2. 苏州大学附属儿童医院麻醉科,苏州 215025
2. Department of Anesthesiology, Affiliated Children's Hospital, Soochow University, Suzhou 215025, China
儿童脑干肿瘤是一组异质性疾病,占儿童颅内肿瘤的10%~20%,是儿童颅内肿瘤患者死亡的重要原因[1]。儿童脑干胶质瘤(brain stem glioma, BSG)占脑干肿瘤的85%以上。儿童BSG患者中10%~15%为低级别胶质瘤,生长缓慢,预后较好[2]。儿童弥漫内生型脑桥胶质瘤(diffuse intrinsic pontine glioma, DIPG)占儿童BSG的80%左右,病理结果多为高级别胶质瘤,预后极差[3];BSG患儿因年龄小、手术部位特殊,而具有较高的手术风险,例如术后呼吸麻痹、球麻痹、偏瘫、面瘫等。如何降低手术风险,减少术后神经功能并发症,提高患儿术后生活质量以及后续综合治疗的耐受性是目前儿童BSG手术治疗的关注点。术中神经电生理监测可以在手术中监测并评估患儿神经功能,指导手术操作,提高手术的安全性。
材料与方法 一、临床资料回顾性分析苏州大学附属儿童医院2016年1月至2021年9月期间收治的18例儿童脑干胶质瘤患儿临床资料,均于神经电生理监测下完成肿瘤切除术。其中男12例,女6例;年龄(6.33±3.16)岁,见表 1。以脑干神经核团症状、锥体束长束征和脑积水颅内压升高为主要临床表现群。18例患儿中表现为头痛7例,呕吐6例,肢体无力9例,吞咽困难、呛咳4例,眼震2例,面部抽动1例,无症状脑外伤后意外发现1例。患儿术前均行头颅MRI检查,MRI显示肿瘤主体位于中脑3例,桥脑5例,延髓10例。按照Choux等[4]BSG分类:局灶内生型5例,外生型7例,弥漫内生型2例,延颈髓型4例。
病例纳入标准:①脑干肿瘤较大,存在明显占位效应;②存在肿瘤相关临床症状;③随访过程中肿瘤进行性增大;④存在脑积水表现;⑤术前无严重颅神经障碍,尤其无后组颅神经障碍或脑干功能衰竭表现;⑥既往无癫痫病史。符合①~④项中任意一项或多项,并包括⑤和⑥项的患儿符合术中电生理监测研究入组条件,并行电生理监测下肿瘤切除手术。
二、神经电生理监测内容包括脑干图(mapping),体感诱发电位(somatosensory evoked potential, SSEP),运动诱发电位(motor evoked potential, MEP),脑干听觉诱发电位(brainstem auditory evoked potential, BAEP)和肌电图(electromyography, EMG)等。
三、手术及麻醉方法手术采用神经电生理监测及导航辅助下脑干肿瘤切除术。手术前与麻醉医生沟通神经电生理监测注意事项,自气管内插管及调整手术体位后即采用全静脉麻醉,术中避免使用吸入麻醉药和肌肉松弛药,以减少对监测项目的干扰。方案如下:麻醉诱导使用丙泊酚2~3 mg/kg、芬太尼2~4 μg/kg和罗库溴铵0.6~1 mg/kg,酌情使用少量吸入麻醉药。术中采用丙泊酚4~10 mg·kg-1·h-1、瑞芬太尼0.1~0.4 μg·kg-1·min-1持续静脉泵入维持麻醉,维持阶段不使用任何肌肉松弛药[5]。手术开始后保持患儿体温和血压平稳,颅骨骨瓣打开后取BAEP、SSEP、MEP基线,作为术中监测对照标准,评估术中脑干神经传导束的完整性;使用脑干直接电刺激Mapping确定脑干核团功能;使用肌电图监测手术对颅神经的牵拉情况。手术在神经电生理持续监测下,尽可能减少对脑干核团、颅神经及传导束的牵拉和损伤。
