标准与规范丨立体定向颅内病变活检术中国专家共识2021版 ...

亚里士学仁

【摘要】:颅内病变立体定向活检术是获取颅内病变病理组织的最佳方式。对颅内病变，特别是多发深部、功能区病灶需要明确诊断才可进一步治疗者（如放化疗、靶向治疗等），应当首选进行立体定向活检手术，在明确病理的基础上，再制定下一步治疗方案，这对于了解疾病发生机制、进行个体化诊疗都具有重要的临床意义。本共识专家组参考国内外最新文献，联合国内从事立体定向颅内病变活检术的相关专家，结合各自的专业特点及经验，围绕多模态影像融合技术的应用、有框架/无框架立体定向颅内病变活检手术的适应证和禁忌证、步骤、技术要点、术中、术后注意事项、特殊区域病变的活检技术、提高活检的阳性率措施及颅内出血并发症的预防和处理等内容编写了本共识，旨在促进立体定向颅内病变活检手术在我国临床实践中的规范开展，进一步提高我国神经系统疑难疾病的整体诊疗水平。
出处：中华医学杂志
共识全文
立体定向手术是微侵袭神经外科的重要组成部分，其诞生和发展已有100余年历史。近30年来，随着计算机技术、神经影像和神经外科导航技术等的飞速发展，尤其是神经外科手术机器人的应用，使得颅内病变立体定向活检（stereotactic brain biopsy）技术实现了可视化、自动化、精准化的迅速发展。颅内病变可以通过开颅手术直视下活检或立体定向技术穿刺活检获得病变组织，由于前者方法手术创伤大、定位欠精准等问题，不适合颅内多发病变、脑深部、中线结构以及重要功能区病变，对于以上区域的病变，立体定向穿刺活检是获取颅内病变病理组织的最佳方式。单纯依靠影像学诊断和医师个人经验，在无病理诊断的依据时，对颅内病变进行放、化疗，特别是多发或脑深部、功能区病灶，如脑干占位性病变等，应首选行立体定向活检，在明确病理、病因及基因的基础上，再制定下一步治疗方案。对活检取得的病变组织可进行系统、规范的组织和分子遗传学检测，这对于了解疾病的发生机制、进行个体化诊疗都具有重要临床意义。鉴于此，中华医学会神经外科分会功能神经外科学组、中国医师协会神经外科分会功能神经外科学组、国家神经外科手术机器人应用示范项目专家指导委员会联合国内从事立体定向颅内病变活检术的相关专家，结合各自的专业特点及经验，编写本共识供同道们参考。期待立体定向颅内病变活检技术在中枢神经系统疑难疾病精准化诊断治疗中规范开展，进一步提高我国神经系统疑难疾病的整体诊疗水平。
一、多模态影像融合技术在立体定向颅内病变活检术中的应用

立体定向颅内病变活检穿刺为非直视手术，需要通过影像学后期处理，规划合理穿刺路径，对减少颅内出血、避免损伤重要核团等至关重要。因为脑组织表面和深部都含有丰富的动静脉血管网，这都是规划穿刺活检路径需要注意的地方。利用图像融合技术，将病变空间解剖位置与各种血管图像精准融合，实现图像三维可视化，在术前规划穿刺路径时能避开重要核团及大血管结构，减少颅内出血等并发症。此外，随着功能MRI成像技术（血氧水平依赖功能磁共振功能区定位、弥散张量神经传导束成像、灌注成像、磁共振波谱定量分析等）的成熟，脑功能影像导航技术取得了巨大的进展，应用这些脑功能成像技术指导颅内病变活检和规划活检路径是立体定向颅内病变活检手术的发展方向。
【共识推荐】
1.术前可以将多模态影像数据（如CTA、MRA/V、PET-CT、DSA等）、神经渲染技术（neural rendering）叠加融合到手术治疗计划系统中，辅助靶点和路径设计。临床上通过对不同模态图像的融合，可以显示头皮入点、颅骨入点、脑沟及动静脉的走行、穿刺路径附近大血管结构，将活检手术轨迹变得直观可视，并且可以通过微调导向路径来精确控制手术入路，避免脑重要血管和神经结构的损害。
2.在立体定向活检手术中，对多源性脑功能性影像资源进行有目的的多源融合，能显示出单一影像无法看到的解剖细节与区域生理功能，为立体定向手术提供更直观、更多元化的指导。
二、有框架立体定向颅内病变活检术

