精准定位脑肿瘤术中映射功能区:开启脑科学研究与临床治疗新征程

【字体: 时间:2025年05月08日 来源:Communications Medicine 5.4

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  在脑肿瘤手术中,定位功能区的方法缺乏标准化。研究人员开展了在参考 MRI 图谱上定位术中映射的皮质下功能区的研究。结果显示该方法准确性高,功能一致性达 88.5%。这有助于研究脑连接性,改善脑癌治疗。

  大脑,这个人体的 “指挥中心”,隐藏着无数的奥秘。在脑肿瘤手术的战场上,准确找到那些掌控着人体重要功能的区域,就如同在错综复杂的迷宫中寻找宝藏,至关重要却困难重重。以往,定位大脑功能区的方法杂乱无章,缺乏统一标准,就像航海没有精准的导航图,医生们常常面临着手术风险高、患者术后功能受损等难题。为了突破这一困境,来自法国巴黎公共卫生医院集团(GHU Paris Psychiatrie et Neurosciences)、巴黎西岱大学(Université Paris Cité)等机构的研究人员踏上了探索之旅,他们的研究成果发表在《Communications Medicine》杂志上,为脑肿瘤手术带来了新的曙光。
研究人员开展了一项关于在参考 MRI 图谱上定位术中映射的皮质下功能区的研究。他们假设将术中照片捕获的皮质下功能区与术后早期 MRI 进行配准,能够有效控制手术切除引起的脑移位。研究旨在开发一种标准化方法,并评估其准确性。最终,他们成功提出了一种标准化方法,且发现该方法在确定皮质下功能区与 MNI 参考脑图谱的功能一致性方面达到了 88.5% ,这一成果意义非凡,有助于将术中直接电刺激获得的功能数据融入研究脑连接性的方法中,从而推动脑科学研究发展,为脑癌患者带来更好的治疗方案。

在这项研究中,研究人员运用了多个关键技术方法。首先,他们选取了单一三级转诊神经外科中心的成年患者队列,这些患者均患有幕上异柠檬酸脱氢酶(IDH)突变胶质瘤,且都接受了基于功能的术中清醒脑功能映射切除术。在术中,通过皮质和皮质下直接电刺激进行功能映射,并记录相关数据。术后早期获取 MRI 图像,经过去非脑组织、调整像素强度、脑表面重建等预处理步骤,再将术中照片与 MRI 数据配准,最后将皮质下功能区标准化定位到参考图谱上。

下面来详细看看研究结果:

  • 研究人群:研究纳入了 90 例成年 IDH 突变弥漫性胶质瘤患者,其中男性占 58.9%,平均年龄 42±13 岁 。这些患者术前卡氏功能状态评分(KPS)、癫痫发作情况、神经功能缺损等各有差异。
  • 术中功能数据:在清醒手术中,90 例患者均配合良好,完成了基于功能区定位的切除术。皮质下功能脑图谱在 69 例患者中识别出 290 个可重复的皮质下功能区,左右半球分别有 182 个和 102 个,平均每位患者有 5±3 个 。
  • 归一化过程的质量评估:术后早期 MRI 平均在术后 1.3±1.4 天完成,归一化图像与参考 MNI 模板的平均距离为 2.8±5.8mm ,这表明归一化过程较为可靠。
  • 验证术中确定的皮质下功能区的位置:处理后的数据质量评估显示,“良好” 的有 49 例,“中等” 的有 34 例,“较差” 的有 7 例。最终分析纳入了 67 例患者的 290 个皮质下功能区,其中 271 个功能区位置无需调整,观察者之间的一致性高达 93.4%。
  • 将术中皮质下功能区与参考白质纤维束图谱关联:288 个(99.3%)皮质下功能区与至少一条白质纤维束相交,其中 255 个(88.5%)功能区的术中临床反应与相交的白质纤维束一致。在 35 个与白质纤维束不一致的功能区中,其与一致纤维束的最小平均距离为 3.6±4.4mm 。

在研究结论与讨论部分,研究人员提出了一种详细的标准化方法,用于在参考脑模板上定位术中确定的皮质下功能区。该方法在多数患者中可行,且功能一致性较高。与以往方法相比,它更注重术中数据,能更好地保留个体解剖结构完整性。不过,研究也存在一些局限性,如回顾性设计、单中心研究、临床反应记录主观等。尽管如此,这项研究为脑肿瘤手术及脑连接性研究开辟了新道路,让我们朝着精准治疗脑肿瘤的目标又迈进了一大步,有望在未来显著改善脑癌患者的治疗效果和生活质量。

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