GBM手术治疗的主要目标是实现最大肿瘤切除和保留神经功能。在处理高级别胶质瘤时,保持运动和语言路径尤为重要。正如一些研究人员报道的那样。新的术后运动和/或语言缺陷与GBM患者的中位生存期显着降低有关。手术后的新缺陷与8年和0％的2年生存率相关，而没有新发生缺陷的患者为23％。
　　为了提高GBM患者的总体生存率和生活质量，已经开发了用于手术计划和肿瘤切除的新技术。现在可以通过现代功能性MRI研究以及术中皮层和皮层下映射技术来获得功能性途径的术前和术中评估。神经导航指导系统，超声引导切除术，术中MRI和5-氨基乙酰丙酸（5-ALA）也被添加到神经肿瘤手术的设备中，目的是提高GBMEOR率。

1、功能成像
　　 可以通过功能性MRI扫描（fMRI）和扩散张量成像（DTI）进行术前评估的雄辩区域及其与肿瘤的关系。这些技术有助于识别皮层和皮层下的金字塔和感觉束，视神经辐射和语言系统。这些技术与神经导航系统的结合提供了关于肿瘤及其周围环境的实时术中功能信息。因此，功能性神经导航可以具有同时保持功能和生活质量。
回顾性和前瞻性非随机研究已经临床证明了整合fMRI/DTI神经导航的一些潜在优势。一些人评估了连续51例接受fMRI/DTI3D超声（US）引导的肿瘤切除术的患者的结果。在42％的胶质瘤病例中实现了总切除率，并且在12％的患者中观察到术后神经功能恶化。靠近雄辩区域的总切除率较差，为24％。编者得出结论，功能性神经导航结合术中美国可以增强轴内病变切除的程度，而不会危害神经功能。一些人研究了fMRI/DTI的特异性和敏感性。比较功能成像结果与雄辩地区病变患者的术中皮层标测结果，编者观察到fMRI/DTI的敏感性，特异性和准确性分别为79％，85％和82％。最近部分人比较了胶质瘤患者中确定性和概率性DTI的结果。使用术中标测技术评估术前功能成像的准确性，编者观察到概率DTI具有更好的灵敏度，并且更准确地识别运动区的白质过程。然而，这两种方法对描绘运动纤维，尤其是皮质脊髓束的侧向通路的整体敏感性较差。
　　 最近报道了迄今为止唯一的前瞻性随机研究，以评估基于DTI的功能性神经导航对胶质瘤外科治疗的影响。分析了238名涉及锥体束的低级别和高级别胶质瘤患者。研究组的GBM患者更有可能实现总切除率（74.4％对33.3％，p<0.001），新发运动术后运动缺陷较少（15％对33％），6个月Karnofsky表现量表得分较高（77±27）与HGG的53±32相比，p=0.001）和更好的总体存活率（21.2对14个月，p=0.048）。然而，正如别人报道的那样。在最近发表的荟萃分析，只有低质量到极低质量的证据表明fMRI/DTI神经导航增加了GBM切除的程度。
　　 功能磁共振成像/DTI神经导航的限制包括神经导航的传统的缺点，如在注册时继发于脑移位或错误不准确的信息，以及有限的功能数据。编者认为，fMRI/DTI是一项重要的额外研究，可与术中MRI和术中标测结合使用，以改善EOR并保持GBM患者在雄辩地区的神经功能。

2、超声引导下切除术
大脑的粘弹性性质使其成为超声波传播一个极好的介质，从而导致高品质的图像的能力。使用3.5-7.5-MHz探头，是第一个要注意的，几乎所有颅内肿瘤是可见的术中超声。在过去的二十年里，超声经历了从劣质A-模式波形的显着演变到两个双（2D）和三维（3D）影像技术。
　　 目前的术中超声技术提供了关于肿瘤位置，大小和相邻结构的可靠的动态实时信息。与术中MRI（iMRI）和神经导航系统相比，它被认为是一种非昂贵且易于获得的成像技术，不会因“动脑移位”而出现错误。它还能够检测术中并发症，如脑出血和脑积水。它在资源有限的环境中特别有用，因为它的成本低廉，实时反馈和没有辐射，因此无法使用iMRI。
　　 这种方法的局限性与图像质量，2D美国平面方向的困难，缺乏功能信息以及操作员依赖性有关。肿瘤和组织水肿之间的区别以及小病变的检测可能很困难，尤其是在学习曲线的初始阶段。为了提高图像质量，已经开发出包括3-12MHz探针的高频超声探头。美国术中发展的最新步骤是3DUS的发展。Navigable3DUS是一项新技术，结合了导航功能和高分辨率3DUS。它通过基本上克服方向问题并提供更多的多平面成像能力，克服了传统2DUS的大部分局限性。
　　 研究者介绍了术中美国切除高级别胶质瘤的最大经验之一。根据与雄辩地区的关系，该组报告GBM患者的GTR率为63％，被认为是“可切除的”。考虑到本研究中外科医生（包括居民和教职员工）之间的专业知识异质性，GTR的比率可能会更高。在最近的一项研究中，同一组报告在引入3DUS引导切除术后GBM患者的生存率有所改善。他们回顾性评估了90名接受3D美国引导手术的患者，其中包括51名高级别胶质瘤患者。编者的GTR达到88％，与iMRI和5-ALA报道的结果相当。此外，在59％的病例中，使用美国促使进一步切除病灶。虽然是一项吸引人的技术，但未来的研究有必要阐明术中美国对EOR以及GBM患者的生存和生活质量的影响，以验证其在临床环境中的影响。

