皮层脑电图监测在幕上肿瘤切除术中的应用

皮层脑电图监测在幕上肿瘤切除术中的应用 皮层脑电图监测在幕上肿瘤切除术中的应 用 186塞医院临杂志2011年3月第8卷第2期 皮层脑电图监测在幕上肿瘤切除术中的应用 ectr0corticographymonitoringforsupratentorialtumorresection 漆新伟综述,但炜,唐文渊审校 QIXin—wei,DANWei,TANGWen—yuan (重庆医科大学附属第一医院神经外科,重庆400016) 【摘要】幕上肿瘤常伴发癫痫且术后癫痫的发病率居高不下,需要术中对病灶及其周围组织的电生理活动进行监测,寻 找致痫灶,探明致痫灶与病灶的关系,以达到病灶切除及减少术后癫痫发生的目的.术中皮层脑电图(ECoG)监测中的波型 特点对术后早期癫痫发生及术后抗癫痫药物的应用有一定的指导价值.本文就ECoG在幕上肿瘤切除术中的应用及现有 ECoG监测的局限性进行综述. 【关键词】皮层脑电图;幕上肿瘤;术后癫痫发作 【中图分类号】R739.41;R651.15【文献标识码】B【文章编号】1672&170(2011)02-0186-04 颅脑肿瘤是神经外科常见疾病.继发性癫痫是 颅脑肿瘤较为常见的伴随症状或首发症状,术后癫 痫的发生也较高….癫痫的发病机制迄今尚未完全 阐明,多种因素都能诱导神经元异常放电,触发癫 痫.近年来用分子生物学及遗传学阐明的癫痫 发作机理主要包括:神经递质及其受体调控异常,离 子通道改变,细胞程序性凋亡,自由基的产生等.自 由基能引起氧应激损伤,最终导致癫痫的发生J. 颅内肿瘤切除术中对重要功能区及致痫灶准确定位 并精确处理瘤体和致痫灶;如何加强术中皮层脑电 活动检测对术后短期癫痫发生的预测并及时干预, 降低其发生率;如何在术后科学应用抗癫痫药物预 防其发作等方面也一直受到现代神经外科学术界的 关注.术中皮层脑电图(ECoG)是在开颅手术中,通 过皮质电极对手术视野局部大脑皮质进行监测,获 得该区域实时皮质脑电活动信息,从电生理学方面 了解痫性放电出现范围,探明致痫灶部位的唯一方 法.该方法为手术医师在术中准确定位病灶,寻找 致痫灶,判断病灶与大脑功能区关系,手术方式的调 整提供实时的,可靠的电生理依据,还能对术后癫痫 发生进行预测,对术后抗癫痫药的应用有一定的指 导作用. 1幕上肿瘤伴癫痫的发生率 幕上肿瘤常伴发癫痫,Vecht等报道在脑肿瘤 患者的病程中至少有一次癫痫发作的风险高于 40%.国内报道20岁以上肿瘤患者癫痫的发病率 ....?l-''hh"Ihl-.''IIh?'0Ih-?'"III_-…hil?'"Iiii?.Ihl-'.Iih?.IIi_?'h'.l-''"IJl|_''IBi|_"IIIl?'… 'IIII}".…I.?hE.'l-.ll?+' [13]MidtvedtK,UjelmesaethJ,HartmannA,eta1.Insulinresistanceaf- terrenaltransplantation:theeffectofsteroiddosereductionand withdrawal[J].JAmSocNephml,2004,15:3233-3239. 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(收稿日期:2010一ll-19;修回日期:20114)1—10) 实用医院临床杂志2011年3月第8卷多 为67.7%4J,指出最常见的癫痫发作类型是继发全 身发作(51%)和单纯部分发作(27%),癫痫发作与 性别无关].另有文献报道癫痫患者中大约有4% 发现脑肿瘤'.Bauer等也报道在癫痫手术中 10%,30%发现脑肿瘤.这也证实了颅脑肿瘤特别 是幕上肿瘤伴发癫痫的常见性.一般来说,生长缓 慢的脑原发肿瘤引起癫痫的危险性高,80%,90% 的脑细胞胶质瘤患者的首发症状为癫痫发作,胚胎 发育不良性神经上皮肿瘤和毛细胞型星形细胞瘤发 生顽固性癫痫的概率也较高.