·論著·
癲癇患者M(jìn)RS成像、海馬體積與腦電圖之間的關(guān)系研究
劉學(xué)軍陳妍華李光
項(xiàng)目來(lái)源:河北省秦皇島市科學(xué)技術(shù)研究與發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(編號(hào):201401A145)
作者單位: 066000河北省秦皇島市九龍山醫(yī)院放射科
【摘要】目的分析1H-MRS成像,MRI測(cè)定海馬體積和腦電圖三種診斷方式在顳葉癲癇患者海馬硬化定測(cè)中的關(guān)系,對(duì)比三者的運(yùn)用價(jià)值。方法分別選擇2012年6月至2014年6月診治的64例顳葉癲癇患者和33例健康人,分別對(duì)其進(jìn)行1H-MRS成像檢測(cè)測(cè)定NAA/(Cr+Cho)值,MRI測(cè)定海馬體積,并將兩者結(jié)果與腦電圖檢測(cè)得到的海馬硬化定測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果根據(jù)腦電圖診斷得到64例顳葉癲癇患者中,右側(cè)顳葉癲癇19例,左側(cè)顳葉癲癇25例,雙側(cè)顳葉癲癇20例;MRS成像和海馬體積測(cè)量:與對(duì)照組相比,3組癲癇患者的海馬體積均顯著低于正常值(P<0.05),NAA/(Cr+Cho)值也顯著降低(P<0.05);海馬體積的顳葉癲癇檢出率和定測(cè)符合率顯著低于MRS成像(P<0.05)。結(jié)論海馬1H-MRS成像檢測(cè)測(cè)定NAA/(Cr+Cho)值可以幫助判定顳葉癲癇患者海馬異常,且其準(zhǔn)確性顯著高于通過(guò)海馬體積異常得到的判定結(jié)果。同時(shí)海馬1H-MRS成像檢測(cè)還可以幫助顳葉癲癇患者海馬硬化定測(cè)。
【關(guān)鍵詞】顳葉癲癇;海馬;MRS成像;腦電圖
doi:10.3969/j.issn.1002-7386.2015.22.018
【中圖分類號(hào)】R 742.1【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
收稿日期:(2015-05-11)
癲癇是由不同病因所引起的腦部神經(jīng)元高度同步化,且異常放電導(dǎo)致出現(xiàn)以發(fā)作性、短暫性、重復(fù)性為特點(diǎn)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能失常。其中有一部分患者對(duì)抗癲癇藥物治療反應(yīng)差,癲癇發(fā)作難以控制,稱為難治性癲癇[1]。難治性癲癇中最常見(jiàn)的一類即為以海馬硬化為主要特點(diǎn)的顳葉癲癇[2]。目前,對(duì)于顳葉癲癇的治療還是以手術(shù)方案為主。因此,如何準(zhǔn)確的定位顳葉癲癇患者的病灶,對(duì)于提高患者手術(shù)預(yù)后,避免術(shù)后出現(xiàn)認(rèn)知障礙,是極其重要的[3]。現(xiàn)在,臨床上常使用腦電圖(EEG)測(cè)定患者癲癇發(fā)作間期癲癇性放電(IEDs)來(lái)作為海馬硬化的定測(cè)指標(biāo)[4]。在多數(shù)情況下,IEDs的定測(cè)作用準(zhǔn)確可靠,但不排除由于異常電現(xiàn)象出現(xiàn)誤判。有研究表明,海馬1H-MRS成像可以通過(guò)測(cè)定腦內(nèi)生化指標(biāo)NAA/(Cr+Cho)值進(jìn)行海馬硬化的定測(cè)[5],但具體判定標(biāo)準(zhǔn)尚無(wú)定論。采用MRI測(cè)定海馬體積也是一種定測(cè)方式,但其準(zhǔn)確性還缺乏文獻(xiàn)報(bào)道[6]。本研究旨在分析1H-MRS成像,MRI測(cè)定海馬體積和腦電圖三種診斷方式在顳葉癲癇患者海馬硬化定測(cè)中的關(guān)系,通過(guò)觀察三種檢測(cè)方式在健康人群組和顳葉癲癇患者組中的運(yùn)用結(jié)果,對(duì)比三者的應(yīng)用價(jià)值。
1資料與方法
1.1一般資料顳葉癲癇資料來(lái)源于2012年6月至2014年6月來(lái)我院診治的顳葉癲癇患者64例,其中男36例,女28例;年齡34~48歲,平均年齡(40.3±2.2)歲。將其按照EEG測(cè)定得到的IEDs優(yōu)勢(shì)分布將其分為3組,分別是右側(cè)顳葉癲癇(R-TLE),共19例;左側(cè)顳葉癲癇(L-TLE),共25例,雙側(cè)顳葉癲癇(B-TLE),共20例。對(duì)照組患者來(lái)源于同時(shí)段來(lái)我院接受體檢的健康人33例。其中男19例,女14例;年齡31~52歲,平均年齡(41.9±3.7)歲。2組患者的年齡、性別比、受教育程度等基本資料差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),具有可比性。所有受試者均知情同意并自愿參加本研究,本研究符合國(guó)家倫理委員會(huì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
1.2納入與排除標(biāo)準(zhǔn)(1)納入標(biāo)準(zhǔn):①經(jīng)影像學(xué)檢查和MRI檢測(cè)確定為顳葉癲癇;②癲癇病程超過(guò)1.5年,每年發(fā)作次數(shù)超過(guò)2次;③有自主判斷能力,受過(guò)初級(jí)教育。(2)排除標(biāo)準(zhǔn):①腦部大面積梗死;②有惡性腫瘤或其他累及心肝肺腎主要臟器的疾病;③在入院前服用過(guò)大量的非抗癲癇藥物者;④不能主動(dòng)配合檢查。
1.3儀器與試劑本研究所使用的全部醫(yī)療器械列出如下:視頻腦電圖儀,美國(guó)尼高力公司;核磁共振掃描儀,Texas Instruments公司。
1.4腦電圖檢測(cè)IEDs使用包含十六導(dǎo)聯(lián)頭皮電極的腦電圖儀,描記所有受試者包括清醒、睜眼閉眼、強(qiáng)光刺激、換氣過(guò)度和睡眠時(shí)的腦電圖。IEDs的判斷由同一組專家確定。該組專家包含臨床醫(yī)師和腦電專科技師。IEDs的優(yōu)勢(shì)分布判定標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)相關(guān)參考文獻(xiàn)[7]提供標(biāo)準(zhǔn):?jiǎn)蝹?cè)優(yōu)勢(shì)包含兩種情況,一為>90%的IEDs都分布于一側(cè),二為兩側(cè)IEDs均<90%但其中一側(cè)大于70%。非單側(cè)優(yōu)勢(shì)為兩側(cè)IEDs均處于70%~90%。

