功能性磁共振和皮质脑电图在伴继发性癫脑肿瘤手术中的应用

　　作者：王国福,王辉,刘智良,卢瑞梁　　作者单位：佛山市第一人民医院 1. 神经外科; 3. 影像科， 广东 佛山 528000; 2. 中山医科大学佛山博士后流动站，广东 佛山 528000

　　【摘要】 目的探讨术前功能磁共振成像 (fMRI) 和术中皮质脑电图 (ECoG) 在伴继发性癫脑肿瘤手术中的应用价值。 方法 回顾性分析13 例脑运动皮质区附近肿瘤病人的临床资料。术前通过fMRI 了解相应脑功能区皮质和白质纤维束的形态和分布;术中在切除肿瘤前后行ECoG检测，确定致灶的位置，指导肿瘤及致灶的切除。 结果 手运动功能区受肿瘤推挤而出现功能转移或重组9例，行肿瘤全切除;功能区局部重叠2例，行肿瘤次全切除;大部分重叠2例，行肿瘤部分切除。ECoG确定的致灶距肿瘤2 cm以内9例，3~5 cm 2例，与肿瘤重叠2例。术后出现短暂性失语1例，一过性偏瘫2例。 结论 fMRI 能准确显示运动皮质中枢位置，对脑肿瘤术前手术方案制定和手术时减少重要功能区损伤具有重要意义。ECoG确定致灶大多距肿瘤2 cm以内。

　　【关键词】 磁共振成像; 癫; 脑肿瘤

　　Application of fMRI and ECoG in surgery for the tumor in the eloquent brain areas

　　with associated epilepsy: analysis of 13 cases

　　WANG Guofu1, WANG Hui1, LIU Zhiliang2, et al

　　1. Department of Neurosurgery, First People's Hospital of Foshan, Foshan 528000, China; 2. Post-doctoral Foshan Research Center, Zhongshan University, Foshan 528000, China

　　Abstract: Objective To investigate the applied value of function magnetic resonance imaging (fMRI) and electrocorticogram (ECoG) in surgery for the tumor in the eloquent brain areas with associated epilepsy. Methods Clinical data from 13 cases of eloquent tumor was retrospectively analyzed. The morphology and distribution of the eloquent cortex and white matter were evaluated by fMRI before the operation, and the epilepsy focus was localized to guide resections of the tumor and epileptogenic focus by ECoG records during the operation. Results Hand motor cortex was jostled, the eloquent cortex transferred or recombined and the tumor was totally resected in 9 cases. The tumor partially overlapped with the eloquent cortex and the tumor was sub-totally resected in 2, and totally overlapped with partially resected in 2. ECoG showed that the distance between epileptogenic focus and brain tumor was less than 2 cm in 9 patients, 3-5 cm in 2, and overlapped in 2. Postoperative transient aphasia occurred in 1 case, and transient hemiplegia in 2. Conclusion fMRI can exactly display the position of the motor cortex, and is very important for making pre-operative plan and reducing damage from the tumor in the eloquent brain area. ECoG shows that most of the epileptogenic foci are less than 2 cm in distance to the tumor.

　　Key words: magnetic resonance imaging; epilepsy; brain neoplasms 2006年1月~2007 年4月，我们对13 例以癫为主要症状的颅内肿瘤病人，应用术前和术中皮质脑电图 (ECoG)　及功能磁共振　(fMRI) 指导肿瘤及致灶的切除，现报道如下。

　　1 对象与方法

　　1.1 一般情况 男8 例，女5例;年龄8~63岁，平均41.5岁。发作类型：全身性发作2例，简单部分性发作5 例，部分继发全身性发作6例。发作次数2次/月~10 余次/d。肿瘤部位：额叶6 例，颞叶5 例，顶叶2 例。肿瘤类型：胶质瘤7例，脑膜瘤3例，海绵状血管瘤2例，半球间巨大皮样囊肿1例。

