医院方媛脑功能重塑和术

神外前沿讯，目前，神经电生理监测在神经外科手术中应用越来越广泛，如何理解脑功能重塑和神经电生理监测的关系？如何结合神经电生理和影像学技术，辅助术中定位脑深部白质纤维束？神经电生理监测和功能核磁共振的一致性如何？

近日，就这些问题，神外前沿新媒体专医院神经外科神经生理监测导航组组长方媛医师，访谈要点如下：

神外前沿：神经外科神经生理监测导航组是负责哪些工作？

方媛：医院神经外科是把所有神外辅助专业放到一起，主要工作内容包括神经导航和神经电生理监测。其中神经电生理监测从术中延伸到围手术期神经功能评估，相当于组建一个平台专业，为科室所有亚专业服务。现在看来可以把功能和影像技术更好的结合起来应用。

神外前沿：目前的工作中影像和电生理能够融合吗？

方媛：应该叫结合或联合更合适一些，因为这两项技术机制不同，各有所长，不能互相替代。

医院神经外科唤醒手术团队

神外前沿：功能核磁共振（bold-fMRI、DTI）和电生理监测的吻合程度是多少？

方媛：直接电刺激技术是脑功能定位的“金标准”，与金标准相比，bold-fMRI运动功能区敏感性和特异性分别为92％（87.5％–％）和76％（68.1％–87.1％），语言区的平均敏感性和特异性分别为80％（64％–％）和71.5％（50％–89％）。DTI重建皮质脊髓束与电刺激技术相比，一致性是83-%，如果语言功能或其他高级功能定位，那一致性会低一些，而且研究间差异比较大，一致性在80%左右。但是功能影像技术在不断快速发展中，包括静息态功能核磁共振、高角度分辨率扩散成像（highangularresolutiondiffusionimaging,HARDI）和扩散频谱成像（diffusionspectrumimaging,DSI）等等，未来这些技术可能会提高其功能定位价值。

在脑胶质瘤手术中，功能核磁共振技术主要包括bold-fMRI和DTI。BOLD-fMRI信号不是神经活动的直接标志，是在神经血管耦合恒定不变的基础假设之上的对神经活动的间接测量，该信号取决于神经血管耦合，血流动力学反应，MR信号检测和复杂的时间序列分析。由于是间接测量，所以外科医生无法鉴别重要的应手术保留的关键功能区域和可切除的功能可代偿区域，导致可行手术治疗患者数量下降和根据fMRI确定的功能区行手术切除导致部分或次全切比例上升。就DTI技术而言，从技术的成像机制到其数据采集、计算、分析、重建全过程都存在影响其准确性的局限。其成像是基于水分子弥散的生物数学模型的间接重建，是一种间接的结构成像方式而非功能影像工具，无方向性，不能直接提供纤维束的功能信息，对交叉、分叉、吻合以及肿瘤周围水肿区域的纤维显示不佳。纤维到皮层处显示不佳，不能提供功能区皮层重要功能节点间连接的同步化信息。不同数据采集、生物数学模型，纤维束重建算法，以及包括种子点设置和阈值选择等导致差异很大。以上技术局限性导致出现假阴性和假阳性的结果，如果采用DTI作为手术决策工具，假阳性会降低接受手术治疗的患者的比例，降低肿瘤切除范围；假阴性会导致术后永久性神经功能废损。

神外前沿：以胶质瘤手术为例，未来电生理技术和导航，能否结合到一起？

方媛：在胶质瘤手术中，切除肿瘤的边界理论上只有一个，无论是解剖边界还是功能边界，术中的解剖边界可以参考术中超声、术中核磁共振、神经导航和术中荧光显影引导等辅助技术制定，术中功能边界可以在功能核磁共振或直接电刺激技术辅助下制定。依据多把尺子很难做出一个符合所有判断标准的决策。我的理解是术中要依据直接电刺激技术作为金标准，但要结合功能核磁共振、术中超声、术中荧光显影等影像技术，因为：1.我们对大脑的功能认识还不足，所以术中依赖影像技术如超声、荧光显影等技术明确肿瘤边界仍很重要；2.大脑深部白质纤维束的解剖结构非常复杂，在传统的神经外科培训中涉及很少，术者在术中肉眼下对于纤维束的走形分辨存在一定难度，功能磁共振在术前提供的大概位置信息，仍很重要。手术中，临近重要结构功能区附近，要明确定位该功能结构并判断其功能，还是要采用电生理监测技术。

