前庭神经鞘瘤手术的术前预警--面神经成像技术|【中华神外】2016年第五期“名医讲堂”
神外资讯【中华神外】专栏，每周二发布一篇精选文章，每期首篇还将公布当期《中华神经外科杂志》目录，读者如对相关文章感兴趣，可点击链接进入神外资讯微商城，购买单期或订阅全年纸质杂志（原价18元/本，优惠价12元/本）。《中华神经外科杂志》编辑部将于每周五以挂号信的形式把杂志寄给读者朋友。
今天刊登的是天津医科大学总医院神经外科主任岳树源教授在《中华神经外科杂志》2016年第四期上发表的《前庭神经鞘瘤手术的术前预警--面神经成像技术》，欢迎阅读。
长按并识别二维码进入购买页面
点击左下角阅读原文或长按上方二维码识别进入杂志购买页面。
岳树源，天津医科大学总医院神经外科主任、主任医师、教授，《中华神经外科杂志》第四届编辑委员会委员，中华医学会神经外科学分会委员，中华医学会神经外科学分会脑血管病学组副组长，中国医师协会神经外科医师分会委员，中国医师协会神经外科医师分会颅底外科专家委员会委员，中国医师协会神经外科医师分会神经内镜专家委员会委员，世界神经外科协会联盟会员，天津市医学会理事，天津市医学会神经外科学分会副主任委员，天津市颅底外科学组组长，中华医学会神经外科学分会副秘书长。
面神经保护一直是前庭神经鞘瘤手术治疗中的一个重要议题。随着显微神经外科手术技术的进步，前庭神经鞘瘤的全切除已从非凡变为寻常，面神经功能的有效保留则逐渐成为手术治疗的首要目标。面神经作为前庭神经鞘瘤周围最为重要的神经结构，无论是显微手术，还是放射治疗，均应在术前对其位置、毗邻和形态有准确地评估，特别是对于大型前庭神经鞘瘤，在术中有意识地保护面神经结构免受损害尤为重要[1-2]。目前，国内外较多神经外科单位所报道的前庭神经鞘瘤面神经解剖保留率均已达到90%以上，但有效的面神经功能保留率却不甚理想，要改变这种现状，仅仅依靠显微手术技术本身恐难有新的突破。因此，如何综合利用现有的医学手段，进一步提高前庭神经鞘瘤的面神经功能保留率，是我们应该继续关注的问题。
前庭神经鞘瘤手术面神经保护的不稳定性
前庭神经鞘瘤手术的理想目标是全切除肿瘤，保护所有的神经功能，避免如角膜炎、角膜溃疡等并发症及其带来的相关精神疾病，从而确保良好的生活质量。在半个世纪以前，中、大型前庭神经鞘瘤手术在术中保留面神经结构称得上是突破性的手术成就，但如今此类手术若造成面神经功能损害，则被认为是令人遗憾的并发症。
面神经的保护主要受手术者的经验、肿瘤的大小、既往手术史及放射治疗史的影响：
①在切除大型肿瘤的同时保护面神经，即便是经验丰富的医生，也是一项充满挑战的任务；
②增大的肿瘤会造成面神经的移位和形态学的改变，扁平状、分散状的神经纤维很难与周围肿瘤组织和蛛网膜区分；
③若既往经历过手术或放射治疗的患者，变性的面神经纤维更加难以辨认，这均会增加面神经损伤的风险。
凡是具备前庭神经鞘瘤手术经验的医生均了解面神经的常规方位，并且能在神经电生理监测的辅助下从脑干端和内听道段寻找到面神经，但对于大型前庭神经鞘瘤，面神经在小脑脑桥角段的纤维走行则难以预测。因此，在术前明确面神经与肿瘤的毗邻、包裹关系，不仅可以帮助术者设计手术方案，而且能够缩短手术时间和增加手术的安全性。
应用于面神经保护的现代磁共振成像（MRI）技术
1. MRI技术支持下的面神经可视化成像
MRI技术的进步推动着面神经观察效果的改善。当前，用于观察面神经的MRI检查方法有多种，但无外乎两大类：
一类是SE序列中的三维快速自旋回波（3D-TSE）序列，其提供的是T2对比像；
另一类是梯度回波（GRE）序列中的三维稳态进动快速成像（FISP）序列，其提供的是T2*对比像。
