影像磁導航技術在鼻顱底內鏡手術中的應用

溫君鳳 鄭春歌 劉蕓 豐暖 王琳 張勝男 陳敏 崔鑫 姜彥

(1 青島大學附屬醫(yī)院手術室，山東 青島 266003； 2 青島大學附屬醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科、鼻顱底外科；3 山東省耳鼻咽喉頭頸外科重點實驗室； 4 青島市中醫(yī)醫(yī)院感染管理科；5 青島市婦女兒童醫(yī)院營養(yǎng)科； 6 青島市婦女兒童醫(yī)院耳鼻咽喉科)

影像導航手術(IGS)是利用特殊設計的計算機軟件，將患者術前CT、MR等影像資料進行三維重建，并通過術中定位系統(tǒng)，對手術器械在術野中的位置進行精確定位，術者參照顯示在計算機監(jiān)視器上的三維圖像觀察手術器械的實際位置，可以更準確地判斷器械到達的解剖區(qū)域[1]。目前影像磁導航技術在復雜鼻竇內鏡手術中的應用已經比較成熟，但在顱底方面的應用還不是很廣泛。鼻顱底區(qū)域解剖結構復雜，位置深在，許多神經、血管通過顱底自然孔道走行，病變組織與顱內外結構關系緊密。同時內鏡攝像系統(tǒng)提供的術野是平面形式的，缺乏立體感，影響術者對病變位置及深度的判斷，因此該區(qū)域的手術異常危險和復雜，影像磁導航技術的應用便顯得格外重要。本研究對我院鼻顱底外科收治行影像磁導航技術輔助的內鏡鼻顱底手術114例患者的臨床資料進行回顧性分析，旨在探討影像磁導航技術在鼻顱底外科內鏡手術中的應用效果。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選取2017年2月—2019年12月于青島大學附屬醫(yī)院鼻顱底外科收治行影像磁導航技術輔助的內鏡鼻顱底手術的患者114例，男78例，女36例，年齡2～77歲，平均 48.82歲。其中顱底異物2例，眶內異物2例，腦脊液鼻漏7例，顱內感染2例，累及到前顱底、蝶鞍區(qū)的鼻息肉伴(不伴)鼻竇炎2例，累及顱底的鼻竇囊腫5例，鼻顱底區(qū)域腫瘤94例，其中良性腫瘤28例，惡性腫瘤66例。

1.2 手術過程

1.2.1術前準備 ①獲取病變部位的影像資料：患者常規(guī)仰臥位，均行螺旋CT(GE Revolution CT,美國)連續(xù)的薄層掃描以及MR(GE DiscoveryMR750，美國)掃描，CT掃描層厚0.625 mm，MR掃描層厚1 mm，掃描范圍上至頭頂，下至上唇以下。②導入影像資料、參數(shù)調整及三維重建：將患者影像學資料導入導航操作系統(tǒng)，調整參數(shù)至手術區(qū)域使顯示清晰，進行CT、MR的融合成像及矢狀位、冠狀位、軸位三維重建。③體表注冊：使用Tracer輪廓注冊，將追蹤器固定于前額中央區(qū)，追蹤器圓形凹陷以鼻梁中軸線、前額中央、眉弓上約1 cm為基準，電磁發(fā)射器固定在患者頭部手術床左側。④器械配準：常規(guī)消毒鋪巾，注意勿隨意移動磁導航頭帶位置，將無菌磁導航探頭末端置于磁導航頭帶的器械配準點，進行配準；鼻內鏡下將磁導航探頭置于鼻腔內并固定解剖標志點，直視下驗準定位。手術使用FusionTM電磁導航系統(tǒng)(Medtronic)、IPC切割吸引動力系統(tǒng)(Medtronic)以及鼻內窺鏡手術器械(Storz)。

1.2.2術中導航 患者均采用仰臥位，氣管插管全身麻醉，先以鼻尖、鼻根、下鼻甲前緣、鼻中隔尾端為標志點，術前再次明確導航精準度。鼻腔黏膜充分收斂后，行下鼻甲骨折外移術，中鼻甲可酌情切除，以擴大鼻腔方便手術器械操作。根據病變所在位置，開放上頜竇、篩竇、額竇、蝶竇，導航的參考標志一般以骨性標志為基準，因為個體發(fā)育等差異，也不受限于某一個固定的骨性標志。以蝶竇為例，在蝶竇內的導航參考標志為視神經骨管、頸內動脈骨管以及二者之間形成的隱窩，但是對于蝶竇骨質氣化不良者，上述3個標志常不明顯，隱窩常無法找到，此時可以導航定位眼眶、眶尖區(qū)，從而間接尋找到上述3個骨性結構。術中磁導航探頭前端隨時顯示于設備的四分顯示屏上，同時還顯示出影像冠狀位、軸位、矢狀位以及內鏡下手術野，便于即刻觀察手術到達的解剖區(qū)域，幫助術者定位鼻顱底的固定解剖標志以及病灶范圍，從而實時修正手術界限和調整手術器械。

