神经导航辅助内镜治疗侧脑室蛛网膜囊肿
发表时间:2010-08-09 浏览次数:386次
作者:王镛斐 吴劲松 作者单位:复旦大学附属华山医院神经外科研究所, 上海 200040
【摘要】 目的 运用神经导航辅助内镜技术手术治疗侧脑室蛛网膜囊肿,探讨两者结合应用对开展神经内镜技术治疗脑室深部病变的意义。 方法 对10例蛛网膜囊肿病人运用神经导航制定手术计划,设计理想的手术切口和入路,实时、动态地监测内镜的操作轨迹。 结果 本组均获得良好的治疗效果,内镜下行蛛网膜囊肿开窗术6例;切除术4例,其中次全切除3例,部分切除1例。无出血、感染及神经功能缺失等并发症。 结论 内镜手术治疗侧脑室内蛛网膜囊肿具有创伤小、疗效好等优点,结合神经导航技术,可以弥补病理情况下脑室内局部解剖变异影响内镜操作定位困难的缺陷,使脑室内复杂手术的精确性更高、更有效和安全。
【关键词】 神经内镜 神经导航 侧脑室 蛛网膜囊肿
Neuronavigation-assisted endoscopic neurosurgery for of lateral ventricular arachnoid cysts
WANG Yongfei, WU Jingsong, ZHANG Rong, et al
Institution of Neurosurgery, Huashan Hospital, Fudan University, Shanghai 200040, China
Abstract: Objective Using the neuronavigation-assisted endoscopic technique in the treatment of lateral ventricular arachnoid cysts, to discussed. The impact of the combined application of neuroendoscopic technique and neuronavigation technique for developing neuroendoscopic technique used in the treatment of intraventricular lesions. Methods Under the guide of neuronavigation, surgical plan including optimal skin incision and approach was accomplished. in 10 cases with lateral ventriallar arachnoid cysts. During the surgical operation, the trajectory of endoscopy was monitored and guided in real time and dynamically by neuronavigation system. Results All patients postoperatively achieved in satisfied effect. Fenestration and resection were reached each in 6 and 4 cases by using neuroendoscopy. Of 4 resection cases, subtotal removal was achieved in 3 and partial removal in 1. No mortality and the serious complications such as hemorrhage, CNS infection and focal neurological deficits were found. Conclusion The endoscopic neurosurgery for lateral ventricular arachnoid cysts possesses the advantages of minimal invasion and good surgical results. The combined application of neuroendoscope and neuronavigation should be more accurate, effective and safe, especially to remedy the orientation defects owing to topographic variation under the condition of intraventricular pathologies.