相比而言，后者对面听神经的显示优于前者。对于FISP序列，临床上多使用真稳态进动快速成像序列，不同厂家其名称不同，如西门子公司称TrueFISP，GE公司称IESTA。其优点是成像速度快，呈长T2*的液体，如脑脊液呈明显的高信号，与神经组织形成明显的对比；缺点是容易形成磁化率伪影（带状伪影）。而三维稳态结构相干序列（3D-CISS）是基于True FISP序列改良而成，是利用两组交替和非交替的脉冲，连续采集2个True FISP序列的数据，这样可去除单一True FISP序列的带状伪影，获得更好的T2*对比像[3-4]。特别是在小脑脑桥角池，脑脊液与其他组织有天然的对比，T2成像序列如CISS能够完成正常人的面神经解剖成像，面神经脑池段及内听道内段能够得到完美展现，可准确描绘出毗邻小型前庭神经鞘瘤的面神经走形。此外，三维时间飞跃（3D-TOF）利用扰相梯度回波序列结合磁化传递和脂肪抑制技术使血管呈明显高信号，可进行血管成像。在脑神经成像上，其主要用来产生T1加权像，血管呈明显的高信号，而脑神经呈等信号，可显示神经与血管之间的关系[5-6]。
由于大型神经鞘瘤对小脑脑桥角区结构的影响，导致常规MRI检查难以显示面神经结构。Sartoretti-Schefer等[7]对22例前庭神经鞘瘤患者进行T2快速回波MRI扫描来确认面神经和肿瘤的关系，其中只有2例能够确认面神经受累情况以及与肿瘤的空间方位的关系，作者认为，肿瘤直径的增大及面神经形态的变化阻碍了面神经的成像。可见，应用以往常规的MRI技术无法在术前精确推测面神经与前庭神经鞘瘤的毗邻或包裹关系，前庭神经鞘瘤治疗中的棘手问题依然难以得到解决。
2. 弥散张量成像（DTI）的面神经示踪重建
基于DTI的白质纤维示踪技术已成为许多神经外科中心术前诊断不可或缺的部分，DTI技术常用来显示不同的纤维束，诸如锥体束、视辐射、弓状束、脊髓及内侧丘系[8-9]。近年来，应用DTI技术显示面神经等小纤维束取得了可喜进展，一些作者已将常规DTI纤维示踪技术应用于健康受试者及前庭神经鞘瘤患者的第Ⅶ/Ⅷ对脑神经。Taoka等[10]首先应用1.5T MRI采集信号，并运用MRI工作站重建出8例前庭神经鞘瘤患者的面神经。Hodaie等[11]通过3D Slicer软件完成了4例前庭神经鞘瘤患者的面神经重建。Gerganov等[12]得到的结果更加令人鼓舞，他们采用常规DTI技术，使用更薄的1.6mm层厚，在22例前庭神经鞘瘤患者中成功实现了20例的面神经重建。Chen等[13]利用DTI技术在手术前为3例前庭神经鞘瘤患者描绘出面神经的基本走行。相比之前的研究，Roundy等[14]采用了更高精度的DTI技术，即更多的弥散方向、更小的像素和更薄的层厚，来观察5例＞2.5cm的前庭神经鞘瘤面神经在小脑脑桥角区的走行，极薄的层厚可获取高质量的影像，避免过多的图像失真及信号丢失，面神经形态和位置的改变能够得到更准确地呈现。在此项技术的支持下，作者成功重建出5例大型前庭神经鞘瘤患者面神经从环绕肿瘤的脑干端到内听道内的解剖走行。相反，应用常规DTI技术，5例中的4例均难以成像。近年来，天津医科大学总医院神经外科对脑神经重建技术在正常受试者及颅底肿瘤患者中进行了相关探索[15]，近期对40例前庭神经鞘瘤患者应用面神经重建技术的治疗组和未应用面神经重建技术的对照组进行对比分析，发现治疗组明显优于对照组。故此认为，面神经重建技术在一定程度上可减少术中对面神经的骚扰，缩短手术时间，减少潜在的神经损伤。
前庭神经鞘瘤手术中面神经保护需要关注的问题
半个多世纪以来，神经外科的几次跨越式发展，均得益于现代影像学技术的重大突破。如今，DTI下的面神经示踪重建，在一定程度上避免在前庭神经鞘瘤手术中对面神经位置、形态的主观预测和盲目探查，术前即可预警神经损害的危险因素。但应当意识到技术、设备终归是手段，“以人为本”仍是神经外科临床诊治的基本原则，医生本身应当充分了解面神经示踪重建技术的应用前提和支撑条件，这是此项技术能够持久迎合、服务于临床工作的决定因素。
1. 合理的手术策略是面神经保护的必要前提
