多模态MRI技术是在常规MRI的基础上，对多种功能MRI技术的一种柔性组合[1]。

目前用于神经外科手术的多模态MRI主要有常规MRI、血氧水平依赖功能磁共振成像(blood oxygenation level dependent functional magnetic resonance imaging, BOLD-fMRI)、弥散张量成像(diffusion tensor imaging DTI)、灌注加权成像(perfusion-weighted imaging, PWI)等，多模态MRI技术结合神经导航已经成为神经外科手术的重要辅助工具之一。

2012年1月—2014年11月我们利用多模态MRI技术结合神经导航及术中超声对20例大脑枕叶视觉功能区胶质瘤进行显微外科手术，取得了很好的疗效，现总结如下。

1资料与方法1.1一般资料回顾性分析2012年1月—2014年11月安徽医科大学附属省立医院神经外科收治的20例大脑枕叶视觉功能区胶质瘤患者的临床资料，所有病例经病理证实为脑胶质瘤，临床、病理资料完整。

患者均知情同意并经过医院伦理委员会审核同意(批文号201212)。

其中男9例，女11例;年龄27～72岁，平均49.9岁。

主要症状为视物模糊9例，癫痫5例，头晕3例，头痛、呕吐等高颅压症状3例。

复发胶质瘤3例。

均采用多模态MRI技术结合神经导航进行显微外科手术。

病例纳入标准：(1)肿瘤位于大脑枕叶视觉功能区，且术后病理确诊为胶质瘤;(2)能配合完成所需要的多模态影像检查，图像质量具有分析价值;(3)临床资料和随访资料完整。

排除标准：(1)不能配合多模态影像检查者;(2)图像有运动伪影和其他因素造成质量降低而影响分析者。

1.2多模态影像检查方法扫描设备为荷兰Philips公司Achieva 3.0T超导型MR扫描仪，16通道标准头线圈进行头部扫描，扫描前佩戴标准3M除噪耳机。

1.2.1常规导航扫描序列采用FSE序列。

T1WI轴位面：TR=250 ms，TE=3 ms;T2WI横断面：TR=3 200 ms，TE =80 ms。

层厚均为5 mm，层距1 mm;采样矩阵250×250，激励次数为2。

增强扫描对比剂为钆喷替酸葡甲胺，剂量为0.1 mmol/kg体质量，从肘静脉注入，注射速率0.3 mL/s，获得T1WI导航轴位增强图像，低级别胶质瘤可直接选择T2WI轴位像进行扫描。

1.2.2视觉BOLD-fMRI检查采用平面回波成像(echo planar imaging，EPI)序列采集，参数：TR=3 000 ms, TE=50 ms，Flip角为90°，FOV 230 mm×230 mm，采样矩阵96×96，重建矩阵128×128，层厚5 mm，层距0.5 mm，激励次数为1。

3D-T1采用T1FFE，参数：TR=25 ms，TE= 6.2 ms，Flip角为90°，FOV 230 mm×230 mm，采样矩阵96×96，重建矩阵128×128，层厚0.8 mm，层距0 mm，激励次数为1。

1.2.3视觉刺激模式采用组块刺激模式，患者采用睁眼闭眼闪光刺激，任务由3个激活期和3个静息期组成，每期持续30 s(图1)。

在刺激状态，用于视觉刺激的屏幕上显示闪烁的棋盘格图像，闪烁频率约为8 Hz。

患者接受刺激时尽量不要闭眼。

图1视觉血氧水平依赖功能MRI检查1A视觉刺激组块模式图1B在刺激状态时屏幕显示由颜色相反、交替显示的2幅互补图像a和b组成的闪烁棋盘格图像1.2.4DTI检查采用单次激发EPI弥散成像脉冲序列，b值取1 000 s/mm2，弥散敏感梯度方向数16个。

扫描参数：TR=11 500 ms，TE=55ms，FOV 230 mm×230 mm，采样矩阵128×128，重建矩阵256×256，扫描层数64层，层厚2 mm，层距0 mm，激励次数为1。

采用前后连合线定位线总计获取64层图像，覆盖整个大脑半球和脑干;采集时间6 min 51 s。

1.2.5PWI检查主要针对复发胶质瘤患者。

在常规增强序列扫描前扫描，选择脂肪抑制梯度回波-平面回波(SE-EPI)技术，参数为TR=1 400 ms，TE=41 ms，矩阵128×128，翻转角度30°，FOV为230 mm×230 mm，层厚5 mm，激励次数1次;根据常规T2WI上病变范围采用多层采集方式，选择13个层面覆盖整个肿瘤组织，每层面采集50幅图像，成像时间为78 s，共采集650幅灌注原始图像。

扫描前自动匀场，使用MR机配套高压注射器，对比剂为钆喷替酸葡甲胺，剂量为0.1 mmol/kg体质量，注射速率5～6 mL/s，套管针经肘静脉注射，随后以相同速率注射20 mL生理盐水冲刷。

注射对比剂同步启动PWI扫描。

1.3图像处理与手术计划制定术前将多模态fMR参数序列(PWI、DTI及BOLD-fMR)影像学资料传输至Brainlab工作站，利用导航系统的iPlan手术计划系统(iPlan Cranial 3.0版本)将图像进行融合。

以T1WI像为参考影像，DTI图像及BOLD-fMRI图像为工作影像，采用自动融合模式进行。

利用多模态MRI技术(常规MRI、BOLD-fMRI、DTI 和PWI )对大脑枕叶胶质瘤的恶性度、浸润边界、血流灌注、病灶与视皮层及视辐射的毗邻关系(推挤、浸润或破坏)进行全面评估，进行脑结构影像与脑功能影像结合定位，设计手术方案。

