颅内肿瘤根据在颅腔内生长的解剖位置分为前、中、后颅窝肿瘤。其中儿童颅内肿瘤中54% ~70%位于后颅窝,且以恶性多见;而成人则以良性多见,儿童后颅窝肿瘤的发病率明显高于成人[1]。小儿后颅窝肿瘤恶性比例高,生存率很低,仅次于白血病,居第二位[2];后颅窝包含了小脑幕以下的小脑、脑干、第四脑室及桥脑小脑角、斜坡等功能性结构,同时还包括除了嗅神经和视神经之外的其余10对颅神经,由于其解剖结构复杂而被称之为手术禁区[3]。因此,术中无论损伤的是生命中枢的脑干或是其他脑功能结构还是任何一束颅神经都会带来不可逆的后果和严重并发症,甚至死亡[4, 5]。为了避免手术中对后颅窝复杂解剖结构的损伤,术中神经电生理技术应运而生。随着神经电生理监测技术的日益完善和成熟,尤其是手术中后组颅神经监测(intraoperative posterior cranial nerves monitoring, IPCNM)技术的临床应用,可以在脑功能损害或是后组颅神经功能异常时,及时警告术者,通过暂停手术或改变手术方式来避免继续损伤脑干等重要脑功能和后组颅神经。该技术为手术者提供实时的功能监测信息,为指导手术进程和提高手术的安全性奠定了坚实的基础[6, 7]。同时,该技术将成为手术中有效保护脑干等重要脑功能和后组颅神经的关键因素。因此,上海市儿童医院神经外科于2013年8月开始实施后颅窝肿瘤切除术中联合神经电生理监测,有效地为手术提供实时直观依据,从而保护了脑干和后组颅神经功能,降低了手术风险和减少手术后不良并发症的发生,提高了患儿的生活质量[7]。现报告如下。
材料与方法 一、一般资料回顾性收集2012年3月至2015年12月由上海市儿童医院神经外科收治的经CT或MRI证实为后颅窝肿瘤患儿作为研究对象,剔除术前评估已经出现后组颅神经功能损害症状者,本研究最终纳入42例后颅窝肿瘤患儿。将2012年3月至2013年8月收治的单纯行显微镜下肿瘤切除术的19例后颅窝肿瘤患儿纳入非IPCNM组,2013年9月至2015年12月收治的行显微镜下肿瘤切除过程中联合多模式神经电生理监测的23例后颅窝肿瘤患儿纳入IPCNM组。
42例患儿中男童23例,女童19例;年龄1~12岁,平均年龄(5.8±3.9)岁。临床表现:术前头痛呕吐35例,走路不稳、步态异常25例,癫痫6例,耳鸣2例。MRI显示肿瘤位于小脑蚓部20例,小脑半球11例,第四脑室8例,桥小脑角3例。病理诊断:星形毛细胞瘤14例,髓母细胞瘤18例,胶质瘤5例,室管膜瘤3例,听神经瘤2例。IPCNM组和非IPCNM组在性别、年龄、肿瘤部位、肿瘤性质和肿瘤大小等方面比较无统计学意义(P>0.05),两组具有可比性,具体见表 1。
诱导麻醉:咪达唑仑0.05 mg/kg, 丙泊酚2 mg/kg, 舒芬太尼0.2 μg/kg, 罗库溴铵0.6 mg/kg或苯磺顺阿曲库铵1 mg/kg。麻醉维持:丙泊酚泵注1~2 mg·kg-1·h-1,瑞芬太尼10μg·kg-1·h-1,吸入1%七氟醚+N2O(MAC < 0.5)[8]。将两种麻醉方式组合,术中不再使用肌松药物[9-15]。
三、电生理监测方法IPCNM组23例患儿术中全程联合神经电生理监测。采用XLTEK32(加拿大)术中监测仪;仪器位置妥善放置,避开麻醉机、显微镜、电刀等,防止仪器之间的电干扰而影响监测;仪器导线也应注意保护,针电极和粘电极的电极线不可随意悬空,应妥善固定于手术床沿,避免干扰和伪差的产生。术中监测项目分别为:后组颅神经监测(脑干听力诱发电位、后组颅神经肌电监测、神经刺激诱发肌电位)、躯体感觉诱发电位、运动诱发电位等[16-18]。
