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戴冬伟 三甲
戴冬伟 副主任医师
上海长海医院 神经外科

癫痫致痫灶定位研究进展

戴冬伟 梁晋川 陈鑫 综述    刘建民* 周晓平 审校

第二军医大学长海医院神经外科,上海,200433

摘要:癫痫外科手术致痫灶的精确定位直接关系术后疗效,需要通过全面的术前评估和综合分析方可实现。本文综述癫痫灶的神经影像学和神经电生理学定位的应用特点和评估进展。上海长海医院神经外科戴冬伟

关键词:致痫灶;术前定位;神经影像;颅内电极

 

Progress in localization of epileptogenic focus

DAI Dong-wei,LIANG Jin-chuan,CHEN  Xin, LIU Jian-min*,ZHOU Xiao-ping.

Department of Neurosurgery, Changhai Hospital,Second Military Medical University,Shanghai 200433,China

Abstract: A careful diagnostic evaluation and systemic analysis are mandatory to localize the epileptogenic focus which is essential prerequisite for epilepsy surgery. The role and update of neuroimaging and neural electrophysiology techniques for the epileptogenic focus localization was reviewed.

Key words: Epileptogenic focus; Preoperative localization; Neuroimaging; Intracranial electrode

 

约1/3的癫痫患者虽经正规抗癫痫药物治疗后其发作仍不能得以控制,癫痫灶切除手术效果较为肯定。综合癫痫患者的临床、神经影像学与神经电生理检查信息进行术前评估以确定致痫灶的精确位置至关重要,直接关系术后疗效。随着神经影像学和神经电生理技术的迅速发展,癫痫灶评估的可靠性不断提高,本文就此领域的进展进行综述。

神经影像学定位技术

1.1 磁共振(MRI)及相关影像学技术

1.1.1 常规MRI

常规MRI能够发现皮质结构和组织信号强度的细微变化,已成为鉴别症状性癫痫病因较敏感、特异的影像学检查方法,是部分性癫痫致痫灶检测的最佳方法,特别是对颅内占位性病变,能作出定位和定性诊断,且对颞叶萎缩、海马硬化、胶质增生非常敏感。如对常引起颞叶癫痫的颞叶内侧硬化,MRI的敏感性可达80%-100%。颞叶癫痫发作期和/或发作间期的脑电图(EEG)定位信息和MRI异常病变区常高度一致,这种情况下单独切除MRI所示的异常病变即可获得良好疗效[1]。高分辨率MRI是目前提供结构神经影像的最佳方法,与神经导航系统结合,更能提高手术切除范围的精度。新型MRI显像技术也逐步发展,通过将特定的分子锚定在磁性纳米颗粒上,可与脑内某些受体相结合,从而在MRI上将受体分布和神经化学通路进行显影。在动物实验中,锚定α-甲基色氨酸(AMT)的磁性纳米颗粒可以被致痫灶摄取,并成功在MRI上进行显像[2]

1.1.2  磁共振波谱分析(MRS)

MRS通过对多种代谢产物的测定,能反映可疑区域的能量代谢、细胞和细胞膜稳定性、神经递质改变等多种异常,被誉为“无创的神经病理”,可能发现常规MRI无法发现病变[3],已成为癫痫灶定位的重要方法之一。一项荟萃分析提示致痫灶同侧MRS异常与良好的手术效果之间的比值比(OR)达4.9[4]。另有一组颞叶癫痫的研究发现,常规MRI病侧的定位准确率为89%,而MRS高达100%[5]

1.1.3  弥散张量成像(DTI

DTI根据水分子在神经轴突内弥散存在矢量特性,可重建出神经纤维束的走行,通过神经纤维走行异常来发现潜在病变的特性,目前可用于颞叶癫痫的定位。研究发现颞叶癫痫的病侧海马旁回发出的纤维束较正常侧减少,且与口语及记忆强相关[6]。DTI结合术中导航可得到较好的手术效果。

1.1.4  功能MRI(fMRI)

