中央沟周围脑转移瘤手术中通用型B模式术中超声的应用:实用价值与局限性

《Brain Sciences》:General-Purpose B-Mode Intraoperative Ultrasonography in Perirolandic Brain Metastasis Surgery: Practical Value and Limitations

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年08月30日 来源:Brain Sciences 3.4

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  中文翻译(摘要):背景/目的:中央沟周围脑转移瘤的手术切除具有挑战性,因为手术通道的微小偏差可能导致感觉运动功能障碍。本研究在连续收治的中央沟周围转移瘤手术队列中,评估了基于MRI的无框架神经导航联合通用型、非导航B模式术中超声(iUS)在不同手术阶段的价值与

  
中文翻译(摘要):背景/目的:中央沟周围脑转移瘤的手术切除具有挑战性,因为手术通道的微小偏差可能导致感觉运动功能障碍。本研究在连续收治的中央沟周围转移瘤手术队列中,评估了基于MRI的无框架神经导航联合通用型、非导航B模式术中超声(iUS)在不同手术阶段的价值与局限性。方法:本项单中心、单术者回顾性病例系列研究中,连续纳入15例成年患者,均采用基于MRI的无框架神经导航和通用型B模式超声系统进行中央沟周围脑转移瘤的显微手术切除,未使用功能定位或神经电生理监测。术后24至36小时行增强MRI评估切除程度,并将术后残腔iUS所见与术后早期MRI进行描述性比较。结果:13例(86.7%)患者实现全切除(GTR)。iUS在15例患者中的6例中改变了术中靶向定位:其中4例因发现与术中脑移位一致的征象而重新调整入路点,2例在半球间通道中完成病灶定位。术后iUS在14例患者中的7例中怀疑有残留组织,但仅1例在MRI上证实为残留肿瘤;运动皮层表面的一处薄层残留未被iUS识别为可疑残留。2例(13.3%)出现新发或加重的运动功能障碍;随访时,1例在20个月时仍持续存在,另1例部分改善。无患者需要再次手术,30天死亡率为零。结论:通用型B模式iUS有助于确认手术暴露和优化手术通道,但在排除薄层残留肿瘤方面价值有限。当功能定位或神经电生理监测不可用时,iUS可提供便捷的实时解剖引导;然而,由于缺乏功能性信息,不应将其视为这些功能性辅助手段的替代方案。
论文解读

一、研究背景与目的

脑转移瘤(BM)是成人恶性肿瘤患者中常见的并发症,约10%-20%的成年恶性肿瘤患者会发生脑转移,年龄调整后的年发病率约为每10万人7.1例。手术切除是处理有症状、体积较大、囊性、坏死性、出血性或诊断不明确的转移瘤的重要治疗手段。中央沟周围区域(perirolandic region)的手术尤为困难,因为中央前回、中央后回及其邻近的感觉运动网络支撑着躯干和四肢的运动及体感功能,即使手术通道发生微小偏差,也可能导致具有临床意义的神经功能缺损。因此,在这一区域进行手术必须在细胞减灭、水肿缓解、组织诊断和局部疾病控制与感觉运动功能障碍风险之间取得平衡。全切除(GTR)与脑转移瘤术后生存期改善相关,因此切除程度具有重要的临床意义。

近年来,多种功能和影像引导辅助技术已被用于提高功能区手术的安全性,包括术中神经电生理监测(IONM)、皮层和皮层下电刺激定位、清醒开颅、导航经颅磁刺激、弥散张量成像、术中MRI(iMRI)和荧光引导等。然而,这些技术需要专用设备、经过培训的人员、基础设施和机构经验,并非所有神经外科环境都具备这些条件。术中超声(iUS)作为一种实用的实时辅助手段,可以部分弥补术前影像导航的不足。无框架神经导航依赖于静态的术前影像,在体位摆放、硬膜打开、脑脊液引流、水肿相关变形、牵拉和肿瘤逐步切除后,可能因脑移位(brain shift)而丧失准确性。B模式iUS可在当前手术条件下提供可重复、无辐射的实时成像,且成本相对较低,无需术中MRI的复杂后勤支持。