四、术后治疗及随访方案术后均需重症监护,观察围手术期神经功能变化及并发症情况。患儿均行术后72 h内头颅MRI平扫和增强扫描,以评价手术切除情况。基于目前对于BSG的切除程度尚未达成共识,不主张以牺牲神经功能来提高肿瘤切除率[6-7]。我们通过磁共振研判把本组患儿术后肿瘤切除程度暂时分为﹥80%,50%~80%以及﹤50%三个级别来进行分析。按照术后病理情况、切除范围采取单纯化疗或联合放疗。术后3~6个月临床复查及头颅MRI复查评估术后神经功能及肿瘤复发或残余肿瘤生长情况。采用Karnofsky功能状态评分(KPS评分)评估患儿术前和术后1个月(放化疗前)的神经功能情况。
五、统计学处理采用SPSS 18.0进行统计学分析。计数资料采用频数分析;手术前后KPS等计量资料采用x±s表示,两组间比较采用配对t检验。P < 0.05为差异有统计学意义。
结果 一、病理学结果及肿瘤切除情况术后均经病理学检查证实为BSG,根据世界卫生组织肿瘤分级,Ⅰ级10例(其中毛细胞型星形细胞瘤8例、节细胞胶质瘤2例),Ⅱ级2例(均为弥漫性星型细胞胶质瘤),Ⅲ级1例(为间变型星形细胞瘤),Ⅳ级5例(均为弥漫性中线胶质瘤)。
术后头颅MRI检查显示,切除程度﹥80% 15例(15/18),为切除﹥80%组;切除程度50%~80% 3例(3/18),为切除50%~80%组。见图 1。
常规监测包括BAEP、SSEP、MEP等。17例术中及术后波形无改变,1例MEP显示波幅下降超过50%,但MEP电位持续存在而未消失。15例术中持续监测动眼神经、三叉神经、面神经、迷走神经、副神经以及舌下神经支配肌肉的肌电图。11例术中使用了Mapping技术确定脑干核团,术中监测核团功能稳定,7例未使用Mapping监测(3例为中脑肿瘤,4例为早期病例)。
三、并发症本研究无一例发生呼吸衰竭、球麻痹以及应激性溃疡等严重并发症,无围手术期死亡病例。术后神经功能障碍短暂加重2例(偏瘫),经康复治疗,于术后1个月恢复至术前水平。
四、术前和术后1个月(放化疗前)神经功能评分情况18例术前KPS评分为(86.11±9.79)分。术后1个月(放化疗前)KPS评分为(73.89±21.46)分,差异有统计学意义(t=3.96,P < 0.01)。
讨论BSG是一组起源于中脑、桥脑和延髓的胶质瘤。20世纪80年代以前BSG曾被认为是一组均质性疾病。近30年来,随着神经影像学技术、分子生物学、肿瘤基因组学的发展,人们逐渐认识到BSG是一组具有高度异质性的疾病,突出表现为不同年龄组和不同部位的肿瘤具有不同的发病机制、生长特点及预后[7]。Liu等[8]对儿童低级别BSG进行分析发现,儿童和成人BSG在肿瘤大小、侵犯程度和临床预后上有明显差异,表现为儿童低级别BSG的预后明显好于成人。Green等[9]和Fisher等[10]报道,约80%的儿童BSG起源于桥脑,约20%起源于中脑、延髓和延髓-颈髓交界处;发生在桥脑的BSG常见为弥漫内生型,而起源于桥脑以外的BSG常为局灶型低级别胶质瘤。儿童BSG中DIPG的比例高,但适合手术切除的病例极少。本组18例BSG手术患儿中仅2例为DIPG。儿童局灶型BSG多为低级别肿瘤,以毛细胞型星形细胞瘤等低级别星形细胞瘤为主,手术治疗预后较好[11]。多数学者认为局灶型BSG是脑干BSG的手术突破口。
随着神经外科手术技术、神经影像技术、神经导航技术和神经电生理技术的发展,BSG的手术安全性和切除程度已取得了显著进步,但脑干仍然是中枢神经系统手术风险最高的部位[7]。如何保护并降低儿童BSG手术并发症以利患儿后续放疗、化疗的顺利进行,提高患儿术后长期生存质量是目前研究亟待解决的问题。