先前的fMRI研究主要集中在癫痫患者功能区定侧及精确定位方面,近年来的研究表明,癫痫发作区局部能量消耗增加,血流灌注升高,反映在EEG-fMRI的局部血氧水平依赖(blood oxygenation level dependent,BOLD)信号也相应增强,因此目前认为fMRI不仅能够用于功能区的定位,还可直接进行癫痫发作区的定位[7]。一项局灶性癫痫大宗病例研究发现,68%的癫痫发作区BOLD信号水平增加,虽然同时发现另有局部脑区BOLD信号降低,但与癫痫发作区常无明显关联[8]。但目前广泛应用的EEG-fMRI方法仍存在假阳性和假阴性的结果[9],提高EEG和BOLD信号采集技术能大大减少此类假性结果产生的几率[10]

1.1.5 基于体素的形态学分析(Voxel-based morphometry,VBM)

VBM通过将整个大脑结构进行标准化,分析可疑区域体积和形态方面的改变[11],已广泛用于颞叶癫痫的诊断。新近的颞叶癫痫VBM研究大样本荟萃分析[12]显示,82%的研究报告同侧海马萎缩,61%报告同侧丘脑萎缩,52%报告对侧顶叶萎缩。由于存在个体差异,VBM可导致错误定位。一项研究发现仅有16%病例的VBM改变与临床资料完全一致,而不一致的高达36%[13],因此VBM结论需结合其他定位技术综合分析。

1.2  SPECT和PET

放射核素显像如SPECT、PET 等能从血流、功能、代谢和受体等方面反映脑局部代谢变化, 从而用于癫痫灶的定位。利用123碘-SPECT受体显像是近几年癫痫定位诊断的新方法,主要以脑局部血流和苯二氮卓受体(BZD)的分布状况显示病灶区域,局部核素稀疏为阳性表现。发作间期的PET和SPECT检查是最早进入临床应用的功能神经影像检查方法。致痫灶在18F-PET上往往表现为低代谢区,在颞叶癫痫中更为常见;在SPECT中则表现为局部血流低灌注。发作时的SPECT显像能显示发作开始的癫痫灶,且有助于了解发作传播的方向和范围,因此有助于诊断单纯部分性发作、EEG阴性的癫痫持续状态以及假性癫痫。发作期SPECT需要在视频脑电图的监测下,一旦发现癫痫发作立即注射药物并行SPECT检查,致痫灶多表现为局部血流高灌注。新近对PET和SPECT的联合研究发现,颞叶癫痫往往与存在发作期高灌注和发作间期低代谢关联,而额叶癫痫往往与存在发作期低灌注和发作间期低代谢关联,发作间期低代谢的范围和位置还与癫痫波传播的范围和形式有关。颞叶癫痫发作间期PET的低代谢区可能比发作期SPECT的高灌注区更偏前方,因此,PET或SPECT单独提供的致痫灶定位信息往往不精确,SPECT的敏感性一般较PET差,需要两者联合分析。值得注意的是,无论PET还是SPECT,所显示的异常区包括致痫灶及最终功能受累产生临床症状的脑区,通常远远超过癫痫源区的范围,而仅从图像分析,术前难于区分痫灶和可逆性的功能变化区[14]

1.3  影像融合技术

图像融合技术可以将多种影像学图像信息叠加,产生更精确的致痫灶定位信息,有助于手术方案的制定。PET代谢图像和CT、MRI等解剖图像的融合以及EEG图像与MRI图像的融合可以在不同层次上完成,将功能和形态结合起来,优势互补,对于明确致痫灶的部位、制定手术方式及预后评估均有极大价值[14]。颅骨减影融合术将SPECT与MRI成像结合起来,对于微侵袭性电极定位有导向作用,且可用于再手术的定位与评价。

1.4  脑磁图(magnetoencephalography,MEG)

MEG利用正切脑磁场信号,并与MRI等解剖学影像信息叠加整合形成脑功能解剖定位图即磁源性影像(magnetic source imaging,MSI),能直接真实反映神经元活动,提供可靠的脑功能瞬时变化信息。MEG技术是目前唯一能同时对致痫灶和大脑功能区进行术前准确定位的检测设备,其临床应用能进一步提高致痫灶定位精确度,是术前评估的重要方法[15,16]。与PET、SPECT等相比,MEG具有高灵敏度、高时间分辨率、高空间分辨率、可重复性等优点。

