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术中超声在神经外科手术中的应用现状

栏目:神外前沿|编辑:INC|发布时间:2021-12-23 13:39 |

  (1)二维超声:国内外已经有很多学者进行了将术中二维超声用于神经外科颅内肿瘤切除术中应用价值的研究。在肿瘤切除的过程中二维超声一方面可以帮助术者定位病变所在的位置然后计划手术皮层入路避免损伤重要的组织结构,另一方面术中重复扫查可以探测术后是否有残留肿瘤组织及其位置,以确保肿瘤全切率。国内王佳等人对40例疑为脑胶质瘤的患者在术中分别用低频或高频探头对肿瘤进行定位,了解病灶与周围的关系,监测了病灶切除范围和程度,结果显示术中超声对脑胶质瘤的定位准确率为100%,并且有助于指导临床进行手术全切、保护神经功能和降低手术并发症的发生。所有颅内肿瘤在超声声像图中都有不同于正常脑组织的回声信号,其回声信号与细胞密度及细胞外成分有关。胶质细胞瘤是最常见的原发性中枢神经系统肿瘤,超声常表现为单发或者多发的圆形、不规则形的强回声区,边界欠清,有时呈分叶状浸润性生长。

  不同病理分级的胶质瘤有不同的超声表现特点:Ⅰ~Ⅱ级胶质细胞瘤表现为内部回声较均匀的高回声,一般不会跨越脑沟生长,形态较规则和边界较清晰,多不伴有瘤周水肿;Ⅲ~Ⅳ级胶质细胞瘤声像表现为病灶内部回声不均匀,形态多不规则,内部常有液化坏死区,肿瘤呈浸润性生长可跨越脑沟,常伴瘤周水肿;脑膜瘤表现为与脑膜紧密相连的高回声团块,位置常常较表浅或接近脑室,边界清晰,大多形态规则,呈圆形,与周围脑组织有明显的区别;转移瘤因原发肿瘤的组织类型不同而表现多样,常表现为皮层下多发边界清晰的圆形、类圆形病灶,由于内部形成坏死腔而回声不均匀,周围为环形强回声的肿瘤壁,瘤周水肿显著。

  大多数的恶性肿瘤有浸润性生长的生物学特点,与周围正常脑组织分界不清,一直是手术切除的难题。有学者对48例颅内胶质瘤患者应用术中二维超声评价肿瘤切除,以病理结果为金标准,评价超声判断残余肿瘤的敏感度和特异度进行了研究,结果显示术中超声诊断肿瘤的残余的敏感度为69.6%,特异度为91.4%,并且术中超声判断低级别脑胶质瘤的敏感度和特异度高于高级别胶质瘤,表明术中二维超声对术后残余肿瘤组织的判断是有价值的,有助于提高术者对肿瘤的全切率。

  (2)融合成像:神经导航技术又称为无框架立体定向导航技术,能在虚拟的数字化影像与神经系统实际解剖结构之间建立起动态关系,更重要的是它具有三维空间定位和术中实时导航功能,实时向神经外科医生反馈手术过程。由于术中骨瓣去除、脑脊液流失、病变切除等因素的影响,造成脑组织移位,使术中病灶实际的位置与术前影像产生偏差,从而影响手术定位的准确性。但是术中超声不受脑组织漂移的影响,弥补了神经导航的不足,同时神经导航有利于术前骨瓣的设计,弥补了超声无法探查骨质结构的不足。将术中超声与神经导航技术结合起来,可将实时术中超声的图像与相应的术前MRI重建平面融合显示在导航屏幕上,对手术过程进行实时的定位及导航,从而达到手术微创化。目前这方面的研究还比较少。Bonsanto等在34例患者手术过程中应用了术中超声神经导航系统,结果表明术中超声神经导航系统明显增加直接到达颅内病灶的机会,避免脑组织移位引起的定位误差。

