术中超声在胶质瘤切除术中的应用

　　作者：黄山 作者单位：复旦大学附属上海市第五人民医院神经外科， 上海 200240

　　【摘要】 术中超声具有简便、实时、经济、安全的优点，在神经外科手术中日益受到重视。近年来，术中超声已经应用于实时定位诊断胶质瘤，判断胶质瘤残余，控制胶质瘤切除范围及与神经导航融合以判断和纠正病灶移位等，其有助于实时指导手术进程，提高手术的精确性。本文即对术中超声在胶质瘤切除术中的应用进行综述。

　　【关键词】 监测; 神经胶质瘤; 脑超声描记术

　　胶质瘤具有浸润性生长的特性，常规手术切除肿瘤残余率高。病灶能否准确定位并完全切除，直接影响到病人的生存质量和预后。外科治疗的主要目的是最大限度地切除肿瘤，减少残余，从而控制肿瘤的生长和复发，并同时保留正常神经功能。随着超声探头的改进和影像分辨率的不断提高，术中超声的应用日益广泛，特别是在对胶质瘤的实时定位，判断肿瘤残余，控制胶质瘤切除范围，与神经导航融合以判断和纠正病灶移位等应用方面，有很大进展。

　　1 胶质瘤超声影像学特征

　　一般来说，超声频率越高，图像分辨率也越高，但穿透性降低;反之亦然。因此，一般采用高频超声显示表浅病灶，观察其性质、形状，测量病灶深度;低频超声探测较大、较深病灶，观察中线是否移位，判断脑室位置及有无脑积水，完整显示病灶位置、范围、深度、性质及比邻组织[1]。术中可根据需要随时调节探头频率，如深部病灶应用低频3.5～5.5 MHz，邻近脑表面应用高频7～10 MHz成像[2]。超声探头的直径和形状根据手术需要、瘤腔大小、探查角度等可设计成各种形状。术中使用时可行气体消毒或套用无菌塑料。

　　胶质瘤的超声影像具有以下特征[3-4]：囊性病变表现为无回声或低回声;实质性病变表现为圆形或不规则强回声，内部回声不均匀;质地较软的肿瘤回声较弱;质地较韧的肿瘤回声较强。脑胶质瘤回声强度及分布差别较大，高度恶性肿瘤回声多为非均质性，边界不清，其间夹杂散在低或无回声区 (一般认为是肿瘤组织液化坏死所致);低度恶性肿瘤呈相对均质的强或中等回声强度，边界不清。脑肿瘤实质回声不均质性与其恶性程度有一定相关性，但不能单纯依据回声强度和实质回声是否均匀来区分良恶性。研究表明：无论CT或MRI是否强化，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]。

　　2 术中超声实时监测

　　Woydt等[6]和Hammoud等[7]最早提出，术中超声可作为一种成像方式指导手术进程。术中超声图像质量对指导手术进程具有很重要的作用，可通过调整探头的位置、方向、频率和头部体位等改善成像质量;通常采取以下措施：①在打开骨窗后，超声垂直于骨窗进入，与手术通道成60°～90°。②通过调整头部位置，使手术通道与地面垂直，这样可避免注入生理盐水后瘤腔残留气体，从而为超声成像提供最佳条件。③根据颅内肿瘤的深浅选取适当的频率和探头位置，如较深的 (3~6 cm) 病灶选用4～8 MHz，浅表病灶选用10 MHz。尽管增加一个小骨窗或扩大原有骨窗仍有争议，但其可提高超声成像的质量，进而提高手术效果。这种成像方式不仅可用于开放性肿瘤切除，还可用于闭合性肿瘤的切除[8]。对血供不丰富或位置较深的肿瘤，依赖术中手术器械和肿瘤在超声上的显像，通过高精度成像将手术器械尖端引向病灶，可达到实时定位，指引手术进程。

　　胶质瘤呈浸润性生长，常规手术后肿瘤残留率高，如何判断肿瘤是否残留，残留多少，进而扩大切除范围，从而改善预后，成为神经外科的难点。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[5]，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。该研究提出，采用超声判断肿瘤残余时要排除以下几点：①粘贴在瘤腔壁的速即纱 (Surgicel);②肿瘤的囊性残余;③瘤腔周围的水肿带;④手术创伤导致的微小出血。但该研究对肿瘤残余的判断缺少组织病理学证实，且其研究对象不仅包括胶质瘤，还包括其他良性肿瘤，