立体定向颅内病变活检术可分为有框架与无框架立体定向技术。有框架立体定向脑活检技术，首先将立体定向框架固定于患者的颅骨上，通过影像学扫描（MRI/CT），将颅内病变的空间坐标（X、Y、Z）与定向仪框架之间坐标关系确立。运用计算机治疗计划系统软件或采用MRI/CT扫描的影像片，进行人工绘图计算法，可获得患者颅内病变活检靶点X、Y、Z数值，通过此X、Y、Z数值，就可以在患者头颅定向仪框架X、Y、Z轴上，寻找出具体位置（即颅内病变信息转换到定立体定向仪框架上）。此时手术者再把定向仪配套的导向装置，如定位侧环、导向仪弧形弓、载持器等，按照上述给予X、Y、Z坐标位置，分别顺序、牢靠地正确固定在相对应的定向仪框架上，然后将活检针（钳）置入弧形弓载持器上并固定，核实各坐标值、进针轨迹、靶点均正确，一切就绪，把活检钳或活检针缓慢、轻柔、准确地送到手术靶点区，切取临床所需病理组织块，立刻送往病理科进行病理检查，得到满意肯定答复，手术结束。
在进行有框架立体定向活检时，临床应用的立体定向仪种类繁多，使用不同立体定向仪，需应用各自携带的导向装置、活检器械和手术治疗计划系统（软件）。
【共识推荐】
1.在整个手术过程中，手术团队需要有两名医师多次核对靶点X、Y、Z坐标数值，确认颅内活检所有操作器械及进入深度正确，不能有任何误差。
2.确认安装头颅固定框架上双侧侧环、导向系统的弧形弓、载持器等坐标位置正确，防止定位差错给患者带来重大手术危害。
三、无框架立体定向颅内病变活检术

无框架立体定向技术，目前包括神经外科导航系统和神经外科机器人两种。应用无框架立体定向颅内病变活检术，患者术前要针对同一目标进行不同成像设备（MRI、CT、DSA、PET/CT等）检查，经过医学影像融合技术处理，实现信息互补综合成同一图像，如果再经过神经渲染软件处理图像，立体影像效果更佳。再将上述图像信息传输到手术室神经外科导航系统或神经外科机器人计算机工作站，通过计算机“治疗计划系统”软件，将图像配准，重建规划出可视化的图像，在此基础上勾画出拟定活检取材范围和最佳路径。手术中结合导航系统观察棒和识别系统将患者真实头颅病变范围与计算机工作站中规划位置进行注册、匹配。然后利用神经外科导航系统或神经外科机器人，实现术中实时定位和活检。
应用无框架立体定向技术完成颅内病变活检术，关键是完成患者真实体位与术前MRI/CT多序列扫描后影像融合二者之间位置的统一。其技术要点是患者术前于头皮不同位置上，采用直接粘贴带有标记作用的标志物（Marker）5~8个或术前在颅骨不同位置上，置入5枚或以上特殊金属颅骨钉作为Marker；或利用头、面部特征点，釆用无接触式的激光扫描，然后二者间进行注册和匹配，在神经外科导航下“动态反馈”保证器械入颅正确起到保障作用，从而完成颅内病变活检术。
应用神经外科导航系统或神经外科机器人引导下的脑病变活检、具有以下优点：（1）无需上框架，减轻患者痛苦、减少手术操作和术前准备时间；（2）在神经外科导航系统上能实时观察穿刺路径上冠、矢、轴层面的立体构图，便于理解病变与周围组织的关系；从而自由勾选和更换靶点，减少系统误差；（3）虚拟及可视化设计手术路径和穿刺点，能避让大血管、重要脑功能区等，降低手术风险；（4）手术前术者可模拟手术过程，选择最佳手术操作路径。
【共识推荐】
1.对于儿童、意识障碍或其他不能配合的患者、有颅骨缺损等需要进行颅内病变活检的特殊患者，首选无框架立体定向技术。
2.由于没有框架阻挡，操作便利，对于后颅窝（小脑和脑干）病灶穿刺活检首选无框架立体定向技术。
3.需要进行脑室内病灶的活检患者可使用立体定向技术结合脑室镜完成。
四、立体定向颅内病变活检术的适应证和禁忌证

