磁共振T2、SWI定位丘脑底核在帕金森脑深部电刺激术中的对比研究

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研究背景帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是目前中老年人常见的神经系统退行性病变,其治疗方法主要分为药物治疗及手术治疗。目前认为脑深部电刺激(Deep Brain Stimulation,DBS)手术是治疗中晚期帕金森病有效的方法,手术的关键是精确地把颅内电极置入到指定的靶点核团。以往帕金森病的毁损手术或置入电极主要通过脑室造影及辅助人类大脑图谱提供的核团坐标进行手术,但是由于脑室造影并不能清晰显示脑组织及核团结构,且个体发育存在差异会导致置入误差较大,大脑图谱提供的坐标也并不能适用每个患者。随着影像学的进步,磁共振成像技术(Magnetic Resonance Imaging,MRI)凭借良好的组织对比度并能做到靶点核团的直视逐步替代了脑室造影及大脑图谱坐标。但因其磁共振场强不同,成像序列众多且成像时间较长,对其靶点核团的成像效果也不尽相同。对于DBS手术而言并没有一个指导性的扫描序列应用于术前定位,各序列之间也存在相对的成像误差。因此,本研究选择磁共振常用的且能直视靶点核团的成像序列作为研究方向,对比T2序列及SWI序列的成像效果、准确性及误差。目的探究磁共振T2序列及SWI序列在丘脑底核(Subthalamic Nucleus,STN)的可视化效果及成像清晰度,研究不同序列定位的计划靶点与实际靶点的误差,并计算出误差量,以指导术前手术计划及影像学选择。方法收集并分析河南大学第一附属医院2018年12月-2020年12月神经外科行帕金森病DBS手术且符合本次研究纳入标准的患者,共计11人,其中男性8人(72.7%),女性3人(27.3%)。年龄45-67岁,平均(58.55±6.78)岁。术前病程5-10年不等,中位病程8年。Hoehn-Yahr评分(附录1)多位于3-5级,其中3级1人,4级7人,5级3人。经严格术前评估,所有病人术前均行3.0T高分辨率磁共振成像,扫描3DT1 bravo、T2、磁敏感加权(Susceptibility Weighted Imaging,SWI)序列。分别利用可直视靶点的T2序列及SWI序列制定手术计划并生成相应手术坐标,选择T2序列计划坐标进行手术,术中行微电极记录(Microelectrode Recording,MER)辅助验证靶点核团位置。所有患者均行双侧丘脑底核脑深部电极置入术,共计22侧,术后复查高分辨率薄层颅脑CT并与术前MRI融合。术后重建电极尖端位置坐标,分别与T2计划坐标、SWI计划坐标两两对比,分析误差值。结果经图像序列对比,在丘脑底核清晰度方面,通过非手术的两名医师对同一患者相同序列进行分级打分,结果显示SWI序列在核团成像清晰度及核团边界识别方面均高于T2序列。两种序列计划坐标与实际坐标两两对比结果显示:T2计划坐标与实际坐标在X轴上左右两侧p值分别为0.077和0.119均>0.05,差异无统计学意义,表明在X轴上术前计划与术后实际坐标符合度较高。在Y轴上左右两侧p值分别为0.000和0.003均<0.05,差异有统计学意义。表明实际Y轴坐标较计划坐标偏后。在Z轴上左右两侧p值分别为0.01和0.003,均<0.05,差异有统计学意义。表明实际Z轴坐标深于Z轴计划坐标;SWI计划坐标与实际坐标对比。在X轴上左右两侧p值分别为0.072和0.251均>0.05,在Y轴上左右两侧p值分别为0.398和0.181,在Z轴左右两侧p值分别为0.369和0.809均>0.05,差异无统计学差异。表明SWI计划坐标与实际坐标之间符合度较高;T2计划坐标与SWI计划坐标对比,在X轴左右两侧p值分别为0.633和0.489均>0.05,差异无统计学意义。在Y轴左右两侧p值分别为0.058和0.163均>0.05,差异无统计学意义。表明在X轴及Y轴T2计划坐标与SWI计划坐标符合度较高。在Z轴左右两侧p值分别为0.000和0.001均<0.05,差异有统计学意义。表明SWI的Z轴上计划坐标比T2的Z轴上要深。计算对比两侧T2及SWI坐标Z轴差值,结果为左侧SWI较T2深2.16±1.02mm;右侧SWI较T2深2.13±1.62mm。结论1.SWI序列在成像效果上及对靶点核团的边界显示优于T2序列。2.STN在SWI序列上深度比在T2序列显示的深2mm左右且更符合电生理深度。3.实际置入电极坐标较T2计划坐标偏后,但实际坐标相较于SWI序列计划坐标无明显差异。
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