术中实时超声在颅脑手术中的应用研究

术中实时超声在颅脑手术中的应用研究孙杰聂晟胡勤乐冯楠张作洪费冰蔺志清宁波市第一医院神经外科（315010）【摘要】目的探讨术中实时超声在神经外科手术中的应用价值。方法收集2007年1月至2010年4月69例神经外科手术术中超声影像资料。与术前CT、MRI结合，观察正常脑组织、脑室和中线结构等的超声图像；记录颅内病变的大小、形态、深度和内部回声；在超声实时引导下穿刺；利用多普勒技术探测病变周围大血管分布情况。并将术后CT或MRI与术中超声图像对比，了解病变切除程度。结果术中69例病变均在超声影像上清晰显示，其中位于脑内深部36例病灶准确定位，33例脑内肿瘤边界较清晰，6例发现病灶残留，得以进一步切除，8例结合彩色多普勒技术探测病灶与周围脑血管的毗邻关系及局部血流速度，区分动、静脉。结论术中实时超声可清晰显示颅脑正常结构和颅内病变部位、大小、形态，可对深部小病灶进行准确定位，实时指导手术入路和手术进展，判断病变有无残留；能在超声引导下进行穿刺手术，并观察有无出血等并发症；可以评价病变周围大血管的分布状况，避免损伤。[关键词]实时超声神经外科手术多普勒Applicationofreal-timeultrasoundinneurosurgicaloperationSunJie,NieSheng,HuQin-le,FengNan,ZhangZuo-hong,FeiBing,LinZhi-qingNingboNo.1Hospital.315010.[Abstract]Objectivetoexplorethevalueofreal-timesonographyappliedinneurosurgery.Methods69casesofbrainlesionsfromJanuary,2007toApril,2010wereproceededwithreal-timesonography(typeBultrasound)duringoperation.wecollected69casesofbrainlesionsusingtypeBultrasoundimagingtechnologyduringtheoperationfromJan.2007toApr.2010.Fromtheultrasonicimages,normalstructuresandcharacteristicofthelesionswereeasilydifferentiated.Sonographywasappliedinthreemainways:1)Measurethesizeanddepthofthelesion;2)punctureUnderb-sonographyreal-timeguiding;3)Usedopplertechniquetodetectthedistributionofthegreatvesselsaroundthelesionusingdetectionofregionalbloodflowvelocity.ResultsAllthelesionswereclearlydisplayedinultrasoundimages.36intracephaliclesionswereaccuratelylocated,and6caseswereguidedwithsonographytoresecttheresidualtumor.Thevesselsadjacenttothetumororintra-tumorweredistinguishedwithDopplerultrasound..ConclusionIntraoperativeultrasoundwasagoodreal-timeimaging,whichhadadvantagesindetectionoftumorsize,location,intumordifferentiation,andalsoinmonitoringthevessels.So,real-timesonographywasagoodassistantduringneurosurgery.theapplicationofintraoperativereal-timeultrasoundusedinthebrainoperationcanbeclearlyshowsthenormalcraniocerebralstructureandtheposition,size,shapeofthelesion,thengiveusaniveaudiagnosis;accuratelocationofthosedeep,smalllesions,real-timeguidanceofsurgicalapproachandsurgicalprogress,judgmentwhetherthereistheresiduallesion;themanagementforpunctureoperationsunderb-sonographyguidance,andobservewhetherthebleedingandothercomplications;canevaluatethedistributionofthegreatvesselsaroundlesions,toavoidinjury.[KeyWords]Real-timeultrasonography;Neurosurgicalprocedures;Doppler随着技术及设备的逐步改善，超声在颅脑手术中的应用受到关注，使用专业的神经外科超声探头可确切、可靠的实时指导手术进程，明显提高病变切除率、更好的保护正常脑组织。我科自2007年1月以来,应用ALOKA公司的SSD-4000型彩色超声诊断仪，完成69例超声引导颅脑手术，效果良好，现报告如下。1资料与方法1.1临床资料选取2007年1月至2010年4月，术中采用超声影像技术的69例颅脑病变病例。男40例,女29例。年龄21～72岁,平均38岁。肿瘤病变33例，其中胶质瘤16例，海绵状血管瘤4例，脑膜瘤8例，转移性恶性肿瘤3例，血管母细胞瘤2例，颅内血肿24例，脑室出血7例，脑脓肿1例，动静脉畸形（AVM）4例，患者手术前均常规行头颅CT和/或MRI检查明确诊断，4例AVM均经DSA造影确诊。1.2仪器方法使用日本ALOKA公司的SSD-4000型彩色超声诊断仪,配有两种术中专用探头。凸弧形神经外科术中专用探头，频率3-8MHz；笔式术中穿刺探头，探头侧面有凹槽并配有穿刺架，探头频率3-8MHz。脑室穿刺针在超声支架的引导下可直达病灶或目标。常规开颅去除骨瓣后，暴露硬脑膜。在探头上涂以耦合剂,再用无菌塑料套紧密包裹探头,硬脑膜上（或脑组织表面）喷洒生理盐水以保证探头与组织良好接触。分析水平位、冠状位、矢状位扫描所得声像图，与术前CT、MRI结合，观察正常脑组织、脑室和中线结构；观察病变大小、形态、内部回声；对病变的大小、深度进行测定；在超声实时引导下穿刺；利用多普勒技术探测病灶内的血流信号,同时观察病灶周围有无大血管通过。病灶切除后,残腔灌注生理盐水,再行超声探测病灶切除程度和有无深部出血。如需穿刺操作，可让助手固定探头于最佳显示位置，术者在超声实时监测下将穿刺针置入，缓慢抽吸。结果术中69例病变均在超声影像上清晰显示，其中位于脑内深部36例病灶准确定位，33例脑内肿瘤边界较清晰，6例发现病灶残留，得以进一步切除，4例肿瘤及4例动静脉畸形结合多普勒技术探测病灶与周围脑血管的毗邻关系及局部血流速度，区分动、静脉。经术中超声实时指引，33例肿瘤及4例动静脉畸形均达到全切，24例颅内血肿清除干净，7例脑室出血术中穿刺精准，1例脑脓肿穿刺定位准确，脓液清除满意。近期随访，均无与术中超声扫描操作相关的并发症如颅内感染等。讨论20世纪80年代，有人在颅脑手术中使用超声对病灶进行定位和引导，判断术后有无残余肿瘤[1]。但是由于当时探头的体积较大，操作不便，且成像清晰度低。近几年5~7.5MHz的神经外科术中专用探头的问世，大大提高了术中实时超声探查脑组织的灵活实用性，国内外学者们对术中超声的研究更为深入,涌现出了许多先进的术中超声检查新技术,促进了颅脑手术介入超声的发展和在临床上的应用。超声能清楚地显示含液腔（如脑室），因而可作为标志物，其他较为固定的高回声标志物有大脑镰、小脑幕、脑沟/裂和脉络丛等。也可用人工标志物，如在接近病变的脑沟内放置止血材料（高回声），以便计划手术路径[2]。

