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声明:本文转自北京福禧康宁信息技术有限公司所创办的 “神外前沿”新媒体中的《徕卡神刀博览》栏目。该栏目由徕卡显微系统与“神外前沿”新媒体合作创办的一档精品神经外科手术展播类栏目,由“神外前沿”邀请国内外神经外科专家投稿。根据合作协议,徕卡可转载该栏目文章。未经“神外前沿”新媒体和原作者授权,禁止徕卡以外的第三方转载。文中内容属于作者个人观点,不代表徕卡。

徕卡神刀博览第120期|专访天坛医院王引言:率先应用瘤内功能网络解析和ZOOMit-BOLD等技术 神经肿瘤手术获益多

观点摘要- 北京天坛医院神经外科王引言

1.我们团队率先把ZOOMit-BOLD技术移植到神经外科领域,相关研究发表在Neurosurgery上,这项技术可精确显示出胶质瘤和相邻脑功能区的空间位置关系,比传统功能磁共振的精度提高了8倍。

2.我们和哈佛大学刘河生教授医工团队合作一项技术,肿瘤内关键功能网络解析技术,在手术前精确计算,把肿瘤内尚存的脑网络解析出来并可视化,实现术前判断肿瘤是否可安全完全切除,研究成果发表在国际神经病学领域顶级期刊《神经病学年鉴》。

3.肿瘤周和肿瘤内功能定位技术,将做成一个平台,未来可能向全国甚至全球神经外科医生推广。

本期专家访谈

临床和科研上的突破

神外前沿:最近临床和研究的方向和突破?

王引言:我目前在天坛医院神经肿瘤外科4病区,临床上主要是幕上脑肿瘤相关疾病的诊治工作,科研方面偏向胶质瘤的临床和成像新技术研究。另外,最近我也参与临床实验的管理和实施。在胶质瘤领域,我们一直跟随江涛所长(专访链接)深耕了十几年,团队覆盖从基础研究到临床转化。我主要负责其中的脑胶质瘤相关临床和影像研究。

日常工作中,我更多关注如何能够在手术中保留患者的重要功能和大脑的关键位置,我们之前发表的文章也主要集中在语言和运动的术中功能定位和保护上。

神外前沿:胶质瘤手术精准切除有哪些技术进展吗?

王引言:精准切除主要靠术前和术中两方面的定位。术前主要是功能磁共振(fMRI)定位、影像引导下经颅磁刺激(nTMS)运动区定位等技术(nTMS相关报道)。

术中定位,一是应用术前的影像在神经导航作用下导入到术中,我们在术中判断其功能区;二是术中电刺激,这也是江涛所长最早在国内开展起来的电刺激技术。就是用电生理刺激方法精确判断大脑皮层上的功能分布和皮层下的纤维束,帮助我们确定手术切除的范围。这个范围指既能够手术切除肿瘤,又能够保护患者运动功能或者语言功能的最佳切除范围(术中定位相关报道)。

我们这些年一直都在努力做临床研究,能够更好定位胶质瘤和功能区的关系,从而更精准为患者做个体化的手术切除。

肿瘤内功能网络解析技术

神外前沿:影像技术上的突破?

王引言:我们目前影像上主要有几个技术,第一是ZOOMit-BOLD技术,原来在前列腺肿瘤上应用,现在我们率先把该技术移植到神经外科领域,并且做了前瞻性的临床试验,发表在Neurosurgery上。这项研究表明功能磁共振可以通过术前精确扫描和降噪,精确显示胶质瘤和功能区关系,比传统功能磁共振的精度提高了8倍。

第二是我们和哈佛大学刘河生教授等医工团队合作最新发表的技术,2022年发表在国际神经病学顶级期刊《神经病学年鉴》上(相关链接:学术动态|江涛 刘河生合作团队首次“点亮”瘤内脑功能区 可实施毫米级安全切除)。在手术前精确计算患者的功能网络,从而把肿瘤内的脑网络解析出来,我们称之为肿瘤内关键功能网络解析技术。 

之前大部分专家的经验是有些肿瘤手术切除,即使沿着传统磁共振显示的肿瘤异常区域切除,患者仍有可能出现偏瘫等。因为有些胶质瘤内部仍然具有脑功能,可能是弥漫侵袭性的。

根据脑肿瘤内关键功能网络解析技术,我们可以将胶质瘤分为两类,一类是全切除且不会引起患者的功能损伤;另一类是如果按照磁共振T2或者FLAIR的影像学全切除会影响患者的功能损伤。这时我们强烈建议术中采用其他方案,尽量保护患者功能,尤其针对于低级别胶质瘤患者,因为关键脑功能的保护对于患者生存预后非常重要。

神外前沿:肿瘤内功能网络解析技术的灵敏度和准确性?

王引言:这个技术主要在术前做,利用脑网络特点解析瘤内残留的功能网络。这个技术的精度在毫米级,和磁共振扫描的最小精度一样;其作用以三维全景展示给临床医生,该肿瘤内到底有没有功能。经过术中电刺激验证,其准确性很高。

神外前沿:这个技术对软件和硬件有什么要求?

