增强现实荧光在AVM（动静脉畸形）治疗中的应用

在本病例研究中，Feres Chaddad教授、博士讲述了AVM的治疗。本研究说明了增强现实荧光如何在显微外科手术切除期间通过提供增强的实时脑部解剖结构视图，并通过实时血管流量进行增强来帮助外科医师。

使用增强现实荧光，Chaddad教授可以在不中断手术流程的情况下，立即评估血管不同充盈阶段的血流。他描述了在从正常血液循环中排除AVM前如何使用增强现实荧光观察流经所有血管和AVM的血流。在切除过程中，他能够快速评估夹闭效果或排除不同供血血管和瘘管的影响。切除后，他能够使用增强现实荧光快速确认已从正常血液循环中完全排除AVM、病变附近血管的通畅度和无任何异常早期引流静脉。

1.患者首次就诊

患者：24岁男性患者，具有四个月如下病史：

• 多次癫痫发作，其中两次被描述为强直阵挛性癫痫发作。其它为局灶性发作性癫痫，特征为意识丧失，随后迅速出现左手自动症、虚脱，并在几分钟后恢复意识；
• 意识受损；
• 严重头痛，尤其是癫痫发作后神经系统检查显示，与年龄和教育程度相似的健康人相比，注意力和记忆功能略有下降。未观察到运动、步态、平衡或感觉功能异常。患者服用了卡马西平（200 mg，3天），但并未改善癫痫发作。进行了进一步评估和成像，以调查潜在原因（见图1-8）。

诊断：

• 左颞极AVM：Spetzler-Martin II级；
• 病灶大小2.5 cm；
• 多个供血源：主要来自大脑中动脉和大脑后动脉；
• 多个引流点，包括上矢状窦的上吻合静脉、岩下窦、基底静脉和大脑大静脉的分支。

治疗决定：

在多学科审核中，由于以下原因，决定通过手术切除AVM：

• 患者对抗惊厥治疗反应不佳；
• 如果不切除，这种畸形导致出血的风险仍然很高；
• Spetzler-Martin II级AVM的首选治疗方法是显微手术切除，因为这可以立即治愈且复发风险低。

手术的目的是控制癫痫发作，防止可能导致神经系统后遗症的出血性发作。

有关AVM的暴露、夹闭和切除的视频，请参见文章末尾的视频。

2. 术前评估
术前成像

图1：T1加权脑MRI图像，显示AVM病灶位于左颞极并伴有静脉动脉瘤（红色箭头）。

图2：T2加权脑MRI图像，显示AVM病灶位于左颞极，伴有显示血流典型流空。病变诱发左侧海马水肿（高信号，红色箭头）。

术前成像：AVM供血

图3：术前DSA。AP投影，显示AVM病灶大小为2.5 cm，部分由大脑中动脉经内部主干动脉的过早分支血管（蓝色箭头）和终末分支血管供血（紫色箭头）。

图4：侧位投影。AVM也由大脑后动脉经颞下前动脉和颞下中动脉部分供血（分别为黄色和红色箭头）。

术前图像：AVM引流

图5：AP和侧位投影。AVM通过上吻合静脉浅表引流至上矢状窦（绿色箭头），并通过岩下窦进行深层引流（橙色箭头）。

图6：AP和侧位投影。基底静脉（红色箭头）、脑部大静脉（绿色箭头）、直窦和窦汇合处（橙色箭头）也存在引流。蓝色箭头表示岩下窦与中脑外侧静脉吻合。

术前评估图像 - 盗血

图7：AP投影。可以观察到对侧颈动脉系统（红色箭头）和同侧大脑前动脉（黄色箭头）中的血管盗血。

3.术中进程和图像

进行了颞前开颅手术，以利用经侧裂、额下外侧、颞下和颞部通路的优势。该开颅术暴露了颞上回、颞中回和颞下回、侧裂、额下回和部分额中回。

有关AVM的暴露、夹闭和切除的视频，请参见文章末尾的视频。

AVM首次评估

图8：打开硬脑膜后，颞叶上明显可见AVM，也使用增强现实荧光进行了评估。

AVM切除

增强现实荧光有助于了解AVM的表面形态，并确认之前决定的手术策略。

在对AVM进行初步评估后，Chaddad教授采用锐器解剖法在蛛网膜间隙打开了侧裂。他将额叶与颞叶分开，以便更好地暴露AVM，并暴露大脑中动脉，这是AVM的主要供血血管。

增强现实荧光实时显示了流经血管和脑实质的血流，这使得在评估解剖结构时可继续工作。然后将浅表供血血管和支流与AVM断开。然后进行深层周向解剖，凝血并切断供血血管，以逐渐减少流经AVM的流量。

经颞下通路进入大脑后动脉分支。

增强现实荧光后AVM排除

4.术后

图9：T1加权MRI图像，显示AVM病灶完全切除（红色箭头）。

图10：T2加权MRI图像，显示AVM切除后左侧海马正常信号（黄色箭头）。

图11：术后脑血管造影：AP投影显示无早期引流静脉或残余AVM（红色箭头）。

图12：术后脑血管造影：侧位投影显示无早期引流静脉或残余AVM。

术后检查和出院:

• 患者于术后第8天出院，Rankin改良量表评分为0；

• 六个月后，患者未出现新的癫痫发作，无新的神经或神经心理缺陷。

5. 增强现实荧光的作用

血管神经外科手术期间的一个增强视图可提高术中诊断信心。

• 一个增强的实时视图意味着不再需要回忆和尝试协调黑白血流视频与自然解剖视图；
• 清晰的轮廓有助于限制周围穿孔器和小血管的潜在损害或阻塞；
• 全深度感知和无暗边支持清晰的空间方位，以帮助操纵血管。

提高治疗信心

增强现实荧光可视化支持血管神经外科手术的每个步骤，也支持术后成像。例如，在AVM治疗期间，其有助于：

• 操纵AVM以评估浅表解剖视图以外的情况，同时观察血流；
• 在立体视图下自信地评估流入和流出的血流动力学；
• 评估不同阶段的AVM充盈和排空情况（动脉和静脉）；
• 观察供血血管和瘘管断开时以及手术进行时AVM充盈速率和时间的变化；
• 确认从正常血液循环中完全排除和/或切除AVM，并评价血管通畅性。

神经外科未来实践和培训的基本工具

在双目图像投射（CaptiView）中，更好地确定（降低）吲哚青绿（ICG）的剂量足以产生流动效应，而不会使整个手术视野饱和。此外，显微镜的显示器提供了完美视图，观察者可以很容易地了解解剖结构和采用的AVM排除策略。图像设置可以轻松更改，以根据需要优化视图。