30T术中磁共振在脑胶质瘤切除中的应用研究

临床研究3.0T术中磁共振在脑胶质瘤切除中的应用研究葛光治张强杨艺白俊超徐如祥作者单位：100700北京，北京军区总医院附属八一脑科医院通信作者：徐如祥；Email：[e-mail]【摘要】目的探讨3.0T高场强术中磁共振在脑胶质瘤手术切除中的应用价值。方法回顾性分析2011年1月~2013年12月北京军区总医院收治的152例脑胶质瘤患者资料，其中单纯神经导航指导下切除肿瘤85例(导航组)，术中磁共振神经导航切除肿瘤67例(术中组)，术后1周内行磁共振检查，分析比较两组患者的肿瘤切除率以及患者预后的差异。结果152例患者均成功实施肿瘤手术切除，术中组肿瘤全切60例，次全切除4例，大部切除2例，部分切除1例，预后良好率94.0%，导航组全切除61例，次全切除8例，大部分切除9例，部分切除7例，预后良好率72.9%，术中组肿瘤切除率及预后都明显好于导航组。无磁共振不良事件发生，患者无感染。结论3.0T高场强术中磁共振神经导航技术有助于实时纠正术中脑移位误差，精确定位胶质瘤影像学边缘，指导临床最大程度切除胶质瘤，保留神经功能区，改善患者预后。【关键词】术中磁共振，神经导航，胶质瘤，切除率，预后3.0TintraoperativeapplicationofmagneticresonanceinresectionofgliomasGEGuang-zhi,ZHANGQiang,YANGYi,BAIJun-chao,XuRu-xiang.BayiBrainHospitalAffiliatedtoMilitaryGeneralHospitalofBeijing,Beijing100700,ChinaCorrespondingauthor:XuRu-xiang,Email:[e-mail]【Abstract】ObjectiveToinvestigate3.0Thigh-fieldintraoperativeMRIapplicationsinsurgicalresectionofgliomas.MethodsAretrospectiveanalysisof152casesofbraingliomapatientdatafromJanuary2011toDecember2013inourhospital,including85casesoftumorresection(navigationgroup)undertheguidanceofasimpleneuralnavigation,intraoperativeMRIneuronavigationresection67cases(iMRIgroup).MRIperformedwithinoneweekaftersurgery.Toanalyzethedifferencesbetweenthetwogroupsofpatientswithtumorresectionrateandprognostic.Results152casesweresuccessfullyimplementedtumorresection,intraoperativetumortotalresection60cases,subtotalresectionin4cases,subtotaltwocases,onecaseofpartialresection,theprognosisisgoodrateof94.0%,totalremovalofthenavigationgroup61cases,times8casesresection,subtotal9cases,partialresectionin7cases,theprognosisisgoodrate72.9%,intraoperativetumorresectionrateandprognosisaresignificantlybetterthanthenavigationgroup.NoMRI-relatedadverseevents,nopatientsinfected.Conclusion3.0Thigh-fieldintraoperativeMRItechnologyhelpsintraoperativebrainshiftinreal-timetocorrecttheerror,pinpointimaginggliomaedgetomaximizeclinicalgliomaresection,retainneurologicalareas,improvepatientprognosis.【Keyword】IntraoperativeMRI，Neuronavigation，Glioma，Resectionrate，Prognosis脑胶质瘤是脑内最常见的肿瘤，具有发病率高、复发率高、死亡率高及低治愈率等“三高一低”的特点。手术切除是胶质瘤治疗最常用的手段，然而影响患者术后生存期因素很多，手术全切除率与术后神经功能损伤是影响患者生存质量的重要因素。最大化的切除肿瘤和保护神经功能，延长患者的生存时间，提高生存质量已是共识。随诊技术的进步，各种先进仪器设备逐步被应用手术中来，术中磁共振神经影(intraoperativeMRI)导航技术已经成为胶质瘤手术治疗的重要辅助工具之一。我院于2011年1月起应用GE3.0T术中MRI及Brainlab神经导航系统，本研究回顾性分析自2011年1月至2013年12月收治的152例脑胶质瘤患者影像资料及手术切除情况，分析比较两组患者在手术全切率、预后等方面的差异，现报道如下。资料与方法一、一般资料收集2011年1月~2013年12月，我院152例诊断为非脑干区的脑胶质瘤病例，根据患者及家属的意愿及医生的手术要求，将其分为术中磁共振导航67例，单纯神经导航组85例。152例患者术前均行T2WI、3D-T1WI、DTI导航扫描。