王引言:这个技术不用专门的硬件,就是做静息态扫描,至少要8分钟的静息态扫描时间,这个计算方法我们之前申请了专利,现在该专利已经获批了。肿瘤内功能网络解析技术目前已经应用到我们的外科手术。在手术前,如果怀疑胶质瘤里有功能的情况下,我们会采用该技术来判断患者的功能在哪。

神外前沿:这个技术国内推广情况?

王引言:这个技术正在推广,未来将把它做成一个平台。我们还在和刘河生教授团队商量,如何将这个平台向全国甚至全球神经外科医生推广。

胶质瘤手术精准切除及其程度

神外前沿:胶质瘤的切除,显微镜下的荧光是否有帮助?

王引言:荧光非常有帮助,我们现在手术中常规开展黄荧光显像,如在高级别胶质瘤判断不清边界,或者我们认为有可能会影响医生判断时做,这是术者自己决定。目前在天坛医院,这是比较常规的方案,可以选择使用。

神外前沿:胶质瘤手术是否应更激进一些,因为有些功能术后会代偿回来?

王引言:这是一个非常好的问题。关于肿瘤切除程度其实是最近几年全球的热点之一,因为原来一直认为功能保护是唯一重要的方面,尤其对于低级别胶质瘤;现在认为它的分子病理也是特别重要的方面之一。

我们在最近研究也发现,如果术前能够通过一些技术手段预测出它的分子病理,对手术切除程度有重要指导意义(相关报道:学术前沿 | 分子标志物如何指导脑胶质瘤手术   天坛医院江涛团队发表最新研究成果)

有些患者具有某些类型的分子病理,全切和次全切并没有显示出生存期的差异,在这种情况下,我们首先以保功能为主,然后才是切除肿瘤。但是有些分子特征的肿瘤,全切和次全切很不一样。全切肿瘤的患者生存期明显延长,这时我们在切除肿瘤和保护功能的天平中就要向切除肿瘤倾斜。这个理念也是我们通过中国脑胶质瘤基因组图谱计划(CGGA)十几年数据库分析得到的分子分型对于胶质瘤手术的指导意义。

传统上,我们都是在术后才能获得患者的遗传学。我们这篇文章2021年在肿瘤领域知名杂志Cancer Letters在线发表,即发现术前患者的分子分型对手术的切除程度有重要影响,所以江涛所长也在国际上率先提出这理念,就是我们先通过AI技术预判患者的分子病理,然后再规划个体化的切除方案,使得他的切除程度和功能保护之间达到最佳的平衡。

神外前沿:临床研究有哪些项目?

王引言:我现在和未来一段时间也会在做的事情:总结过去十几年在江涛所长带领下电刺激得到的大脑皮层功能数据,并且已经将其建成了网站,很快这个网站将会向全球公开。希望全球研究脑科学的科学家们能够和我们一起探索大脑功能秘密。

当然,我们开放这些数据也是为了推进胶质瘤患者可塑性的研究,推进手术中功能定位等的进步。国际上很多研究者也会公开自己很多年的资料,这样可以为脑科学的发展节省很多时间。

未来,我们会基于中国人脑功能图谱数据库和可视化网站,举办脑胶质瘤手术和半球解剖学习班。我将主要负责讲解每一大脑皮层亚区的功能和手术中如果损伤了会出现什么样的表现,也会为大家梳理大脑每一纤维束的认知功能,和这些纤维束如果损伤了又会有什么样的表现,也是我近些年做临床研究一直关注和积累的内容。

课件摘要

专家简介

王引言,首都医科大学附属北京天坛医院神经肿瘤外科四病区副主任,副主任医师,博士生导师,国家神经系统疾病临床医学研究中PI,北京脑科学与类脑研究中心双聘研究员。中国医师协会脑胶质瘤专业委员会青委,世界华人医师协会智慧医疗委员会常委。入选北京市科技新星计划项目,北脑青年学者,北京市医管局青苗人才。专注脑功能区的定位与保护技术,在脑肿瘤影像基因组学方面深入研究。以第一/通讯作者发表SCI论文60余篇,累计IF 380+,IF>10论文6篇,研究成果发表在JAMA Network Open, Neuro-oncology, Annals of Neurology, Small, Cancer Letters,Journal of Neurosurgery等专业期刊,包括Small等期刊封面论文5篇,被Nat Rev Neurol等杂志引用。成果在RSNA及MICCAI会议报告。先后承担国自然面上项目等国家和省部级课题5项。作为执笔人参编国家卫健委《脑胶质瘤诊疗规范(2018年版)》及《脑胶质瘤诊疗指南(2022年版)》。获批发明专利5项。成果获2020年华夏医学科技奖一等奖(3/15)。获2021年全国脑胶质瘤手术比赛冠军。入选全国神经外科领域学术影响力百强。

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