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【关键词】 低级别胶质瘤;术中实时超声;判断肿瘤残余;生存质量
文章编号:1003-1383(2009)05-0608-02
中图分类号:R 739.4文献标识码:A
doi:10.3969/j.issn.1003-1383.2009.05.056
脑胶质瘤外科治疗的主要目的是通过最大限度地切除肿瘤而控制肿瘤的生长和复发,同时保留正常的神经功能以改善生存质量[1]。低级别胶质瘤(如WHO分级Ⅰ～ Ⅱ级的星形细胞瘤、少突胶质细胞瘤或混合性胶质瘤等) 开颅后皮层表面不能提供任何线索对肿瘤进行定位。传统的外科手术计划与进程多凭借术者对影像资料的理解和临床经验。因此常规手术切除肿瘤残余率高,直接影响到病人的生存质量和预后。近年来,术中超声(intraoperative ultrasound,IOUS)技术,即通过超声扫描实时反馈信息协助手术[2],在各种神经外科手术中获得广泛应用。 特别是在对低级别胶质瘤的实时定位,判断肿瘤残余,控制胶质瘤切除范围等应用方面,有重要的意义。
1.术中超声对肿瘤的定位
对于低级别胶质瘤,如WHO 分级Ⅰ～ Ⅱ级的星形细胞瘤、少突胶质细胞瘤或混合性胶质瘤等,手术中不易区分肿瘤与正常脑组织,开颅后单纯依靠脑组织的颜色、质地等不能对肿瘤进行定位,盲目的探查可能造成严重的神经功能缺失。虽然神经导航系统和术中MRI 等的应用在一定程度上克服了这些问题[3],但其费用昂贵,操作复杂,开颅后易受脑脊液丢失、脑组织移位等因素影响而产生术中漂移,不具有真正意义上的实时。术中实时超声能反映探查时的真实影像,开颅后不受脑脊液的流失、脑组织的移位等因素的影响,在脑表面、肿瘤残腔等不同层面进行多方向的探查,可清楚的显示颅内病变的位置和大小,以及病灶与周围神经血管组织结构的关系。并可随时消除影像漂移等物理因素所造成的误差[4]。研究表明: 无论CT 或MRI 是否强化, 低级别胶质瘤的超声影像均为高回声[5],术中超声可以很好地显示低级别胶质瘤的边界[6]。对于高级别胶质瘤,由于肿瘤的不均质性, 术中超声表现为不均匀的强回声,又因肿瘤具有浸润性,边界多显示不清晰,周边低回声带的产生是由于肿瘤周边水肿所致,此与Becker[7]观点一致。以往认为肿瘤周围水肿带呈强回声[8],这可能与早期超声分辨率低有关。但是对于低级别胶质瘤而言,其边界清晰,内部回声均匀,周围水肿不明显,肉眼及显微镜下都容易与正常的脑沟、脑回结构相混淆。王佳等[9]认为脑胶质瘤I 级的超声图像表现为病灶与周围正常低回声脑组织相比为显著的强回声。无论低级别胶质瘤在CT/ MRI 扫描下是否强化,它的超声影像都是高回声的病变,而且IOUS能很好地显示低级别胶质瘤的边界[6,10,11]。张伟等[12]发现实质性低级别胶质瘤15 例中, IOUS影像的共同特征也表现为均匀弥漫性、中等程度的回声增高,以较规则和清晰的脑沟为边界,因而可在IOUS成像的引导下获得安全、有效的微创手术治疗,尤其对于优势半球的脑叶胶质瘤来说,有相当重要的临床意义。张忠等[13]认为利用术中B超可以准确判断肿瘤的解剖边界并标记后,结合唤醒麻醉下行术中皮质电刺激,在最大程度保留重要脑功能区皮质的前提下切除肿瘤,减少了术后功能障碍的发生并提高手术全切除率[14]。因此对于传统显微镜下及CT、MRI不能很好发现的低级别胶质瘤,术中超声却能很好的区分辨别,对于肿瘤术中能在解剖及功能基础上实现完整的切除开辟了新的路径。国外Le Roux也比较了低级别胶质瘤术中B超图像与术前的CT、MRI图像[15]。结果发现, 虽然肿瘤在CT、MRI图像上信号强度及是否强化不太一致, 但在B 超图像上均表现为高回声。这说明相对于CT、MRI而言,低级别胶质瘤的B超图像更具单一的特征性。2.