神經外科

磁共振引導激光間質熱療術在癲癇外科應用進展

作者:佚名 來源:MedSci梅斯 日期:2021-10-06
導讀

         激光治療顱腦疾患的曆史已經超過50年,1965年Fine使用脈衝紅寶石激光毀損大鼠大腦,1966年Rosomoff首次在顱外通過脈衝紅寶石激光聚焦於人類腦瘤而導致腫瘤不完全壞死。而激光間質熱療術(laser-induced interstitial thermotherapy,LITT)最早於1983年將激光器設備植入病灶內進行熱療;1988年Jolesz等LITT術前使用磁共振成像(magne

關鍵字:  癲癇外科 

        激光治療顱腦疾患的曆史已經超過50年,1965年Fine使用脈衝紅寶石激光毀損大鼠大腦,1966年Rosomoff首次在顱外通過脈衝紅寶石激光聚焦於人類腦瘤而導致腫瘤不完全壞死。而激光間質熱療術(laser-induced interstitial thermotherapy,LITT)最早於1983年將激光器設備植入病灶內進行熱療;1988年Jolesz等LITT術前使用磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)技術定位病灶,術後複查MRI評估腦組織的熱變化,但熱療過程中尚不能使用MRI實時監測溫度變化。

        此後,隨著基於磁敏反應的質子共振頻率(proton resonance frequency,PRF)的磁共振熱成像技術的發展,激光熱療過程中通過MRI連續掃描進行可視化實時監測得以實現。2012年Curryt等證實了磁共振引導激光間質熱療術(magnetic resonanceguided laser interstitial thermal therapy,MRgLITT)治療難治性癲癇的可行性。

        目前國際上許多癲癇中心已經將MRgLITT作為顳葉內側癲癇(mesial temporal lobeepilepsy,MTLE)的一種手術方法,並在下丘腦錯構瘤、局灶性皮質發育不良、結節性硬化、腦室周圍結節狀灰質異位、海綿狀血管瘤、卒中後癲癇和胼胝體切開術中均有應用。

1.MRgLITT的技術原理

        MRgLITT是將激光光纖植入病灶,通過激光光纖探頭產生可控的熱損傷,在術中磁共振全程實時監測下消融目標病灶的微創手術。術前可以通過醫生工作站設定激光探頭的溫度閾值(包括警戒閾值),當溫度超過60℃則會瞬間導致細胞凝固性壞死,如果溫度超過程序設定的閾值,激光會自動關閉。

        一般設定的探頭的溫度上限值為90℃,探頭外周的溫度上限值為50℃,以防止損傷鄰近的正常腦組織。美國食品藥品監督管理局(food and drug administration,FDA)批準了兩種型號的MRgLITT設備。2007年8月獲批的美國美敦力公司Visualase係統有一個直徑1.65毫米的鹽水冷卻導管套件,導管內部是400微米石英材質的光纖芯和能擴散最大輸出為15瓦特、波長為980納米的激光器尖端探頭。

        2009年5月獲批的加拿大蒙特利斯公司Neuroblate係統使用二氧化碳冷卻的二極管激光器,頂端是能擴散最大輸出為12瓦特、波長為1064納米的圓柱形探頭。上述兩係統的工作流程類似,主要區別在於激光器探頭的設計、冷卻方法和激光波長的區別,Neuroblate係統有著更高的組織穿透度,Visualase係統則有更快的加熱速度。

2.MRgLITT在癲癇中治療的應用

        2.1顳葉癲癇

        前顳葉切除術(anteriortemporallobectomy,ATL)和選擇性海馬杏仁核切除術(selective amygdalo - hippocampectomy,SAH)是治療難治性顳葉癲癇主要的手術方法,2014年Willie等使用MRgLITT治療顳葉癲癇,術後癲癇無發作率與傳統ATL的術後療效非常接近,但卻能更好地改善患者認知功能。

        2015年Drane也證實MRgLITT能更好地保留命名和識別的能力,19例患者接受MRgLITT、39例患者接受ALT、SAH傳統手術,MRgLITT組的術後神經心理學測試(包括智商、語言記憶、命名任務以及視覺空間記憶)與術前比較未表現出明顯的下降,而接受ATL、SAH手術治療的39例患者中,32例患者出現了一項或兩項命名和識別任務下降。

        同年Waseem報道了將14例患者平均分為兩組,一組為ATL手術治療的患者組(平均年齡53歲)和一組接受MRgLITT治療的患者組(平均年齡60歲),在隨訪12個月時間內,ATL手術治療組中7例患者的手術結果均為Engel I級,在MRgLITT 組4例患者為Engel I級,1例為II級,剩下2例患者因還未達到12個月的隨訪並未納入記錄,表明該項微創技術在50歲及以上的患者中可以達到與傳統手術相近的療效,且能更快恢複。

        不僅如此,對於顳葉內側硬化(medial temporal sclerosis,MTS)的TLE類型,如果有影像學證據提示,則MRgLITT 治療的效果與傳統的ATL、SAH 手術效果相當,反之,若缺乏影像學支持,MRgLITT 的療效則並不確切。

        2.2顳葉外癲癇

        (1)下丘腦錯構瘤下丘腦錯構瘤(hypothalamic hamartoma,HH)一般位置較深,且周圍存在許多重要結構,常規手術風險高、切除困難,手術切除的並發症多包括短暫性偏癱(2%~30%)、激素紊亂(8%~57%)、體重增加(11%~59%)、長期記憶障礙(8%~43%)、視神經損傷(3%~10%)、中風(15%~31%)和死亡(0~20%)。