Key words: neuroendoscope; neuronavigation; lateral ventricle; arachnoid cyst
将神经导航技术运用于神经内镜手术,可以提高手术的精确性,减少手术创伤[1~5]。我们于2001年1月~2005年11月,采用神经导航和内镜操作相结合,通过神经导航辅助内镜开窗和切除手术,成功治疗了10例侧脑室蛛网膜囊肿。现总结报道如下。
1 对象与方法
1.1 一般资料 男7例,女3例。年龄1.5~43岁,平均19.2岁。主要症状:头痛4例,呕吐2例,癫痫大发作2例,肢体轻偏瘫2例。均行CT平扫,示囊肿呈均匀低密度;增强扫描2例,未见实质性强化灶。均行MRI平扫加增强,示脑室内囊性占位,病变区域脑室明显扩大,伴脑室壁受压移位。囊肿位于侧脑室三角区9例,体部1例。左侧脑室4例,右侧6例。T1加权相呈低信号,T2加权相呈高信号,其信号改变与脑室内脑脊液相同,增强后可见高信号的脉络丛匍匐于囊肿表面,囊壁强化不明显。3例行动态脑脊液MRI检查,示囊肿内液体无流动征象,提示为非交通性囊肿。
1.2 设备 ①脑室镜系统 (AESCULAPTM,Tuttlingen,德国) 由工作套管和硬性窥镜组成。硬性窥镜分0°和30°广角镜,长181 mm,直径2.7 mm;工作套管外径6.2 mm,含4个通道,分别为光学通道、工作通道、冲洗和引流通道。②特殊手术器械:微型剪包括钝头和尖头两种,微型钳有活检钳和抓取钳,此外有软性的微型剪和微型钳适合通过冲洗通道,单、双极电凝,3F、4F和6F球囊导管,双极微型手术钳和微型双极电切。③神经导航系统 (StealthStationTM,Sofamor Danek,America):包括红外线接收器、参考架、定位工具、光数字化器和图像工作站。④通用工具适配器系统 (SureTrak2TM,Medtronic,美国):分主动式和被动式两种,前者较常用。适配器固定于脑室镜工作套管上,通过光数转换,动态、实时地显示内镜头端的影像学解剖位置和工作轨迹。
1.3 手术方法 术前1d病人体表留置皮肤坐标,接受MRI扫描。选取适当手术入路,侧脑室体部囊肿通常采用前角入路;三角区囊肿采用三角区入路;对偏于枕角的囊肿,鉴于囊肿与三角区脉络丛的特殊关系,同样采用三角区入路。根据入路采用相应体位并头架固定,进行坐标配对。通过导航系统的工作站进行三维图像重建,据此设立正确可行的皮肤切口和手术轨道,手术轨道恰好能通过囊肿的前后壁,轨道的体表投影点即为切口中心;切口的位置应远离脑功能区 (图1)。为达到术中实时监视脑室镜工作位置和操作轨迹目的,需通过接驳、校准和确认3个步骤来完成脑室镜与神经导航的连接。完成上述步骤后,神经导航系统的红外线跟踪器可以实时监测定位脑室镜手术操作,并同步显示在导航工作站的三维影像监视器上。颅骨钻孔,作“十”字硬膜切口,按预先设计的轨道,在导航的引导下,通过连接在内镜套管上的导向装置实时显示穿刺路径,进入脑室,然后开始脑室内手术操作。在内镜监视器下暴露囊肿壁,导航核实靶点位置。选取并确定开窗位置后,用气动臂固定脑室镜,便于术者双手操作器械。从工作通道置入单极或双极,电凝囊肿壁及其表面的小血管,然后换尖头剪锐性剪开膜壁,用钝头剪和微型钳继续扩大开口。 应尽量扩大开窗面积,至少达10 mm × 10 mm。如囊肿与脑室周壁完全黏连,将同侧脑室分隔成2个孤立的部分时,应同时作囊肿前后壁开窗,此时导航定位功能尤为重要 (图2)。术中评估囊肿与脉络丛、血管及室管膜的黏连程度,作为进一步手术切除的依据,手术切除过程中应尽量保护囊肿的基底,即脉络丛部分,减少出血。手术后酌情留置脑室外引流管。
2 结 果
2.1 手术结果 本组行开窗术6例,囊肿次全切除3例,部分切除1例。
2.2 病理结果 5例标本送病理学检查,示蛛网膜囊肿3例,胶质囊肿1例,脉络丛囊肿1例。
2.3 手术并发症 无严重手术并发症发生,无死亡病例。术后发热超过3d者7例,其中3例符合无菌性脑膜炎诊断,1例为膜开窗手术未留置脑室外引流病例,另3例为囊肿次全切除术者。
