三叉神经痛经皮颅底卵圆孔半月神经节穿刺引导技术的研究进展

潘雪芹，王然，张云茜，陆丽娟

三叉神经痛(trigeminal neuralgia，TN)是发生在口面部三叉神经一个或多个分支的神经病理性疼痛。这种疼痛常被描述为刺痛、电击样疼痛，反复发作，突发突止，持续时间从几秒到几分钟不等，疼痛发作间隙可完全正常，并且存在扳机点[1-2]。国际疼痛研究协会将TN分为三类：(1)无明显病因的特发型TN；(2)以血管压迫三叉神经根导致神经根形态改变为特点的经典型TN；(3)由重大神经系统疾病，如桥小脑角肿瘤或多发性硬化症等，引起的继发型TN[3]。继发型TN主要针对病因进行治疗，而特发型和经典型TN可行药物治疗或手术治疗。当药物治疗效果不佳或不能耐受药物不良反应时，患者需要尽早考虑外科手术作为替代治疗方案。外科治疗方法主要包括微血管减压术、立体定向伽马刀放射治疗、微创介入治疗(Meckel’s囊球囊压迫术、Meckel’s囊甘油注射、三叉神经半月节射频热凝术)。微血管减压术是目前治疗疗效最佳、缓解时间最长的方法，但是患者需要承担严重的手术风险；立体定向伽马刀放射治疗更适用于害怕或拒绝开颅手术和高龄、全身情况差的患者，伽马刀放射治疗虽然无创，但是其平均起效时间为1个月，对于一些疼痛剧烈的患者是难以忍受的；微创介入治疗虽有麻木、咀嚼无力等风险，但其创伤小，费用低，风险小，可重复治疗，适用人群更广，正是这些优点让微创介入治疗临床应用广泛[4]。

半月神经节是微创介入治疗TN的靶点，卵圆孔是经皮颅底穿刺到达半月神经节的主要通道，在采用微创介入治疗的方法治疗TN的过程中，最关键的就是精准定位穿刺卵圆孔以到达半月神经节。卵圆孔位于颅中窝蝶骨大翼，长径6.16～8.58 mm，宽径3.29～5.27 mm[5]，有六种不同的解剖形态，最典型的为椭圆形，约占38.2%[6]。卵圆孔周围解剖结构复杂，其上方有海绵窦、岩上裂及颈内动脉海绵窦段，在进入卵圆孔前，如穿刺方向过于朝前容易刺入眶下裂，损伤视神经和相关脑神经；方向过于朝后，易损伤颈内动脉颅外段，甚至可至颈静脉孔，损伤后组颅神经；如穿刺过深或太靠内侧，可损伤颈内动脉和海绵窦及其侧壁有关脑神经。因此成功的卵圆孔穿刺常需要辅助定位技术。目前卵圆孔穿刺引导主要有解剖定位；影像引导：X线、CT、磁共振(MR)、B超；手术导航引导：立体定向、神经导航、多模态影像融合导航、机器人导航、3D打印导板、增强现实(augmented reality，AR)导航等。

1 解剖定位

解剖定位穿刺主要有三种入路，包括Hartel前入路、前侧方进路和侧入路。Hartel前入路穿刺法：取患侧口角外2.5～3.0 cm(A点)、患侧外耳道前3 cm或颧弓中点(B点)及同侧瞳孔(C点)三点，分别作AB、AC连线，取A点进针，针尖正面观对准C点，侧面观对准B点。这时穿刺针针尖的方向应对准同侧卵圆孔。当进针6.0～7.0 cm，针头接近或进入卵圆孔时，患者可出现剧痛感，再进针0.5～1.0 cm即可到达三叉神经的根部[7]。Hartel前入路穿刺法在1914年由Hartel F首先提出并一直沿用至今，之后有学者提出前侧方入路和侧入路等穿刺方法。前侧方进路穿刺法：穿刺点位于经眶外缘的垂直线与同侧口角水平线的交点。进针的角度由两条线所在两个平面的交线所决定，一条是经穿刺点向同侧直视的瞳孔所作的直线，另一条是经穿刺点向同侧颞骨的关节结节前缘所作的直线。侧入路穿刺法：穿刺点取颧弓下缘中点向下约1 cm的下颌切迹上缘。针尖紧贴下颌切迹上缘向后15°～20°、向上15°～30°方向刺入皮肤，缓慢推进4 cm可达卵圆孔附近而出现下颌区异感[8]。单纯解剖定位穿刺需要多次调整，一次穿刺成功率较低，并发症较多，且无法确定针尖准确位置，现已很少应用，临床常结合影像引导(如X线，CT)辅助穿刺，以增加手术的安全性和精准性。

