术中皮层和皮层下电刺激在脑功能区胶质瘤手术中应用

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1、术中皮层和皮层下电刺激在脑功能区胶质瘤手术中应用［摘要］对于功能区胶质瘤手术来说，最大程度切除肿瘤的同时最大限度地保留功能一直是我们追求的目标，术中皮层及皮层下电刺激技术可以在术中准确定位脑功能区及皮层下纤维束并提供实时反馈，为达到手术效果提供保障。本文就这一技术的具体实施方法、在功能区胶质瘤手术的应用现状、安全性、可能引发的并发症、麻醉相关问题及局限等问题作一综述。［关键词］脑功能区；术中电刺激；胶质瘤分类号］R739.4［文献标识码］A［文章编号］1673-9701（2013）15-0020-03目前越来越

2、多的证据表明［1-3］胶质瘤手术切除程度越高，患者的生存期越长、预后越好，但在进行功能区胶质瘤手术时，必须在手术切除率及功能区保护之间进行权衡，在最大程度切除肿瘤的同时最大限度的保护神经功能，从而使病人获得最好的恢复。而脑功能区的位置有一定的个体差异，特别是在胶质瘤患者中，由于肿瘤的生长，脑功能区的位置可能会发生重构。这时许多应用于术前评价和术中定位脑功能区的工具，如fMRI（功能磁共振）、DH（弥散张量成像）、神经导航及术中皮层/皮层下电刺激技术等对于神经外科手术就十分有帮助了。目前皮层/皮层下电刺激技术仍是

3、术中定位及监测脑功能区的金标准，现综述如下。1皮层/皮层下刺激的装置及参数皮层/皮层下刺激的装置包括刺激发生器和刺激器，刺激参数则包括脉冲波形、脉冲波宽、刺激频率和刺激强度。不同的刺激装置及刺激参数，其电生理机制都有所不同，也有不同的适应证。1.1刺激发生器刺激发生器分为恒定电流发生器和恒定电压发生器两种，进行皮层/皮层下电刺激时，恒定电流发生器被认为更为安全，因为它传导出的电流强度并不受所刺激皮层或皮层下部位电阻抗大小的影响，总是保持恒定。而与之相反，恒定电压发生器所传导出的电流则受刺激部位电阻抗大小的影响较

4、大，如果刺激部位的电阻抗减小，其所传导的电流可能会急剧上升，而这在手术中可能引起一定的危险，因此我们在做术中皮层/皮层下电刺激时一般使用的都是恒定电流发生器。1.2刺激器目前常用的有双极刺激器和单极刺激器，双极刺激器在临床应用上更加常见，其两极之间的距离从5mm〜10mm之间不等，两极之间的距离越短则定位更加精确，5mm的双极刺激器一般用于皮层刺激，而10mm的双极刺激器则适合于刺激神经元细胞较为粗大的锥体束［4］。相比单极刺激器，双极刺激器的优点在于之前有大量用于皮层/皮层下刺激的的经验，对于运动皮层的刺激来

5、说更加敏感［5］，而且目前为止，只有双极刺激器可用于对语言功能区的皮层刺激，因此，双极刺激器目前仍是做皮层/皮层下电刺激功能区定位的标准配置［6-8］。它的缺点在于不能对患者运动功能进行持续的监测，另外由于其所用刺激频率较低，双极刺激器引发术中癫痫的可能性更大。与之相比，单极刺激器所需的电流强度及脉冲次数要低于低频率的双极电刺激器，因此也更为安全，术中癫痫的发生率更低。另外，由于单极电刺激所需的电流强度较小，它可以在术中全程对运动皮层进行重复的刺激，以达到对患者运动功能全程监测的目的［9］。单极刺激器还被证明是

6、一种可靠的监测皮层下纤维束的方法，监测时MEP（运动诱发电位）潜伏期及幅度的变化可在手术中提供预警并可用于患者的预后估计。不过，由于单极电刺激器所形成的电场是从电极末端向四周放射状播散的，其电刺激可能传导至离电极末端较远的神经组织，因此应用单极电刺激器进行皮质功能区定位的准确性和可靠性要差于双极电刺激器。1.3电刺激参数在进行皮层脑功能定位时，一般采用短串低频率的波形，频率的范围从25〜60Hz，一般常用的是50Hz或60Hz。用于电刺激的波形一般都是方形波，可以是单向方波，也可以是双向方波，一般来说，只有正向

7、的波才能对皮层形成足够的刺激［10］，因此双向方波一定是正向波在前，负向波在后，而单向方波都是正向的。正向波的持续时间一般在0.2〜0.5毫秒之间，由于双向方波只有一半的波形可用于皮层电刺激，如果要达到同样的刺激强度，双向方波的持续时间必须要两倍于单向方波，因此在同样的电流强度下双向方波产生的电荷量也要两倍于单向方波。出于对安全的考虑，最大的电刺激强度不应超过40微库仑/平方厘米/周期，最大的电流强度一般也不超过20mA［ll］。2皮层电刺激技术在功能区胶质瘤手术中的应用对于临近功能区（语言或运动）的胶质瘤患者

8、来说，在术中使用皮层电刺激脑功能区定位技术可以使得术者在切除肿瘤更好的辨认功能区的位置，从而减少术后永久神经功能障碍的发生率，增加全切肿瘤的可能。Rethmeier等［12］将42例术中使用皮层电刺激技术的患者与28例配对良好的术中未使用皮层电刺激技术的患者进行了对比，结果发现使用术中皮层电刺激技术组术后神经功能障碍发生率为14%，明显低于对照组的29%。另一研究中，Duffau等［1