Transcript 功能神经外科新进展
功能和立体定向神经 外科新进展 东南大学附属中大医院神经外科 杨天明 功能神经外科概论 • 功能神经性疾病：由于中枢神经系统代 谢和神经传导异常，引起的运动，精神， 感觉等方面异常的一类疾病。常见有运 动性疾病，精神病，癫痫，疼痛性疾病 等。 常见的功能神经疾病 一 运动性疾病 • 帕金森氏病 • 肌张力障碍 – 痉挛性斜颈 – 扭转痉挛 – 手足徐动症 • 痉挛状态 • 其它锥体外系疾病 – 肝豆状核变性（Wilson disease WD） – 慢性进行性舞蹈病(Huntingtons Disaease HD) – 帕金森氏综合症(Striationigral Degeneration SND) – 橄榄体-桥脑-小脑萎缩(Olivopontocerebellar atrophy, OPCA) – 进行性核上性麻痹（Progreccive supranuclear palsy, PSP） – 多动穗语综合症（Multtiple tics-coprolalia syndrome） – 舞蹈病 癫 痫 •按照吴逊和沈鼎烈关于难治性癫痫的定义: (临床迁延>2年，发作频繁>4次/月，最大剂量AEDS及有 效血药浓度， 最大可耐受毒副作用； 程度较轻， 但严重影响日常生活、学习与工作 疼 痛 立体定向外科 • 包含三个部分： –立体定向神经外科； –立体定向放射外科； –立休定向辅助显微外科。 立体定向神经外科 • 利用立体定向仪上固定系统和导向系统 将手术器械或特殊装置送人脑内预定靶 点进行毁损、慢性电刺激、脑内神经细 胞介质测定或进行脑组织移植等，使病 人神经系统和内分泌系统的功能失调性 症状改善，对脑功能或脑内某些疾病进 行治疗和病因学研究。 有框架立体定向系统 –目前临床上应用的脑定向仪定向仪不但精度 高，使用方便，并且能与X线、CT、MRI、 DSA相配套。 • 国外： –Leksell定向系统：Leksell-G型定向仪，除了具备常 规应用功能外，还可配合立体定向放射外科和显微外 科工作，有激光导向装置。 –BRW／CRW定向系统等， • 国内： –ASA-602定向仪、UFl定向仪、FY85Ⅱ型、PJ4型定向 仪、XZ—V型定向仪。过去用X线方法导向已基本停止， 目前均采用CT、MRI、DSA影像导向下进行立体定向术。 无框架立体定向手术 • 1986年Robert等发明，术中引导或导航。 • 目前数字化仪种类有： –声波数字化仪 –遥感关节臂 –光学数字化仪 –电磁数字化仪等， 神经外科导航手术工作原理 • 标记：术前进行标准头颅CT或MRI扫描前， 病人头皮上至少放5个易识别的标记物， 扫描后资料可通过光缆、磁盘、光盘及 数字化形式输入至计算机工作站，根据 这些资料进行三维重建，包括面部结构 的重建，于是手术之前把这些标记物标 定在病人的CT或MRI图像上去。 • 计划：外科医师通过计算机工作站作出 手术计划，包括抵达脑内目标点之间的 轨迹，如果行脑瘤切除可在图像片上将 其轮廓勾描出来。 • 手术：如以光学数字化仪为例，手术日 病人进入手术室后，将病人头部置于最 理想位置，用头架作骨性固定(Mayfield 头架)，以防头部移动，医师用探针或装 有LED镊子、吸器管、剥离子等在病人头 皮上每一个标记物对准重合，进行“配 准”(registration)，输入计算机工作 站作数字处理，使术前CT或MRI图像上每 一个标记物和头皮上的标记物相一致， 这样便将病人术前扫描图像和手术时相 结合融为一体。 • 病人大都是在全麻下手术，根据导航系 统进行手术人路，颅内病灶在手术过程 中，通过红外线扫描三维显示器上实时 显像，了解肿瘤的位置和手术径路。