2.4 术后随访 本组均获随访,随访时间4~54个月,平均32.1个月。术后病人症状均完全消失,相邻脑室不同程度缩小,囊肿无复发。
3 讨 论
颅内蛛网膜囊肿约占颅内占位病变的1%[6],侧脑室内先天性蛛网膜囊肿少见。发病年龄多为青壮年,儿童居多[7]。本组平均发病年龄为20.8岁,≤20岁者7例 (70%)。囊肿多发生于侧脑室三角区,可累及附近的侧脑室体部、枕角和颞角,前角少见,这与脉络丛的解剖分布有关[6~9]。本组9例发生于侧脑室三角区,占90%。
蛛网膜囊肿的病理学诊断依据是囊肿壁的结构,是由类似正常蛛网膜的胶原束板和扁平或柱状上皮细胞组成。但侧脑室内并不存在上述结构,因此,侧脑室内蛛网膜囊肿的形成机制被认为与颅内其他部位有所不同。目前较为肯定的形成机制来自组织发生学理论,并认为与脉络丛密切相关[6]。蛛网膜囊肿壁的上皮细胞起源于原始上皮,后者排列成神经管,并折叠内翻嵌入脉络膜血管间质,血管间质进而折叠外翻入脑室,形成指状突起的脉络膜绒毛。该血管间质发展形成蛛网膜层,其中的上皮细胞同样具备分泌功能和主动运输功能,从而形成内含脑脊液样物质的囊肿。
内容物为脑脊液样液体的先天性囊肿名称颇多,除蛛网膜囊肿外,还有脉络丛囊肿、胶质囊肿等。脉络丛囊肿与蛛网膜囊肿的病理结构组成完全一致,从组织发生学角度考虑,脉络丛囊肿即为蛛网膜囊肿,只不过前者命名时更注重解剖学位置[10]。胶质囊肿由外层的神经胶质层和内层的室管膜层组成,此为病理诊断的依据。蛛网膜囊肿形成过程中血管间质折叠翻入邻近脑室腔内时,表面可被覆神经胶质层和室管膜层。本组术中发现:如采取囊肿顶壁做病理学检查,因该处囊壁菲薄,则通常神经胶质层或室管膜层缺如;而病理标本取材靠近脑室壁时,则可能三层结构同时存在,从而出现不同的病理诊断。所以我们认为:脉络膜囊肿、胶质囊肿等诊断均可归类为蛛网膜囊肿。
症状性侧脑室蛛网膜囊肿以头痛、恶心、呕吐、癫痫和偏瘫等为主要表现,需要手术治疗。治疗方法包括:①囊肿穿刺;②囊肿分流;③囊肿切开;④囊肿切除。囊肿穿刺复发率高[11],囊肿分流的效果不确定[12],现已少用。传统显微外科开颅手术进行囊肿切开或切除创伤较大。神经内镜具有微创、图像清晰等特点,适于颅内深部病变手术操作。上世纪90年代初开始,有作者开始采用神经内镜治疗颅内蛛网膜囊肿,疗效肯定[12~15]。
我们认为,神经内镜在手术治疗侧脑室内囊肿的过程中,通常需要考虑以下影响手术过程和效果的重要因素:①神经内镜的微创特点以精确制定切口和手术路径为先决条件,且这些条件决定手术成功与否。②内镜具有显像清晰和视野较大的优点,但在脑室内液体环境下,为获取清晰的图像而尽量靠近物体时,视野同样会受到限制,尤其在操作中血性脑脊液混浊的情况下更是如此,易失去周边正常的解剖参考标记,不但有“迷路”可能,而且有损伤神经、血管组织之虞。③正常的解剖结构因囊肿受压而移位,脉络丛等重要血管往往被囊肿遮挡,极可能对手术的精确性产生影响。④内镜操作过程中,位于术野外的工作套管对路径上脑组织的影响常被忽视,不经意的套管横向移位可能引起脑组织挫伤,严重者可能损伤丘脑的重要结构。
采用神经导航辅助方法具有以下优势:①帮助术者制定手术轨道。术者在手术室内完成导航注册后,术前通过神经导航监视器提供的影像学解剖图像,进行人机交流,模拟手术形式,根据制定的手术入路,选择较理想的、精确的手术轨道,使之能贯穿囊肿的前后壁。囊肿周边的脑室一般相对狭小,对侧开窗进入侧脑室时,为避免损伤脑室内结构,对定位的精确度要求更高,而这正是神经导航技术的优势所在。②确定皮肤切口和骨窗的位置。与手术轨道相对应的,导航棒在头皮表面的位点即为切口的中心点。③动态监视内镜的操作过程。术者单靠内镜本身很难了解手术径路周边的情况,通过神经导航监视系统,可以及时发现和避免内镜套管损伤丘脑、穹窿等重要神经组织。此外,手持式操作占内镜手术的大部分,所以当术者的注意力完全集中在内镜术野中时,内镜套管可能在脑组织内发生横行移动,结果导致大面积脑组织挫裂伤。神经导航系统的实时显示模式完全可以避免该种情况的发生,本组10例均无神经缺失症状出现。④确认解剖标记和靶点。侧脑室内脉络丛、室间孔、膈静脉和丘纹静脉等均为脑室镜下可以提供参考的解剖标记,可通过神经导航提供的影像学解剖图像进行证实,手术靶点也是如此,从而使手术更精确、安全和可靠。⑤现有的导航适配器连接更方便,被动式传感更灵敏,可以贯穿整个手术过程,不间断地提供关于内镜头端位置 (操作位点) 和工作鞘轴体方向 (操作轨迹) 等重要信息,使手术操作愈加便捷,可缩短手术时间。