术中超声对残余肿瘤的监测Woydt 等对45例幕上胶质瘤切除后进行了78次组织活检,IOUS发现残余肿瘤具有很高的特异性,能提高肿瘤全切程度[6]。Hammoud等对36例胶质瘤进行前瞻性研究,将IOUS和术后MRI计算出的残余肿瘤体积进行对比,结论是两者判定肿瘤切除程度的结果一致[16]。两项研究中低级别胶质瘤虽然占了一定比例,但没有和高级别胶质瘤做对比研究。国内何文等[17]研究发现超声造影应用于脑肿瘤能准确实时显示肿瘤位置、内部血管及与临近血管的关系,与数字减影动脉造影(DSA)结果呈良好相关[18~20]。采用超声造影根据局部有无强化和采用CDFI检测局部可疑病灶有无血流信号来判断是否有残余肿瘤,并对可疑区域取病检,有助于引导临床及时切除残余肿瘤。此研究对于高级别的胶质瘤,认为其血供较丰富、血脑屏障已破坏,术中超声造影很敏感,但对于低级别胶质瘤没有做对比研究,效果如何还值得进一步的研究。低级别胶质瘤切除术后肿瘤残腔的水肿带、止血材料、血栓等对术中超声的判断都有影响,这需要术者动态实时的使用术中超声去辨别,尽量排除干扰因素。因此国内陈运洪等[21]通过改进超声检查技术,获得高质量术中实时影像,作为脑胶质瘤手术中判断残余肿瘤安全可靠的手段。也有研究将术中超声判断肿瘤残余与术后短期MR ( 平扫或增强) 判断肿瘤残余进行比较[4],超声判断标准为: ①从瘤腔表面到脑组织回声带的厚度>5 mm,可被认为是肿瘤;②回声环厚度<5 mm,认为正常。结果两者的Kappa 值为0.72, 术中超声与术后短期MR在判断胶质瘤残余上具有高度一致性。以上报道病例较少以及没有长期的随访观察,乃缺乏说服力,但是将术中超声、术中病理、术中超声造影技术,三者结合起来综合分析,术中超声对残余肿瘤的监测将会有一定的意义,能指导手术安全的完成对低级别胶质瘤的次全甚至全切除。
3 术中超声存在的不足与展望
①与CT、MRI 相比分辨率不高, 一些不同病灶可产生相似的超声回声信号, 对组织间差异的分辨欠佳。②不能对病灶准确定性,积累相关的经验资料不足。③提供的不是神经外科医师传统熟悉的标准矢状位、冠状位、横断位图像, 熟悉超声的扫查手法、成像原理及断层解剖知识十分重要。④B超图像质量还受受血流、空气、仪器、覆盖在切除部位处棉垫等多种因素影响,因此对深部小型病变以及残余的组织显示有一定的困难。
术中超声目前已经比较成熟地应用于低级别胶质瘤的实时定位;对低级别胶质瘤切除范围的控制及肿瘤残余影像的判断标准尚有不同意见;但是相信随着三维超声的出现以及超声仪器及术中造影等技术的提高,再与术中神经导航等其他影像模式的互相结合,取长补短,术中超声凭借其方便、无创、迅速、可重复、廉价、实时、图象直观、便于推广的优势,一定会在神经外科低级别胶质瘤手术中发挥更大的作用。
参考文献
[1]Harbaugh KS,Black PM.St rategies in the surgical management of m alignant gliomas[J].Seminars Surgical Oncology,1998,14:26-33.
[2]Reinacher PC,van Velthoven V. Intraoperaive ultrasound imaging:practical applicability as a real-time navigation system[J].Acta Neuochir (Suppl),2002,85:89-93.
[3]Hall WA,Kowalik K,Liu H,et al.Cost s and benefits of intraoper-ative MR-guided brain tumor resection[J].Acta Neurochir ( Suppl),2002,85:137-142.