3、术中MRI
　　 iMRI最初由部分先驱于20世纪90年代开发。最初的系统是所谓的双环系统，0.5TiMRI，证明对于轴内肿瘤和复发性病变的切除特别有用。如今，低场（<1.5T）和高场（>1.5T）iMRI都可用。这些系统之间的一些差异包括：图像质量，可用的成像模式，现有工作流程中的集成以及成本。独立于可用系统，iMRI的主要优点是评估EOR。如前所述，神经导航的主要局限之一是颅内结构的术中移位继发于脑脊液引流，肿瘤切除，出血和水肿。传统的神经导航在手术过程中变得越来越不可靠，而iMRI可以在手术期间更新。因此，可以检测并去除具有疑似残留肿瘤的增强病变，从而改善最终EOR。
　　 几个小组已经研究了使用的音利用于切除的GBM，系统地回顾了MRI引导下GBM切除的影响。1999年至2010年发表的12项非随机研究符合纳入标准，并进行了评估，以评估iMRI对EOR，生活质量和生存的影响。当时没有随机临床试验。人口异质性继发的局限性，评估EOR的不同方法，选择偏倚以及一些研究中缺乏临床数据限制了本次评价的效力。因此，编者认为只有2级证据表明，iMRI引导的手术比增加EOR，提高生活质量和/或延长GBM患者的生存率，比传统神经导航手术更有效。
　　 报道了第一项前瞻性随机临床试验，比较低场磁共振成像引导下手术与常规显微外科手术切除胶质瘤。编者观察到，接受MRI引导手术的患者接受全部肿瘤切除比对照组患者24例患者中有23例（96％），25例中有17例（68％），p=0.023）。术中成像导致术中MRI组中三分之一的患者继续切除对比增强组织，没有额外的发病率。此外，研究组患者的PFS增加趋势无统计学意义（226天（95％CI0-454），而154天（60-248），p=0.083））。编者得出结论，术中MRI的有益效果可能是由于能够在手术期间重新评估神经导航并检测残留的肿瘤组织，同时避免额外的发病率。由于编者仅评估了低场iMRI的影响，因此在未来基于高场MRI扫描的随机研究中可能会有进一步的优势，这些研究具有光谱学和DTI等成像特征的优势。
　　 虽然有力的证据现在支持使用术中磁共振的，一些限制，如需要特殊的手术室和设备，昂贵的成本，时间和造影剂的剂量。成本和临床效益之间的平衡最有可能决定iMRI技术的传播，特别是当术中超声，功能性神经导航以及最近的5-ALA可用时。