侵袭性高,生长迅速 的肿瘤,如多形性胶质母细胞瘤和脑转移瘤,引起癫 痫的概率较低,约为20%,30%.脑肿瘤所处的 位置与癫痫的发生关系密切.肿瘤位于额叶,颞叶, 顶叶与癫痫发作的关联性常高于枕叶?'?J,Hans等 报道幕上脑膜瘤的癫痫发生率为50%左右J.幕 下及鞍区肿瘤除非肿瘤累及到整个大脑半球外,很 少发生癫痫. 2ECoG监测的应用价值 2.1手术切除病变组织仍然是原发恶性脑肿瘤综 合治疗中最重要手段近年来是否对颅内占位 性病变引起的继发性癫痫的癫痫灶进行处理仍存在 争议.许多神经外科医生更注重占位病灶的切除, 而对其刺激区(发作问期产生棘波的脑皮质)不予 处理?.国外Giulioni等?认为单纯切除病变是 有利的,并能更好地控制癫痫发作;国内也有单纯行 病变切除术约80%的癫痫得以控制的报道.而 美国David等?则认为病变加致痫灶切除能更好地 控制癫痫发作.大量研究发现,对伴有癫痫症状的 颅内肿瘤特别是幕上肿瘤在术中采用ECoG监测, 对致痫灶的处理是有必要的. 2.2对肿瘤周边其他正常组织进行检测寻找术前 未明确的致痫灶Wolf等认为痫样放电可能出 现在肿瘤临近区域内的皮质,而瘤体部位常常无电 活动.国内栾国明等?也认为,病灶本身并不引起 癫痫发作,紧邻病灶的受累皮质才是癫痫的起源. 梁建广等也报道在40例伴发癫痫的肿瘤患者中 有77.5%的患者致癫痫灶位于肿瘤周边2,8em. 因此对肿瘤周边其他正常组织进行检测,寻找术前 未明确的致痫灶有着重要意义.ECoG检测中出现 于癫痫灶部位的波形种类基本上与头皮脑电图相 同,有棘波,尖波棘慢波综合等,其中以原发性棘波 对致痫灶定位最可靠. 2.3指导手术医生处理原发病灶和致痫皮层在 术中应用ECoG技术对病变组织周围监测,,方面 可对术前检查发现异常脑电波区域进行重点排查, 187 能更加准确定位致痫灶,标示出其范围及界限;另一 方面,术中ECoG监测还有对皮质功能区进行定位 的价值.周昌贵还认为,应用皮层脑电检测出运动 区的快波及弓形波不受睁闭眼的影响(7,11Hz20# 80uV梳形节律即mu节律),而肢体运动可使之抑 制,如对侧上肢握拳时,皮层运动区快波减弱或消 失,利用这种特征可作运动皮层的定位.在术中 ECoG检测基础上加以皮质直接电刺激对大脑各重 要功能区进行定位,更有利于弥补功能区与传统解 剖定位的出入和因肿瘤压迫使功能区偏移所导致的 定位不准确.对术前检查未能初步定位的致痫灶可 通过对可疑区域的皮质进行精确,适度的电刺激,若 诱发癫痫发作或引起某区持续痫样放电,将有利于 确定致痫灶;还能为术中判断大脑重要功能区和致 痫灶及肿瘤区域的关系提供可靠的依据,指导手术 医生处理原发病灶和致痫皮层,在最大程度的保留 神经功能的前提下,尽可能最大限度地切除病灶和 处理致痫皮层灶,从而有效地提高手术疗效,减少手 术损伤. 2.4致痫源的隐匿性及敏感区细胞的处理由于 致痫源的隐匿性及敏感区细胞对致痫细胞电活动的 高度敏感和快速传导,也加大了致痫灶定位难度. 但是即使不能准确定位源灶,对其传导细胞的检测 及术中皮层热灼处理也能对其预后有所帮助.张朝 凤等报道对原发癫痫放电细胞的切除,调整继发 癫痫放电细胞的突触活动性及扩散性或是中断癫痫 暴发活动的传播环路或投射束,都将有助于控制癫 痫的发生. 3术中ECoG监测对术后癫痫发生的预测和术后 抗癫痫药应用的指导 3.1术后癫痫是神经外科手术后的常见并发症 Komb—ogiorga等在总结多篇文献后提出幕上区域 手术后癫痫的发生率因其病理类型不同而有较大差 异,其发生率在3%,92%之间.还有文献报道在 癫痫手术治疗后,短期癫痫发作约为20%, 25%.郑康等指出术后癫痫发生与疾病的 性质,手术损伤大脑皮质及手术持续时间,术后脑水 肿,出血等因素有关. 