《Child's Nervous System》:Intraoperative MRI in pediatric brain tumor surgery: Optimizing surgical decision-making and extent of resection
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目的:评估术中MRI(ioMRI)对儿童脑肿瘤手术切除程度(EoR)的影响,并评价其常规应用的优势与局限性。
方法:本研究为观察性单中心研究,纳入2013年5月至2022年10月期间在苏黎世大学医院实施的118例ioMRI引导颅内肿瘤切除术的前瞻性收集数据(
目的:评估术中MRI(ioMRI)对儿童脑肿瘤手术切除程度(EoR)的影响,并评价其常规应用的优势与局限性。
方法:本研究为观察性单中心研究,纳入2013年5月至2022年10月期间在苏黎世大学医院实施的118例ioMRI引导颅内肿瘤切除术的前瞻性收集数据(108例儿童)。EoR分级为全切除(GTR;无残留肿瘤)、次全切除(STR;肿瘤切除>90%)和部分切除(PR;肿瘤切除<90%)。
结果:共对108例年龄≤18岁的儿童实施了118例ioMRI引导手术。术前确定的预期EoR分别为GTR 81例(68.6%)、STR 24例(20.3%)、PR 13例(11.0%)。ioMRI证实78/118例(66.1%)达到预期EoR,其中GTR 48例(40.7%)、STR 50例(42.4%)、PR 20例(16.9%)。48例(40.7%)ioMRI结果提示需进一步术中评估,其中45例(93.8%)实施了额外肿瘤切除,EoR得到改善。ioMRI引导后的最终EoR分布为GTR 80例(67.8%)、STR 25例(21.2%)、PR 13例(11.0%),达到预期EoR的比例为99.2%(117/118)。手术部位感染(SSI)发生4例(3.4%)。
结论:本研究凸显了ioMRI在儿童脑肿瘤手术中的重要作用,显示因残留肿瘤而重新打开手术部位的比例较高,且显著改善了EoR,减少了二次手术需求,同时未增加SSI发生率。
**术中MRI在儿童脑肿瘤手术中的临床价值:基于苏黎世大学医院118例手术的单中心观察性研究解读**
**一、研究背景与目的**
脑肿瘤是儿童最常见的实体肿瘤,也是儿童癌症相关死亡的主要原因。除组织病理学类型、肿瘤位置和发病年龄外,切除程度(extent of resection, EoR)是重要的可优化预后因素。既往研究表明,相当比例的儿童因术后MRI发现未达到预期EoR而需要接受二次手术。在过去二十年中,术中MRI(intraoperative MRI, ioMRI)已逐渐成为成人神经肿瘤手术中的重要工具,可实时评估切除程度并更新神经导航,从而实现安全最大化切除并改善预后。然而,ioMRI在儿童人群中的应用仍十分有限。尽管部分研究已初步证实其安全性和有效性,但多数研究仅聚焦于低级别胶质瘤,对ioMRI术中决策影响和EoR改善的系统评估仍不充分。此外,ioMRI系统高昂的购置和维护成本、手术时间延长以及手术部位感染(surgical site infection, SSI)风险等顾虑,限制了其在儿童脑肿瘤手术中的推广。为此,苏黎世大学医院研究人员开展了一项观察性单中心研究,旨在评估ioMRI对儿童脑肿瘤手术EoR的影响、额外切除比例及SSI发生率,并探讨其常规应用的优势与局限性。
**二、研究概况与主要结论**
该研究前瞻性收集了2013年5月至2022年10月期间在苏黎世大学医院神经外科接受ioMRI引导颅内肿瘤切除术的108例儿童患者数据,共118例次手术。所有手术均由具有超过15年儿童及成人脑肿瘤手术经验的资深神经外科医师完成。研究结果显示,ioMRI引导下最终达到术前预期EoR的比例高达99.2%(117/118),较初始切除后的66.1%显著提高。38.1%(45/118)的病例因ioMRI发现残留肿瘤而接受了同台额外切除。同时,SSI发生率为3.4%(4/118),未因ioMRI应用而增加感染风险。该研究表明,ioMRI在儿童脑肿瘤手术中具有重要的临床应用价值,能够显著优化手术决策、改善EoR并减少二次手术需求,支持其在合适的条件下更广泛地推广。