  (3)术中多普勒超声:国内外已经有许多学者做了将多普勒技术用于脑肿瘤切除术中的研究,2009年Sollheim等曾将能量多普勒应用于脑膜瘤手术中,研究结果显示在大多数病例中能量多普勒对发现病灶的供血动脉和其周围重要的血管是有用的,可以快速、安全的进行脑膜瘤的切除并且可以降低对周围重要血管结构的损伤。Kanno等比较了术中能量多普勒超声与CT、MRI以及DSA的临床应用价值,发现相对CT、MRI而言,术中能量超声能更好的显示肿瘤(包括脑膜瘤、血管网状细胞瘤、胶质瘤、转移瘤等)内部的血供,并且与DSA具有较高的符合度。颅内动脉瘤指颅内动脉管壁异常膨出,是造成蛛网膜下腔出血(SAH)的首位病因,在脑血管疾病病因中位居第3位,且颅内动脉瘤在神经外科有定时炸弹之称,所以对于颅内动脉瘤的及时诊断与治疗至关重要。Harrer等在35例患者共42个动脉瘤手术中应用了术中多普勒技术,显示术中动脉狭窄的检出率35%,并进行了瘤夹调整,结果认为彩色多普勒是一种可靠的术中监测手段,多数患者无需再复查DSA。我们可以把各种多普技术结合起来为临床提供更准确地信息。

  (4)超声造影:超声造影是一种可以动态、连续、实时显示器官或肿瘤内血管分布和血流灌注情况的技术,是将超声造影剂引入感兴趣区,与周围组织形成对比,来显示病灶的异常灌注及病灶与周围组织和重要血管结构的关系。超声造影剂是一种微气泡由蛋白质或聚合物包裹空气或惰性气体组成。它的直径只有5μm,和红细胞差不多大小,因此可以运送到毛细血管甚至可以通过肺组织从而使动脉系统可视化。超声造影现在已经是一项成熟的技术,它不但可以更好地显示肿瘤病变的形态,所在的位置,还可以突出显示肿瘤的微循环。目前,超声造影在肝脏内不同病变的特征分析已经在临床上得到了公认。

  外国学者Prada等第一次将超声造影用于颅内肿瘤,对比研究了69例患有颅内胶质瘤的患者在二维超声与超声造影引导下进行颅脑肿瘤切除的术中应用价值。结果显示,二维超声仅能提供肿瘤的形态学信息,造影可以在形态学的基础上更清楚的显示肿瘤的边界和肿瘤的灌注情况,并且超声造影还可以辨别残余肿瘤组织和水肿脑组织来判断肿瘤是否完全切除。超声造影实时显示肿瘤位置、内部血管及邻近血管的关系优于彩色多普勒超声显示。超声造影时肿瘤组织多表现为高增强的回声,且边界也显示清晰。有研究表明术中超声可以清晰显示肿瘤的位置,二维超声难于确定部分肿瘤的边界,造影后可清晰显示肿瘤的边界,对指导手术切除范围、判断术后肿瘤残余中起了重要的作用。因为不同病理级别的肿瘤病理学特点及微血管密度不同,超声造影在提供肿瘤灌注情况的同时还有助于区别不同肿瘤类型,并在一定程度上反映肿瘤的良恶性,评价切除率。国外学者Prada等的研究表明,超声造影可以对脑胶质瘤的恶性程度做初步分级。

  (5)超声弹性成像:超声弹性成像是一种用于评价活组织硬度的新型超声诊断技术,基本原理是对组织施加一个内部(包括自身的)或外部的动态或者静态/准静态的激励,在弹性力学等物理规律作用下,组织将产生位移、应变等变化。利用超声成像方法结合数字图像处理技术,间接或者直接的反映组织内部的弹性模量力学属性的差异。目前应用比较多的是准静态弹性成像技术,它是在打开硬脑膜之前,在颅血管波动引起脑组织移位的基础上产生的组织弹性信息,就像是对病变组织的虚拟触诊。超声弹性技术能够研究传统超声技术无法探测的肿瘤及病变弹性特性成像,已广泛应用于乳腺、前列腺、甲状腺、肝脏等方面。将超声弹性技术用于颅脑肿瘤手术的研究并不多。

  外国学者Selbekke等于2005年、2010年、2012年研究了超声弹性技术在区别肿瘤组织与正常脑组织方面的实用性和可行性。由于颅内动脉的波动造成的脑组织的位移可以产生弹性成像,可以避免施加外力对脑组织的损害,他发现肿瘤区域的弹性低于正常脑组织并且结合二维超声弹性成像可以更好的识别胶质瘤。超声弹性成像图像不仅为我们提供了肿瘤组织的硬度,同时也能够更加准确的显示与周围组织的边界,提高手术切除的效率,对减少术后并发症和复发率有一定的指导意义。

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