综述:脊髓肿瘤可视化:脊柱肿瘤切除术中对比增强超声应用综述

【字体: 时间:2026年02月28日 来源:Frontiers in Oncology 3.3

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  这篇综述全面评估了对比增强超声(CEUS)在脊柱脊髓肿瘤切除术中的应用与优势。作者通过文献回顾,指出CEUS作为一种实时、动态、非侵入性的术中成像工具,能够显著改善对肿瘤边界、血管结构和组织灌注模式的显像,尤其适用于定位困难或高度血管化的髓内肿瘤,有望辅助实现最大范围的安全切除。然而,现有证据多为病例报告和系列,未来仍需更多研究探索其临床潜力。

  
1 引言
脊髓肿瘤是一组多样化的中枢神经系统肿瘤,其中髓内肿瘤约占所有原发性中枢神经系统肿瘤的2-4%。常见的髓内肿瘤包括室管膜瘤、星形细胞瘤、血管母细胞瘤等。对这些肿瘤的初始标准治疗是最大范围的肿瘤全切术,然而,由于其浸润性生长的特性,在手术切除过程中常常难以清晰界定肿瘤边界,导致切除不完全、肿瘤残留、复发甚至损伤脊髓实质。目前术中磁共振成像是引导肿瘤全切的金标准,但存在成本高昂、延长手术时间以及脑脊液和组织移位导致伪影等局限。荧光技术(如5-氨基酮戊酸和荧光素)也用于改善肿瘤边界显像,但存在局限。鉴于这些不足,临床上迫切需要一种更经济、快捷的动态术中工具来实时有效地显像肿瘤边界。
对比增强超声(CEUS)可能满足这一需求。它在常规B模式超声的基础上,通过静脉注射由脂质外壳包裹的微泡造影剂,利用其高回声特性,能够从周围组织中勾勒出清晰的边界,并改善血管系统以及通常与周围脊髓不同的肿瘤灌注模式的显像。这使得术中监测血管变化、识别相邻解剖结构和肿瘤残留、并结合彩色多普勒识别供血动脉和引流静脉成为可能。鉴于CEUS在脑肿瘤切除中已被证明有效,本文综述旨在评估其在脊柱肿瘤学中的当前应用和潜在优势。
2 方法
本综述按照PRISMA 2020指南进行。检索了PubMed、SCOPUS和Cochrane数据库中关于CEUS在脊柱肿瘤切除术中应用的研究。搜索关键词包括“CEUS AND spine”、“CEUS AND spinal tumor”等。数据库检索于2024年12月下旬开始,持续至2025年3月下旬。由两名作者独立提取和审查数据以减少偏倚。对肿瘤类型、位置和主要发现进行了总结。
3 结果
3.1 搜索结果与研究特征
在文献检索到的150篇文章中,最终纳入8篇进行分析,包括3篇病例报告、3篇病例系列和2篇回顾性队列研究。共计76例肿瘤在CEUS引导下切除,其中74例为硬膜内髓内肿瘤,2例为硬膜内髓外肿瘤。未报道硬膜外肿瘤。最常见的肿瘤类型是室管膜瘤、血管瘤和胶质母细胞瘤。
3.2 CEUS肿瘤特征
CEUS提供了优于标准B模式成像的肿瘤边界区分。如文中图2所示,CEUS能更精确地区分肿瘤与周围脊髓组织。
根据总结的肿瘤病理学特征,边界清晰的病理类型包括:室管膜瘤、室管膜下瘤、星形细胞瘤、毛细胞型星形细胞瘤、神经细胞瘤、血管母细胞瘤、血管外皮细胞瘤和神经鞘瘤。边界不清或模糊的包括低级别胶质瘤、间变性胶质瘤、胶质母细胞瘤、海绵状血管瘤和间变性星形细胞瘤。增强强度从血管母细胞瘤和血管外皮细胞瘤的均匀增强,到室管膜瘤、毛细胞型星形细胞瘤和室管膜下瘤的变异性增强不等。血管外皮细胞瘤和胶质母细胞瘤表现为不均匀增强,而海绵状血管瘤则显示最小或无增强。灌注时间也因病理类型而异。
3.3 偏倚风险评估
使用JBI评估工具对纳入研究的质量进行了评估。病例报告和病例系列的平均分表明方法学质量良好。队列研究的平均分表明质量为中低等,这些研究受到单臂性质、混杂变量控制不足以及随访时间短(少于3个月)的限制。
4 讨论
4.1 对比增强超声概述
超声成像是脊柱手术中不可或缺的工具。在此基础上,CEUS作为一种新型模式,通过利用微泡造影剂独特的回声特性,不仅改善了血管结构和肿瘤边界的显像,还利用了肿瘤组织与正常脊髓之间不同的回声差异来确认充分减压并引导完全切除。至关重要的是,CEUS解决了术中磁共振的几个关键限制。与仅提供静态解剖快照且可能因组织移位而不准确的术中磁共振相比,CEUS提供了对切除床的实时、动态评估,不受组织移位影响,在手术中易于重复,且在经济高效的条件下即可在标准手术室中实施。