[4]刘 舫,戴宏伟,张均珠,等. 超声检查在开颅术中的应用[J]. 中华超声影像学杂志,2003,12(12):761-762.
[5]Mcgahan J P,Ellis W G,Budenz R W,et al.Brain gliomas: sonographic characterization[J].Radiology,1986,159(2):485-492.
[6]Woydt M, Krone A,Becker G,et al.Correlation of intra-operative ultrasound with histopathologic finding after tumor resection supratentorial gliomas.A method to improve gross total tumor resection[J].Acta Neurochir (Wien), 1996,138(12): 1391-1398.
[7]Becker G,Rerez J,Krone A,et al.Transcranial color coded real-time sonography in the evalution of intracranial neop lasms and arteriovenous malformations[J].Neurology,1992,3:420.
[8]Smith SJ,Vogelzang RL,Maizans MJ,et al.Brain edema:ultrasound examination[J].Radiogy,1985,153:379.
[9]王 佳,段云友,刘 禧,等.脑胶质瘤术中超声图像表现与其病理分级的关系研究[J].中国超声医学杂志,2006,22(4):257-258.
[10]Le Roux PD,Beger MS,Wang K,et al.Low grade gliomas:comparision of int- raoperative ultrasound characteristics with preoperative imaging studies[J].J Neurooncol,1992,13:189 -198.
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[12]张 伟,周大彪,王 磊,等.术中超声在脑胶质瘤外科治疗中的应用[J].中国康复理论与实践,2005,11(7):566-567.
[13]张 忠,江 涛,谢 坚.术中实时超声在脑功能区胶质瘤手术中的应用价值[J].中国微侵袭神经外科杂志,2007,12(11):497-498.
[14]Unsgaard G,Gronningsaeter A,Ommedal,et al.Brain operations guided by real-time two-dimensional ultrasound: new possibilities as a result of improved image quality[J].Neurosurgery,2002,51(2):402-412.
[15]Le Roux PD,BergerMS, Wang K, et al. Low grade gliomas: comparison of intraoperative ultrasound characteristics with preoperative imaging studies[J].J Neurooncol,1992,13(2):189-198.
[16]Hammoud MA,Ligon L,Mph,RE,et al.Use of intraoperative ultrasound for localizing tumors and determing the extent of resection :a comparative study with magnetic resonance imaging[J].J Neurosurg,1996,84:737-741.
[17]何 文,姜笑千,王 硕,等.颅脑占位性病变的术中超声应用研究[J].中华医学超声杂志,2006,3(2):80-83.
[18]Kanno H,Ozawa Y,Sakata K,et al Intraoperative power dopper ultrasonography with a contrast-enhancing agent for intracranial tumor[J].Neurosurgery,2005,102:295-301.
[19]Harrer J,Mayfrank L,Mull M,et al.Second harmonic imaging: a new ultrasound technique to assess human brain tumor perfusion[J].Neurol Neurosurg Psychiatry,2003,74:333-338.
[20]Bogdahn U,Frohlich T,Becker G,et al.Vascularization of p rimary centra nervous system tumors: detection with contrast-enhanced transcranial color-coded real-time sonography[J].Radiology,1994,192:141-148.
[21]陈运洪,王向宇,余 力,等. 改进超声技术在脑胶质瘤术中应用[J].中华神经医学杂志,2006,7(5):702-705.
