功能性保護的開腦新時代-談位於功能區的腦瘤手術

開腦手術在今天,已經不像三十年前那樣背負沉重的風險,給予人術後癱瘓或是昏迷不醒的危險形象。

不過處在強調功能保存及維護生活品質的現代,位於功能區的腦瘤手術仍是一個棘手的問題。腦瘤中的神經膠質瘤比例最高,約占到四成以上;而在惡性腦瘤的部分,神經膠質瘤比例占到八成以上。膠質瘤通常無明顯邊界,手術顯微鏡下常常無法做完整切除。超過一半的膠質瘤位於鄰近功能腦區。若是位於運動功能區腦皮質內或是緊鄰運動神經束,則手術誤傷造成術後癱瘓的機會大為增加。若是位於視覺功能區腦皮質內或是緊鄰視覺神經束,則術後發生視力喪失或是視野缺損的可能性不小。其他若是影響到語言、認知、空間、運算等等高等腦功能,則術後也極可能發生程度不等的功能損失,造成回到職場或是正常生活上的困難。

現代手術的原則若是發源自或緊靠重要功能區域,則應以功能保存為優先。因此過去對於這樣的腦瘤,手術策略都相對保守許多,很多僅是作切片檢查,便直接接續接受化學藥物治療及放射線治療。但是目前多數的文獻皆指出,殘留的惡性膠質瘤體積越多,病患的存活時間就越短,也因此如何在不造成進一步神經功能缺陷的情況下做腫瘤最大範圍切除是功能區的腦瘤手術近來追求的極致目標。

高雄長庚神經腫瘤團隊在十多年前就積極發展術前功能性影像搭配術中功能性腦皮質電刺激技術來做運動功能及視覺路徑的定位及保護。近年來更以清醒手術做語言或認知功能的保護。本文將進一步就各種功能腦區的腦瘤手術作報告。

術前功能性性影像計畫及磁振擴散張量造影

腦部電腦斷層攝影(CT)及腦部磁振影像(MRI)是目前最常用來診斷腦腫瘤的工具,它能精確的顯影腦腫瘤的位置、大小及對周圍組織的影響。是否有合併水腦症、顱內出血及囊性腫瘤之情況;又可以應用於追蹤、治療前、治療後腦瘤之大小並確定有無復發性或轉移性病灶,以評估治療之效果。進階的術前功能性影像計畫包含核磁共振質譜分析、功能性核磁分析、腦白質束顯影等可進一步協助醫師了解腦瘤的組成成分、鄰近的重要功能區的關係以及四周可能會造成功能傷害的腦纖維束。這些微細的資料可以增加手術前的路徑判斷及對於手術中可能發生的風險做出完備的評估計畫。

核磁共振質譜分析 (MRS,Multi-voxel magnetic resonance spectroscopy),根據不同化合物在強磁場作用下所產生化學位移不同,可以在手術前推斷腫瘤的種類與惡性度,協助醫師訂立適當的治療計畫。對於影像推測可能是非手術必要的腫瘤,也可以先以切片手術替代直接開顱手術。

莊銘榮
核磁共振質譜分析可以在手術前推斷腫瘤的種類與惡性度,協助醫師訂立適當的治療計畫,避免不必要的開顱手術


功能性磁振造影(fMRI,functional magnetic resonance imaging)是一種利用磁振造影來測量神經元活動所引發之血液動力的改變。利用一系列嚴密的測量來確定個別功能腦區的可能範圍。手術前可將重要之神經功能區域標示出來如:運動功能區、感覺功能區、語言功能區等,並將功能性磁振造影影像融合立體定位導航影像於手術中,協助手術的電刺激定位,如此可將腫瘤摘除而不影響重要神經功能。

莊銘榮
功能性磁振造影可以在手術前將重要之神經功能區域定位出來,協助手術的電刺激定位,保護重要功能

磁振擴散張量造影 (DTI,diffusion tensor imaging)利用大腦組織中水分子的擴散運動,進行大腦組織結構與神經纖維走向的造影 (Tractography),組成大腦神經纖維網路構造。DTI提供許多寶貴的臨床資訊,如腫瘤是否擠壓或已侵蝕到神經束,預估術後回復狀況,提供大腦連結及大腦白質病理資訊等等。此外我們可以利用腦白質束顯影做出代表運動神經束的皮質脊髓路徑成像、視覺路徑成像以及語言白質束網路。這個技術也可以融合在立體定位導航影像於手術中,協助手術的電刺激定位,如此可將腫瘤摘除而不影響重要腦部功能。

磁振擴散張量造影可以在手術前將重神經纖維網路構造定位出來,協助手術的電刺激定位,保護重要功能

手術前的各種功能性影像以及腦表面影像重組,可以協助外科醫師在開刀前就洞悉所有可能的重要腦部功能結構以及手術血管分布,讓醫師訂立安全的手術策略,讓手術能夠在不傷害任何功能的狀況下,切除最大範圍的腦瘤。