前庭神经鞘瘤的大小是影响术后面神经功能的主要因素，但不是决定因素。目前。前庭神经鞘瘤的治疗策略仍存在争议，推荐的治疗策略包括全切除或部分切除肿瘤，随后随访观察或对残留肿瘤进行放射治疗，或在更晚期全切除肿瘤。无论选择何种治疗方式，大型前庭神经鞘瘤的面神经因为被拉抻并极端变形，其功能保护均比较复杂。部分神经外科中心如Samii等[16]统计50例大型前庭神经鞘瘤（直径＞4cm）的全切率、面神经解剖和功能保留率等手术相关指标，选择经相同医疗团队治疗的小型前庭神经鞘瘤病例作为对照组，75%的患者手术后保留了较好的面神经功能。虽然对照组在面神经保留方面具备一定优势，但两组在致残、致死率方面差异无统计学意义。在显微神经外科手术技术与现代神经影像学的支撑下，对于前庭神经鞘瘤的手术，勿以直径大小作为衡量手术策略的羁绊，全切除肿瘤和面神经功能保留应当是手术的核心目标。而且，我们相信术前脑神经重建这一新兴技术，在进一步提高MRI质量，完善扫描参数调试后，不但术前面神经重建的质量会进一步改善，而且有可能重建出耳蜗神经的走形、位置和毗邻关系，提高前庭神经鞘瘤术后的听力保留率。
2. 建立一支满足神经外科需求的专业神经影像学团队
面神经保护的技术支撑在于建立一支满足神经外科需求的专业神经影像学团队。目前，我国诸多神经外科中心正在进行设备、技术的更新换代，不乏术中磁共振、多模态神经导航、术中电生理监测以及达到国际先进水平的术前、术中评估系统，甚至如复合手术室。前庭神经鞘瘤面神经的术前重建，就是依托最新的神经导航工作站或开源软件完成，但目前尚缺乏专业化的神经影像学团队完成影像重建的初始设计、技术操作和结果评价等一系列工作标准[17-19]。以天津医科大学总医院为例，从MRI信息采集至软件操作往往由神经外科研究生和住院医师完成，他们主要侧重于临床工作，但尚未积累较丰富的影像学技术经验；神经影像医生则侧重于前期MRI序列设置调试工作，不完全了解临床应用的反馈、诉求，缺乏对影像学技术应用的后续指导，这就可能出现评价标准的不统一、操作过程的不规范，从而影响重建结果的准确性、稳定性。MRI参数的设定、系统化的信息采集、流程操作和技术应用反馈调整是一个完备的系统工程，任何技术节点的变更均会影响最终面神经纤维束示踪重建的效果。故此，笔者建议建立服务于神经外科的神经影像学团队，不但有影像科神经专业组人员，还应包括了解临床应用需求的本专业高年资医生、以及科室专职神经影像学技术员。总之，专业化神经影像学团队也是神经外科中心建设的重要组成部分。
当前神经外科学和影像学技术并驾齐驱、协同发展，问题和机遇并存，影像学服务于临床，临床医生又在工作中逐渐反馈亟待解决的影像学技术问题，为影像医生提供持久的技术创新动力。相信在建立诸多临床医生参与的神经影像学团队后，不但能完善面神经和其他脑神经重建这一重要技术，而且能提供神经外科临床和影像学基础研究跨界融合的工作平台，实现颅底手术的术前预警、神经保护的常态化，促进神经外科的跨越发展。
1. Anderson DE, Leonetti J, Wind JJ, et al. Resection of large vestibular schwannomas: facial nerve preservation in the context of surgical approach and patient assessed outcome［J］. J Neurosurg, 2005, 102(4): 643 649. DOI: 10. 3171/jns. 2005. 102. 4. 0643.
2. Jung S, Kang SS, Kim TS, et al. Current surgical results of retrosigmoid approach in extralarge vestibular schwannomas［J］. Surg Neurol, 2000, 53: 370377; discussion 377378. DOI: 10. 1016/S00903019(00)001968.
3. Casselman JW, Kuhweide R, Deimling M, et al. Constructive interference in steady state3DFT MR imaging of the inner ear and cerebellopontine angle［J］. AJNR Am J Neuroradiol, 1993, 14(1): 4757.