1.适应证：（1）位于脑重要功能区或脑深部（胼胝体、基底节、鞍区、松果体区、脑干、中线区等部位）病变性质不明确，或不能除外系统性疾病累及颅内者；预计开颅手术将导致严重神经功能缺失，而又必须明确病变性质者。（2）颅内多发病变、弥漫性半球分布病变，不能明确病理性质，需要进行鉴别诊断，以便下一步正确治疗者。（3）疑为颅内炎性病变或者自身免疫性疾病颅内病变，如脱髓鞘病变、进行性多发性白质脑病、原发性中枢神经系统血管炎等，需得到病理学诊断，协助临床诊治者。（4）体质差、不能耐受或拒绝开颅切除手术，欲明确肿瘤性质决定化疗或放疗方案者。（5）需要病理学诊断或分级来指导拟行放化疗及伽玛刀等治疗的颅内病变者。（6）脑肿瘤复发与放射性坏死需做出鉴别诊断，以便下一步正确治疗者。（7）不适合切除颅内肿瘤需要获得病灶组织检材，完成分子病理学诊断，制定靶向治疗方案者。
2.禁忌证：（1）CT、MRI影像学检查没有可见的病变或异常；（2）有严重贫血（血红蛋白<70 g/L）、严重出血倾向、不能纠正的凝血功能障碍者；（3）低位脑干、位于延颈髓内弥散性病灶的患者或生命体征不稳定者；（4）疑为血管性病变或血供极其丰富病灶者（血管母细胞瘤、海绵状血管瘤等），估计活检易产生严重出血者；（5）病变位于海绵窦内或者颅底硬膜外病变（非严格禁忌）；（6）手术区域头皮弥漫感染者；（7）严重恶病质、严重高血压未控制者、心、肺、肝、肾功能不全不能耐受手术者。
五、立体定向颅内病变活检手术步骤和技术要点

（一）术前准备
1.一般准备同开颅术。预约术中快速冰冻切片组织学检查。
2.术前要求患者进行头颅CT、MRI等多序列影像学“导向扫描检查”。然后将获取的多种影像，进行有目的的多模态融合技术，显示出单一影像无法看到的解剖结构与区域生理功能。
3.术前行血常规、血生化、凝血功能等化验检查，心电图、胸CT等，了解患者有无其他疾患，排除严重心肺疾病。
4.术前禁食水、备头皮。
5.进行充分沟通，向患者及家属讲明手术目的、可能并发症、预后，取得患者和家属的理解与合作。
（二）有框架立体定向颅内病变活检手术步骤（图1）
1.安装头颅定位框架：手术当日将患者接到手术室，在手术室内安装立体定向仪框架，患者取坐位、头部皮肤消毒、局部麻醉下安装，小儿或不合作者取仰卧位，头抬高，头部皮肤消毒、静脉辅助麻醉下安装定位框架。注意：（1）安装时应注意将活检病变包含在立体定向仪靠中线定位范围内；（2）定位框架Y轴与颅内AC-PC连线水平面平行，尽量减少框架与头颅间旋转角、倾斜角、仰屈角。同时，尽量避免定向仪框架对术中操作的影响。
2.送患者到CT或MRI室定位扫描，首先在定位框架上安装CT或MRI定位框（板）后进行扫描，扫描参数依病变性质和大小而定。可直接增强扫描，扫描平面应与定位框平面平行。
3.确定病灶活检靶点及其坐标值：根据刚刚MRI/CT扫描后定位影像信息，确定颅内病变活检靶点位置。运用计算机治疗计划系统软件或采用MRI/CT扫描后的影像胶片，进行人工绘图计算法，计算出病变活检靶点X、Y、Z三维坐标值、导向弓架左右及前后的角度，最佳的入颅点、活检轨迹和靶点位置。
4.患者再回手术室，仰卧位（可将患者上半身略抬高），将患者头颅定向仪框架，通过头架结合器与手术台联接，固定牢，待手术。如果小脑、脑干病变活检，采用侧卧位或俯卧位或半卧位。可采取局部麻醉，小儿或不合作者需采用全身麻醉下进行病变活检。
5.进行头颅钻孔、活检手术：按常规手术视野皮肤消毒、铺巾，手术者把定向仪配套的导向装置，如定位侧环、导向仪弧形弓、载持器等，牢靠地固定在相对应的定向仪框架上。在确定入颅点部位切开头皮、钻孔、刺破硬膜、止血后，把活检针（钳）器械置入导向仪弧形弓载持器上，按引导的方向、深度、角度进入颅内靶点，钳切或抽吸（按照时钟的3点、6点、9点和12点旋转四个方向，分别活检病变组织，取4~8块病变组织），所取组织标本分作两份，一份送快速冰冻切片组织学检查，一份送常规病理检查。如为囊性病灶，应进行囊液涂片细胞病理学检查。尽可能等待快速病理报告结果后停止活检，必要时可变更靶点，重新取材。
6.确定活检靶区无出血，取出活检器械，骨孔可用明胶海绵填塞，缝合头皮切口，拆除定向仪框架，手术结束。
7.病理检查，术中、术后注意事项及技术要点：见下文（四）、六部分。