一、儿童BSG分型与神经电生理监测BSG的影像学可以提示肿瘤部位以及对神经核团和传导束的影响,因此影像学分型对术前规划神经电生理监测的内容有指导意义。Choux等[4]分析肿瘤的生长方式结合生长部位将儿童BSG分为弥散型,局灶内生型,局灶外生型以及延颈髓型四大类。术中经神经电生理监测分析肿瘤在脑干的部位及对传导束的影响后采取个性化组合手术治疗。弥散型BSG大多位于桥脑,在监测诱发电位SSEP、MEP和BAEP的同时,还需关注动眼神经、三叉神经、面神经核团反应,而术前已经出现的核团症状提示核团功能减退。局灶内生型BSG在选择脑干切开部位时,神经电生理监测脑干图Mapping技术可以提示核团及传导束被推挤情况,减轻切开部位对核团的影响。局灶外生型BSG同样需考虑肿瘤基底部位而选择重点监测核团,此型胶质瘤本身对传导束的影响可能较小。延颈髓型BSG术中重点监测SSEP、MEP和迷走神经、副神经以及舌下神经核团,BAEP则作为辅助监测手段。
因BSG分型的差异,手术入路的选择会影响神经电生理监测时电极的放置,术前需要做好规划,避免在手术区放置电极而影响手术操作。
二、儿童BSG监测内容儿童BSG术中神经电生理监测可以有效评估脑干功能的完整性。Deletis等[12]报道了术中监测脑干功能完整性的三组电生理项目:①脑干图Mapping和肌电图技术,通过手持神经探头的电刺激提供对神经核团的快速解剖识别;②诱发电位监测,可以评估神经传导通路(长束纤维)的完整性;③脑干反射监测技术,包括瞬目反射和咬肌反射等。Mapping技术和诱发电位监测是脑干肿瘤监测的必需项目,可以评估皮质脊髓束(corticospinal tract, CST)和脑干神经核团(cranial nerve motor nuclei, CMN);而脑干反射监测技术因其更易受到麻醉药物的影响而变得更具挑战,其中瞬目反射可能是一个良好的监测项目,咬肌反射目前正在研究中。
本研究中充分使用了Mapping技术、肌电图和诱发电位监测技术。术者采用Mapping技术于术中通过手持刺激器主动刺激脑干背侧,在颅神经相应支配肌肉进行信号记录,Mapping和肌电图技术可以监测动眼神经、三叉神经、面神经、迷走神经、副神经及舌下神经中的运动核团。其中面神经和舌下神经易被Mapping标注,术中选择距离神经核团更远的位置切开脑干,可减少术中核团损伤,降低术后神经麻痹,手术切除完毕后再次使用Mapping标注原核团核心部位,评估手术操作对核团功能的影响。本组病例中11例使用了Mapping,术中及术后波形稳定,术后无颅神经和核团症状;在术中持续监测责任肌肉的肌电图,评估手术操作对核团及颅神经的影响,避免持续肌电爆发。单个爆发的肌肉收缩反应通常与直接的神经受激惹有关,连续爆发的肌肉收缩反应通常与连续牵拉或压迫有关,手术中发现这两种肌肉收缩反应尤其是后者时要及时查找原因[13]。Prell等[14]认为术中一种特异的肌电反应“A-train”,可以预测术后面神经麻痹的发生,在后来的研究中发现这种特异的肌电反应存在假阳性,原因是中间神经可产生额外的“A-train”[15]。本研究也发现术中过度牵拉、压迫等操作可以诱发持续肌电爆发,此时停止牵拉或减轻牵拉力量,可有效降低肌电反应。但如何评价肌电爆发和术后神经功能障碍的关联仍需进一步研究。
本组病例中诱发电位监测技术包括SSEP、MEP和BAEP。SSEP指刺激周围神经在大脑皮质区记录到的电位,它在一定程度上反应了特异性躯体感觉传入通路、脑干网状结构及大脑皮质的机能状态;BAEP主要由音频刺激在大脑皮层记录到的诱发电位,检测内容包括了完整的听觉神经传导通路,即听神经的传入神经、脑干以及大脑皮层的状态。