建议首先选用0°内镜进行操作。当导航显示内镜头端已到达囊肿壁,但监视器图像却象蒙纱一样模糊不清时,应考虑脑室镜头端已顶在囊壁之上,将脑室镜稍稍退后,或用活检钳轻推囊壁,即可使囊壁与镜头保持0.5~1.0 cm的距离,此为器械操作的有效距离。操作距离过短还会影响内镜术野内器械的操作,器械通常位于术野边缘或之外,在无法增加操作距离的情况下,可以改换30°内镜。囊壁切开面积至少应为10 mm × 10 mm,以防止开口闭合,囊肿复发。囊肿切开的操作方法有:①切开膜壁前先双极电凝囊壁,尤其是当囊壁表面布有较多细小血管时。较薄的囊壁可以采用开大电凝功率的方法直接打开。②囊壁质地大多较致密,电凝只能使囊壁皱缩,切开需用微型剪。尖头剪破膜较好,但切开范围有限;钝头剪具有固定囊壁的作用,切割效果好,可用于扩大开口。③如有与冲洗通道相匹配的软性器械,即可同时通过工作通道和冲洗通道,以微型钳固定囊壁,并用微型剪剪开囊壁,这样效果会更好。④常规操作需要电凝和切开并行,以避免不必要的出血。这无疑会增加手术操作时间。本组4例采用ERBE微型双极电切,可同时起到电凝和切开的双重作用,操作简便,安全性高,但费用较昂贵。⑤球囊导管可以快速有效地使开窗直径达到预期值。通常采用6F球囊导管,其最大扩张直径可达11 mm。⑥Caemaert等[16]运用内镜激光立体定向术 (Endoscopic laser stereotaxis,ELS) 技术,采用Nd-YAG激光,以非接触模式进行烧灼和环形切开囊壁,认为其具有操作简便有效、应用范围广等优点。囊肿壁的顶端仅由单层蛛网膜结构组成,而囊肿基底接近侧脑室底部往往存在神经胶质层、室管膜层和蛛网膜层等数层结构。因此,从操作方便角度考虑,建议切开部位尽量选取囊肿顶部,当切开部位于囊肿基底部分时,应注意完全打开囊壁各层。
虽然神经导航辅助内镜技术的应用将手术入路和操作所致创伤降至最低限,但是由于囊肿与脉络丛的特殊关系及内镜器械操作局限性的影响,仍使许多术者对囊肿切除手术方式的选择表现得犹豫不决。我们认为:首先,囊肿切开手术的效果是令人满意的,发热等术后反应轻,无复发,囊肿切除手术并非必需;其次,囊肿切除的决定应在内镜切开操作中,在对囊肿基底和脉络丛、脑室底部血管关系进行充分评估之后作出,且切除过程中仍应反复权衡利弊,避免大出血的发生,必要时应保留基底部分的囊肿壁。本组4例切除手术中,获次全切除3例,部分切除1例;切除程度与囊肿基底的黏连程度成反比。
内镜手术的术中并发症有出血、颅内压增高及脑组织挫伤等,术后并发症有再发颅内出血、感染及脑水肿[13,17]。颅内出血的处理包括防止出血和及时止血。首先,囊壁切开之前必须仔细观察囊壁与周围解剖标记的关系,不要选择与脉络丛和直径>1 mm血管关系较密切的囊壁作为切开点。囊壁切开处应充分电凝。其次,操作应轻柔,避免损伤周围组织。脑室内出血多为脑室镜周围的室管膜壁上的细小血管渗血,经生理盐水反复冲洗多能自行停止。对管径≤1 mm的血管出血可用AUESCULAP单双极或ERBE双极微型手术钳电凝,对1~3 mm的血管或脉络丛出血宜采用激光烧灼止血。由于现代外科手术的无菌条件和设施改善,加之围手术期抗生素的有效应用,脑室内手术并发颅内感染率明显下降。但是,脑室内手术引致的无菌性脑膜炎仍多见,本组7例 (70%) 术后发热时间超过3d,其中3例腰穿证实为无菌性脑膜炎。手术创面大 (切除手术) 和术后未留置外引流可能是增加术后发热机会的原因。术后脑水肿发生的主要原因是脑组织挫伤,多由于手术入路精确度欠佳,操作动作幅度过大和缺乏对重要神经、血管结构部位的辨识所致。在避免或减轻脑水肿的方法中,除了提高内镜解剖学知识和熟练操作技巧,采用气动支臂和微调装置提高术者操作稳定性外,神经导航结合技术的作用显得更为重要。
神经导航辅助内镜技术是目前手术治疗侧脑室蛛网膜囊肿最有效的方法,手术操作精确、简便,创伤小,效果好。该技术的应用对于进一步开展内镜手术治疗复杂脑室内病变,发展微侵袭内镜外科等,具有深远的意义。
【参考文献】
[1] Zamorano L, Chavantes C, Moure F. Endoscopic stereotactic interventions in the treatment of brain lesions [J]. Acta Neurochir (Wein), 1994; 61(Suppl): 92-97.