1.躯体感觉诱发电位(somatosensory evoked potentials, SEPs):主要反映深感觉上行传导功能的完整性,将波幅下降50%和(或)潜伏期延长10%作为预警标准[19]。
刺激电极使用粘电极放置在双上肢腕部正中神经,双下肢内踝胫后神经。记录电极按照国际会议建议10/20系统头皮电极放置法则,分别放置上肢Fz-C3、Fz-C4, 下肢Fz-Cz。参数设置:刺激强度上肢为10~20 mA,下肢为20~30 mA;刺激间期为100~300 us;刺激频率为2.1~4.7 Hz;带通滤波范围为30~300 Hz;陷波滤波器关闭;灵敏度2~5 μV/div;信号分析时间50 ms;重复信号平均次数200~500次。
2.运动诱发电位(motor-evoked potential, MEP):主要反映运动皮层和锥体束功能传导下行通路的完整性,将波形突然消失作为预警标准[20]。
刺激电极放置在C1 -C2或C3′ -C4′,记录电极放置双上肢拇展肌,双下肢中踇趾屈肌。参数设置:刺激强度为100~400 V;刺激间歇时间为2 ms(1~10 ms);刺激间期为0.2 ms(0.1~0.5 ms);系列刺激为5~10个/次;带通滤波范围为30~1 500 Hz;陷波滤波器关闭;信号分析时间100 ms;灵敏度50~100 μv/div。
3.脑干听力诱发电位(brainstem auditory evok-ed potentials, BAEP):通过监测听觉传导通路来评价脑干功能。将波形消失、潜伏期突然变化、进行性潜伏期延长、波幅下降作为预警标准。
记录电极位于头皮和双侧耳屏Cz-A1、Cz-A2,刺激声音选择宽带咔哒音。参数设置:刺激音咔哒声强度为100 dB, 对侧耳(非声音刺激侧)为60 dB的空白干扰音,重复信号平均次数200~1 000次,带通滤波范围为30~3 000 Hz,信号分析时间10~15 ms[21]。
4.后组颅神经自由肌电(free electromyography, fEMG)和刺激肌电监测(triggered electromyography, tEMG):主要反映后组颅神经功能的实时情况。本研究中后组颅神经监测包括面神经、听神经、舌咽神经、迷走神经、副神经、舌下神经,对其支配的相应肌肉记录肌电活动,可以直接实时反应术者的操作情况,如果出现自发肌电明显增多和(或)出现连续的暴发肌肉收缩电活动作为预警标准,及时提醒术者采取干预措施,避免神经发生不可逆损伤。而刺激肌电是鉴别颅神经与周围组织的直观方法,为术者提供指导性帮助,间接提升肿瘤全切率。
采用一对长1.5~2 m、直径0.5 mm专用抗干扰针电极监测后组颅神经相对应的双侧肌肉,监测三叉神经时,电极置于咀嚼肌;监测面神经时,电极置于眼轮匝肌、口轮匝肌和颏肌;监测副神经时,电极置于斜方肌;监测迷走神经时,电极置于环甲肌;监测舌下神经时,电极置于舌外侧肌。刺激电极为双极同心圆针。参数设置:增益为100~300 uV,滤波范围为30~3 000 Hz。诱发肌电刺激强度范围为0.1~1 mA,电流强度越小越安全[22, 23]。
四、手术方法本研究中手术均由同一组医师完成,均采用显微手术。第一阶段:麻醉生效后,剃头去污消毒;留置神经电生理探针,妥善固定;平卧位,再消毒,铺手术巾,取右侧额部冠状缝前中线旁弧形切口,逐层分离,颅骨钻孔,直径约0.8 cm,见硬脑膜后十字切开,脑针穿刺右侧脑室前角,测脑压,置入脑室段管,颅内约5 cm,连接Ommaya泵放置于右顶皮下,经皮连接外引流装置,创面内止血彻底,逐层关闭伤口。第二阶段:患儿改俯卧位,头架固定,消毒铺手术巾,取枕颈后正中竖形切口,沿中线逐层分离筋膜、腱膜、肌层、骨膜并分离,枕骨中线旁颅骨钻孔,铣下枕骨,上方至横窦显露,下方至枕大孔开放,形成约7 cm×6 cm骨窗,见硬脑膜,缓慢释放脑室外引流降颅压,逐步探查可见肿瘤,脑棉保护正常组织,协同电生理监测实时鉴别与指导,保护脑干、后组颅神经、血管组织,镜下切除肿瘤,打通脑脊液通路,创面内彻底止血,生理盐水排净积气,关闭硬脑膜后静观脑脊液渗漏和硬脑膜搏动情况,还纳骨板,可吸收颅骨固定夹固定,骨板外置负压引流管1根,皮外端固定,可吸收缝线间断逐层缝合至皮肤。