4、5-ALA：
　　 残余肿瘤和正常实质之间分化继续是，尽管在肿瘤和脑口才。5-ALA的执行被认为是更简单，比其他类型的用于GBM患者。
　　 虽然尚未完全了解，但5-ALA是血红蛋白合成途径的前体，其引发荧光卟啉IX（PpIX）在各种上皮细胞和癌组织中的合成和积累。5-ALA在所有人类细胞的线粒体中产生，并且在正常条件下，5-ALA和原卟啉IX在负反馈环下被严格控制。然而，外源5-ALA导致增加在各种恶性肿瘤，施用后其峰6小时的荧光原卟啉的细胞内浓度和持续升高12个小时。在蓝紫光条件下，PpIX在可见光谱的红色区域发光，可以识别肿瘤组织。5-ALA诱导荧光不会在健康脑发生，并且在神经胶质瘤血-脑屏障破坏允许低脂溶性5-ALA穿透胶质瘤组织。
　　 在随机，对照，多中心III期试验中，比较5-ALA引导下的手术与显微外科手术在肿瘤切除和PFS方面的关系。对照增强肿瘤完全切除了139例患者中的90例（65％），分配5-氨基乙酰丙酸，而131例传统显微手术患者为47例（36％）（组间差异为29％[95％CI17-40]，p<0.0001）。研究组还显示较小的中位残余肿瘤体积（0.0cm3[范围0.0-25.7]对比0.7cm3[0.0-32.6]，p<0.0001）。与其他预后因素相比，Logistic回归分析显示，5-ALA治疗对完全切除的可能性具有最重要的影响。分配5-氨基乙酰丙酸的患者在6个月时的无进展生存率高于传统显微外科手术患者（41.0％[32.8-49.2]对比21.1％[14.0-28.2];组间差异为19.9％[9.1-30.7]，p=0.0003）。在年龄小于55岁或Karnofsky表现量表为70-80的患者中未观察到PFS的这种差异。然而，该研究未能证明与使用5-ALA相关的总体存活率的改善。根据EOR，结合神经导航和功能映射，5-ALA手术可能会提供更好的结果。非随机临床系列报道平均EOR高达98％，并证明了5-ALA引导切除超出MRI扫描确定的对比增强区域的能力。
　　 5-ALA区分肿瘤细胞和正常脑组织的能力是5-ALA研究的主要议题之一。该荧光是不相等地激烈在确定的研究区域的观察已导致的“强”或“固体”（红色）和“模糊”或“弱”（粉红色）区域。“强”荧光对应于增殖的肿瘤和高细胞密度，而“弱”荧光对应于浸润性肿瘤和中等细胞密度。5-ALA与GBM检测的总体阳性预测值（PPV）95.7％相关，而“强”和“弱”区域的PPV率为100％（96.6-100％）和91％（分别为83.8-95.7％。该技术的一个缺点是其阴性预测值低，为39.5-40％。即使在非荧光区域，5-ALA也难以证明肿瘤的存在，这与GBM的广泛特征相容。
　　 除了低NPV外，5-ALA还具有敏感性和特异性限制。脓肿，坏死组织，和淋巴瘤已经描述了积累的PpIX和5-ALA给药已经报道后未荧光GBM的情况下。其生物利用度需要在手术前4-6小时输注，患者在手术后48小时内不得暴露在阳光下以避免光毒性。重要的是，使用5-ALA的滤波器的波长不允许外科医生继续肿瘤的切除与在过滤器上，切除病灶期间这可能会限制它的益处。

5、运动和语言路径的术中映射技术：
　　 纯粹基于解剖学参考的运动和语言区域的识别可能是不准确的，这是由于皮质和皮层下通路的肿瘤扭曲以及个体之间的可变性。因此，术中采用皮质和皮质下刺激来识别脑肿瘤切除过程中的雄辩区域。大脑皮层的直接刺激首先由Foerster的于1931年采用的，已逐步发展，现在这种技术在不同中心不仅为运动和语言皮质的标识，而且对皮层下通路和关联领域。
　　 直接刺激似乎使皮层的焦点区域去极化，通过顺向或逆向传播诱导激发或抑制以及可能扩散到更远的区域。对皮质脊髓通路的刺激导致运动的运动或抑制，而语言区域的刺激可能导致言语停滞，失语，失常或失调。建议小心应用皮质刺激，以减少继发于大脑皮层过度刺激的癫痫发作的风险。
　　 在肿瘤切除期间可以应用两种不同的技术用于术中作图。第一种是基于“阳性标测”，常规用于癫痫手术，通常需要大型开颅手术，并且在切除病变之前依赖于雄辩区域的识别。第二种更现代的术中标测技术依赖于“负面点”。进行定制的开颅手术，暴露肿瘤和2-3厘米的周围实质。因此，肿瘤切除是通过皮质区域的定位来指导的，所述皮质区域在测试时不包含刺激诱导的语言或运动功能。目前，这种技术耗时较少。
　　 如有必要，映射通常从2mA开始并增加到最大6mA。分开5mm的单极或1mm双极电极用于皮质刺激测试。为了提高准确性并限制亚临床癫痫发作活动，在整个绘图过程中使用连续脑电图来监测放电后电位。语言刺激测试重复三次。正的语言站点定义为无法计数，名对象，或刺激过程中读出的字倍。
　　 尽管仍然缺乏证明GBM术中标测的益处的临床数据，但最近的证据显示皮质和皮质下标测能够改善切除范围，同时最小化浸润性胶质瘤患者的发病率。回顾了8091例幕上浸润性胶质瘤患者，他们接受了切除术，有或没有术中标测。术后神经功能缺损的患者在没有术中标测的情况下接受切除的患者比接种患者多出两倍（分别为8.2％（95％CI，5.7％至11.4％）和3.4％（95％CI，2.3％至4.8％））。此外，术中作图的使用与较高的GTR率相关（75％（95％CI，66％至82％），而58％（95％CI，48％至69％））。编者得出结论，术中刺激测绘应作为GBM手术治疗的通用工具来实施。