4. Sun X, Liang C, Liu C, et al. Oculomotor paralysis: 3DCISS MR imaging with MPR in the evaluation of neuralgic manifestation and the adjacent structures ［J］. Eur J Radiol, 2010, 73(2): 221223. DOI: 10. 1016/j. ejrad. 2008. 11. 004.
5. Yousry I, Moriggl B,Dieterich M, et al. MR anatomy of the proximal cisternal segment of the trochlear nerve: neurovascular relationships and landmarks ［J］. Radiology, 2002, 223(1): 3138. DOI: 10. 1148/radiol. 2231010612.
6. Yousry I, Camelio S, Wiesmann M, et al. Detailed magnetic resonance imaging anatomy of the cisternal segment of the abducent nerve: Dorello's canal and neurovascular relationships and landmarks［J］. J Neurosurg, 1999, 91(2): 276283. DOI: 10. 3171/jns. 1999. 91. 2. 0276.
7. Sartoretti Schefer S, Kollias S, Valavanis A.Spatial relationship between vestibular schwannoma and facial nerve on three dimensional T2weighted fast spinecho MR images［J］. AJNR Am J Neuroradiol, 2000, 21(5): 810816.
8. Kamada K, Todo T, Masutani Y, et al. Combined use of tractography integrated functional neuronavigation and direct fiber stimulation［J］. J Neurosurg, 2005, 102(4): 664672.DOI: 10. 3171/jns.2005.102.4.0664.
9. Nimsky C, Ganslandt O, Merhof D,et al. ntraoperative visualization of the pyramidal tract by diffusion tensor imaging based fiber tracking［J］. Neuroimage, 2006, 30(4): 1219 1229. DOI: 10. 1016/j. neuroimage. 2005. 11. 001.
10. Taoka T,Hirabayashi H, Nakagawa H, et al. Displacement of the facial nerve course by vestibular schwannoma: preoperative visualization using diffusion tensor tractography［J］. J Magn Reson Imaging, 2006, 24(5): 10051010. DOI: 10.1002/jmri. 20725.
11. Hodaie M, Quan J, Chen DQ.In vivo visualization of cranial nerve pathways in humans using diffusion based tractography［J］. Neurosurgery, 2010, 66(4): 788795; discussion 795796. DOI: 10.1227/01. NEU. 0000367613. 09324 .DA.
12. Gerganov VM, Giordano M, Samii M, et al. Diffusion tensor imaging based fiber tracking for prediction of the position of the facial nerve in relation to large vestibular schwannomas［J］. J Neurosurg, 2011, 115(6): 10871093. DOI: 10. 3171/2011. 7. JNS11495.
13. Chen DQ, Quan J, Guha A, et al. Three dimensional in vivo modeling of vestibular schwannomas and surrounding cranial nerves with diffusion imaging tractography［J］.Neurosurgery, 2011, 68(4): 10771083.DOI: 10. 1227/NEU. 0b013e31820c6cbe.
14. Roundy N, Delashaw JB, Cetas JS. Preoperative identification of the facial nerve in patients with large cerebellopontine angle tumors using high density diffusion tensor imaging［J］. J Neurosurg, 2012, 116(4): 697702. DOI: 10. 3171/2011. 12. JNS111404.
15. 马峻，苏少波，赵岩，等. 弥散张量成像的脑神经示踪重建及临床应用研究［J］. 中华神经外科杂志，2014, 30(2): 175178. DOI: 10. 3760/cma. j. issn. 10012346. 2014. 02. 021.
16. Samii M, Gerganov VM, Samii A. Functional outcome after complete surgical removal of giant vestibular schwannomas［J］. J Neurosurg,2010, 112(4): 860867. DOI: 10.3171/2009. 7. JNS0989.
17. Egger J, Kapur T, Fedorov A, et al. GBM volumetry using the 3D Slicer medical image computing platform［J］. Sci Rep, 2013, 3: 1364. DOI: 10. 1038/srep01364.
18. Fedorov A,Beichel R,Kalpathy Cramer J,et al.3D Slicer as an image computing platform for the Quantitative Imaging Network［J］.Magn Reson Imaging,2012,30(9):13231341.DOI:10.1016/j.mri.2012.05.001.
19. Oyama R, Jakab M, Kikuchi A, et al. Towards improved ultrasound based analysis and 3D visualization of the fetal brain using the 3D Slicer［J］. Ultrasound Obstet Gynecol, 2013, 42(5): 609610. DOI: 10. 1002/uog. 12484.
往期回顾
长按并识别二维码进入购买页面
点击左下角阅读原文或长按上方二维码识别进入杂志购买页面