[2] Rhoten RL, Luciano MG, Barnett GH. Computer-assisted endoscopy for neurosurgical procedures: technical note [J]. Neurosurgery, 1997; 40(3): 632-638.
[3] Gumprecht H, Trost HA, Lumenta CB. Neuroendoscopy combined with frameless neuronavigation [J]. Br J Neurosurg, 2000; 14(2): 129-131.
[4] Schroeder HW, Wagner W, Tschiltschke W, et al. Frameless neuronavigation in intracranial endoscopic neurosurgery [J]. J Neurosurg, 2001; 94(1): 72-79.
[5] Hamada H, Hayashi N, Asahi T, et al. Efficacy of a navigation system in neuroendoscopic surgery [J]. Minim Invasive Neurosurg, 2005; 48(4): 197-201.
[6] Nakase H, Hisanaga M, Hashimoto S, et al. Intraventricular arachnoid cyst. Report of two cases [J]. J Neurosurg, 1988; 68(3): 482-486.
[7] Martinez-Lage JF, Poza M, Sola J, et al. Congenital arachnoid cyst of the lateral ventricles in children [J]. Childs Nerv Syst, 1992; 8(4): 203-206.
[8] Odake G, Tenjin H, Murakami N. Cyst of the choroid plexus in the lateral ventricle: case report and review of the literature [J]. Neurosurgery, 1990; 27(3): 470-476.
[9] Maiuri F, laconetta G, Gangemi M. Arachnoid cyst of the lateral ventricle [J]. Surg Neurol, 1997; 48(4): 401-404.
[10] Pelletier J, Milandre L, Peragut JC, et al. Intraventricular choroids plexus "arachnoid" cyst. MR findings [J]. Neuroradiology, 1990; 32(6): 523-525.
[11] Ciricillo SF, Cogen PH, Harsh GR, et al. Intracranial arachnoid cysts in children: a comparison of the effects of fenestration and shunting [J]. J Neurosurg, 1991; 74(2): 230-235.
[12] Kurokawa Y, Sohma T, Tsuchita H, et al. A case of intraventricular arachnoid cyst. How should it be treated [J]? Childs Nerv Syst, 1990; 6(6): 365-367.
[13] Caemaert J, Abdullah J, Calliauw L. Endoscopic diagnosis and treatment of para- and intra-ventricular cystic lesions [J]. Acta Neurochir (Wein), 1994; 61(Suppl): 69-75.
[14] Hopf NJ, Perneczky A. Endoscopic neurosurgery and endoscope-assisted microneurosurgery for the treatment of intracranial cysts [J]. Neurosurgery, 1998; 43(6): 1330-1337.
[15] Godano U, Mascari C, Consales A, et al. Endoscope-controlled microneurosurgery for the treatment of intracranial fluid cysts [J]. Childs Nerv Syst, 2004; 20(11-12): 839-841.
[16] Goebel KR. Fundamentals of laser science [J]. Acta Neurochir (Wein), 1994; 61(Suppl): 20-33.
[17] Caemaert J, Abdullah J, Calliauw L. A multipurpose cerebral endoscope and reflections on technique and instrumentation in endoscopic neurosurgery [J]. Acta Neurochir (Wein), 1994; 61(Suppl): 49-53.