五、术前、术后评估方法及标准1.术前经CT或MRI证实为后颅窝肿瘤,记录肿瘤大小。
2.术后肿瘤切除程度评估:手术后24 h复查CT,评估肿瘤切除的程度。
3.术前术后后组颅神经功能评估:术前、术后1周、4周、12周、24周和48周分别进行后组颅神经功能评估。①采用(House-Brackmann,H-B)标准分级评估面神经功能。H-B标准分级为六级:Ⅰ级功能正常;Ⅱ级轻度功能障碍;Ⅲ级重度功能障碍;Ⅳ级重度功能障碍;Ⅴ级严重功能障碍;Ⅵ级完全性麻痹。②采用洼田吞咽能力评定法(water swallow test, WST)评估舌咽神经功能。WST根据评定条件如帮助的人、食物种类、进食方法和时间将其分为六级。Ⅰ级为任何条件下均有吞咽困难和不能吞咽;Ⅱ级为3个条件均具备则误吸减少;Ⅲ级为具备2个条件则误吸减少;Ⅳ级为如选择适当食物,则基本上无误吸;Ⅴ级为如注意进食方法和时间基本上无误吸;Ⅵ级为吞咽正常。③根据声音嘶哑情况评估迷走神经功能。④根据耸肩和转颈情况评估副神经功能。⑤根据伸舌偏斜情况评估舌下神经功能。
六、统计学处理采用SAS11.0软件进行数据处理,对于性别、部位、肿瘤切除率等计数资料采用频数分析,两组间比较采用χ2检验。比较手术前后面神经功能、舌咽神经功能、迷走神经功能、副神经功能和舌下神经功能采用配对χ2检验。对于年龄、肿瘤大小等计量资料采用均数±标准差(x±s)表示, 两组间比较采用独立样本t检验。以α=0.05为检验水准,以P﹤0.05为差异有统计学意义。
结 果 一、手术效果IPCNM组23例后颅窝肿瘤患儿,13例(56.52%)肿瘤全切;非IPCNM组19例后颅窝肿瘤患儿,10例(52.63%)肿瘤全切,肿瘤全切率差异无统计学意义(χ2=0.098,P=0.752)。
二、IPCNM组后颅窝肿瘤患儿手术前后后组颅神经功能评估IPCNM组术后1周H-B评估异常8例(34.78%),WST试验异常9例(39.13%),声音嘶哑7例(30.43%),耸肩转颈无力9例(39.13%),伸舌异常8例(34.78%),与术前比较,差异均有统计学意义(χH-B2=8.842,PH-B=0.003;χWST2=9.667,PWST=0.001;χ声音2=7.538,P声音=0.006;χ耸肩2=9.216,P耸肩=0.002;χ伸舌2=8.842,P伸舌=0.003);术后4周H-B评估异常5例(21.74%),WST试验异常7例(30.43%),声音嘶哑4例(17.39%),耸肩转颈无力6例(26.09%),伸舌异常5例(21.74%),与术前比较,差异均有统计学意义(χH-B2=5.122,PH-B=0.024;χWST2=7.538,PWST=0.006;χ声音2=4.001,P声音=0.045;χ耸肩2=6.301,P耸肩=0.012;χ伸舌2=5.122,P伸舌=0.024);术后12周H-B评估异常3例(13.04%),WST试验异常3例(13.04%),声音嘶哑2例(8.69%)耸肩转颈无力3例(13.04%),伸舌异常2例(8.69%),差异均无统计学意义(χH-B2=2.