1.3 典型病例報告

患者，男，56歲。右側涕中帶血2月，伴嗅覺減退。鼻竇MR增強掃描示右側篩竇、鼻腔內、顱內占位。術前活檢診斷為“嗅神經母細胞瘤”。全麻下于影像磁導航技術輔助內鏡下行鼻顱底腫瘤切除+額竇開放Draf Ⅲ術，術中切除鼻腔鼻竇內腫瘤組織后，以影像磁導航技術探查前顱底區(qū)域瘤體邊界范圍，明確腫瘤主體位于前顱內，額葉受擠壓，雞冠骨質部分破壞，大腦鐮受累并輕度向左推移。確定前顱底骨質切除的邊界為：前方以雙側額竇后板為界，后邊界達蝶骨平臺，雙側邊界到眼眶內側壁。去除上述范圍內的所有骨質，切除前顱底硬腦膜，沿腫瘤周邊5 mm安全邊界切除腫瘤組織及受累及的額葉腦組織。確定前顱底缺損大小，以股外側闊肌筋膜多層修復顱底(圖1)。術后給予抗感染、糖皮質激素、降顱壓等對癥治療?；颊咝g后恢復良好，后又進一步行放化療等綜合治療。

A～C：術前顱底MR矢狀位、軸位、冠狀位掃描影像；D：影像磁導航技術輔助下鼻內鏡定位腫瘤位置；E：腫瘤切除后前顱底硬腦膜缺損，標尺示其直徑約1.6 cm；F～H：術后1周顱底MR矢狀位、軸位、冠狀位掃描影像

2 結 果

本組病人手術時間為0.5～7.5 h。術中出血量50～1 200 mL，其中出血量小于100 mL 69例。術中出現(xiàn)腦脊液鼻漏者20例，修補術后恢復良好；術后面部麻木患者1 例，出院時緩解。術后應用可透過血腦屏障的抗生素3～7 d。多數(shù)患者出院后進行門診復查及電話隨訪至今，門診復查方法包括鼻內鏡檢查和(或)CT、MR檢查。隨訪結果顯示，顱底異物1例，腦脊液鼻漏5例，累及到前顱底、蝶鞍區(qū)的鼻息肉伴(不伴)鼻竇炎2例以及累及顱底的鼻竇囊腫2例，術后均無異?；驈桶l(fā)；良性腫瘤10例，術后均無復發(fā)；惡性腫瘤30例中，5例患者復發(fā)，其中1例因精神疾病中途停止放化療。

3 討 論

鼻顱底區(qū)域解剖結構復雜，有豐富的血管和神經，內鏡顱底手術的術野深而狹小，完全切除該區(qū)域病變、取出異物且不損傷周圍重要組織難度較大[2]。術前傳統(tǒng)影像學檢查提供的二維圖像缺乏立體感，很難直觀而精確反映病變和周圍區(qū)域情況，術者不但需要根據術前CT、MR等影像學資料，而且還要憑借其臨床經驗來確定最佳的手術入路和制定手術方案[3]，這對于初學者來講，是一個挑戰(zhàn)。2012年北美顱底外科學會美國全國范圍調查報告顯示，內鏡手術中約1%患者出現(xiàn)腦脊液鼻漏、眶損傷、致命性失血等主要并發(fā)癥[4]，而內鏡顱底手術并發(fā)癥的發(fā)生率會更高。