2 影像引导

2.1 X线引导 X线引导下行TN微创介入治疗是临床常用方法，优点是对设备要求低，多数医院均具备该条件。其次是操作相对简单，在C臂引导下，通过调整C臂机球管和影响增强器的投照角度，配合患者体位的调整，即可在影像上识别卵圆孔，个性化确定穿刺点[9]。X线引导下卵圆孔穿刺的主要缺点是无法测量针尖进入卵圆孔内的深度，过深会误伤眼神经，过浅容易导致疗效不佳或复发。有研究者采用侧位透视的方法，根据针尖与斜坡线之间的位置关系来确认针尖深度，在一定程度上解决了穿刺深度未知的问题，提高了穿刺精准性。随着技术的不断进步，3D重建不再是CT的 “专利”，X线也可以进行三维重建。乔保光等[10]收集60例原发性TN患者，随机分为常规X线组和X线三维重建组，两组均行X线引导下射频热凝手术，比较两组患者疗效，X线曝光次数，穿刺总时间，并发症和术后半年总有效率，结果发现两组总有效率比较差异无统计学意义，X线三维重建引导明显缩短手术时间，减少患者X线曝光量。尽管X线引导可明显提高卵圆孔穿刺成功率，但即使是经验丰富的医师,在X线透视下使用Hartel入路进行卵圆孔穿刺的失败率仍为1%～5%[11]，同时医患双方均有放射暴露。与此同时C臂透视需要特定的角度，患者头后仰受限或者存在解剖变异时，可能会使卵圆孔影像显示不清，这些因素致使具有高分辨率的CT在TN治疗中广泛应用。

2.2 CT引导 CT可以准确定位卵圆孔的位置，是目前最常用的引导方法，在一项对比X线和三维CT引导下经卵圆孔及周围支注射阿霉素治疗原发性TN的临床效果研究中，研究者发现，CT引导下穿刺次数及面部血肿发生率均更低[12]。2003年倪家骧等[13]首次报道了CT引导下半月神经节毁损治疗TN，以患侧口角外方相当于上颌第1臼齿之上为定位点，在患侧口角外脸上贴一排定位金属标志，扫描定位线选择自体表定位点至外耳孔前方连线半冠状位断层扫描，找到适宜穿刺的卵圆孔所在层面，并在该层面上选定穿刺进针点，用标尺工具测量出进针角度和深度，局麻后按照设定路线进针，该方法能精准确定穿刺层面、角度、深度，便于穿刺引导。随着螺旋CT技术的发展，出现了在重建影像引导下的穿刺方法，伍犹梁等[14]回顾性分析30例顽固性TN临床资料，术中均采用螺旋CT薄层扫描，3D-CT引导下调整穿刺针，结果发现该方法能清晰显示穿刺针与卵圆孔的位置关系，极大程度降低风险，优势明显。张涛等[15]分析了15例接受在C臂CT三维重建技术指导下行三叉神经球囊压迫术的患者，发现C臂CT重建技术指导能快速、简便、安全地完成卵圆孔穿刺，且图像更精细。CT三维重建可以发现卵圆孔的解剖异常，并可以根据重建模型观察穿刺路径阻挡情况，减少重复穿刺，减轻患者的痛苦，降低并发症的发生率，是一种确定最佳进针位置和预测术中穿刺难度的有用方法，缺点是不能实时动态观察穿刺针穿刺过程，术中依然需要多次CT扫描确认穿刺针的位置。

2.3 MR引导 MR空间分辨率和软组织对比度较高，无电离辐射，对精确定位三叉神经半月节和各个分支有极大的优势，但普通的开放式MR场强较低，难以发挥MR优势，而介入专用的高场强MR价格昂贵,所需的磁兼容穿刺针也主要靠进口[16]，这些条件的限制使MR引导技术未能在临床上广泛开展。目前临床上已有MR在组织穿刺活检、腰脊神经后根节脉冲射频中[17]的应用研究，但在TN半月神经节微创介入治疗中尚无MR引导的应用报道。