尽管B模式iUS的一般能力和局限性已得到充分认识,但其在中央沟周围转移瘤手术中的分阶段应用价值研究有限,尤其是使用通用型、非导航系统的研究更为罕见。在这一区域,术中影像的作用不仅限于病灶定位,还需要确认手术窗口是否覆盖功能区、在狭窄深部或半球间通道中实时调整手术轨迹,以及在肿瘤与邻近感觉运动实质交界处谨慎解读可疑残留。因此,本研究旨在描述术前MRI无框架神经导航联合通用型非导航B模式iUS的工作流程下,中央沟周围转移瘤手术的切除程度和早期神经功能结局,并重点刻画B模式iUS在不同手术阶段的作用与局限性。

二、研究方法与关键技术

本研究为单中心、单术者回顾性观察性病例系列,由同一名资深术者(Y.D.)在土耳其?zmir的Tepecik培训与研究医院神经外科完成。研究经机构伦理委员会批准,符合《赫尔辛基宣言》。

研究纳入标准为:年龄≥18岁、组织病理学证实的转移性疾病、病灶位于中央沟周围区域、采用所述工作流程切除,并具有充分的术前和术后早期增强MRI。中央沟周围区域根据显微外科解剖学定义为中央前回、中央后回、中央沟和旁中央小叶。研究期间共筛选93例脑转移瘤切除病例,其中15例(16.1%)符合中央沟周围定义并被纳入。

所有患者术前均行增强MRI,术中采用基于MRI的无框架神经导航(Navient Image Guided Navigation System, ClaroNav)进行开颅规划和初始术中定位,超声系统为通用型便携式B模式超声(SonoSite M-Turbo, FUJIFILM SonoSite Inc.),配备13-6 MHz高频线阵探头。超声系统未与神经导航平台集成。研究期间未使用清醒开颅、皮层或皮层下电刺激定位、IONM、导航经颅磁刺激、iMRI、荧光引导、对比增强超声或导航3D超声等功能定位和神经电生理监测手段。

术中超声工作流程按手术阶段分类:硬膜打开前进行经硬膜扫描以确认神经导航引导的开颅充分覆盖病灶;硬膜打开后重复B模式扫描以重新评估病灶位置、深度和方向,优化皮层、脑沟或半球间入路。所有经脑沟或半球间入路的病例均采用棉片引导超声(cottonoid-guided ultrasonography),即将浸有生理盐水的棉片放置于脑沟或半球间通道内作为B模式成像中的高回声标记,将可见手术野与超声图像联系起来,确认入路点、方向和深度。术后残腔超声在所有患者中均有计划执行,除1例因术中发生心房颤动需要紧急关颅而未执行。硬膜关闭后的硬膜外超声检查作为常规止血的探索性辅助手段,在研究期间引入并应用于后续5例患者。

三、研究结果

1. 患者与病灶特征

15例患者中位年龄62岁(范围33-79岁),男性10例,女性5例。原发肿瘤为肺癌10例、乳腺癌2例、胃肠或结直肠癌2例、子宫内膜癌1例。8例为单发脑转移瘤,7例为多发。靶病灶位于右侧9例、左侧6例。病灶位于中央前回9例、中央后回3例、旁中央小叶3例。靶肿瘤中位体积8.13 cm3(范围2.23-55.94 cm3)。术前中位KPS评分为90分(范围50-100)。11例(73.3%)存在术前运动功能障碍,4例(26.7%)有术前癫痫发作。

2. 术中超声工作流程

所有15例患者均完成硬膜打开前经硬膜B模式扫描和硬膜打开后重复B模式扫描。经硬膜扫描在所有病例中均确认神经导航引导的开颅覆盖了靶病灶,无需二次扩大骨窗。棉片引导超声用于5例(33.3%),包括全部经脑沟入路(n=3)和半球间入路(n=2)病例。术后残腔超声在14例(93.3%)患者中执行。硬膜关闭后硬膜外超声在5例(33.3%)中执行,未发现需要重新打开硬膜或额外止血的发现。

术中B模式发现改变了6/15例(40.0%)患者的术中靶向定位:其中4例实时B模式超声显示神经导航定义入路点与当前超声病灶位置不一致,符合术中脑移位表现,入路点相应调整后再行皮层或脑沟切开;2例半球间入路病例中,打开半球间裂后牵拉的半球发生可见的外侧移位,与术前导航数据集的可信对应关系丧失,病灶主要通过B模式超声定位以引导切除。此外,术后残腔B模式成像在6例患者中怀疑沿腔壁存在薄层包膜样残留组织,但6例的直视下显微手术检查均确认无可切除的残留肿瘤,手术终止,术后早期MRI亦证实为全切除。