一、定位脑内深部病灶

颅脑手术的质量，很大程度取决于术中对病灶的精确定位以及减少手术损伤。打开颅骨后不能直接观察到病灶。精准的定位能缩短手术时间，减少探查引起的手术创伤。故先后出现了术中应用CT或MRI以及运用神经导航精确定位的方法，但存在操作不便、价格昂贵、占用空间大、缺乏实时成像的缺陷,且目前仍无法解决术中开骨瓣后脑组织偏移问题。术中超声提供的是实时信息，可在手术过程中反复操作，能满意的用于定位脑内病灶，指导手术轨迹，能避免多发病灶中较小病灶的遗漏。此次69例病灶均可在超声影像上显示，显像效果理想。33例深部病灶先用脑室穿刺针在超声引导下穿刺，直达病变表面。拔出穿刺针，沿穿刺形成的轨迹切开大脑皮质，均顺利到达病灶。由此，超声对深部病灶定位准确，使用方便安全，有一定的临床应用价值（图1）。

二、实时监测、引导、评价手术进程

颅脑手术中，常需要充分暴露病灶，又要求最大限度控制对正常脑组织的损伤。随时监测手术的进行情况，无疑能提供有力帮助，提高手术安全性。应用超声在硬膜打开前扫描，确定肿瘤的位置、大小，与皮层表面的距离，从而设计合理的硬膜切口及手术轨迹。切开皮层后，由于术野不规则，在术野内注满无菌生理盐水充当偶合剂，将探头表面接触液面即可清晰成像。金属与硅胶管在超声扫描时均呈强回声，将脑室穿刺针或硅胶引流管置于术野中做参照，可以使手术进程更清楚直观。以往术中评估肿瘤例如胶质瘤的切除程度，往往是依据术前影像学资料，结合对组织不同色泽和质地等肉眼观察来判断，难免会有肿瘤残余。超声可在术中实时地监测病灶的切除程度，有效提高病灶切除率。MaaroufA.Hammoud[3]等曾对70例胶质瘤和转移瘤的病人在超声指导下的开颅手术，术后MRI随访证实全切率为100%。本文69例颅脑病变患者中，有6例在手术结束时进行超声检查，发现肿瘤残留，予以手术切除。术后复查MRI，与术中判断完全吻合。颅脑手术，尤其是颅脑外伤急诊手术过程中，若出现急性脑膨出，应用实时超声往往能即时发现非手术野的出血及遗漏的血肿，争取抢救时机。三、引导穿刺