3.2ECoG监测预测术后癫痫甚至对制定术后抗 癫痫预防性用药给予指导目前对术后癫痫的发生 进行预防性用药的效果一直存在争议,特别是 针对术前没有发生过癫痫的患者在术后是否行预防 性给药.美国神经外科医师协会(ANNS)多数成员 主张颅内肿瘤患者术后常规应用抗癫痫药物,对 术后可能出现的癫痫进行预防.而Wick等对 l88 168例脑肿瘤患者的术前及术后抗癫痫用药进行了 回顾性对比研究,发现术后预防性应用抗癫痫药物 与术后癫痫发生无明显关联,而与肿瘤的性质和部 位以及术后肿瘤复发,进展与否有关.国内冯英力 等回顾性分析了8377例颅脑手术患者,并使用 SPSS软件比较非癫痫患者和癫痫患者术后预防使 用抗癫痫药与未用抗癫痫药,术后早期癫痫的发生 率,结果无统计学差异.所以能否寻找到对术后癫 痫进行预防性用药的客观值得进一步深入的研 究.而术中应用ECoG监测对术后癫痫的发生进行 预测,可能对此标准在制定中寻找脑电生理活动的 客观依据有一定的帮助.但炜等对95例幕上肿 瘤患者于病灶切除前后进行ECoG监测,根据ECoG 上多棘波密度,波幅变化,分为术后痫性放电增多 组,不变组及减少组,并随访术后4年癫痫发生情 况,得出幕上肿瘤切除前后的ECoG变化有助于预 测术后早期癫痫的结论.但炜等的另一研究选 择76例术前无癫痫发作的幕上占位病变患者,术中 行ECoG监护及病灶切除加周围痫灶皮层热凝(监 护组),100例同期无癫痫发作幕上占位病变患者仅 单纯病灶切除(对照组),术后随访24,48月,平均 33.6月,比较两组术后癫痫发生率的差异,得出术 前无癫痫发作的幕上占位病变患者,ECoG显示痫性 放电阳性率较高,病灶切除联合皮层热凝痫性放电 较单纯病灶切除术后癫痫发生率低的结论.初步探 究术中ECoG监测在预测术后癫痫甚至对制定术后 抗癫痫预防性用药指南中的可行性. 4ECoG监测的局限性 虽然ECoG对脑电变化有高度的敏感性(时间 分辨率高),但对较深部位的致痫细胞,其定位精准 性仍有困难(空间分辨率低).ECoG监测技术还受 以下几方面的影响. 4.1主要受记录范围影响ECoG在术中监测仅仅 能对手术部位脑组织进行局部的监测.在其有限范 围内记录到的异常脑电波有可能是从其他部位传导 而来的继发性波.能否记录到原发性异常脑电波的 前提是首先进行充分的无创检查,对发作起源有个 合理地推测判断,以确定皮层电极的目标及范 围[31]. 4.2受手术麻醉剂应用的影响手术麻醉可以使 脑电活动极大程度的降低,形成脑电图低电压抑制 状态,使脑电图呈全脑慢波状态,甚至抑制致痫 灶的电活动,影响术中描记的效果及对致痫灶的定 位.故手术应选用对脑电影响较小的麻醉剂并且作 为基线资料,做好术前头皮脑电的描记有重要参考 实用医院临床杂志2011年3月第8卷第2期 价值. 4.3其他因素的影响因受手术室无屏蔽设备影 响,而ECoG对外界电磁信号又有高度敏感性,其他 术中设备势必会对其造成干扰,导致ECoG监测技 术与其他术中设备的同步使用有所限制. 5可能的副损伤 ECoG监测技术在手术中功能区定位有时可以 使患者避免术前颅内电极埋置所带来的痛苦与风 险,但会增加术中手术的风险与不便.另外,一 些新出现的与原致痫灶无关的异常放电会干扰判 断.新异常放电的出现可能是因为手术创伤激惹了 周围阈值较低的皮层组织所致,而且这些发作间期 的异常放电(interictalepilepiformdis—charge,IED)常 会引起术后癫痫发作.加之对所需监测的部位 进行频繁的操作,延长了手术区域脑组织暴露时间, 加大了保护难度,检测也需要一定时间,导致手术时 间延长,增加了手术风险和术后并发症(如颅内感 染)发生的风险.