        2013年Wilfong報道了隨訪6個月的14例HH 患者,有12例術後達到了EngelⅠ級,在另一個更長隨訪時間的研究中,Du團隊回顧了7位患者在7~30個月內有6位患者癲癇未發作。2018年Curry報道了71例患者,第一年隨訪時間中66例無癲癇發作,且並發症很少。

        (2)腦室周圍結節狀灰質異位Esquenazi等使用MRgLITT治療腦室周圍結節狀灰質異位(periventricular nodular heterotopia,PVNH)引發的難治性癲癇患者,其中1例在隨訪12個月內無癲癇發作,另1例癲癇仍在發作。Thompson等報道了2 例MRgLITT 治療PVNH,在隨訪6~12個月內均無癲癇再發作。Brown使用MRgLITT治療的3例PVNH 患者中,2例術後無癲癇發作。

        (3)胼胝體切開術MRgLITT被應用於兒童胼胝體切開術。2016年Ho團隊首次報道在胼胝體切開術失敗後,使用MRgLiTT消融胼胝體改善患者發作次數,術後4個月,癲癇發作頻率減少50%以上。也有研究使用MRgLITT 來替代胼胝體切開術治療難治性癲癇患者的報道,患者術後兩年隨訪中基本無癲癇發作。

        (4)海綿狀血管畸形顱內海綿狀血管畸形(cavernous malformations,CMs)是大腦中增大且形狀不規則的毛細血管的集合,癲癇發作是其最常見的表現。McCracken等對5例CMs患者進行MRgLITT,在術後1年以上的隨訪時間中,5例患者中有4例無癲癇再發作。

        2019年Willie報道了19例局灶性癲癇合並CMs患者在接受MRgLITT後,17例患者中有14例在1年以上的隨訪時間內達到了Engel I級,此外1例患者在術後進行了藥物調整,之後1年內沒有癲癇發作,另外有2例患者在癲癇複發後再次手術,出現了預期的神經功能缺陷,其中1例是右額葉上皮質切除術導致對側手無力,這是額葉中央前回切除的預期結果,另1例行中央後回局部切除術而導致持續的口周感覺障礙,但並未喪失功能。

        (5)局灶性皮質發育不良

        Lewis等報道在接受MRgLITT 治療後,45%的局灶性皮質發育不良(focal corticaldysplasia,FCD)患者(11例中的5例)未再出現癲癇發作,1例患者在第一次激光熱療術後癲癇再發,可能是因為光纖探頭放置不準確,二次激光熱療手術才終止癲癇發作。

        (6)島葉癲癇2014年Hawasli等使用MRgLITT治療了1例島葉癲癇,術後隨訪23個月中無發作,但在術後8個月的神經心理評估時出現了多項言語能力測試的下降。

3.MRgLITT的優點及局限性

        3.1優點

        相對傳統手術方法,MRgLITT具有多項優勢。首先,可以更好保留認知能力,尤其是物體識別和命名能力。Donos報道43例患者在6個月和20個月的隨訪中,EngelⅠ級手術結果分別為79.5%和67.4%,與傳統切除術式的療效相當,但認知損害降低,特別是命名方麵。其次,MRgLITT可實時監測術區溫度與範圍,縮小了病灶的消融範圍。

        Grewal等相對立體放射外科治療的TLE患者,MRgLITT 療效相似,但可實時監測光纖探頭溫度,防止損傷鄰近的正常腦組織。再次,對於下丘腦錯構瘤等深部致癇灶,MRgLITT具有精準定位深部病變的優勢,更容易到達靠近顱底的深部病灶,另一個優勢是術後恢複快,主要體現在更短的住院時間、更短的手術時間和較少的並發症。

        另外,如果首次MRgLITT治療沒有效果,下一步還可以接受侵入性更強的顱腦手術。值得注意的是第一次MRgLITT不能使患者癲癇無發作,第二次重複MRgLITT 手術仍有可能獲益。

        3.2局限性

        MRgLITT可以精準地破壞病變,保留周圍的腦組織,熱療範圍可有效穿透1.5~2cm左右病灶,但也可能出現致癇灶沒有被完全消融,導致術後癲癇發作無法完全控製。一般認為較小的病變(直徑小於3cm)是MRgLITT理想的適應證,而較大病變則傾向於采用傳統開顱病灶切除。多項研究表明MRgLITT的並發症為視野缺損、顱內出血和顱神經損傷。

        Waseem回顧性研究接受了74次MRgLITT手術的68位患者,術後並發症發生率為16.2%(12例),包括7例視野缺失(其中1例伴有顱內出血),另有3例顱內出血,2例患者出現Ⅲ動眼神經和Ⅳ滑車神經顱神經損傷,而視野缺損很可能由於激光探頭熱量擴散至Meyer環進而損傷了視輻射,而激光光纖精準的定位、術前精準評估的消融體積和更加先進的磁共振成像技術可以減少術後並發症。也有報告指出目前存在與磁共振接口或激光探頭本身相關的問題,這些問題可能會短期內限製MRgLITT在一些癲癇外科中心的應用。

4.小結與展望

        MRgLITT是一種安全、有效、微創的手術,具有良好的術後癲癇控製率,能更好地保留認知功能,給癲癇外科醫生和患者更多的選擇,但術前需要進行個體化評估確定最佳消融體積以及理想的植入軌跡。未來的研究應該建立在更大的患者隊列,獲取長期隨訪數據,並評估患者術後的生活質量等。

        來源:遊龍飛,錢若兵.磁共振引導激光間質熱療術在癲癇外科應用進展[J].立體定向和功能性神經外科雜誌,2021,34(03):187-192.

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