931,PH-B=0.087;χWST2=2.931,PWST=0.087;χ声音2=1.909,P声音=0.167;χ耸肩2=2.931,P耸肩=0.087;χ伸舌2=1.909,P伸舌=0.167);术后24周H-B评估异常1例(4.34%),WST试验异常1例(4.34%),耸肩转颈无力1例(4.34%),差异均无统计学意义(χH-B2=0.933,PH-B=0.334;χWST2=0.933,PWST=0.334;χ耸肩2=0.933,P耸肩=0.334);术后48周,神经功能评估均无异常,见表 2。
非IPCNM组术后1周H-B评估异常11例(57.89%),WST试验异常12例(63.16%),声音嘶哑9例(47.37%),耸肩转颈无力10例(52.63%),伸舌异常10例(52.63%),与术前比较,差异均有统计学意义(χH-B2=7.112,PH-B=0.018;χWST2=9.385,PWST=0.002;χ声音2=5.343,P声音=0.021;χ耸肩2=4.344,P耸肩=0.037;χ伸舌2=4.839,P伸舌=0.028);术后4周H-B评估异常8例(42.11%),WST试验异常9例(47.37%),声音嘶哑7例(36.84%),耸肩转颈无力8例(42.11%),伸舌异常7例(36.84%),与术前比较,差异均有统计学意义(χH-B2=4.839,PH-B=0.028;χWST2=5.343,PWST=0.021;χ声音2=4.839,P声音=0.028;χ耸肩2=7.875,P耸肩=0.014;χ伸舌2=7.875,P伸舌=0.014);术后12周H-B评估异常4例(21.05%),WST试验异常6例(31.58%),声音嘶哑5例(26.32%), 耸肩转颈无力6例(31.58%),伸舌异常5例(26.32%),差异均有统计学意义(χH-B2=4.941,PH-B=0.026;χWST2=7.875,PWST=0.014;χ声音2=6.364,P声音=0.012;χ耸肩2=4.941,P耸肩=0.026;χ伸舌2=6.364,P伸舌=0.012);术后24周H-B评估异常3例(15.79%),WST试验异常4例(21.53%),声音嘶哑2例(10.53%),耸肩转颈无力3例(15.79%),伸舌异常2例(10.53%),差异无统计学意义(χH-B2=3.601,PH-B=0.058;χWST2=4.041,PWST=0.054;χ声音2=2.334,P声音=0.127;χ耸肩2=3.597,P耸肩=0.057;χ伸舌2=2.149,P伸舌=0.143);术后48周H-B评估异常1例(5.26%),WST试验异常1例(5.26%),耸肩转颈无力1例(5.26%),差异无统计学意义(χH-B2=1.235,PH-B=0.267;χWST2=1.235,PWST=0.267;χ耸肩2=1.235,P耸肩=0.267),见表 3。
表 4和表 5显示IPCNM组和非IPCNM组后颅窝肿瘤患儿术后1周和术后4周后组颅神经功能评估差异有统计学意义(P < 0.05),其余时段比较无统计学意义(P>0.05)。
在近一个世纪的时间里国内外学者们都在不断摸索,如何才能在保护正常脑组织和重要神经血管结构的前提下,尽可能全部切除后颅窝肿瘤,从联合显微操作到术中电生理监测的配合,直到如今的神经导航高精准技术等多项目联合运用,让后颅窝肿瘤手术的安全性和疗效逐渐得到大家的认可。在成人后颅窝肿瘤中常见的桥小脑角肿瘤中,诸多研究发现术中联合神经电生理监测技术,可以提升肿瘤的全切率(91.38% ~95%)和面神经的解剖保留率(92% ~95.77%)[22, 24-26]。但对于小儿后颅窝肿瘤相关报道较少。在2013年国内有学者报道小儿脑干胶质瘤单纯镜下全切率为25.6%,术后并发症较多,预后均不理想,患儿平均生存率约为17个月[27]。本研究中,IPCNM组全切率为57.14%,非IPCNM组全切率为42.86%,差异无统计学意义。虽然本组研究与以往单纯镜下全切率相比有所提高,但是术中联合电生理监测并没有进一步提高全切率,这可能与积累病例数不够有关。