(收稿日期:2009-09-18 修回日期:2009-09-28)
(编辑:崔群飞)
文章编号:1003-1383(2009)05-0608-02
中图分类号:R 739.4文献标识码:A
doi:10.3969/j.issn.1003-1383.2009.05.056
脑胶质瘤外科治疗的主要目的是通过最大限度地切除肿瘤而控制肿瘤的生长和复发,同时保留正常的神经功能以改善生存质量[1]。低级别胶质瘤(如WHO分级Ⅰ～ Ⅱ级的星形细胞瘤、少突胶质细胞瘤或混合性胶质瘤等) 开颅后皮层表面不能提供任何线索对肿瘤进行定位。传统的外科手术计划与进程多凭借术者对影像资料的理解和临床经验。因此常规手术切除肿瘤残余率高,直接影响到病人的生存质量和预后。近年来,术中超声(intraoperative ultrasound,IOUS)技术,即通过超声扫描实时反馈信息协助手术[2],在各种神经外科手术中获得广泛应用。 特别是在对低级别胶质瘤的实时定位,判断肿瘤残余,控制胶质瘤切除范围等应用方面,有重要的意义。
1.术中超声对肿瘤的定位
对于低级别胶质瘤,如WHO 分级Ⅰ～ Ⅱ级的星形细胞瘤、少突胶质细胞瘤或混合性胶质瘤等,手术中不易区分肿瘤与正常脑组织,开颅后单纯依靠脑组织的颜色、质地等不能对肿瘤进行定位,盲目的探查可能造成严重的神经功能缺失。虽然神经导航系统和术中MRI 等的应用在一定程度上克服了这些问题[3],但其费用昂贵,操作复杂,开颅后易受脑脊液丢失、脑组织移位等因素影响而产生术中漂移,不具有真正意义上的实时。术中实时超声能反映探查时的真实影像,开颅后不受脑脊液的流失、脑组织的移位等因素的影响,在脑表面、肿瘤残腔等不同层面进行多方向的探查,可清楚的显示颅内病变的位置和大小,以及病灶与周围神经血管组织结构的关系。并可随时消除影像漂移等物理因素所造成的误差[4]。研究表明: 无论CT 或MRI 是否强化, 低级别胶质瘤的超声影像均为高回声[5],术中超声可以很好地显示低级别胶质瘤的边界[6]。对于高级别胶质瘤,由于肿瘤的不均质性, 术中超声表现为不均匀的强回声,又因肿瘤具有浸润性,边界多显示不清晰,周边低回声带的产生是由于肿瘤周边水肿所致,此与Becker[7]观点一致。以往认为肿瘤周围水肿带呈强回声[8],这可能与早期超声分辨率低有关。但是对于低级别胶质瘤而言,其边界清晰,内部回声均匀,周围水肿不明显,肉眼及显微镜下都容易与正常的脑沟、脑回结构相混淆。王佳等[9]认为脑胶质瘤I 级的超声图像表现为病灶与周围正常低回声脑组织相比为显著的强回声。无论低级别胶质瘤在CT/ MRI 扫描下是否强化,它的超声影像都是高回声的病变,而且IOUS能很好地显示低级别胶质瘤的边界[6,10,11]。张伟等[12]发现实质性低级别胶质瘤15 例中, IOUS影像的共同特征也表现为均匀弥漫性、中等程度的回声增高,以较规则和清晰的脑沟为边界,因而可在IOUS成像的引导下获得安全、有效的微创手术治疗,尤其对于优势半球的脑叶胶质瘤来说,有相当重要的临床意义。张忠等[13]认为利用术中B超可以准确判断肿瘤的解剖边界并标记后,结合唤醒麻醉下行术中皮质电刺激,在最大程度保留重要脑功能区皮质的前提下切除肿瘤,减少了术后功能障碍的发生并提高手术全切除率[14]。因此对于传统显微镜下及CT、MRI不能很好发现的低级别胶质瘤,术中超声却能很好的区分辨别,对于肿瘤术中能在解剖及功能基础上实现完整的切除开辟了新的路径。国外Le Roux也比较了低级别胶质瘤术中B超图像与术前的CT、MRI图像[15]。结果发现, 虽然肿瘤在CT、MRI图像上信号强度及是否强化不太一致, 但在B 超图像上均表现为高回声。这说明相对于CT、MRI而言,低级别胶质瘤的B超图像更具单一的特征性。2.术中超声对残余肿瘤的监测Woydt 等对45例幕上胶质瘤切除后进行了78次组织活检,IOUS发现残余肿瘤具有很高的特异性,能提高肿瘤全切程度[6]。Hammoud等对36例胶质瘤进行前瞻性研究,将IOUS和术后MRI计算出的残余肿瘤体积进行对比,结论是两者判定肿瘤切除程度的结果一致[16]。两项研究中低级别胶质瘤虽然占了一定比例,但没有和高级别胶质瘤做对比研究。国内何文等[17]研究发现超声造影应用于脑肿瘤能准确实时显示肿瘤位置、内部血管及与临近血管的关系,与数字减影动脉造影(DSA)结果呈良好相关[18~20]。