**三、主要关键技术方法**
研究人员采用了以下关键技术方法:① 观察性单中心队列研究设计,基于苏黎世大学医院神经外科前瞻性维护的患者登记数据库,纳入2013年5月至2022年10月间108例儿童(≤18岁)共118例次ioMRI引导颅内肿瘤切除术;② 采用双室概念3T术中MRI系统(MAGNETOM Skyra, Siemens Healthineers, Erlangen, Germany),患者经标准化转运流程在手术室与扫描室之间移动,术中采用MRI兼容麻醉设备和颅骨固定系统;③ EoR分级标准:全切除(GTR,无残留肿瘤)、次全切除(STR,肿瘤切除>90%)和部分切除(PR,肿瘤切除<90%),由资深神经放射学家使用PACS系统内置的半自动体积分析工具进行评估;④ 记录SSI及早期再手术等临床结局指标。
**四、研究结果**
**(一)患者人口统计学与ioMRI干预基本数据**
108例患儿中女性49例(45.4%),中位年龄8.6岁(范围1.2–18岁)。最常见肿瘤为髓母细胞瘤(21/108,19.4%)、毛细胞星形细胞瘤(19/108,17.6%)、胶质瘤(18/108,16.7%)和室管膜瘤(13/108,12.0%)。最常见肿瘤部位为第四脑室(27/108,25.0%),其次为大脑半球(18.5%)、小脑(16.7%)及基底节和丘脑(16.7%)。118例次手术中,73例(61.9%)为首次手术;中位手术室时间336.5分钟(范围140–670分钟);SSI发生4例(3.4%)。
**(二)ioMRI评估与额外切除**
术前预期EoR为GTR的81例(68.6%)中,ioMRI证实48例(59.3%)达到GTR。其余33例(40.7%)提示可疑残留,其中30例接受了额外切除,29例最终达到GTR,GTR达成率升至98.8%(80/81)。3例经镜下探查确认可疑残留实为正常解剖结构(血管、脉络丛等),未行额外切除。术前预期STR的24例(20.3%)中,ioMRI证实17例(70.8%)达到STR;12例(50%)接受了额外切除,包括7例ioMRI显示仅达到PR者以及5例已达到STR但ioMRI提示可安全进一步减瘤者;最终预期STR全部达成(100%)。术前预期PR的13例(11.0%)全部达到PR,其中3例(23.1%)在维持PR分类的前提下进行了额外安全减瘤。
**(三)手术结果与切除程度**
初始切除后,ioMRI显示GTR 48例(40.7%)、STR 50例(42.4%)、PR 20例(16.9%),即仅66.1%(78/118)达到术前预期EoR。基于ioMRI发现,45例(38.1%)接受了额外肿瘤切除。最终EoR分布为GTR 80例(67.8%)、STR 25例(21.2%)、PR 13例(11.0%),预期EoR达成率提高至99.2%(117/118)。值得注意的是,45例额外切除中,有8例虽已达成预期EoR分类,但ioMRI显示仍可在不改变EoR分类的前提下进一步减少残余肿瘤负荷。
**(四)病例图示**
三个代表性病例分别展示了右侧小脑毛细胞星形细胞瘤、四叠体池非典型畸胎样横纹肌样瘤(ATRT)及右侧小脑毛细胞星形细胞瘤患儿,术中ioMRI发现初始切除后残留强化灶,经同台额外切除后术后MRI确认达到GTR,影像学证实了ioMRI对术中决策的直接影响。
**五、讨论与结论**
讨论部分指出,本研究中ioMRI使预期EoR达成率从66.1%显著提高至99.2%,额外切除率为38.1%,与既往儿科研究结果一致。这些额外切除既包括为达成预期EoR而进行的补充切除,也包括术前认为不可切除而ioMRI后成功实现的超预期减瘤,后者占全部切除的7%(8/118),其中5例为预期STR的病例且未出现神经功能缺损。该结果突显了ioMRI对于功能区或深部肿瘤的价值——即使GTR并非治疗目标,每一次安全的额外减瘤都具有临床意义。此外,45例额外切除避免了早期二次手术的需求,本组早期再手术率为0%。SSI发生率为3.4%,与文献报道的非ioMRI儿童脑肿瘤手术相当,支持ioMRI的安全性。ioMRI还可在不追加切除时提供可靠的术后基线影像,减少镇静下术后MRI的需求,并可通过更新神经导航补偿脑移位。研究局限性包括数据登记的完整性和标准化随时间改进、ioMRI的可及性可能降低术者彻底切除的动力或降低再次开颅探查的阈值等。研究优势在于纳入所有颅内肿瘤类型而非仅低级别胶质瘤,以术前预期EoR为对照进行手术前后自身对比,且队列规模较大。
结论:本研究表明,在儿童脑肿瘤手术中使用ioMRI与预期EoR达成率提高相关。ioMRI引导使超过三分之一的病例EoR得到改善,且未增加SSI发生率。鉴于EoR的预后意义以及ioMRI的额外技术优势——包括术中神经导航更新和获取早期术后基线扫描——ioMRI代表儿童神经肿瘤手术中的一种有价值的辅助手段。研究结果证明,ioMRI可安全有效地应用于多种肿瘤类型,支持在适当的后勤和财务条件下更广泛地推广ioMRI,以优化切除结果。