全身麻醉下开颅胶质瘤手术中被动式术中运动功能磁共振成像（pifMRI）的前瞻性技术可行性研究

《Brain and Spine》：Passive intraoperative motor fMRI under general anesthesia during open-craniotomy glioma surgery: a prospective technical feasibility study.

　　

在全身麻醉下，被动式3-T fMRI成功绘制了感觉运动激活区。在所有7次切除后采集序列中，激活信号仍可检测到。在pifMRI所显示部位的采样点上，均观察到阳性刺激反应。pifMRI来源的功能区域可支持神经导航及皮质脊髓束（CST）纤维束成像。每次pifMRI采集在术中MRI（ioMRI）工作流程中约需5分钟。

在涉及或邻近中央沟周围区域的胶质瘤手术中，个体化的感觉运动皮质定位是手术规划的重要依据。功能磁共振成像（fMRI）通过血氧水平依赖（BOLD）信号变化描绘功能神经解剖。术中电刺激（ECS）仍是皮质表面定位的金标准，但已有研究显示被动运动任务可在健康受试者中产生与主动任务可比拟的BOLD激活，全身麻醉下的被动刺激也能引出与清醒状态可比的BOLD反应。术中结构MRI可评估残余肿瘤并更新神经导航，但缺乏同一工作流程中的功能信息。为此，维也纳医科大学总医院神经外科、神经放射学与肌肉骨骼放射学科及生物医学影像与图像引导治疗系开展了一项前瞻性探索研究，纳入8例肿瘤累及或邻近感觉运动皮层的成人胶质瘤患者，在全身麻醉、开颅状态下使用3-T术中MRI采集被动式感觉运动fMRI（pifMRI），以评估其技术可行性。预设终点包括获得解剖上合理的感觉运动BOLD激活、整合至神经导航、作为扩散张量成像（DTI）皮质脊髓束（CST）纤维束成像的种子点，以及与阳性术中皮质刺激的空间对应关系。

研究采用3-T西门子Skyra术中MRI扫描仪，患者全麻下头部以聚醚醚酮头钉固定，使用8通道头线圈。被动运动任务由一名检查者以1 Hz频率被动屈伸第II–V指，采用5个30 s静息块和4个30 s激活块的组块设计，总采集时间4 min 41 s。数据处理使用Brainlab BOLD MRI Mapping软件，将激活图与高分辨率T₁-MPRAGE图像融合，并由高级神经外科医师选择显示阈值。激活轮廓作为感兴趣区（ROI）种子，联合同侧大脑脚前部ROI进行CST纤维束成像。术中同时采用电刺激、相位反转、运动诱发电位和体感诱发电位进行神经电生理监测。该队列来自上述机构的连续患者，未设对照组，仅进行描述性统计。

研究结果显示，8例患者（年龄24–72岁，中位57.5岁；5例女性，3例男性）均完成pifMRI采集。组织学包括6例IDH₁野生型WHO 4级弥漫性星形细胞肿瘤、1例IDH₁突变型WHO 3级弥漫性星形细胞瘤和1例WHO 1级血管中心性胶质瘤；6例病灶位于右侧，所有病灶均累及或邻近感觉运动皮层。5例术前存在神经功能缺损，3例曾接受神经外科手术。术后即刻有6/8例（75%）出现新发或加重的神经功能缺损，至3个月时其中5例完全恢复、1例明显改善。切除程度（EOR）中位数为84.5%（范围44%–100%）。6例术前行主动任务态运动fMRI的患者中，主动fMRI与pifMRI均在预期感觉运动区显示激活，但主动任务显示更广泛的辅助运动区/前运动区及对侧共激活，此比较仅为视觉定性评估。全部8例均获得pifMRI；5例在切除前后均采集，2例仅在切除后采集，1例仅在切除前采集。6次切除前采集中，激活均在预期初级感觉运动区显示，操作者选择的平均显示阈值为2.17（范围1.2–4.3）。全部7例切除后采集的pifMRI在手术解剖改变后仍可检出技术上可用的激活。在所有8例中，术中电刺激在pifMRI显示的功能区均引出运动反应，但该结果仅代表采样阳性位点的空间对应，而非诊断准确性指标。平均术中成像时间为48 min 45 s；单次pifMRI占成像总采集时间的9.6%（3例，37.5%），两次pifMRI者占19.2%（5例，62.5%）。平均麻醉时间为360 min，pifMRI占1.3%，未发生麻醉相关并发症。pifMRI种子点的CST纤维束成像在所有患者中均技术可行，并产生解剖上合理的下行纤维束；切除后数据集在厂商软件畸变校正流程后仍可用。上述纤维束成像评价均为定性，未前瞻性记录位移、纤维束体积、重叠系数、Dice系数或肿瘤至纤维束距离。

讨论部分指出，pifMRI技术的关键发现在于：被动式任务在3-T、开颅、全身麻醉条件下可获得与清醒fMRI可比的初级感觉运动皮层激活，但辅助运动区和前运动区激活范围有限，提示pifMRI主要反映中央区的本体感觉信号。将pifMRI激活作为ROI种子进行CST重建属于技术性定性比较，尚不能等同于解剖种子点的纤维束成像，也不能证明其对脑移位的校正能力。pifMRI与静息态fMRI、导航经颅磁刺激（nTMS）和直接电刺激在映射通路中发挥不同作用，pifMRI仅作为补充手段，缺乏刺激方法的因果特异性和时间分辨率。尽管所有病例均在pifMRI显示部位获得阳性刺激反应，但由于未采用盲法、未系统记录阴性刺激位点和三维坐标，无法重建灵敏度、特异度或预测值。中位EOR、术后Engel Ia结局以及75%的短暂神经功能恶化率均仅用于描述该队列，不能归因于pifMRI。该研究受限于样本量小、病理异质性、无对照组、处理流程依赖操作者、缺乏定量BOLD与脑移位指标，以及缺少定量CST比较。

结论部分翻译为：在这项前瞻性8例技术可行性研究中，3-T pifMRI在开颅胶质瘤手术期间（包括切除后）可生成解剖上合理的感觉运动激活，并可整合入神经导航和CST纤维束成像。在pifMRI显示区域观察到阳性皮质刺激反应，但该研究未提供定量诊断验证。这些发现支持进一步开展采用标准化阈值、定量BOLD和空间指标、与阳性和阴性刺激位点进行盲法比较并设置对照组的前瞻性评估。本系列不能得出关于改善EOR、神经功能结局、癫痫控制、脑移位校正或优于既有定位方法的结论。