临床癫痫发作。
超治疗剂量的抗惊厥药物在术后早期是必要的。癫痫可延迟神经功能恢复,这对病人家庭来说是非常令人沮丧的。
结论
仔细的术前影像学评估确定感觉运动皮质的解剖位置和一个适当的映射策略。
如病灶不直接浸润功能皮质,界限清楚时,相位反转是一种安全、可靠的辨认中央沟方法。
临近中央小叶病变患者可接受睡眠映射,但如果病变直接浸润皮层和相应的下行束,唤醒映射更可靠。方法是麻醉唤醒,并通过频繁的术中神经检查直接获得病人反馈。
Contributor:RichardKim,MD
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