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1、脑胶质瘤的外科手术近代观点 吴劲松 周良辅 复旦大学神经外科研究所 复旦大学附属华山医院神经外科脑胶质瘤中心 摘 要： 当今, 脑胶质瘤手术的首要目标是:争取最大程度和安全切除, 减少肿瘤细胞负荷, 保障患者生活质量, 为术后放疗、化疗 (靶向治疗) 以及免疫治疗等个体化综合治疗创造最优条件。综合运用神经导航、iMRI 术中实时影像导航、多模态影像导航、术中荧光显像技术、唤醒麻醉以及术中电生理监测等新技术, 实现多模态脑功能精确定位和保护及脑肿瘤定量切除, 不仅可达到脑胶质瘤手术的目标, 而且有助我国脑计划研究的实现。关键词： 脑胶质瘤; 手术; 神经导航; 功能磁共振成像; 脑功能定位; 作
2、者简介：周良辅, 中国工程院院士 (2009 年当选) 。1941 年出生, 1965 年毕业于上海第一医学院, 先后在上海华山医院普外科、骨科、手外科和神经外科任住院医师、主治医师。1984 年起任华山医院神经外科主任, 1985 年赴美国明尼苏达大学医院神经外科、Mayo Clinic、Lahey Clinic 和 UCLA 神经外科考察学习, 并任客座教授。1988 年被聘为正教授, 1989 年被批准为博士生导师。现任复旦大学神经外科研究所所长、上海市神经外科临床医学中心主任、上海市神经外科急救中心主任、WHO 神经研究和培训中心副主任、博士生导师。中华神经外科学和上海中华神经外科学会
3、荣誉主任委员、复旦大学上海医学院学术委员会委员、中央保健局专家组成员。美国 Neurosurgery, 欧洲Neurosurgical Review, 日本 Neurogia Dico-Chirugica 杂志国际编委、中国临床神经科学等多种专业杂志副主编或编委。因神经显微外科和脑血管重建技术在脑动脉瘤治疗中的应用等项目而获得 1986 年度中国医学论坛报杰出外科医生奖, “难治性颅内动脉瘤的诊断和治疗的研究”获 1988 年国家科技进步三等奖。1988 年入选卫生部主办“走向世界”讲座报告人, 并被评为国家有特殊贡献专家。1995 年“前颅底肿瘤的基础和临床研究”获国家科技进步三等奖。200
4、9 年“新手术入路和技术治疗颅内难治病变”获国家科技进步二等奖。曾获省部级一等奖和二等奖 6 项、国家有贡献中青年专家 (1988 年) 、卫生部全国先进工作者 (1994 年) 、全国五一劳动勋章 (1996 年) 、上海市医学荣誉奖 (1997 年) 、光华医学奖 (1998 年) 、中国医师奖 (2008 年) 、全国先进工作者 (2010 年) 等荣誉。2012 年被世界神经外科联盟官方杂志 World Neurosurgery 评选为年度封面人物, 2014 年获选世界神经外科联盟亚太代表, 成为全球每 4 年获选的 5 人之一, 并被授予荣誉勋章和奖状。主要从事微侵袭神经外科如显微
5、外科、颅底外科、神经导航外科、内镜外科和立体定向放射外科等的研究和应用, 近来也从事细胞分子神经外科的研究工作。擅长脑动脉瘤、颅内和脊髓肿瘤等神经外科多种疾病的诊疗。已培养博士后和博士生 32 人、硕士生 37 人, 正在培养博士后 2 人、博士生 2 人。1998 年起在国内举办颅底外科、内镜及脑血管学习班等, 至今已培训了来自全国各地的颅底外科高级人才近 1000 人, 促进了我国神经外科的发展。积极推动国内与国外神经外科间的学术交流, 多次在国际学术会议上作学术报告, 是美国和日本多所医院的客座教授和访问教授。多次获得世界神经外科联合会主席、著名神经外科专家Takanori Fukush
6、ima 教授的赞誉和高度评价。自 1984 年任华山医院神经外科主任至今, 科室医生由 21 人增至现在的 106 人, 年均手术量由 600 台增至14000 台。70%的患者来自全国各地, 5%来自亚太地区。每年接收 68 位来自国外的青年医生参观学习。华山医院神经外科被评为上海改革开放医学十大成果之一。2007 年世界神经外科联盟主席 Brotchi 教授在美国神经外科官方杂志Neurosurgery 上评论:“在不到 60 年内, 华山神经外科在各方面所取得的成就令人瞩目, 已成为世界上最好的神经外科中心之一。”收稿日期：2017-09-25基金：“十二五”国家科技支撑计划 (2014
7、BAI04B05) Up-to-date viewpoint of cerebral glioma surgeryWU Jin-song ZHOU Liang-fu Institute of Neurosurgery, Fudan University; Abstract： Today, the primary goal of cerebral glioma surgery is to achieve maximum safe resection.The cytoreductive surgery ensures the sensitivity to postoperative radioth
8、erapy, chemotherapy (targeted therapy) and immunotherapy and other individualized adjuvant treatment, while limits sacrifice of the quality of life of patients.Comprehensive use of neuronavigation, iMRI intraoperative real-time image guidance, multimodal functional and metabolic image guidance, intr
