无框架立体定向脑活检的精准度比较：基于MRI单一导航与MRI-CT融合导航的回顾性队列研究

《Acta Neurochirurgica》：Accuracy of frameless stereotactic brain biopsy: a retrospective cohort study with MRI-only and MRI-CT fusion navigation

本研究针对MRI单一导航在无框架立体定向脑活检中可能因几何畸变影响精准度的问题，回顾性分析了99例患者的临床数据，比较了MRI-CT融合导航与MRI-only的精准度差异。结果显示，两组在穿刺点及靶点偏差（分别为5.2±3.9 mm vs. 5.4±3.0 mm和4.2±3.0 mm vs. 4.4±2.7 mm）上无显著差异，并发症发生率亦相近。研究表明，在常规临床实践中，两种导航策略均可安全应用，其选择应基于影像可用性及病灶特点，为个体化手术方案提供了依据。

　　

在神经外科领域，对不明性质的颅内病变进行组织病理学诊断是制定后续治疗方案的基石。尤其当病变位置深在或毗邻重要功能区，无法实施根治性切除时，立体定向脑活检术便成为获取诊断金标准的微创手段。传统上，这类手术依赖于有框架立体定向系统，其精度虽高，但存在安装繁琐、患者舒适度差、手术时间较长等局限。随着技术进步，无框架立体定向系统（如本研究涉及的VarioGuide?系统）应运而生，它借助术前影像和光学导航，实现了微创、快捷且精度相当的活检，逐渐成为许多医疗中心的首选。

然而，无框架系统通常依赖磁共振成像（MRI）进行导航规划。MRI虽能卓越地显示软组织对比，但其图像可能存在几何畸变，特别是在T2加权序列中，由磁敏感效应、梯度非线性以及主磁场（B₀）不均匀性等因素引起，在靠近骨-空气或组织-空气界面时尤为明显。这种畸变对于要求亚毫米级精度的立体定向手术而言，理论上可能引入误差，影响靶点命中率。相比之下，计算机断层扫描（CT）具有优越的几何保真度。因此，通过图像融合技术将高分辨CT与MRI结合，利用CT校正MRI的潜在畸变，被认为是一种可能提升导航精度的策略，并在深部脑刺激（DBS）电极植入等对精度要求极高的功能神经外科手术中得到应用。那么，在常规的脑肿瘤活检临床实践中，这种MRI-CT融合导航是否真的比传统的MRI-only导航更具精度优势？二者在手术时间、并发症发生率等方面又有何差异？目前针对这一问题的系统性比较研究尚显不足。

为了回答这些问题，由Franziska Meinert博士领衔的研究团队在《Acta Neurochirurgica》上发表了一项回顾性队列研究。研究人员收集了2022年2月至2024年9月期间在其机构接受VarioGuide?无框架立体定向脑活检的99例患者资料。根据术前导航注册所用的影像模态，将患者分为两组：MRI-only组（81例）和MRI-CT融合组（18例）。研究的主要评价指标是通过术后CT扫描测量的穿刺点偏差和靶点偏差。

为了开展此项研究，作者团队主要应用了以下几项关键技术方法：首先，基于严格的纳入排除标准（如仅纳入肿瘤性病变活检、需有术后CT等）进行患者队列构建与分组；其次，利用Brainlab Cranial 3.2模块中的自动化归一化互信息算法进行MRI与CT图像的融合，并由神经外科医生手动验证校正；再者，所有活检操作均在全身麻醉、头架固定下，使用VarioGuide?机械臂引导和Sedan侧切式活检针完成；最后，通过术后CT上显示的空气填充活检腔道，在多平面重建图像上精确测量入点与靶点的空间偏差，作为评估精准度的客观指标。

患者基线特征与手术参数

纳入分析的99例患者，其人口统计学资料、病变部位（以额叶最常见）、靶点体积以及从影像注册到活检的时间间隔在两组间均无显著差异，表明两组基线特征基本可比。手术总时间（从患者进入手术室到离开）在MRI-only组和MRI-CT融合组分别为68.3±19.6分钟和73.2±25.7分钟，无统计学差异。然而，纯手术时间（从皮肤切开到缝合）在MRI-CT融合组（25.4±22.2分钟）略长于MRI-only组（18.7±9.2分钟），差异具有统计学意义（p=0.04）。研究者分析，这更可能与术者经验或取样策略的差异有关，而非影像模态本身所致。

精准度分析：MRI-only 与 MRI-CT融合无显著差异

本研究最核心的发现是，两种导航方式在穿刺精准度上表现出高度相似性。

入点偏差方面，MRI-CT融合组为5.2±3.9毫米，MRI-only组为5.4±3.0毫米（p=0.84）。靶点偏差方面，MRI-CT融合组为4.2±3.0毫米，MRI-only组为4.4±2.7毫米（p=0.85）。这些数据清晰地表明，增加CT融合并未在统计学上显著改善活检的靶向精度。

靶点深度与偏差的相关性

研究者进一步探讨了靶点深度（从颅骨内板测量）是否会影响靶点偏差。

相关性分析显示，无论是在MRI-only组还是MRI-CT融合组，靶点深度与靶点偏差均未呈现显著的相关性。这意味着在本研究涵盖的深度范围内（平均约32-35毫米），深度本身并不是影响无框架活检精度的主要因素。

并发症与诊断率

两组均表现出良好的安全性。MRI-only组发生1例（1.2%）导致严重临床后果的术后出血，MRI-CT融合组无严重出血事件。其他如术中唤醒需重新注册、因导航可靠性不足中转开颅等事件发生率均很低，且组间无显著差异。在诊断率方面，共有7例（7.1%）未能获得可靠的病理诊断，两组间亦无差异。

结论与展望

本研究通过回顾性分析证实，在常规临床实践中，采用VarioGuide?系统进行无框架立体定向脑活检，无论是使用MRI-only导航还是MRI-CT融合导航，均能实现可比的靶向精度（平均偏差约4-5毫米）和安全性。基于此精度水平，研究者认为该技术最适用于直径≥9-10毫米的病灶，对于更小的目标，传统有框架系统可能提供更高的可靠性。尽管CT在理论上能校正MRI畸变，但本研究并未发现其带来的显著精度优势。因此，导航方式的选择应更多地基于临床具体情况，如MRI图像质量是否良好、近期是否有可用的高分辨率CT数据等，而非一味追求CT融合。

当然，本研究也存在一些局限性，如回顾性设计、MRI-CT融合组样本量相对较小、组间分配非随机化等，这些都可能引入潜在的偏倚。此外，图像融合质量和注册精度未进行独立验证，术后通过空气腔测量偏差也存在微小变异的可能。

总之，这项研究为无框架立体定向活检在当代神经外科的应用提供了有价值的现实世界数据。它表明，在现有的技术条件下，MRI-only导航已能满足大多数临床场景的精度需求，而MRI-CT融合则可作为图像质量不佳或已有CT数据时的有效补充选项。未来的研究方向应包括开展前瞻性、匹配队列研究，以更精确地界定哪些特定亚组患者可能真正从CT整合中获益，从而进一步优化个体化的手术策略。