因此,在应用ECoG监测技术时不 仅需要完善术前相关定位及电生理检查,对病变进 行初步定位,判断病变范围与脑重要功能区的关系 并对手术进行合理设计,而且需要对ECoG检 测技术有正确认识并针对其适应证进行客观合理选 择. 6展望 ECoG同样存在非常明确的缺点,包括:受手术 时间的限制而不能进行充分的监测,只能够监测发 作间期的异常放电(interictalepilepiformdis—charge, IED),而很难捕捉到发作期的起源区域(ietalonset zone,IOZ);不能区别所监测部位局部产生的IED是 否为其它远隔部位传导而来;最后ECoG的背景及 lED会受到麻醉剂,体内各种药物浓度以及手术本 身的影响[343.ECoG术中只能监测到非常局限的皮 层面积,远不如头皮EEG采样的范围全面,而且有 时很难区别某些非癫痫性尖波,异常波等.此外, ECoG的最大问是会受到手术中麻醉的影响.由 于全身麻醉,ECoG可能探测不出任何形式的IED而 使手术无法进行下去.文献报道,伴随很多吸人 性麻醉剂剂量的增加,EEG信号会逐步地减弱.避 免这些影响的有效方法是在术中记录ECoG之前停 止吸人麻醉15分钟左右.除芬太尼外,多数催 眠药物对ECoG中的棘波影响不大.大量吗啡的输 入可以使棘波增加.最近发现,一种半衰期只有l0 分钟的新型吗啡类药物——瑞芬太尼(Remifen—tanil)可以抑制EEG的背景并同时提高致痫灶区域 的棘波发放,对辅助ECoG监测非常具有实用价值. 实用医院临床杂志2011年3第鲞第塑 多数镇静药物都有抑制ECoG的作用,肌松药物的 作用则相对较小.异丙酚输入的剂量不同产生抑制 EEG的作用大小也不同.由于其代谢迅速,可以在 开颅阶段使用,监测时停用,因此对ECoG监测的影 响并不大. ECoG监测技术在致痫灶术中定位目前仍是不 可替代的.但术前致痫灶的准确定位目前仍存在着 各种困难.近年来随着ECoG监测技术的不断发 展,为术前对致痫灶的准确定位提供了又一可行的 方法.对需行手术治疗的癫痫及幕上肿瘤伴发癫痫 患者,可在头皮脑电图初步定侧和定位的基础上,应 用皮层电极植入并对脑电活动异常的区域进行描 记.通过皮层致痫灶,深部致痫灶及远处致痫灶在 皮层脑电图上波形特点的差异可判断致痫灶起源位 置及指导选择手术人路,还可在术前同时应用功能 核磁共振等影像学技术对致痫灶和肿瘤部位及脑功 能区关系进行综合判断,为手术方案的制定提供依 据.但其具体应用上存在的问题如增加感染风险, 电极对磁共振的影响等,仍需进一步完善. 术中ECoG监测对皮层脑电波的描记,虽然对 预测术后癫痫可能存在着一定价值,但波形的变化 特点与术后癫痫发生是否存在着直接的关系尚不明 确,也不能确定术后短期癫痫的发生在术中ECoG 监测中表现的特征性波形.目前尚难以对术后预防 性抗癫痫药物使用指南的制定提出电生理上的客观 参考依据.这些问题仍有待于进一步深入的研究. 【参考文献】 [1]LynamLM,LyOilSMK,DrazkowskiJF,eta1.Frequencyofseizuresin patientswithnewlydiagnosedbraintumors:aretrospectivereview [J].ClinNeurolNeurosurg,2007,109(7):126—129. [2]谢彦,孙红斌,癫痫与氧自由基[J].实用医院临床杂志,2009,6 (3):126—129. 13]VechtCJ,WagnerGL,WilmsEB.Treatingseizuresinpatientswith braintumors:druginteractionsbetweenantiepilepticandchemothera- peuticagents[J].SeminOncol,2003,30(Suppl19):49-52. [4]但炜,唐文渊,刘福英.以癫痫为主的幕上肿瘤患者术前动态脑 电图与术中皮层脑电图的对比研究[J].重庆医科大学, 2008,33(12):1458-1462. 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