神外前沿：以胶质瘤手术为例，如何提高电生理监测的准确度？

方媛：提高该技术的准确度的前提是要了解该技术的原理和局限性。以胶质瘤手术为例，“电生理监测技术”包括通常意义的电刺激“金标准”技术和全身麻醉下运动功能定位和监测技术。通常意义“金标准”是指唤醒手术下，50Hz（北美）/60Hz（中国/欧洲）低频双极电刺激（1-4mA）定位脑功能技术。全身麻醉下运动功能定位和监测技术是指，成串高频（-Hz）直接皮层电刺激，在脊髓或肌肉上记录运动诱发电位，可用于在全身麻醉下定位中央前回运动皮层及皮质脊髓束，并监测运动传导通路功能完整性。作为功能定位“金标准”技术，电刺激技术理论上不会出现假阴性，但错误使用方法仍可能导致。例如采用低于阈值的刺激，刺激电流被脑脊液分流，刺激位于后放电不应期，电刺激持续时间不够。以及测试任务选择不当，没有正确选择当前切除区域可能存在功能任务进行测试。假阳性原因包括，未正确辨别电刺激造成和一过性功能障碍和患者疲劳，没有分辨清楚术中痫性发作和电刺激导致的阳性反应。以及由于电流的扩散传导机制目前尚未明确，所以电流刺激仍可能由轴突扩散至其他网络，造成假阳性的发生。此外，由于脑功能的可塑性，术后脑功能慢性代偿也会造成假阳性的发生，例如术中切除辅助运动区（SMA），造成术后SMA综合征，但术后几乎都能代偿。

另外，电刺激导致痫性发作是常见并发症，也是术者非常担心的状况，各研究报道发生率在5-20%之间，Hugueduffau教授认为采用正确的刺激方式，即大骨瓣暴露功能区，采用阳性位点刺激法，刺激电量低于4mA，刺激时间不超过4s，不再同一皮层连续刺激两次，术中痫性发作发生率低至3.4%，一旦痫性发作局部采用冰乳酸林格液冲洗可很快中止。

神外前沿：导航在手术中的应用价值在哪里？

方媛：我觉得对于胶质瘤手术，神经导航应用的当前重点应该在于制定术前手术计划，大致判断病变和周围脑皮质和神经纤维束以及周围血管的关系。另外，导航在颅底手术中应用价值更大，因为其解剖结构位置相对更固定，较少涉及到术中脑漂移的影响。

神外前沿：有种观点认为，胶质瘤手术中如果完全按照电生理监测指导来切除，可能会造成无法完全切除，因为脑组织有代偿功能，超过电生理指导范围是仍然可以切除的？

方媛：像上面提到的那样，由于脑功能的可塑性，术后脑功能慢性代偿也会造成假阳性的发生，例如术中切除辅助运动区（SMA），造成术后SMA综合征，但术后几乎都能代偿。Hugueduffau教授提出来一个大脑个体间解剖功能变异的两级模型，提出皮层的高度变异性和皮层下结构的低度变异性，以及皮层功能重塑性高而皮层下功能重塑性低。但是由于目前我们对大脑的认识仍然非常有限，所以对于具体神经结构的重塑性认识仍然不足。

神外前沿：高血压脑出血和脑胶质瘤都涉及纤维束损伤，但为什么脑出血不做电生理监测？

方媛：脑血管病手术包括颅内动脉瘤手术、功能区AVM手术是需要进行神经电生理监测的，高血压脑出血手术多为急诊手术，来不及进行神经电生理监测，但更重要的原因是高血压脑出血好发部位是基底节，造成神经功能废损是因为血肿快速形成，对周围重要功能结构的挤压和破坏，手术入路通常为颞中回入路，手术操作通常是局限在血肿内，对运动皮质和皮质脊髓束都不大会造成损伤，所以在这种情况下进行神经电生理监测的价值比较小。

而胶质瘤（主要指低级别胶质瘤），疾病发展是长期、慢性的进展过程，患者入院时如果有病变却没有显著神经功能废损，那该脑功能即进行了重塑（转移和/或代偿），术中可以根据电生理提示找出功能重塑的区域。

方媛，四川大学医院神经外科神经生理监测导航组组长，硕士生导师，中华医学会神经外科分会神经生理监测组委员、中国医师协会神经外科医师分会神经电生理学组委员、四川省医师协会神经外科医师分会神经电生理组副组长、成都医学会神经外科分会委员。四川大学华西临床医学院临床医学本科、四川大学华西临床医学院神经内科硕士、四川大学华西临床医学院神经外科博士、美国加州大学旧金山分校访问学者。应用神经电生理和影像工具进行神经外科围手术期神经功能评估和保护。

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