　　Woydt等[6]将术中超声判断的肿瘤残余与组织病理结果进行比较，发现肿瘤切除后的边缘超声表现可分为两类：①从瘤腔到脑组织的异常高回声区 (其阳性预测值为88.68%)。②在瘤腔周围直径<3 mm非常规则的高回声环。第2种回声成像的形成原因可能有：①两种不同物质界面;②附着在肿瘤切除边缘的微小气泡;③肿瘤切除后边缘的水肿带和 (或) 微血栓。将组织病理诊断标准分三类：①实质肿瘤组织 (完全符合病理诊断标准);②肿瘤的浸润带;③正常脑组织;研究结果发现：若以①作为判断肿瘤残余的标准，则组织病理诊断阳性率为88.7%;若将①和②均判为肿瘤，以①为标准诊断阳性率为100%，而以②为诊断标准则假阳性率约76%。但该研究术中取材少，获检部位少。

　　有学者在Woydt等[6]的研究基础上改进了超声仪器和探查方式，手术结束后在瘤腔检查五个面，判断是否有肿瘤残余，判断标准为异常高回声区，另采用高频超声 (5~12 MHz)、L型探头 (方便多角度探察);结果术中超声对诊断胶质瘤的敏感性、特异性、准确性分别为65.7%、98.3%、93.1%。该研究以高级别胶质瘤为主，低级别胶质瘤病例仅占全组的10.81%[9]。

　　3 术中超声与神经导航相结合

　　3.1 判断脑移位 采用神经导航手术时，术中脑脊液的流失会导致依据术前影像信息进行导航的精确性下降[2，10-12]，而超声与神经导航的融合，能克服脑移位导致的导航误差[13]。

　　超声硬件与导航融合后，形成一个新的单平台导航系统，可提供无伤痕的超声影像。超声探头IGSonic Probe 10V5通过IGSonic DeviceBox5与Vector Vison导航工作站相连，而超声装置与导航站相连，这样导航超声可在导航屏幕上以合成覆盖模式实时显示颅内超声影像，同时提供术前重建的CT或MRI影像。因此，可很清晰地看到肿瘤移位的大小、方向及比邻关系。术中重建的MRI影像平面与相对应的超声平面可帮助医师控制肿瘤的切除，实时指导术中对病理结构和解剖结构的辨别[14-15]。

　　通过超声神经导航，可以容易地观察到不同深度的术中颅内脑移位和偏离、偏转特点。但其仍不能与术中高场强MR提供的详细信息进行比较。到目前为止，对脑移位的可视化并没有充足的评价研究，脑移位不仅仅发生在一维空间上，也可能在三维立体空间中移动。

　　3.2 判断胶质瘤的浸润范围 Unsgarrd等[16]将术前MRI、穿刺活检病理结果及活检处超声影像表现三者结合起来，在肿瘤边界2~7 mm 内行超声检查，根据术前MRI判断 (盲法) 是否为肿瘤，再行穿刺活检。结果显示：在85处活检中，超声诊断符合率在低级别星形细胞瘤为74%，恶性星形细胞瘤为83%，胶质母细胞瘤为77%，转移瘤为100%;肿瘤细胞浸润性生长的实际范围超过MRI确定的范围;超声的假阴性结果主要表现在低级别星形细胞瘤中，超声与MRI一样低估了肿瘤的浸润范围。但超声可以肯定地描绘出肿瘤的形状，在判断肿瘤上超声导航与MR T2WI导航一样精确。

　　4 术中超声影像技术的优缺点

　　4.1 优点 ①定位准确：多数学者认为术中超声显像图像清晰，且扫描的分辨率与CT相近，无论是深部病灶还是浅表病灶，均可通过调节频率、探头的方向准确判断其位置、大小及距皮质表面的距离[3，8]。②实时性好：术中超声能提供手术进程的实时影像信息，这是CT、MRI无法比拟的。③安全：超声对人体无放射性损伤，目前尚无超声相关并发症的报道。④方便、简易、经济：术中CT、MRI费用高，需要专门手术室，操作时间长，需停止手术，延长了手术时间;而术中超声具有不受空间、时间限制，操作方便，可反复使用，费用低，无需特殊的手术室设备，且可获得术中实时影像等许多优点[17]。

　　4.2 缺点 ①超声与CT、MRI相比分辨率不高，不同病灶可产生相似的超声回声信号，不利于组织间差异的分辨。②对病灶定性能力不足。③超声提供的是非标准的扇形切面图，这与神经外科医师熟悉的标准矢状位、冠状位、轴位图像有差别。

　　5 小结与展望

　　综上所述，术中超声目前已经比较成熟地应用于颅内胶质瘤的实时定位;对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;术中超声与神经导航相结合在判断脑移位上的优点已获得认可;三维超声已经应用于发现和判断胶质瘤浸润范围。

　　三维超声是将扫描的超声图像进行重建，得到三维图像，这样更为直观，可为术者理解病灶及病灶周围结构提供方便。发展真正意义上的三维立体超声影像技术，是今后的研究方向。此外，多种模式的医学影像技术融合，如术中超声与神经导航融合，可取长补短，提高手术的准确性;与其他影像模式的融合，尚在探索中。

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