2.4 B超引导 超声具有使用方便快捷、实时显示、清晰观察周围组织结构的优点，是经皮穿刺引导的常用工具，已被广泛应用于临床。2013年Nader等[18]发现在进行翼腭窝阻滞时，药液可逆行扩散至三叉神经达到神经阻滞的效果，之后，该研究对15例TN患者进行了超声引导下神经阻滞，初步证实了该方法的有效性、安全性。因为超声波本身物理特性使深部组织超声成像质量较差，超声引导下翼腭窝穿刺路径治疗TN的临床报道较少，且多为神经阻滞治疗，仍需大样本、多中心研究以充分证实其有效性和可行性。目前已有三维、四维超声在神经组织中的应用研究，相信随着超声技术的不断改进，该技术有望成为TN治疗中的有力工具[19]。

3 手术导航引导

尽管有X线、CT引导，临床半月神经节穿刺会出现穿刺困难的情况，尤其是在术者经验不丰富的情况下，据报道2%～4%的患者卵圆孔存在显著的解剖变异，使卵圆孔穿刺特别困难。主要包括以下原因，首先是卵圆孔开口方向，外口开口向后内侧倾斜；第二是卵圆孔宽径太窄；第三是穿刺路径有遮挡，如被上颌骨、下颌骨、翼状外侧板阻挡；第四是下颌骨与牙槽的距离太小[20]。X线、CT可发现解剖异常，引导进针并验证穿刺到位，但往往需要多次进针和调整，增加患者损伤和心血管风险。另外，卵圆孔穿刺操作的学习曲线较长，需要多次反复地学习才能掌握要领。这时，导航工具的使用就显得尤为重要，它们不仅在穿刺方面具有很大的优势，还有利于缩短学习曲线，让手术变得简单易行。手术导航系统是图像处理技术、计算机技术和立体定向技术结合发展的产物，在骨科、神经外科、耳鼻喉科手术、介入科、疼痛科等学科广泛应用，主要包括立体定向、多模态影像融合、机器人导航、3D打印导航等。

3.1 立体定向引导 立体定向是神经外科重要的手术方式，其精确定位可达到毫米级。利用立体定向进行卵圆孔穿刺时，首先需要在局麻下安装定位头架，框架安装在卵圆孔平面以下，与框耳线平行，之后进行颅底薄层CT骨窗扫描，取卵圆孔外口中心为靶点，分别测定X、Y、Z轴坐标值，根据该坐标值调整立体定向导航仪。这种常规立体定向仪安装方法往往影响视野和操作，通过反戴定向仪，同时CT转接器也反转180°，使定向仪底座位于头顶，导针指向颅底卵圆孔，这样更方便定位和操作。郭志刚等[21]在全颅3D-CT重建后应用影像处理软件进行术前手术计划的制定，在穿刺角度最佳时确定皮肤穿刺点的位置，他们利用该方法对30例患者均成功进行卵圆孔穿刺，术后1年有效率达96.7%，且无一例发生严重的手术相关并发症。在另一项研究中，研究者纳入了4例存在解剖变异的TN患者，通过术前影像资料了解剖变异情况，测量出其实际进针点位置，并将弧度数据记录在立体定向仪中，在立体定向引导下，4例患者均顺利完成手术，术后第3 d的VAS评分均从10分降至3分，且无永久性并发症发生[21]。与X线、CT引导相比，立体定向在很大程度上解决了穿刺方向的盲目性问题，为有解剖异常等穿刺困难的患者提供了有效的解决方案，但是立体定向需要在患者头部有创安装定位头架进行定位，与此同时，反复的X线透视及CT扫描带来的医患放射暴露问题依然存在。