图1 框架立体定向颅内病变活检术流程
（三）无框架立体定向颅内病变活检（包括神经外科机器人）手术步骤（图2）
1.无框架立体定向颅内病变活检，包括神经外科导航系统和神经外科机器人两种，二者手术步骤基本相同。主要差别在于：（1）应用神经外科机器人辅助活检，患者头部可选择金属Marker为标记，在头颅骨不同位置上置入5~8枚Marker，使手术精度更高。亦可采用具有标记作用的粘贴Marker，直接贴于头皮上不同位置5~8处；或利用头、面部特征点，用无接触式的激光扫描，进行注册与匹配；（2）神经外科机器人机械臂辅助引导钻孔位置，并可计算深度。手术和取材操作方法同有框架活检。
2.术前行CT定位扫描，扫描参数无间距，层厚1~2mm。获取影像信息传输到手术室神经外科导航系统（或神经外科机器人）计算机工作站。
3.患者再回手术室，仰卧位，使用手术头架将患者头部固定于手术床上（或采用其他方式牢固固定），再使患者手术床与神经外科导航系统或机器人之间位置连接、固定，待手术。如果小脑、脑干病变活检，可采用侧卧位或俯卧位或半卧位。
4.确定入颅点、设计路径和病变靶点：手术团队人员，在患者手术床与神经外科导航系统或机器人之间位置连接固定状态下，再通过计算机“手术治疗计划”软件，将患者“导向扫描检查”获得的多序列影像信息与CT定位框架扫描影像信息，行多模态图像融合定位，应用导航观察棒（或使用机器人的机械臂工作平台），根据Marker进行注册和匹配后进行病灶轮廓勾画、靶点路径三维可视化设计，获得靶点三维坐标值（X、Y、Z），这样就使虚拟手术定位空间与现实手术操作空间相吻合，并计算出最佳的入颅点和活检轨迹，靶点坐标具体位置。
5.进行头颅钻孔、活检手术：基本上同有框架立体定向颅内病变活检手术步骤。按常规手术视野皮肤消毒、铺巾、头皮切开、钻孔、硬脑膜切开、止血，此手术过程均由手术者来完成。接着手术者用观察棒指引下，将活检针（钳）置入钻孔点脑内。若使用机器人，手术者把活检针（钳）置入在机械臂的接口上，在导航系统监视下，沿设计轨迹准确将活检针（钳）送达到靶点。在人工操作下获取病变组织等，尽可能等待快速病理报告结果后停止活检，必要时可变更靶点，重新取病变组织块。
6.确定活检靶点无出血，取出活检器械，骨孔可用明胶海绵填塞，缝合头皮切口，手术结束。
（四）病理检查
立体定向颅内病变活检后病理检查，包括术中快速冰冻病理和常规病理检查两部分。术中快速冰冻病理的主要目的是了解送检的组织是否能协助临床诊断（肿瘤、炎症、梗死或脱髓鞘等病变的特征），尽可能等待快速病理报告结果后停止活检。另一份常规病理检查，送检组织容积应足够多，用于术后的常规病理检查和必要的辅助诊断，确保病理诊断无误和免疫组化染色、基因检测等。