CEUS通过使用直径小于10微米的微泡造影剂来实现对组织灌注的详细显像。当超声探头发出与这些微泡共振的频率时,它们会发生周期性的膨胀和收缩,产生被探头压电晶体捕获的回声。此过程产生一个与周围组织不同的非线性回声信号,从而提高了信噪比,并精确描绘了灌注的软组织结构。这种增强的成像能力对于确认充分减压和确保肿瘤完全切除具有潜在的重要作用。
4.2 硬膜内髓内肿瘤
多个研究展示了CEUS在髓内肿瘤切除中的应用价值。例如,Vetrano等人首次报道了在一位疑似弥漫性浸润性髓内病变的青少年患者中应用CEUS,它纠正了术前MRI的误诊,揭示了病变的血管特性,从而修改了手术策略以实现完全切除。Han等人的病例系列研究表明,CEUS极大地改善了肿瘤边界和灌注模式的显像,限制了初始硬膜切开的范围,并在切除后二次使用以确认有无肿瘤残留,促进了肿瘤全切。Barkley等人则描述了即使在没有完全对比增强的情况下(如某些毛细胞型星形细胞瘤和室管膜下瘤),周围健康组织对造影剂的生理性摄取也能充分勾勒出肿瘤边界。Vetrano等人在2021年的后续病例系列进一步描述了不同类型髓内肿瘤在CEUS上的特征,指出增强峰值时间可能与肿瘤内血管化程度有关,并且肿瘤边界清晰度与肿瘤类型的侵袭性呈负相关。Mazzapicchi等人强调了CEUS在定位深部或嵌入性血管母细胞瘤、实时调整脊髓切开范围方面的作用。Han等人的回顾性队列研究评估了高级别胶质瘤的对比灌注模式,发现CEUS能够描绘低级别胶质瘤的边界,并显示高级别胶质瘤比周围组织有更高的血管化程度。
4.3 硬膜内髓外肿瘤
CEUS在硬膜内髓外肿瘤的切除中也显示出优势。例如,Vetrano等人报道了一例背侧神经鞘瘤,术前MRI提示为髓内病变,但CEUS清晰地显示其为髓外肿瘤,与周围囊变和水肿的脊髓截然分开,从而调整技术并实现了完全切除。Della Pepa等人描述了在切除高血管化肿瘤(如血管外皮细胞瘤)时,实时CEUS在显示肿瘤血管架构(供血动脉和静脉引流)方面的关键作用,从而减少了盲目操作,避免了神经损伤,并确保了肿瘤全切。
4.4 硬膜外髓外肿瘤
据我们所知,目前尚未有已发表的报告描述CEUS用于硬膜外髓外肿瘤的切除。然而,基于从硬膜内病例获得的见解,我们推测CEUS可能成为可视化血管结构和勾画硬膜外病变肿瘤边界的有价值的辅助工具。对于硬膜外肿块,CEUS可以提供有价值的成像,帮助在不损伤邻近神经根的情况下安全切除,并且其灌注参数评估可为肿瘤特征提供见解,有助于诊断和预后判断。
4.5 CEUS的局限性
尽管CEUS具有潜力,但其技术仍存在局限性。首先,超声波的物理特性导致其穿透深度有限,可能阻碍深部腹侧肿瘤或被复杂骨性结构遮挡的病变的显像。其次,术中探头的应用存在技术挑战和风险,需要足够大的椎板切除窗,并且操作不当有机械性损伤脊髓的风险。第三,声学伪影(如由切除腔内生理盐水和周围组织之间的信号衰减差异引起的声增强伪影,或术后出血/止血剂引起的伪影)可能掩盖残留肿瘤。第四,标准的CEUS依赖于对二维横截面图像的解释,难以在脑中重建为三维体积,且目前缺乏与CEUS完全集成的商业化三维神经导航系统。最后,CEUS高度依赖操作者,图像获取和灌注模式的实时解读需要精通超声诊断的专家,学习曲线可能阻碍该技术的广泛采用。此外,CEUS在肿瘤边界显像方面的益处可能受肿瘤病理类型的限制,例如高级别胶质母细胞瘤和间变性星形细胞瘤的边界在某些研究中报告为显像不佳。
4.6 研究局限性
本综述是首个检视CEUS在脊柱肿瘤切除术中应用的综述,但存在一些局限性。纳入的研究多为病例报告和系列,限制了样本量并增加了选择偏倚风险。非随机性质限制了形成比较性结论的能力。此外,纳入研究关于患者结局的数据有限,大多数随访时间未报告或少于3个月,缺乏肿瘤复发或神经功能损伤等客观指标来衡量切除成功率。
5 结论
CEUS是一种动态的术中成像工具,在过去十年中已用于辅助数十例患者的脊柱肿瘤切除。在这些病例中,CEUS能够改善肿瘤边界的显像并表征灌注模式,从而引导脊柱肿瘤切除。这些发现可用于指导未来CEUS辅助切除术中的肿瘤表征。然而,目前关于CEUS在脊柱肿瘤切除中的文献主体主要是病例报告和系列,且大多数肿瘤位于硬膜内髓内。因此,需要对其应用进行进一步研究。此外,改进超声技术以更好地适应脊柱外科医生的独特挑战,有望进一步确立其在脊柱肿瘤学中的价值。
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