區(qū)別于鼻腔鼻竇，鼻顱底具有特殊的解剖結構及疾病類型，手術過程中需要注意如下事項：①影像磁導航技術應用時需要熟練掌握顱底自然孔道的解剖結構特點，因為鼻竇手術中很少會損傷到重要的血管和神經(如頸內動脈、椎基底動脈等)，但這些血管和神經卻是鼻顱底手術尤其是復雜惡性腫瘤手術中無法逾越的障礙。②不能過度依賴影像磁導航技術。因為靶點漂移(術前影像資料與術中實際情況不符)是影像磁導航技術尚未完全克服的問題[5]。為減少靶點漂移，掃描過程中患者頭部要完全制動，防止出現(xiàn)偽影，然而因手術的要求，術中可能會移動頭位。術中頭位移動的原因主要有：術中常需去除骨性結構，術者往往會將鉆頭緊緊頂在骨面，以增加磨除效率和防止誤損傷，但不可避免地會對頭顱產生沖擊力或導致頭位的側移。對于這種無意移動，操作者須在術中反復檢查影像磁導航注冊的有效性，必要時可對注冊進行驗證或重新注冊[6]。另外，在顱底缺損較大時，需要應用股外側闊肌筋膜等自體材料修復，手術臺上會變更操作術野，如術前準備不充分，也會導致頭位或磁場發(fā)射器的移動。對于需使用自體闊肌筋膜者，手術前患者應一并進行頭面部和股外側消毒以及確定器械護士的站臺位置，減少術中移動。③腫瘤占位效應消除的負影響。目前大部分的術中磁導航數(shù)據來源于術前，不能反映術中變化，腫瘤一旦被切除，其產生的占位效應消失，被腫瘤推移的重要血管神經會自然回位或者移位，這必然會導致術中的影像錯位。④影像磁導航技術要求注冊和配準，注冊失敗和配準不精確不僅會影響手術時間，也會干擾術者的心態(tài)[7]。因此采用Tracer注冊法的經驗是：在進入注冊界面后、計時結束前，將注冊探針垂直放置于鼻尖皮膚上，輕微觸及鼻面部皮膚，不能使勁下壓，倒計時結束后，需在皮膚表面劃動注冊探針尖端，尖端不能離開皮膚表面，也不能用力過大使皮膚變形。注冊時探針描記范圍要超過注冊成功所需范圍，即額部上到發(fā)際線，外側到眶外側緣，面部描記下限為上牙槽骨平面，側緣到顴弓。配準精確是另一關鍵，頭架或患者位置移動將導致對應關系破壞，定位錯誤，如未及時發(fā)現(xiàn)，將出現(xiàn)災難性后果[8-9]。此時的經驗是，在手術開始前、探查病變范圍前、進行到重要結構前、切除病灶后結束前等幾個時間點，均要進行實時重新定位，以減少誤差。

黃昱等[10]研究發(fā)現(xiàn)影像磁導航技術中使用CT與MR影像融合能清晰提示腫瘤與血管神經、眼眶內容物等軟組織的關系。醫(yī)學影像融合，即將兩種影像學數(shù)據相結合，經過必要的變換處理，達到空間坐標上的匹配，疊加后獲取互補信息，可以彌補單一模式成像的不足[11-12]，從而提高手術的精確度和操作準確性[13-14]。鼻顱底手術中病變往往騎跨鼻、顱底，既有骨性結構的破壞，也有顱內軟組織的損傷，針對于骨性結構，CT提供的信息足以在術中使用，但針對軟組織的病變，還以MR為佳，所以在鼻顱底手術中，往往需要進行CT與MR的影像融合。因此應該術前進行顱底動態(tài)增強MR掃描、鼻竇三維CT薄層掃描，導入影像信號注冊之前即進行CT與MR的影像融合，這樣有助于在鼻顱底手術過程中即時鑒別出骨骼組織與軟組織。

BESWICK等[15]認為，應用影像磁導航技術會減少患者手術并發(fā)癥的發(fā)生。在一項回顧性研究中，平均隨訪2年的時間里，接受影像磁導航輔助手術的患者與接受非影像磁導航輔助手術的患者相比，腫瘤復發(fā)率顯著降低；通過比較Krouse分期，發(fā)現(xiàn)兩組腫瘤的分期分布相似，表明兩組的疾病負擔相似[16]。DALGORF等[17]研究了影像磁導航技術對圍手術期發(fā)病率的影響，經Meta分析，認為影像磁導航技術的應用與總并發(fā)癥發(fā)生率的降低有關。另一方面，BESWICK等[15]也指出，上述分析均存在偏倚風險，可能是由于估計偏差的方法不同引起。影像磁導航技術作為IGS中最常應用的類型[18]，我們認為其在一定程度上可降低并發(fā)癥發(fā)生率，但仍需結合數(shù)據偏倚進行更深層次的研究。

綜上所述，影像磁導航技術能幫助術者進行手術入路的設計，推演手術的過程，使顱底內鏡手術更加安全、精確、微創(chuàng)。影像磁導航技術在鼻顱底微創(chuàng)手術中的意義是不言而喻的，但其仍有注冊存在誤差、術中不能實時反映結構的改變等缺點，必須明確影像磁導航技術只是復雜鼻顱底手術的輔助工具，并不能取代術者對解剖知識的熟練掌握以及手術訓練，只有將術者經驗和影像磁導航技術有機結合才能避免影像磁導航技術的缺陷，充分發(fā)揮其優(yōu)勢。