如 果术中发生脑肿胀，脑脊液流失或脑组 织切除，都会影9向“导航”的精度，因 为此三维重建是反映术前的解剖位置， 目前计算机工作站不能作实时计算分析。 • 近几年，随着影像技术和设备的不断改进，在 原有导航手术的基础上，又出现了术中实时扫 描影像导航手术和功能性影像导航手术。其中 具 有 代 表 性 的 是 术 中 导 航 手 术 (intraoperativeMRI ，iMRl) 和功能性导航手 术(Functional MRI，fMRl)来弥补术中目标移 位。 • 1995年6月Alexander及其同事施行了首例iMRI 引导下的立体定向手术，为1例胼胝体胶质瘤 患者行定向活检。 • iMRI导航手术方法术前患者仍按常规带 外标记点行普通MRI扫描，并行三维重建， 术中配准后进行导航手术。直至手术者 认为肿瘤绝大部分切除并须对周围结构 和残存肿瘤做进一步了解，将病人送人 手术室的开放式MRI室内行T1加权、T2加 权及增强后T1加权成像，所得图像资料 经图像处理系统行三维重建后，转至导 航工作站。术者根据术中实时图像资料 可及时调整手术方案，经重新配准后继 续手术。 • Alexander总结iMRI引导下立体定向手术 158例，其中开颅切除颅内肿瘤及血管性 病变68例，认为iMRI导航手术对位于脑 室旁，重要血管周围、颅底等部位的病 灶，尤其是边缘不规则的病灶切除具有 明显的优点。但他同时指出，由于手术 时间的延长和手术无菌区污染的可能， 增大了患者术后感染的危险性。 • fMRI导航手术是立体定向手术的新领域— —功能性影像导向手术，因fMRI普及率高、 价格适中、良好的分辨能力，被广泛应 用于肿瘤的定向活检及导航手术、癫痫 外科、疼痛、立体定向放射外科等各领 域。 • Maldijian指出：传统的脑功能区的定 位多依靠术前影像学资料的解剖学标志， 但功能区周围的病灶推移、水肿等往往 使这种评估并不可靠，而且许多学者研 究发现，功能区特别是语言功能区具有 很大的个体差异；一些靠近功能区缓慢 生长的先天性肿瘤或AVM等可以引起功能 区再生和重组现象；位于功能区的浸润 性生长的肿瘤其边界与功能区有交错； 一些被检者发现有额外的同侧或对侧的 新的功能区。 • 因此单纯依靠解剖性MRI图像资料来判断各功 能区具有较大盲目性，而利用fMRI又称MRI功 能成像，包括弥散加权成像、灌注加权成像和 MR波谱成像。它可以反映脑梗塞超急性期细胞 内水分子变化、微血管内局部相对脑血流容积 (rCBV)变化和脑细胞能量代谢的变化。fMRI确 定功能区的原理是利用fMRI灌注加权成像，通 过特殊扫描序列，反映脑局部顺磁性脱氧血红 蛋白含量的变化，根据局部T1、T2信号发生变 化，通过计算机统计分析，描绘出信号时间曲 线，从而判断出运动、感觉、语言等功能区。 • 测试方法为受检者在行fMRI检查同时做由简单 至复杂的几组上、下肢指令性动作，言语功能 测试则让受试者口中发出“咔嗒”声或朗读某 单词或字母。活动状态、静止状态交替进行， 时间为30s左右，每组动作一般重复4次。fMRI 扫描根据术者要求选择适当层厚，每3s可获取 10张左右图像资料，这些资料被立即输入工作 站进行统计分析，根据运动和静止两个不同阶 段信号的显著差异判断出运动、感觉、语言等 功能区，并在MRI图像上用特殊颜色予以标记， 从而得到了fMRI图像资料。 • fMRI导航手术前，患者头部放置外标志 点后MRI行解剖性MRI检查，同时行fMRI 检查，所得图像资料经工作站进行融合 并行三维重建，此时，重建图像可明确 地提供病灶距功能区的距离、方位、功 能区移位程度和变异情况等重要信息， 为确定手术方案提供依据。 • 术中通过导航探棒或观察棒实时反馈， 从而能在最大限度上切除病灶的同时， 保护脑重要功能区。 • Schulder总结一组fMRI导航手术资料， 平均误差2．6mm，认为该术式优点包括： –最小范围的脑暴露； –全麻下运动、感觉和语言功能区的精确定位； –减小了手术难度，提高了安全性、缩短了手 术时间。 • 适应症：Roux认为fMRI导航手术对于功 能区内或靠近功能区的病灶切除，尤其 是浸润性生长的肿瘤、AVM或某些生长缓 慢的先天性肿瘤，功能区位置改变的病 灶切除，具有其它方法无法比拟的优点， 可明显提高患者的生存时间和生存质量。 立体定向图谱 • 我国过去一直借用国外SchaltenbrandWahrem ／13ailey图谱或其他立体定向图谱寻找脑内 不可见靶点进行手术，因而手术疗效下降，或 增加术后并发症发生率。 • 自80年代起，我国先后出版了两本图谱，姚家 庆著《人脑立体定位应用解剖》；陈玉敏著 《人脑主要核团立体定向图谱》，使我国有了 国人立体定向图谱，给手术定位带来准确和便 利。自此以后我国学者均采用我国的靶点坐 标——人脑主要核团(靶点)坐标数值。 立体定向外科临床应用方面 • 运动障碍性疾病：我国至今仍采取毁损 方法治疗运动障碍性疾病。自70年开始， 国外已开展慢性丘脑刺激(CTS)或称深部 脑刺激(DBS)，慢性脊髓刺激(SCS)来治 疗PD、痉挛性斜颈、肌僵直、舞蹈等。 Benabid进行CTS，60％病人震颤消失， 改善率达88％。 • 脑和神经组织移植： • 治疗某些运动障碍性疾病方面，Backlund(1982) 在瑞典的卡尔林斯卡医院首次开展以来，我国从 1987年以后开展此项工作。 • 应用范围：除了治疗运动障碍疾病外，还用于治 疗垂体功能低下、癫痫、精神障碍等。 • 前景：脑和神经组织移植将是今后一个世纪神经 外科研究工作中一大课题，目前；它治疗人类某 些疾病，虽然得到一定的疗效，但是对其作用和 适应证还不能下结论，还有很多问题有待进一步 研究。 慢性疼痛 • 除了在解剖上痛觉传道途径行立体定向 毁损术，如大脑水平的扣带回毁损术、 丘脑水平的腹后核、中央中核毁损术、 中脑水平的脊丘束毁损术以外，目前根 据痛中枢的闸门学说，在中枢某些能抑 制调整痛觉的结构，如PAG、PVG内放置 电极，给予慢性刺激达到止痛。 癫痫 • 原发癫痫、颞叶癫痫伴攻击行为或不能进行典 型病灶切除者，都可选择立体定向技术对癫痫 病灶毁损或阻断癫痫发放冲动的中间环路。如 杏仁核，Forel-H、下丘脑后部、丘脑内某些 核团。 • 慢性小脑刺激 • 尾状核或中央中核作电极埋藏行慢性电刺激 • 将脑和神经组织，如蓝斑、小脑组织、新皮质 植入到下丘脑或侧室旁，目前也正在进行尝试。 精神病 • 由于边缘系统、前脑对调整情感、记忆 行为活动的解剖、生理功能研究进展， 给精神病人阳性靶点症状选择性脑内靶 点定向毁损，其疗效受到精神科医师肯 定。 脑肿瘤 • 目前已广泛利用立体定向技术定向，然 后配合立体定向放射外科(r-刀、X—刀、 间质治疗)。立体定向显微外科配合激光、 内窥镜、吸引，对肿瘤等体积切除，达 到治疗目的。 • 对于颅内囊性肿瘤，可采用定向排空加 内分流，垂体微腺瘤，经鼻蝶窦入路立 体定向热凝术改变泌乳现象。 颅内血肿定向排空术 • 自1978年Backlund设计成功立体定向血 肿排空器，应用获得成功，简化血肿清 除术引起世人关注。以后又作了多改进， 螺旋针变细4—2mm，血肿排空后使用压水 囊。1990年Hondo将超声波吸引器用于颅 肿排空术。Ito又介绍立体定向水流冲击 吸引lgnyen介绍CT监测下浣注吸引血肿 排空以及人路穿刺抽吸。上述方法可排 空全部或大部分 颅内动脉瘤 • 颅内动静脉畸形：在70年代由Kandel、 Alksen采用立体定向法应用于临床， • 夹闭法，定向穿刺凝固法，由于技术设 备及病例选择关系，尚难发展和推广。