以往后颅窝肿瘤手术中容易损伤颅神经,术后会出现面瘫、吞咽功能障碍、声音嘶哑、肢体活动障碍等并发症,严重影响患儿的生活质量,甚至危及生命。在手术中联合电生理监测等先进技术,可以缩短术后颅神经功能异常的恢复时间和降低术后并发症的发生率。诸多国内学者研究发现,成人听神经瘤术中联合电生理监测可以有效保护面神经,术后3~6个月面神经功能恢复至H-B功能评估Ⅰ~Ⅱ级者约79.49% ~94.37%[22, 24-26]。而本研究发现IPCNM组患儿与术前比较,术后1周和术后4周的后组颅神经功能异常发生率较高,术后12周后组颅神经功能恢复都趋向正常;非IPCNM组患儿与术前比较,术后1周和术后4周和术后12周的后组颅神经功能异常发生率较高,术后24周后组颅神经功能恢复都趋向正常,该结果中有关面神经H-B功能评估恢复时间与前述相关研究基本一致[22, 24-26]。本研究还发现IPCNM组在术后1周和术后4周后组颅神经功能异常发生率较非IPCNM组低,因此术中运用后组颅神经电生理监测可以有效保护颅神经功能,进一步降低术后并发症的发生率。因此,彻底切除肿瘤的同时尽量完整保留颅神经的功能是后颅窝肿瘤手术最为理想的结果,而神经电生理监测将成为此类手术中不可或缺的部分,其中后组颅神经相对应的电生理监测显得尤为重要。
本研究针对实施后组颅神经相对应的电生理监测方面需要关注如下问题: ①自由肌电图改变。因为手术中当机械性牵拉临近颅神经时,热灼等操作可引出自发肌电图改变。如果术中出现单发或连续自发肌电图改变,表现为双相或多相高幅电位改变时,应及时提醒术者暂停(或减轻)操作或转移至其他手术视野操作,避免引起进一步的神经传导阻滞与神经功能损伤而造成术后永久性的神经功能障碍。本研究IPCNM组23例术中有20例出现一过性面神经、副神经和(或)迷走神经肌电异常改变,但经过术者及时调整手术操作后均消失,术后有17例出现后组颅神经功能低下表现,经过12周后组颅神经功能基本恢复正常。Samii等[28]也认为在操作时牵拉神经-肿瘤束时不能时间太长,应间歇性放松,以保护其功能。②刺激肌电的电量选择。当手术者需要鉴别神经与周围组织时应该使用刺激肌电产生诱发电位来判断,一般选择0.1~1 mA。有研究表明,刺激电流强度和神经功能保留率和恢复率呈负相关,肿瘤切除后引出复合肌肉动作电位所需刺激量阈值越小,术后神经功能保留越佳[22, 23, 29]。③后组颅神经监测在监测舌咽神经上存在困难,因为舌咽神经运动纤维支配的唯一肌肉是茎突咽肌,而这一肌肉不容易直接插入电极针。有研究发现可以将电极针插在软腭后间接地接收茎突咽肌的肌电活动,但不一定能记录到,目前临床应用较少,具有一定的局限性[30]。
临床上,对小儿颅脑手术中进行电生理监测研究较少,由于部分孩子年龄偏小,颅神经发育尚未成熟,造成多种诱发电位波形波幅的稳定性和重复性较差,容易误导术中的判断,而对手术造成不可逆的影响。因此,电生理监测需要探索的地方还有很多,今后要尽可能收集大量的临床数据,不断地进行对比研究,最终让其更好地服务于临床。
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