1.4术中导航及实时超声在Brain-Lab导航系统(德国博医来公司，该系统配备超声扇形凸阵探头-型号IGSoniclovs,探头直径25 mm×15 mm，发射频率为5～7.5 MHz)引导下，设计合适的手术入路、界定病灶切除范围。

术中实时应用超声检查，协助判断肿瘤切除程度，并对病变周围的视皮层及视辐射进行"预警"。

在显微镜下切除病变，当多模态MRI及术中导航提示肿瘤浸润或破坏同侧视辐射时，为减少神经功能的损害而不强求肿瘤全切除。

1.5术后处理及随访方法术后2周开始放疗，放疗结束后至少完成6个疗程的化疗，化疗药物为替莫唑胺。

术后3 d和1、3、6个月及此后每6个月复查MR，并进行视力、视野等神经功能评估。

以手术前、后影像学检查的容积定量分析为标准，评估胶质瘤切除程度：全切除，100%病灶切除;次全切除，90%≤病灶切除<100%;部分切除，病灶切除<90%[2]。

1.6统计学方法应用SPSS 17.0统计软件处理观察数据。

计数资料采用Fisher确切概率法分析。

以P<0.05为差异有统计学意义。

2结果2.1多模态MRI采集与处理20例患者均顺利完成了多模态MRI采集与处理，图像清晰，实现了脑结构影像与脑功能影像结合定位(图2)。

受肿瘤影响，视皮层可见移位和分散;视辐射单纯受推挤共12例、受浸润和/或破坏共8例，见图3、图4。

3例复发胶质瘤通过PWI检查与放射性坏死鉴别，确定肿瘤的实体区和高灌注区。

图2多模态影像对枕叶病灶进行脑结构影像与脑功能影像结合定位2A左枕占位灶，术后病理证实为胶质母细胞瘤(WHO Ⅳ级)2B三维重建显示肿瘤(红色)、血氧水平依赖功能MRI显示视觉皮层(黄色)以及弥散张量成像显示视辐射(绿色)2C三维剖面图显示肿瘤(红色)、视觉皮层锥体束(黄色)以及视辐射(绿色色)的空间位置关系图3多模态影像显示枕叶病灶对视辐射的影响3A在轴位FA图上右侧的视辐射由于受到肿瘤的侵犯，失去了各向异性3B三维重建纤维束图，见右侧视辐射走形中断3C弥散张量成像显示右侧视辐射(绿色)由于肿瘤(红色)的占位效应而走行中断图4灌注加权成像多模态影像显示枕叶病灶对视辐射的影响4A常规T1WI见左侧侧脑室枕角内侧病灶明显强化4B灌注加权成像显示左侧侧脑室枕角内侧高灌注，肿瘤内最高局部脑血容量比值2.04 4C灌注曲线图示红色曲线为可能胶质瘤复发区，提示下降支降幅明显，上升支较短图5多模态MRI影像与神经导航及术中超声融合，术中实时纠正导航脑移位(黄线勾画范围为肿瘤部分)5A多模态MRI影像与神经导航融合5B术中实时超声肿瘤组织显示为高信号图6手术前后视野改善情况(红色为视野缺损区域)6A术前6B术后2.2多模态MRI神经导航指导手术进程通过多模态MRI引导下的神经导航系统，结合术中超声(图5)，实时指导肿瘤切除。

本组患者脑胶质瘤切除范围与视皮层及视辐射的控制在安全距离(0.5～1 cm)以上，术后所有患者未出现新的神经功能缺失症状或体征。

2.3手术切除情况及术后病理根据术后复查MRI显示，影像学全切除17例(85.0%，17/20);大部分切除3例(15.0%，3/20)，其中1例WHO Ⅲ、2例WHO Ⅳ级，因肿瘤浸润同侧视辐射而未强求全切除。

术后病理诊断：胶质瘤WHO Ⅱ级4例，Ⅲ级7例，Ⅳ级9例。

2.4术后症状改善情况以及视力视野情况随访1～30个月，3例术后复发，均为肿瘤大部分切除病例，其中2例为WHO Ⅳ级，分别于术后7个月和15个月复发;1例为WHO Ⅲ级，术后13个月复发。

术后1个月随访视力视野较术前改善12例(60%，12/20)(图6)，视力视野同术前无明显变化8例(40%，8/20)。

其中2例患者术后出现视野缺损加重，给予积极治疗1个月后视力恢复术前水平。

视辐射受单纯推挤组术后视力视野改善达10/12，浸润和/或破坏组术后视力视野改善2/8。

两组差异有统计学意义(P<0.05)。

3讨论在脑胶质瘤的治疗手段当中，由于手术治疗仍占主要地位，手术切除程度对于胶质瘤的预后具有十分重大的意义。

然而，胶质瘤因其侵袭性的生长特性极易侵犯视觉皮层和神经纤维束，因此最大限度地切除病变，最小限度地损伤神经功能是显微神经外科手术所追求的目标[3]。

枕叶神经功能的保护，除了保护视皮层外，还要保护视辐射的完整性。

常规的手术是利用普通MR和解剖学特点判断功能区，因此，术中带有很大的盲目性，导致肿瘤的全切除率低、易复发、致残率高。

本研究中采用的多模态MR成像技术，正是通过融合常规MRI、fMRI、DWI和PWI，实现脑结构影像与脑功能影像结合，达到了肿瘤可视化，直观地反映了枕叶视皮层、视辐射的走向、病变的位置以及三者间的空间位置关系，据此可制定出合理的手术方案[4]。

BOLD-fMRI成像技术是通过MR信号反映功能活动区局部血氧饱和及血流量变化情况，间接反映神经元活动，从而达到功能监测的目的。

因此，BOLD-fMRI可以对皮层功能区显像，明确肿瘤与皮层功能区的解剖关系，以及皮层功能区自身状况。