神经电生理学定位技术

2.1视频脑电图

视频脑电图(video EEG,VEEG)的发作期录像可与同步脑电发放对照,增加了定位的准确性及可信度。VEEG简单易行,时间分辨率高,可达到毫秒级,且无侵袭性损伤,一直在癫痫外科中广泛应用。最新的Q-Video视频技术又称动作捕捉技术,基于目前领先的数字视频记录和回放技术,将患者被监测过程中的动作用色彩在视频图像中标识出来,通过视频动作趋势分析,可清晰了解患者每一时期的动作程度和持续时间。特别是在睡眠分析或长程视频脑电图监测过程中可快捷捕捉到每一个异常的行为动作,结合脑电图或睡眠参数,能大大提高癫痫的诊断率和工作效率。对于致痫灶位置较深的颞叶癫痫患者,采用VEEG+蝶骨电极描记行致痫灶定位有其独特优势[17]

2.2  特殊电极脑电图测定

常规头皮脑电图必须在>6cm2的皮质有异常放电时才能描记出痫波,为了提高癫痫患者异常脑电图的检出率,有时还要依赖于一些特殊的电极,常用的有蝶骨电极、鼻咽电极、鼓膜电极、眶顶电极、小脑电极或枕下电极、皮质电极、深部电极和眼球运动电极。

2.2.1 脑皮质电极

当头皮电极检测将致痫灶定位于一定范围内但无法明确具体位置时,应考虑埋置皮质或深部电极监测辅助精确定位。皮质电极监测是一种空间分辨率较高的有创性检查手段,分为术中临时监测和术后长程监测两种。术中临时皮质电极检测有时并不能完全反映准确的癫痫灶,可能是因术中脑电受监测时间的限制,加之麻醉药物的选择和麻醉状态的控制等因素的影响,很难捕捉到发作期,故颅内埋藏电极术后长程视频脑电监测成为一种精确定位癫痫灶的有效方法,目前已被广泛采用。当致痫灶部位临近重要功能区时,可根据功能区感觉、运动皮质对电刺激反应来了解功能区与痫灶的位置关系,应用皮质电极进行皮质电刺激是最可靠的定位方法[18]。皮质电刺激功能定位可以术中实施,也可以应用慢性硬膜下电极术前实施。术中皮质电刺激,需要麻醉密切配合,要求患者清醒,能够充分与术者配合,有一定时间限制,风险较大;硬膜下皮层电极于痫灶切除术前电刺激皮层,与术中刺激比可以有更充分的时间且配合度高,是近年来常用的功能定位方法。

2.2.2  脑深部电极

怀疑致痫灶位于脑深部、头皮脑电图无法定位且影像学检查阴性的患者,若症状及其他无创检查无法准确定位时,深部电极置入便成为惟一选择,运用深部电极检测以进一步明确致痫灶并指导手术路径及范围。借助深部及皮质电极行电刺激或诱发电位.并结合深部电极的位置和方向,设计安全准确的手术切除方案,可最大程度地减少损伤并减少术后并发症。需注意的是,开颅后置入深部电极可因脑脊液释放导致靶点漂移,文献报告对癫痫患者这种小的靶点漂移是允许的。另外,尽管深部电极对皮质或海马等造成小损伤,但并未发现其会引起新的致痫灶。脑深部电极置人可能会导致出血、水肿、脑脊液漏和感染等,发生率为0.9%-4.3%[19]。随着脑电图立体化监测的发展,深部电极置入对分析致痫灶的起源、特征、范围、传导及指导手术路径具有重要意义。

3  结语

癫痫术前定位评估包括I期评估(无创性或非侵袭性)和Ⅱ期评估(侵袭性)。当患者症状学定位、影像学定位和脑电图定位相符时,I期评估可基本确定致痫灶位置;但当症状学定位、影像学定位和脑电图定位不符合,或术前其他定位手段相互矛盾时,则需要Ⅱ期评估,可进行颅内电极监测以明确致痫灶位置。致痫灶是个立体概念,皮质电极与深部电极都不可能非常全面地将其包括进来。手术定位切除致痫灶的范围应该在参考发作症状的前提下,综合影像学和监测电极提供的信息,才有可能将理论上的致痫灶彻底切除。

 

参考文献

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*基金项目:国家自然基金项目资助(30872663)

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