9、aoperative fluorescence technology, awake craniotomy and intraoperative electrophysiological monitoring and other new technologies to achieve accurate positioning of multi-mode brain function, real-time protection and quantitative control of extent of tumor resection, are not only achieving the prom
10、ising goal of cerebral glioma surgeries, but enhancing the realization of the China Brain Project.Keyword： cerebral glioma; surgery; neuronavigation; functional magnetic resonance imaging; brain mapping; Received： 2017-09-25上海医学院创建 90 周年寄语兴国育才历史回顾 和人体其他部位肿瘤相似, 脑胶质瘤的手术理念也几经起伏, 并由争论到一致。50 年前, 神经外科先驱 D
11、andy 就曾经尝试扩大切除范围, 以求根治。但最后发现即使切除长瘤一侧的大脑半球, 依然不能阻止恶性脑胶质瘤最终复发, 并致死。基于降低致残风险考虑, 胶质瘤手术曾一度保守。特别是脑胶质母细胞瘤 (glioblastoma, GBM) 。GBM 约占脑胶质瘤的 40%, 术后辅助放化疗5 年存活率仅为 5.5%, 而中位生存时间 (overall survival, OS) 约 14 个月1-3。因此, 20 世纪 80、90 年代的主流观点认为“切多切少一个样”, 活检明确病理诊断成为手术主要目标。21 世纪以来, 越来越多的循证医学研究证实:虽然脑胶质瘤患者的 OS 受多因素影响, 但肿
12、瘤切除程度 (extent of resection, EOR) 是主要原因之一。例如, GBM 对于手术全切的中位 OS 是 15.5 个月, 次全切除及未行手术的中位 OS 则分别为 11.7 和 5.9 个月4。争取达到脑胶质瘤影像学全切除, 不仅利于其他综合治疗, 如放疗、化疗或免疫治疗, 还可有效延长肿瘤复发时间、患者生存期和患者术后生存质量5-12。目前一般认为要达到显著生存获益的 EOR 阈值, GBM 为 78%98%10,13, 低级别胶质瘤为 75%90%14-15。外科手术在胶质瘤个体化综合治疗中的作用基于 EOR 对于提升胶质瘤疗效的重要性16, 美国、欧盟以及中国的中
13、枢神经系统肿瘤治疗指南均推荐17-20, 对于低级别胶质瘤或高级别胶质瘤, 治疗的首要步骤都是采取手术实现基于影像学的最大程度安全切除肿瘤 (maximal safe resection) 21。由于胶质瘤组织病理学浸润范围要超出 MRI 所显示的边界, 因此最近提出真正意义上的肿瘤全切应该定义为超越 MRI 显示的肿瘤边界的切除, 逼近皮质以及皮质下的功能边界22-24。通过切除超过传统 RANO 标准所建议的 T1 W 增强或 T2 W FLAIR 所显示的“真实”肿瘤范围25-27, 延缓高级别胶质瘤复发时间和低级别胶质瘤恶变时间。当今胶质瘤手术的首要目标是:应用各种技术, 争取最大程度
14、和安全切除, 减少肿瘤细胞负荷, 保障患者生活质量, 为术后放疗、化疗 (靶向治疗) 以及免疫治疗等个体化综合治疗创造最优条件28。手术辅助新技术神经导航 1997 年我国第一台神经导航系统被引进华山脑胶质瘤中心 (以下简称“中心”) 。神经导航的临床应用使脑胶质瘤手术定位精度由原来的厘米级别提高到毫米级别, 更趋于精准。近 10 年, 国产神经导航设备自主研发也已取得突破, 例如复旦大学数字医学研究中心研发的复旦数字医疗 Excelim-04 手术导航系统于 2006 年获国家批准上市29。目前, 国内各级神经外科中心导航设备装机量已超 300 台。仅本中心累计神经导航手术已逾万例 (图 1
15、) 。图 1 华山医院 12 449 例多模态影像导航手术统计 (19972016 年) Fig 1 The 12 449cases of multimodal image-guided surgery in Huashan hospital (1997-2016) 下载原图术中实时影像导航 精度是神经导航的核心问题。神经导航的精度受空间立体定位精度、术前配准精度和术中脑组织变形三方面影响。一般空间立体定位精度在 0.35 mm 左右, 术前配准精度小于 2 mm, 而脑组织变形 (脑移位) 对导航精度的影响是前两个因素的 45 倍。对于应用术前影像的神经导航下胶质瘤开颅手术, 脑移位可导致肿
16、瘤残留或术后严重神经功能障碍。因此, 解决脑移位误差是神经导航技术发展的瓶颈。术中实时影像是监测及纠正脑移位误差的最有效解决方案。早期临床采用的术中影像技术是 (B 型) 超声和 CT。前者简便价廉, 易于普及, 但对颅脑解剖结构分辨力不高。后者虽然弥补了这一缺陷, 但对患者和医生有放射性损伤。磁共振不仅分辨力明显优于 CT 和超声, 而且无放射性, 可多模态成像 (解剖、功能和代谢) 。自 20 世纪 90 年代开始, MRI 软硬件技术迅猛发展, 使 MRI 从诊断室进入手术室, 从固定磁体向可移动磁体, 从永磁体到超导磁体, 从低场强向高场强, 从单一结构成像向多模态成像发展。高场强术中 MRI (intraoperative MRI, iMRI) 以其近实时, 时空分辨力高、可脑功能与代谢成像等技术优势, 尤其适用于胶质瘤手术, 体现了精准外科的临床应用30。因此, iMRI 是脑胶质瘤手术辅助新技术中的一大突破31。2010 年, “中心”引进