采用超声造影根据局部有无强化和采用CDFI检测局部可疑病灶有无血流信号来判断是否有残余肿瘤,并对可疑区域取病检,有助于引导临床及时切除残余肿瘤。此研究对于高级别的胶质瘤,认为其血供较丰富、血脑屏障已破坏,术中超声造影很敏感,但对于低级别胶质瘤没有做对比研究,效果如何还值得进一步的研究。低级别胶质瘤切除术后肿瘤残腔的水肿带、止血材料、血栓等对术中超声的判断都有影响,这需要术者动态实时的使用术中超声去辨别,尽量排除干扰因素。因此国内陈运洪等[21]通过改进超声检查技术,获得高质量术中实时影像,作为脑胶质瘤手术中判断残余肿瘤安全可靠的手段。也有研究将术中超声判断肿瘤残余与术后短期MR ( 平扫或增强) 判断肿瘤残余进行比较[4],超声判断标准为: ①从瘤腔表面到脑组织回声带的厚度>5 mm,可被认为是肿瘤;②回声环厚度<5 mm,认为正常。结果两者的Kappa 值为0.72, 术中超声与术后短期MR在判断胶质瘤残余上具有高度一致性。以上报道病例较少以及没有长期的随访观察,乃缺乏说服力,但是将术中超声、术中病理、术中超声造影技术,三者结合起来综合分析,术中超声对残余肿瘤的监测将会有一定的意义,能指导手术安全的完成对低级别胶质瘤的次全甚至全切除。
3 术中超声存在的不足与展望
①与CT、MRI 相比分辨率不高, 一些不同病灶可产生相似的超声回声信号, 对组织间差异的分辨欠佳。②不能对病灶准确定性,积累相关的经验资料不足。③提供的不是神经外科医师传统熟悉的标准矢状位、冠状位、横断位图像, 熟悉超声的扫查手法、成像原理及断层解剖知识十分重要。④B超图像质量还受受血流、空气、仪器、覆盖在切除部位处棉垫等多种因素影响,因此对深部小型病变以及残余的组织显示有一定的困难。
术中超声目前已经比较成熟地应用于低级别胶质瘤的实时定位;对低级别胶质瘤切除范围的控制及肿瘤残余影像的判断标准尚有不同意见;但是相信随着三维超声的出现以及超声仪器及术中造影等技术的提高,再与术中神经导航等其他影像模式的互相结合,取长补短,术中超声凭借其方便、无创、迅速、可重复、廉价、实时、图象直观、便于推广的优势,一定会在神经外科低级别胶质瘤手术中发挥更大的作用。
参考文献
[1]Harbaugh KS,Black PM.St rategies in the surgical management of m alignant gliomas[J].Seminars Surgical Oncology,1998,14:26-33.
[2]Reinacher PC,van Velthoven V. Intraoperaive ultrasound imaging:practical applicability as a real-time navigation system[J].Acta Neuochir (Suppl),2002,85:89-93.
[3]Hall WA,Kowalik K,Liu H,et al.Cost s and benefits of intraoper-ative MR-guided brain tumor resection[J].Acta Neurochir ( Suppl),2002,85:137-142.
[4]刘 舫,戴宏伟,张均珠,等. 超声检查在开颅术中的应用[J]. 中华超声影像学杂志,2003,12(12):761-762.
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[16]Hammoud MA,Ligon L,Mph,RE,et al.Use of intraoperative ultrasound for localizing tumors and determing the extent of resection :a comparative study with magnetic resonance imaging[J].J Neurosurg,1996,84:737-741.
[17]何 文,姜笑千,王 硕,等.颅脑占位性病变的术中超声应用研究[J].中华医学超声杂志,2006,3(2):80-83.
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(收稿日期:2009-09-18 修回日期:2009-09-28)
(编辑:崔群飞)