MEP指术中经过电刺激或磁刺激运动皮质产生的下行电反应,经过皮质脊髓束,最后以复合肌肉运动电位的形式记录的电生理信号[13]。本组18例患儿均记录了SSEP、MEP和BAEP,18例患儿中存在个别项目记录不佳情况,考虑为肿瘤本身侵犯传导束或电生理刺激点或记录点位置不佳的可能。单独一种术中诱发电位监测在实际操作中很难起到有效保护作用[16]。目前神经电生理监测采用多模式联合监测,可以很大程度上减轻技术偏差或疾病本身的影响。如BAEP和SSEP联合监测用于颅底手术中脑干功能的监护[17]。本组病例中17例患儿诱发电位保持平稳,1例MEP发生变化,波形下降达90%,但增加刺激频率和刺激电压后可持续诱发,术后肢体肌力无明显下降。另外有2例术中各诱发电位平稳,但术后出现短暂肌力下降,1个月后随访恢复至术前水平,分析可能与术区水肿有关。这种情况下如果我们术中增加电生理监测频次,并延迟监测时间可能会发现电生理异常。尽管MEP对评价皮质脊髓束功能状态和脑干缺血性损伤有重要意义,但MEP主要监测肢体肌肉复合运动电位,其易受麻醉药物影响,波幅和潜伏期变异较大,与运动功能预后之间无线性相关关系[18-19]。而MEP的预警标准也存在较大差异,在幕上手术中的预警标准是波幅降低50%,而脊髓手术中波幅消失才需高度警惕,因此,对于脑干肿瘤手术而言,其在实际操作中缺乏预警标准[20]。陶晓蓉等[21]于2020报道了术中直接电刺激运动诱发电位联合常规电生理监测可实现对脑干运动功能的保护作用。值得注意的是刺激点的选择尤为重要。Prabhu等[22]发现,刺激电极距离皮质脊髓束<5 mm时,可加重神经功能障碍。
BSG手术后常见咳嗽反射、吞咽反射以及其他复杂反射的减退。因此,另外一个值得注意的监测项目是脑干反射监测技术。但一个突出的问题是,大多数脑干反射在麻醉过程中会消失,因此很难甚至不可能诱发它们[12]。Deletis等[23]报道了一种记录瞬目反射中R1波形的方法,可以在常规麻醉下使用,有效反映了三叉神经传入后经脑干和核团自面神经传出的反射通路。而记录咬肌H反射的监测模式仍在研究之中[12]。本研究未能实施瞬目反射监测,有待后续研究。
三、术中神经电生理监测的影响因素影响神经电生理监测结果的因素较多,其中最主要的是麻醉因素。应尽量保证患儿生理指标在正常范围,减少非手术操作因素对电生理监测结果的影响[13]。儿童年龄小,体重轻,术中体温变化较大,我们于术中使用暖风毯调节体温稳定,同时减少创面暴露,使用温盐水冲洗。使用静脉全身麻醉并维持稳定的麻醉深度,除了在患儿气管插管及体位放置过程中使用少量吸入麻醉药及肌肉松弛药外,所有患儿采用全静脉无肌松无吸入麻醉。同时采用脑电双频指数(bispectral index,BIS)监测麻醉深度。另外,一些手术室内电磁设备、声音可能存在监测干扰,在手术室神经电生理检测仪摆位时应尽量远离导航、超声吸引装置等设备。
本研究证实,儿童BSG手术中采取术中电生理监测技术具有可行性和稳定性,术中神经电生理监测采用多模式联合监测可有效提高BSG手术的安全性。
利益冲突 所有作者声明不存在利益冲突
作者贡献声明 文献检索为王勇强、韩勇、赵崇舜,论文调查设计为王勇强、王杭州,数据收集为向永军、韩勇、苑斌,论文结果撰写为王勇强、王杭州,论文讨论分析为王勇强、王杭州、陈民、吴嘉伟、王谦
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