其中导航组男性51例，女性34例，年龄10~83岁，平均(45.9±7.8)岁。术中组男性41例，女性26例，年龄12~78岁，平均(43.6±8.4)岁；性别、年龄两组间差异无统计学意义(P0.05)。两组患者术后1周内均再次行MRI扫描复查。二、病理类型术中组患者中，少枝胶质细胞瘤10例，星型性细胞瘤29例，间变型星形细胞瘤13例，胶质母细胞瘤9例，混合型胶质瘤6例。病理分级：Ⅱ级24例，Ⅱ～Ⅲ级16例，Ⅲ级17例，Ⅳ级19例。导航组患者中，少枝胶质细胞瘤13例，星型性细胞瘤36例，间变型星形细胞瘤15例，胶质母细胞瘤12例，混合型胶质瘤9例。病理分级：Ⅱ级21例，Ⅱ～Ⅲ级18例，Ⅲ级22例，Ⅳ级24例。病理类型两组间差异无统计学意义(P0.05)。三、图像采集采用GE3.0TsignaHDxt磁共振仪器进行扫描，术前患者均采用相控阵八通道头颅线圈行轴位T2WI、3D-T1WI、DTI以及3D-T1WI增强扫描，术中采用六通道软体线圈进行3D-T1WI增强扫描，不强化肿瘤行T2WI扫描，根据病情需要增加DTI扫描。3D-T1WI增强采用静脉注射造影剂钆喷酸二甲葡胺(Gd-DTPA)，0.2ml/kg(或0.1mmol/kg)，最大剂量0.4ml/kg。术前、术中扫描序列参数相同：T2WI序列TR/TE=4860ms/102ms，NEXT1，层厚3.0mm，层间距0.0，矩阵256×256，FOV24×24；3D-T1WIBRAVO序列NEXT1，层厚1.2mm，层间距0.0，矩阵256×256，FOV24×24；磁共振弥散张量成像(DiffusionTensorImaging，DTI)TR/TE17000ms/86.4ms，NEXT2，层厚3mm，层间距0.0，矩阵128xl28，FOV24×24，进行6个方向的弥散加权成像，B值1000，同时进行一次B0弥散加权成像(B0，lowbvalue：0s/mm2)用于后期处理时消减成像区域外周噪声。四、导航计划磁共振扫描影像数据通过局域网传输到导航计划工作站(VectorVisionSkynavigationsystem，Brainlab，Feldkirchen，Germany)，用iPlan3.0软件制定术前计划。术前1天，手术者根据肿瘤的解剖影像及经验制定手术计划，确定手术入路。应用iPlan3.0的“objectcreation”模块进行肿瘤范围勾勒。对于不增强的低级别胶质瘤，肿瘤范围的描绘以T2WI图像显示的异常信号为基础，而对于增强明显胶质瘤，肿瘤范围以增强的区域为基础。利用“fibertracking”模块进行锥体束等纤维束重建，最大限度保护神经功能，术前计划完成后传输至导航工作站用于术中神经功能导航，导航影像可投射到手术显微镜中，可实现镜下导航(见图1)。注：左侧颞叶星型细胞瘤Ⅲ级，患者术前磁共振图像及DTI传至Brainlab工作站，术者制定术前计划，勾画肿瘤边界及周围重要的脑组织结构，保护的神经功能纤维束，指导手术入路。图1术前神经导航手术计划五、术中扫描及导航计划更新患者需要术中磁共振扫描时，撤出手术器械，患者进行无菌包裹，携带磁兼容呼吸机及监护仪，运用磁共振手术转运床将患者转运至磁体间进行扫描。扫描完成后，断开检查床，转运回手术室再继续进行手术。扫描后数据传输至工作站，融合术中与术前影像，重新勾画残余肿瘤及纤维束，将更新的导航计划传输至导航工作站内，使用更新的术中导航计划进行镜下导航。如此反复可行数次术中扫描或计划更新，直至肿瘤切除满意(见图2)。注：术中磁共振图像显示肿瘤残留，传输到工作站进行图像整合，保护神经功能区及桥脑等重要结构，进一步切除残余肿瘤。图2术中磁共振成像残余肿瘤检测六、术中残余肿瘤的影像学判定标准根据术中磁共振成像显示，术前增强扫描显示有强化的肿瘤，术中扫描该位置仍有强化，考虑残留；术前未强化肿瘤，术中扫描用T2WI判断是否有高信号肿瘤残留。七、术后评估病例均在1周内行高场强磁共振检查，评估肿瘤的切除率。切除率=(术前肿瘤体积-术后肿瘤体积)/术前肿瘤体积。切除率100%为全部切除，85%～99%之间为次全切除，70%～84%为大部切除，小于70%为部分切除。术后疗效评定：术后并发症(感染、脑脊液漏、肢体瘫痪、感觉障碍)少，症状改善或无变化为良好，术后并发症多，症状加重或新的功能障碍为差。八、统计学处理统计学分析采用SPSS13.0软件，计量资料用均数±标准差表示，采用t检验，计数资料采用χ2检验，设α=0.05为检验水准，P＜0.05为有统计学意义。结果一、手术时间比较152例患者均成功实施脑胶质瘤切除术。其中术中组进行1~3次术中磁共振扫描，每次术中平均准备时间约5min，根据序列要求的不同，扫描时间约10~30min。术中扫描完成后图像显示肿瘤切除范围达到术前计划，即结束手术，图像证实胶质瘤切除范围未达术前计划，则需要进一步扩大切除，其中进行1次术中磁共振扫描40例，2次术中扫描的14例，3次术中扫描的13例。平均术中扫描时间约为（28.1±4.2）min。二、手术切除程度比较术中组肿瘤手术全切60例，次全切除4例，大部切除2例，部分切除1例。导航组全切除61例，次全切除8例，大部分切除9例，部分切除7例，两组间切除程度差异具有统计学意义(P0.05)（见表1）。表1切除程度比较[例数(%)]Table1:Comparisonofthenumberofcasestheextentofresection(%)全切次全切大部切部分切术中组60(89.55%)4(5.97%)2(2.99%)1(1.49%)导航组61(71.76%)8(9.41%)9(10.59%)7(8.24%)注：X2=8.281,P=0.041三、术中及术后并发症全部患者未发生与磁共振检查技术相关的造影剂过敏，与电磁场、射频、噪音及空气层流等环境有关的意外及人员伤害情况，患者术后无一人感染，无手术不良事件发生，术后无明显神经功能缺失情况的出现。四、预后情况术中组预后良好63例，差4