为了缓解颅内高压、降低脑张力以及放置各种引流导管，术中往往需要进行脑室穿刺。常规的枕入法、额入法和侧入法均属于经验性的盲穿操作，并不能保证100％的成功率。非常实用，特别是小脑室，非经典部位穿刺等，可代替立体定向。Benediktsson[4]等人都曾对超声引导穿刺进行报道，且均取得满意的结果。超声能在直视下进行穿刺，简单、省时，可重复使用，有不可替代的优势。应用超声可在损伤很小的情况下，对脑室及深部的囊肿、脓肿进行穿刺。脑脓肿可采用穿刺后注入抗生素的方法，结束后，再进行超声波扫描，可除外出血等并发症。对于自发性颅内血肿，可在B超引导下用脑室穿刺针穿刺血肿，然后进行抽吸，不必切开皮层，可免去手术探查和反复穿刺的过程直达病灶，大大缩短了手术时间，更主要的是减少了探查过程中对正常脑组织的损害。抽吸结束后观察有无再出血。四、多普勒技术的应用

超声多普勒技术是其他影像学所不具备的，在颅脑手术中同样可以得到很好的应用。利用超声多普勒技术，可以显示颅内血管，并观察测定其血流动力学状况，区分动、静脉。因此有助于术中避免损伤血管。AVM在彩色多普勒下显示为特有的五彩镶嵌的图像，显示AVM的整体轮廓，供血动脉与引流静脉的位置（图2），为手术提供许多信息[5]。颅内肿瘤在彩色多普勒下，可根据彩色血流信号，显示肿瘤内部的滋养血管，以及肿瘤周边正常脑实质内的血管树。通过这种实时的观测，可以做到精确止血，避免多余的操作。另一方面，通过对血管走行的观察，可以减少手术操作对血管的误伤，甚至可以通过手术路径的选择从而避免损伤重要血管。因而大大减少了术中出血，减小了手术创伤，提高手术的精确度。

五、目前的B型超声影像技术存在的不足：1、与CT和MRI影像相比，图像清晰度和分辨率不高；不同的成像信号源可产生相似特征的回声信号，不利于组织间差异的区分。因此，病变定性能力不足。2、因为存在颅骨的遮挡，不能用于开颅术前检查。3、由于超声提供的是非标准的扇形切面影像，与神经外科医生所熟悉的正常断面解剖有一定差别，故只有熟悉脑部非标准面断层解剖标志，才能正确认识术中B超显示的病变影像。小气泡和电凝的微血栓能引起高回声伪差，即所谓“边缘效应”，由粗糙的术腔壁产生，可被误认为肿瘤残余[6]。总之，本研究表明，术中实时超声的应用，获得即时信息协助进行术中决策，用于颅脑手术中可显示颅脑正常结构和病变部位、大小、形态，作出定位诊断；对深部小病灶准确定位，实时指导手术入路和手术进展，判断病变有无残留；能在B超引导下进行穿刺手术，并观察有无出血等并发症；可以评价病变周围大血管分布状况，避免损伤。术中超声是一项简便快捷,技术可靠的影像工具,可提供病变的解剖与形态学的细节信息,从而提高了颅脑外科治疗的准确性、安全性和治疗效果,尤其适用于深部和功能区病变。随着超声影像技术的发展、改进，术中超声将获得广泛应用。参考文献[1]AuerLM,vanVelthovenV.Intraoperativeultrasound(US)imaging.ComparisonofpathomorphologicalfindingsinUSandCT.ActaNeurochir[J].1990,104(3-4):84-95[2]周大彪，张懋植，张伟等.颅内肿瘤的术中超声成像及技术应用[J].中华超声影像学杂志,2005,5:455[3]HammoudMA,LigonBL,SoukiR.Useofintraoperativeultrasoundforlocalizingtumorsanddeterminingtheextentofresection:acomparativestudy