图2 神经外科机器人立体定向颅内病变活检手术流程
六、术中、术后注意事项及技术要点

1.基于CT、MRI多模态图像融合技术建立三维坐标，对脑立体定向手术进行规划与虚拟操作，最后实现多传感器智能机械臂的辅助定向与导航。
2.手术开始到结束期间，手术医师要观察多个手术显示器，注意机器人在操作过程中步骤是否正确，是否可能伤害患者，必要时重新注册。
3.整个手术过程必须要注意无菌操作。
4.如果术中发生可疑出血，立刻暂时停止操作，给予止血药物、明胶海绵压迫或开颅手术。术后及时行头颅CT/MRI了解取材位置的准确性和活检出血情况。
5.颅内几个特殊区域病变活检的技术要点：（1）穿刺路径设计轨迹上，要注意每一个层面穿刺路径经过点和周围脑结构的距离和关系，尽量避免穿刺过程进入脑室内造成脑脊液流失，导致脑组织移位产生误差。（2）鞍区病变活检技术要点：此区域设计穿刺轨迹应避免经过基底节区、三脑室侧壁，同时避开Willis环周边大血管以免误伤致大出血。经颅穿刺点，通常选择在前额眉间上10~13 cm，矢状窦中线外旁开2.5~4.0 cm之间，确保穿刺轨迹均走行在脑实质内。（3）松果体区病灶活检的技术要点：松果体区解剖结构复杂，肿瘤性质繁多（一般分为4类：松果体实质细胞肿瘤、神经生殖源性肿瘤、神经上皮源性肿瘤、其他肿瘤），此处肿瘤大多数位于小脑幕上，部分在小脑幕下。病变位于小脑幕下为主者、完全为囊性以及成熟性畸胎瘤，则不建议进行立体定向活检。经颅穿刺点，通常选择在顶叶中央后回的后方，中线旁开2.5~4.0 cm之间。不建议经额路径，因为路径太长，往往易进入脑室内，路经丘脑和基底节区，易带来严重并发症。（4）桥脑/延髓上部病变的活检要点：此处病变进行活检，临床上应用较少，往往釆用直视下手术，既可达到明确病变性质和病灶清除，又便于后颅凹减压。需要进行活检病例，体位可选择半坐位、侧卧位、俯卧位。经颅穿刺部位，通常选择在后颅凹正中点与乳突根部连线的中点，横窦下约2 cm，为经后颅窝穿刺起点（病变侧，经小脑半球、桥臂方向进入脑干病变处），获取病理组织，送病理检验。由于脑干病变体积较小，活检取得组织块量相对比较少，建议使用穿刺抽吸活检针获取病变组织。不推荐经额入路，因为路径太长，往往易进入脑室内，大多数路经丘脑和基底节区。特别是通过小脑幕内侧缘，才能到达脑干桥脑区，极易造成大血管和颅神经损伤，带来严重后果。（5）脑室侧壁、透明隔病变的活检要点：该部位病变血供丰富，且邻近脑室，瘤周边组织支撑力弱，活检取材时病灶一旦出血，容易进入到脑室内产生急性脑积水、高颅压症，危及生命。所以，设计的穿刺活检轨迹，尽量在脑实质内，靶点在交界区，避免贯穿通过脑室壁进入脑室内。经颅穿刺部位，通常在眉间后10~13 cm，颅正中线旁开2.5~4.0 cm。病变靶点应选在肿瘤靠近脑实质区域。取材完成后可将穿刺针留置数分钟，防止出血渗入脑室内。也可釆用神经外科导航系统辅助下内镜直视下活检，一旦有出血，可直视下射频热凝止血，确保患者安全。
七、提高立体定向颅内病变活检的阳性率