3.2 神经导航引导 神经导航系统又称无框架立体定向技术，是在经典的立体定向技术即框架式立体定向的基础上发展而来，近年来飞速发展并应用于多种手术中。神经导航下穿刺步骤包括：(1)术前头部影像学资料获取；(2)规划导航路径：将影像数据导入神经导航工作站，进行颅底三维立体重建，在其骨窗位找到卵圆孔，并将其定为靶点，根据Hartel前入路原则，设定皮肤穿刺点。通过轴位断层平面，调整穿刺点及角度，确认穿刺路径中无骨性组织遮挡，测量并记录穿刺路径的长度；(3)配准：将神经导航系统的导航工具及其相应器件对穿刺针的尾部进行固定，在程序中进行注册，之后就可以得到穿刺针尖和穿刺靶点间的实时动态位置；(4)导航引导下穿刺。多项研究均表明神经导航引导下卵圆孔穿刺可以提高穿刺成功率，减少多次穿刺造成的周围组织损伤，降低并发症发生率，缩短了手术时间，提高了操作的安全性和有效性；此外神经导航引导下穿刺的学习曲线从第6例开始就比较平稳，容易快速掌握[22-23]。神经导航与立体定向、X线、CT引导相比，不仅可以预知解剖变异，个性化设计穿刺路径，还可以在穿刺过程中根据导航实时调整穿刺方向，穿刺更加快速有效，安全性更高，但该技术依赖影像学资料，也存在影像学图像失真、注册中的漂移等问题[24]。

3.3 机器人引导 穿刺机器人作为医疗外科机器人的分支之一，是专用于进行微创外科手术的医疗机器人。早在2006年，邵君飞等就使用CAS-R-2型机器人进行卵圆孔导航定位，完成了对TN患者的半月节射频热凝治疗。之后，彭胜[25]团队与多家科研机构联合研发了智能机器人三叉神经3D导航技术，该技术通过三维CT或MRI建立的三维医学模型，精准确定治疗靶点，实现智能机器人的辅助定位与操作。董生等[26]利用手术机器人与导航系统成功为1例MVD术后复发患者完成了半月节球囊压迫术，术后当日疼痛消失，经4个月随访，患者症状无复发。既往通过3D图像引导，机械臂自动提供穿刺路径，术者只需推动手术器械即可达到靶点，现已有通过机械臂直接穿刺机器人的相关研究。机器人导航辅助治疗既可以减少因定位不准确反复穿刺给患者造成的伤害，具有更高的安全性，而且明显缩短医生的学习曲线，减少医患因辐射暴露。但是穿刺机器人价格昂贵，目前难以普及；而且对于精准性要求较高，尤其是穿刺卵圆孔这种位置深在、孔径狭小的孔道，实施难度较大。相信随着研究的深入，会有更多更精准的机器人应用于临床中。

3.4 多模态影像融合导航引导 多模态影像融合是将相同或不同成像设备所获取的同一组织或器官的不同模态影像，依靠计算机技术进行配准和叠加等变换处理，产生一种综合的信息影像。通过融合可以充分利用不同成像方式的优缺点，取长补短，达到“1+1>2”的效果，之后将融合的影像导入导航系统进行手术操作就是多模态影像融合导航。多模态影像融合技术优势明显，有助于改进手术技术，提高手术精准性，避免损伤重要组织结构，减轻患者痛苦。王晶等[27]将单纯CT引导与CT/MRI图像融合下导航辅助半月节射频热凝术对比研究发现，两组治疗有效率均达到95%，但融合导航组更有利于在术前预判疑难病例并及时制定备用方案。Qiu等[11]在超声/CT图像融合的虚拟导航下对5具尸体头部进行卵圆孔穿刺，随后CT扫描验证穿刺精准性，结果表明其穿刺成功率为100%。MRI较CT能更清晰地显示颅内的软组织如三叉神经节，因此CT/MRI图像融合可以使卵圆孔与治疗靶点半月神经节同时清晰显示，对于预判穿刺方向、深度、针尖与半月节关系有重要的价值。

3.5 AR引导 AR是虚拟数据在用户环境中的实时集成，术前3D重建图像经修饰后可在AR系统中显示。通常，AR被用于制定个性化的切口和切割平面，确认最佳的套管针放置位置，或通过显示主要器官组成部分的位置来提高手术安全性。在进行卵圆孔穿刺时，有颈内动脉、颅神经损伤和脑脊液渗漏的风险，为了提高经皮卵圆孔穿刺的精准性，降低穿刺风险，Rau等[28]在头部体模上评估了AR引导下卵圆孔穿刺的可行性和准确性。该研究发现与传统Hartel前入路徒手穿刺方法相比，AR引导下卵圆孔穿刺偏差更小，穿刺成功率为90.6%，显著高于传统引导方式，极大地提高了卵圆孔穿刺的准确性。AR系统正变得可与传统导航技术相媲美，AR在卵圆孔穿刺治疗中的应用仍处在探索阶段，而基于AR研发出来的混合现实具有更加稳定、模型更加真实、可调整性更强的特点[29]，其在卵圆孔穿刺过程中的应用效果尚未见相关报道。