3. 切除程度

术后24-36小时增强MRI显示全切除13例(86.7%),非全切除(non-GTR)2例(13.3%)。2例非全切除均因避免不可接受的神经功能或血管并发症而有意识地限制切除范围:1例为粘连于初级运动皮层的包膜样残留,为保护运动功能而保留;另1例为粘连于上矢状窦壁的质硬残留碎片,尽管使用超声吸引仍无法安全切除,为避免静脉损伤而有意保留。

4. 术后残腔超声与术后早期MRI的比较

术后残腔B模式超声在14例患者中执行,与术后早期增强MRI比较显示:7例患者腔壁可疑残留组织中仅1例经MRI证实为残留肿瘤,其余6例经MRI证实为全切除,属于假阳性包膜信号。2例MRI证实残留肿瘤的患者中,B模式超声识别出1例(粘连于上矢状窦的质硬碎片),但未能识别另1例位于初级运动皮层的薄层包膜样残留;该残留经直视下显微手术检查发现并有意识保留以保护运动功能。由于仅有2例MRI阳性病例,诊断性能指标无法精确估计,该比较仅为探索性分析。

5. 早期术后影像与临床结局

术后早期CT显示3例(20.0%)残腔内可见轻度血性产物,但均未导致神经功能恶化或再次手术。新发或加重运动功能障碍2例(13.3%);5例(33.3%)运动功能较术前改善或部分改善;8例(53.3%)保持稳定无新发加重。总体13/15例(86.7%)无术后运动功能恶化。中位临床随访时间6.1个月(范围1.1-20.2个月),末次随访时10例存活,中位KPS为80分(范围50-100)。2例新发或加重运动障碍患者中,1例在术后第一个月内部分改善但在术后第107天死亡,另1例在20个月时仍持续存在。术后早期癫痫发作2例(13.3%),均经抗癫痫药物控制,随访时无发作。无患者需要再次手术,30天死亡率为零,中位住院时间6天(范围5-14天)。

四、讨论与结论

本研究的核心发现是:通用型B模式iUS在中央沟周围转移瘤手术中的价值呈现明显的阶段性特征。其最清晰的实用贡献出现在病灶暴露和进入前阶段——确认手术窗口充分覆盖病灶、实时更新病灶位置和深度、优化皮层脑沟或半球间入路轨迹。40%的患者中iUS改变了术中靶向定位,这主要归因于脑移位导致的导航-解剖不一致。在经脑沟和半球间入路中,棉片引导iUS作为实时定向辅助手段,将可见手术野与超声图像联系起来。

相比之下,术后残腔评估是工作流程中最不可靠的环节。仅1/7的腔壁可疑残留与MRI残留肿瘤对应,而1例真实的薄层运动皮层残留未被iUS识别。这一局限性在囊性转移瘤中尤为突出,囊腔减压后塌陷的囊壁难以与反应性组织、血性产物或正常实质区分。因此,术后残腔iUS发现需要谨慎解读,不能替代术后早期对比增强MRI对切除程度的最终评估。

值得注意的是,本研究中2例非全切除病例体现了中央沟周围区域手术的肿瘤-功能平衡:1例为保护运动功能保留粘连于初级运动皮层的包膜样残留,另1例为避免静脉损伤保留粘连于上矢状窦壁的质硬碎片。这表明该区域最大安全切除的定义不仅取决于影像上的切除程度,还受功能皮层、静脉解剖、肿瘤质地和术者对不可逆并发症风险的判断影响。

研究局限性包括:单中心、单术者、小样本(n=15)、缺乏同期对照组、功能定位和神经电生理监测在研究期间不可用、超声工作流程非前瞻性标准化、脑移位评估为定性分析、感觉功能未采用标准化量表评估、临床随访时间点不一致。由于研究期间所有符合条件的手术病例均采用该工作流程,无法设置同期对照组,因此不能将临床结局归因于iUS的应用。

总之,通用型B模式iUS在中央沟周围转移瘤手术中是一种经济实用的实时解剖辅助工具,其主要价值在于确认开颅覆盖范围、优化手术轨迹和在经脑沟或半球间入路中辅助定向。然而,它不能可靠地排除沿残腔壁的薄层残留肿瘤,术后早期MRI仍是评估切除程度的金标准。更重要的是,由于iUS仅提供解剖信息而不含功能信息,在功能定位和神经电生理监测可及的情况下,不能将其视为这些功能性辅助手段的替代方案。未来需要采用标准化超声采集方案、结构化神经功能评估和适当对照队列的前瞻性研究来确定iUS对手术结局的独立贡献。
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