　　1.2 检查方法 术前均行头颅CT 、MRI及弥散张量成像 (DTI) + 血氧水平依赖性成像 (BOLD)。MR 检查采用GE Signa EXCITE HD 3.0T 超导型磁共振，头颅8通道相控阵线圈，扫描参数：常规T2WI采用 FSE序列，TR 5 100 ms，TE 117 ms，矩阵为456 × 456，采集次数2次，视野24 cm × 24 cm，层厚5 mm，层间距1 mm;T1WI采用T1Flair/90序列，TR 3052 ms，TE 12 ms，TI 920 ms，矩阵为456 × 456，采集次数 2 次，视野24 cm × 24 cm，层厚5 mm，层间距1 mm。3D-T1W采用3D/FSPGR序列，作为三维立体功能区的投影数据。DTI采用 SE/EPI序列，TR 6 000 ms，TE 76 ms，层厚5 mm，间隔0 mm，矩阵为128 × 128，激励次数2次。BOLD采用GE/EPI序列，TR 3 000 ms，TE 400 ms，矩阵为64 × 64，激励次数1次，层厚6 mm，层间距0 mm，手运动采取双手五指开合运动，频率约1～2次/s。手运动时，上臂和前臂手放于扫描床上，尽量保持前臂、上臂及身体其他部位不动。图像采集设计：先扫描手静态图像30 s，然后分别行手指动态 (肉眼可见活动) 和静态活动 (仅肌张力增加，类似肌强直) 扫描，间隔30 s，反复6 个周期，扫描时间6 min，共采集图像数据2 400幅。将采集的原始数据传送至GE公司提供的HP图形图像工作站 (软件：Advantage Workstation，版本4.2)，分别行DTI和BRAINWAVE数据重建，最后获得脑白质纤维束成像和反映手运动支配皮质的兴奋活化区图像。观察内容包括运动皮质活化区出现的形式、位置、数目及活化区与肿瘤的关系，并测量活化区至肿瘤边缘的最短距离。

　　术前常规行长程视频脑电图检查，时间24~72 h，检查前3 d逐步停用抗癫药物。术中ECoG监测采用Micromed 公司SD64型皮质脑电图机，分别于肿瘤切除前后监测并标记，指导致灶切除。为使术中ECoG记录不受干扰，术前3 d停用抗癫药。术中采用气管插管、静脉复合麻醉，描记ECoG时，减少或停用麻醉药物，仅仅维持浅麻醉，以免影响ECoG的准确性。

　　1.3 手术方法及检查 以MRI及其功能定位设计皮瓣，原则上骨瓣离开肿瘤边缘4~5 cm，使ECoG监测时能充分热灼有棘波放电的皮质表面。在切除肿瘤前，皮质电极地毯式监测ECoG，并标记棘波放电处。在切除肿瘤时按fMRI显示的运动区位置，从距运动区及白质纤维束较远的一侧开始切除肿瘤。如肿瘤与运动区相邻，原则上显微镜下仔细锐性分离，尽量牵拉肿瘤侧;如运动区与肿瘤部分重叠，在皮质下缘肿瘤的水肿带逐步分离切除;最后处理运动区与皮质的重叠部分，进行低功率电凝。如肿瘤在功能区呈浸润性生长，则低功率电凝皮质表面。注意切除肿瘤前标记的皮质棘波放电位置，切除肿瘤后再行ECoG监测，棘波放电最明显处即为致灶，热灼该处大脑皮质表面直至ECoG棘波消失为止。肿瘤位于非功能区，则切除受累皮质，以DTI传导束成像为依据，决定切除的范围和深度。

　　1.4 术后处理 术后3 d肌注鲁米那，100 mg/次，1次/8 h。进食后改口服抗癫药，如卡马西平等，拟连续服药2年，每3个月复查24 h视频脑电图。拟无癫发作2年后，如脑电图无波活动，可逐渐减少药量，直至停药。

　　2 结　 果

　　本组术前长程视频脑电图均表现为中重度异常，以局限性慢波、尖-慢波为主。采用DTI及fMRI联合检查作为切除肿瘤时参考。本组手运动功能区受肿瘤推挤并出现功能转移或重组9例，行肿瘤全切除;与功能区局部重叠2例，行肿瘤次全切除;与功能区大部分重叠而仅行肿瘤部分切除2例。脑肿瘤切除后再监测ECoG。本组MRI示肿瘤距功能区2~3 cm 9例，4 cm 1例，小于1 cm 2例，并与运动区部分重叠;而ECoG确定的致灶距肿瘤2 cm以内9例，3~5 cm 2例，与肿瘤重叠2例，呈散发棘波而无法明确致灶1例。对9例致灶距肿瘤2 cm以内者，在切除肿瘤的同时切除致壮，对2例致灶位于功能区者采用皮质热灼处理，另2例位于非功能区者行病灶切除。

　　术后出现短暂性失语1例，一过性偏瘫2例;经脱水、激素等综合治疗，均于1个月内恢复。术后随访3~18个月，癫停止发作11 例，发作明显减少≥75% 2例。病理结果：星形细胞瘤5例 (Ⅰ级2例，Ⅱ级1例，Ⅳ级2例)，脑膜瘤3例，少枝胶质瘤2 例，海绵状血管瘤2 例，半球间巨大皮样囊肿1例。