左圖是腦迴表面影像重組,中圖是腦表面血管重組,右圖是腦功能區與神經纖維網路重組。這些術前計畫可以在手術前將所有可能的重要腦部功能結構以及手術血管分布定位出來,讓醫師訂立安全的手術策略

術中神經電氣訊號監測以及術中功能性腦皮質電刺激技術

除了詳盡的術前各種功能性影像計畫可以融合立體定位導航影像在術中幫助定位功能區域,手術中並可進行神經電氣訊號監測 (Intraoperative neuro-physiological monitoring) 以及術中功能性腦皮質電刺激技術(Intraoperative cortical stimulation mapping) 來做術中運動功能及視覺訊號的即時(Real-Time)定位。這項術中運動/視覺功能性皮質定位需要特別儀器技術以及特殊的麻醉合作。利用所需激發功能的電量來換算手術切面與功能性腦皮質或是神經束實際距離,進而在功能的保護狀況下,完成最大範圍的膠質瘤切除。

手術中利用皮質電刺激技術及神經訊號監測,可以確實定位重要功能結構,避免手術傷害
手術中靠近運動功能神經纖維,利用皮質電刺激技術定位,幫助病患做最大範圍的腦瘤切除,並不傷害運動功能
手術中靠近視覺功能神經纖維,利用視覺誘發電位定位,幫助病患做最大範圍的腦瘤切除,並不傷害視覺功能

術前神經行為語言檢測與清醒手術

對於腦瘤影響語言或是高等智能功能,外科醫師可以和病患充分說明及溝通後進行清醒開顱手術。
清醒開顱手術病患是不需插管,外科醫師及麻醉醫師會作妥善的止痛與淺層麻醉。手術中病患需要配合心理師進行各項語言或智能測試,並同時接受外科醫師的電刺激定位與腦瘤切除。

清醒開顱手術病患不需插管,手術中病患需要配合心理師設計的各項語言或智能測試

高雄長庚醫院腦瘤治療團隊採用系統性方法

位於功能區的腦瘤手術,在過去認為是一個非常棘手的問題。尤其是無明顯邊界的膠質瘤若是位於功能區腦皮質內或是緊鄰功能性神經纖維,則手術誤傷功能區造成癱瘓或是失能的機會則非常高。高雄長庚醫院腦瘤治療團隊目前採用這套系統性方法,針對不同位置不同影響的腦瘤,分別設計整套完整的術前功能性影像計畫以及術中腦皮質電刺激技術,並在必要時實施清醒手術。這樣的流程需要完整的各科團隊合作,保護各種腦部功能,並做最大範圍的腦瘤切除。最後幫助病患延長壽命,維持生活品質,協助重回職場。

腦神經外科

延伸閱讀 : 顱底神經外科的小確幸: 原發性三叉神經痛的三叉神經顯微血管減壓手術
延伸閱讀 : 神經外科的頂尖高手: 顱底手術與顱底團隊
延伸閱讀 : 神經外科的虛擬實境與擴增實境
延伸閱讀 : 兒童腦中風的殺手:毛毛樣病
延伸閱讀 : 【聯合報】婦人罹罕病「毛毛樣」查不出 過了30多年麻痺人生
延伸閱讀 : 【聯合報】來台換肝又中風半癱 4歲男童跨海治療兩次手術恢復健康

莊銘榮 Ming-Jung Chuang
現職
高雄長庚腦神經外科助理教授級主治醫師
高雄長庚神經腫瘤團隊主席

專長
困難腦瘤顱底手術與脊髓手術
功能性保護腦部手術
兒童神經外科與先天性神經系統手術(兒童腦瘤、毛毛樣病、顱顏畸形、脊柱裂、脊椎側彎、水腦與水囊症、腦部畸形)
癲癇手術與手術評估
迷走神經刺激器植入
深部腦電極與腦皮質電極置放

經歷
美國曼菲斯聖裘德兒童腫瘤研究醫院
曼菲斯理柏納醫院
田納西大學神經科學中心臨床研究醫師與基礎訊號研究
(師事神經外科Frederick A. Boop教授及神經內科James W. Wheless教授)
大里仁愛脊椎側彎中心臨床研究員 (師事 張國華教授)
林口長庚 顯微重建外科臨床研究員 (師事 莊垂慶教授)
林口長庚 顱顏外科臨床研究員 (師事 陳國鼎主任)
林口長庚 神經外科臨床研究員 (師事 吳杰才主任)
台北榮總 小兒神經外科臨床研究員 (師事 黃棣棟教授)
高雄長庚 神經外科總醫師 (師事 何治軍教授)
高雄長庚 神經外科住院醫師
林口長庚 外科部住院醫師

著作、研究與發表
科技部計畫2件,SCI論文12篇
教科書著作4章節,醫學專業著作1本
國際邀請演講5次,國際醫學會報告16次
國內醫學會醫學中心邀請演講44次,論文獎3次

會員限制

提醒您!文件限定VIP會員下載