3.6 3D打印导板引导 3D打印，又称“增材制造”，是快速制造技术的一种，是基于计算机三维数字成像技术，采用逐层制造的方式将打印材料结合起来的工艺。3D打印导板制作主要有以下几个关键步骤：(1)术前采集头颅CT数据；(2)三维重建皮肤骨骼立体模型；(3)穿刺路径设计；(4)穿刺导航模板设计；(5)3D打印模板成体。导板制作完成后消毒备用，术中只需将导板紧密贴于患者面部，穿刺针沿导板上的穿刺引导柱进行穿刺，当患者出现异感时停止进针，CT扫描确认穿刺针的位置[30]。陆丽娟等[31]将60例原发性TN患者随机分为3D打印组和常规CT引导组，分别进行TN半月神经节射频热凝手术，结果发现，3D打印导航引导穿刺显著减少了手术时间和术中术后并发症发生率，其一次性穿刺成功率、患者满意度、手术即刻疼痛缓解率、术后1个月、3个月、6个月优良率明显高于常规CT引导组。与CT引导相比，3D打印引导既可以预知患者解剖变异等情况，还可以术前规划好穿刺路径，让常规引导下可能穿刺困难的患者在导航下一次穿刺到位，避免术中多次调整导致的心血管反应，提高手术效率；但3D打印需在术前设计穿刺路径并打印导板，要占用一定时间，也需要一定的费用。

王然等[32]在将3D个性化导航应用于TN射频治疗时发现，利用计算机辅助设计技术(CAD法)设计出的穿刺路径进针点有91.2%在传统前入路解剖定位法进针点(口角旁2.5 cm)内下方，且CAD法设计出的穿刺路径被遮挡率为0%，远低于传统前入路穿刺路径被遮挡率(19.3%) 。这说明将传统前入路解剖定位法进针点向内下方调整或许更有利于减少穿刺过程中的遮挡，提高穿刺成功率[33]。之后王然等[32]再次利用计算机辅助设计技术模拟卵圆孔穿刺，对100例头颅模型分别进行以改良进针点(口角外2 cm，下1 cm)、 传统进针点A(口角外2.5 cm)、传统进针点B(口角外延线与外侧眼角垂线交点)为进针点的卵圆孔穿刺路径模拟，并比较三种模拟穿刺路径中骨质遮挡情况、穿刺方向上卵圆孔面积及卵圆孔短径，结果发现改良进针点穿刺路径中骨质遮挡率最低，穿刺方向上卵圆孔面积最大，卵圆孔短径也更长[32]。因此，将经皮穿刺定位点向内下方移动，将明显提高传统解剖定位法的穿刺成功率，这对基层医院以及缺少影像引导条件的门诊治疗是大有裨益的。虽然目前的研究结果显示该方法的确有优势，但由于该结果来源于计算机模拟穿刺，尚需要进一步临床试验验证其可行性。

随着数字化技术在临床诊疗中的广泛开展， 3D打印技术在个性化精准医疗领域开创了新的篇章，在术前手术计划、术中手术导航等方面作用显著，让许多难度大、风险高的临床操作变得简单、可控、安全，尽管现在仍存在一定的制作成本和时间成本，相信随着技术的进步，这些成本都会不断降低，3D打印技术将在临床许多领域广泛应用。

4 展 望

随着医学影像设备与穿刺技术的不断发展创新，经卵圆孔穿刺半月神经节消融手术的精准性和安全性也极大提高，从解剖定位、影像引导到导航引导，卵圆孔穿刺方法一直在不断探索改进。目前，X线与CT依然是最常用的引导方式，超声引导操作方便但技术要求较高，目前还在探索阶段；MR、立体定向、图像融合虚拟导航、3D打印等引导方式近年来发展迅速，尽管其在穿刺精准性和安全性上均有明显的优势，但器械、设备及材料等因素限制了其广泛应用；机器人、AR等先进技术在医疗穿刺引导中的应用发展较快，目前还不够成熟。相信随着医疗器械科技的进步，超声、混合现实、3D打印等简便安全的引导方式会成为TN临床诊疗过程中的重要引导工具。

利益冲突：所有作者均声明不存在利益冲突。