　　3 讨　 论

　　癫是颅内肿瘤的常见症状，约1/3的脑肿瘤病人有癫发作。一般来讲，额顶叶、颞叶及枕叶的肿瘤均可导致癫发作。通过DTI能明确皮质下神经纤维束与脑肿瘤的关系，典型表现为：白质纤维被肿瘤本身或水肿形成的占位推移、浸润、破坏。保留皮质下白质纤维束对于保护脑功能同样重要，损伤后可出现与皮质损伤一样的功能障碍[1，2]。颅内无论原发及继发病变均可能导致运动功能区重组，手的不同运动方式可引起不同脑区的激活[3-7]。肿瘤占位效应不明显者，功能区位置可能正常;而对于占位较大的病变，功能区则出现被挤压、移位现象 (图1);当肿瘤直接侵犯中央前回，则功能兴奋区位于病灶内或病灶边缘，呈小的活化斑点。因此，在肿瘤及致灶切除前了解相应功能区的位置变化，对制定手术计划、决定手术入路、尽量切除病灶并减少并发症具有十分重要的意义。

　　肿瘤能否全切除，取决于肿瘤与功能区的关系：当功能区与肿瘤的最短距离超过2 cm，手术一般不会导致运动功能障碍;如果两者距离1～2 cm，33%的病人可能会出现术后运动障碍;如两者距离在1 cm以内，50%的病人将出现不同程度的运动障碍[5]。功能区距肿瘤的最短距离，是临床能否完全切除肿瘤的客观依据，且对致灶的切除具有重要意义。如手术只单纯切除肿瘤而不切除致灶，术后癫无法消除。脑肿瘤继发性致灶多较局限，且大多不在肿瘤边缘，而是距离肿瘤2 cm左右，少数在远隔部位，故与功能区的位置基本重叠。本组病例致灶分布情况：额叶肿瘤的致灶多位于额叶近中央沟附近;颞叶肿瘤多局限于颞内侧、外侧及颞上回;顶叶肿瘤多位于中央后回中、下部及颞枕叶交界处;枕叶肿瘤致灶多局限于瘤周及中央沟附近及颞上回后部，以中央前后回为中心呈向心性分布。所以在设计骨瓣时应考虑这个因素，向外侧裂方向适当扩大4～5 cm。肿瘤切除后，如致灶也在切除范围之内，样放电会消失或明显降低;否则表明致灶仍存在，还要进一步用ECoG找出致灶并加以切除。在非功能区，可行广泛皮质切除;如棘波放电在功能区，我们采用低功率电凝皮质表面以阻断棘波的扩散途径，该方法不影响皮质的正常功能，术后较术前脑波波幅增加，脑波频率增快。本组2例致灶涉及功能区，采取电凝大脑皮质的方法，术后无神经功能障碍。术后3个月常规头皮脑电图复查示术侧较对侧波幅稍慢、有单个散发性棘波7例，脑电图完全正常3例，有较明显的棘波样放电但并未出现临床发作3例。

　　总之，肿瘤继发性癫多与运动区有关，fMRI能准确定位运动区、皮质下白质纤维束与肿瘤的关系，对指导手术，减少脑功能区的损伤有重要意义。致灶大多距肿瘤边缘约2 cm。因此，对于致灶的确定有赖于肿瘤切除前的ECoG监测。肿瘤切除前后的ECoG进行对比，如波幅无变化，且频率减少不明显者，要考虑行致灶切除或电凝处理。

　　【参考文献】

　　[1] 王树新, 刘明, 刘玉河, 等. 难治性癫的致灶定位及手术治疗研究 [J]. 中国微侵袭神经外科杂志, 2002, 7(4): 203- 204.

　　[2] 陈增爱, 冯晓源, 李克. 脑的功能磁共振成像及弥散张量成像的联合应用 [J]. 中国医学计算机成像杂志, 2004, 10(5): 304-307.

　　[3] 金真, 张磊, 曾亚伟, 等. 偏瘫康复治疗中不同拇指运动方式的脑机制研究 [J]. 中国临床康复, 2003, 7(31): 4238-4239.

　　[4] 张磊, 金真, 曾亚伟, 等. 脑内转移瘤切除术后手指运动M1功能区重组的功能磁共振研究 [J]. 中国临床康复, 2003, 7(7): 1076-1077.

　　[5] 于爱红, 朴常福. 癫磁共振脑功能成像研究进展 [J]. 临床放射学杂志, 2005, 24(3): 270-272.

　　[6] SUNAERT S, YOUSRY T A. Clinical applications of functional magnetic resonance imaging [J]. Neuroimaging Clin N Am, 2001, 11(2): 221-236.

　　[7] 张磊, 金真, 曾亚伟, 等. 功能磁共振成像对顽固性癫手术前的功能区定位的初步研究 [J]. 立体定向和功能性神经外科杂志, 2004, 17(5): 257-261.