立体定向颅内病变活检术需要获取一定容积病变组织块，才可保证病理性质确定。当标本组织3时，对于确定成分单一肿瘤（如星形细胞瘤），往往可以确诊。但是，总体来说，对病理诊断确诊是困难的，对于不均质成分的病变（如神经上皮组织细胞瘤、生殖细胞起源肿瘤、转移癌等某些疾病），则容易误诊，为了提高颅内病变活检的阳性率，本共识推荐如下。
【共识推荐】
1.对于多发的或不均质成分的病变，尽量借助多模态影像融合技术和神经渲染软件来辅助辨别靶点或多靶点取样。
2.设计穿刺靶点路径轨迹可与病变长轴一致，沿穿刺道多靶点、多方向获取病变组织标本，取材应包括病变交界区、周边异常区、病变中心坏死区。
3.对于组织坚韧的病变，穿刺手感有阻力时，可先使用探针穿刺到达预定靶点后再更换活检针，避免盲目用钝头活检针推移病变移位，必要时应用螺旋活检针。
4.术中冰冻病理检查未做出确切诊断时，可考虑更换靶点（不同层次和不同方位），重新获取病理标本，直至确诊为止。
5.囊性病变除留取囊壁外，抽取的囊液可选择做脱落细胞学检查或囊液成分检验。
八、颅内出血的预防和处理措施

颅内出血是立体定向脑活检最常见的严重并发症，发生率为0.5%~3%。1996年和2010年分别有研究报告立体定向活检手术241例和1 187例，出血率分别为1.24%和0.6%。
颅内出血可涉及穿刺道的各部位，包括硬膜外血肿、硬膜下血肿、脑实质及脑室血肿等。出血的原因包括，穿刺道周边血管结构异常，占位性病变对血管壁的破坏和压迫位移，以及占位性病变自身血供较丰富，活检富血运病变时容易引发出血。
【共识推荐】
1.术前依据影像学检查，充分评判颅内病变血液供应情况。根据病变情况个体化设计入颅点、靶点和路径，规避重要的大血管结构。同时，手术中器械进入颅内宜缓慢推进，操作轻柔，抽吸负压根据病变组织质地个体化选择，避免取材时用力过猛和幅度过大，造成血管破裂出血和脑组织损伤。
2.术中若发现活检针尾端有活动性出血时，立刻停止操作，固定外套管不移位以促进向外引流血液，及时清理拖出针道内血凝柱，保持引流通畅，避免形成颅内血肿；小的出血一般可以自凝，必要时穿刺道同轴放置引流管压迫并外引流，经上述处理均可在短时间内达到止血目的。
3.对于穿刺道3~5 ml的少量出血，通常可吸收而无需特殊处理。
4.活检术后常规即时CT复查，了解穿刺路径的准确度又能及时发现血肿，对于具有手术指征的血肿，应立刻行开颅血肿清除或立体定向血肿引流术。本共识汇集国内多学科、众多专家的临床经验，经多次讨论修订而成。相信随着更加智能化计划软件和新型机械臂进一步的研发应用，以及与虚拟-现实技术（V-R技术）、混合现实技术和仿真内镜等多种人工智能技术的有机结合，未来立体定向活检术应用将更加广泛，活检阳性率将进一步提高，创伤更小且更加安全。因此，本共识内容需要在临床实践中不断更新、完善。本共识仅代表参与编写及讨论专家的观点。共识内容仅用于指导临床医生实践，不具有法律约束性质。共识内容是该领域的阶段性认识，今后会根据新的临床证据随时更新。
立体定向颅内病变活检术中国专家共识2021版
制定者：
中华医学会神经外科分会功能神经外科学组
中国医师协会神经外科分会功能神经外科学组
国家神经外科手术机器人应用示范项目专家指导委员会

翟文婷

您好！可以分享一些关于非成熟畸胎瘤方面的知识吗？比如病理如何判断？手术全切后，化疗和放疗的选择顺序？化疗有什么合适的药物？放疗推荐使用什么射线？