1.61H-MRS成像測(cè)定NAA/(Cr+Cho)值該部分檢測(cè)在MRI常規(guī)掃描之后進(jìn)行。將具體檢測(cè)區(qū)域定位與兩側(cè)半腦的顳葉內(nèi)側(cè),該部分區(qū)域包含整個(gè)海馬和海馬周圍的少部分顳葉灰白質(zhì)。1H-MRS著重關(guān)注3個(gè)質(zhì)子波譜的波峰,分別是位于2.07×10-6的N-乙酰天門冬氨酸峰(NAA),位于3.10×10-6的肌酸峰(Cr)和位于3.28×10-6的膽堿峰(Cho)。系統(tǒng)將自動(dòng)計(jì)算這三個(gè)峰的曲線下峰面積。此三者均為神經(jīng)系統(tǒng)代謝產(chǎn)物,其含量的異常,均可以一定程度上反映神經(jīng)系統(tǒng)異常。對(duì)于海馬硬化的患者來(lái)說(shuō),其反應(yīng)在代謝產(chǎn)物上的表現(xiàn)為NAA降低和Cho上升,則相應(yīng)的NAA/(Cr+Cho)值也會(huì)產(chǎn)生變化[9]。本研究以健康受試者檢測(cè)得到的NAA/(Cr+Cho)值的90%置信區(qū)間0.71~0.89作為異常臨界值。若癲癇患者任何一側(cè)檢測(cè)得到的NAA/(Cr+Cho)值小于0.71即視為異常。定側(cè)判定除了患者該側(cè)的NAA/(Cr+Cho)值小于0.71以外,還需與另一側(cè)的NAA/(Cr+Cho)值存在差值。

2結(jié)果
2.1海馬體積對(duì)照組患者右側(cè)的海馬體積為(2.561±0.196),因此右側(cè)海馬硬化的臨界值為2.267,同理可得左側(cè)海馬硬化的臨界值為2.040。根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn),該64例癲癇患者中有35例出現(xiàn)海馬硬化,其中,有6例為雙側(cè)海馬硬化,17例為右側(cè)海馬硬化,12例為左側(cè)海馬硬化。將R-TLE組、L-TLE組和B-TLE組雙側(cè)的海馬體積分別于對(duì)照組做比較,可以發(fā)現(xiàn),R-TLE組右側(cè)海馬體積顯著低于對(duì)照組(P<0.05),L-TLE組左側(cè)海馬體積顯著低于對(duì)照組(P<0.05),B-TLE組雙側(cè)的海馬體積均顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。見(jiàn)表1。
表14組受試者海馬體積

組別V右側(cè)V左側(cè)右側(cè)與對(duì)照組對(duì)比t值P值左側(cè)與對(duì)照組對(duì)比t值P值對(duì)照組(n=33)2.561±0.1962.362±0.215R-TLE組(n=19)1.987±0.1792.246±0.20610.4870.0001.8690.067L-TLE組(n=25)2.497±0.2161.867±0.1281.0920.28010.3630.000B-TLE組(n=20)2.157±0.1562.095±0.1177.6300.0005.7970.000
2.2NAA/(Cr+Cho)值對(duì)照組兩側(cè)NAA/(Cr+Cho)值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),其NAA/(Cr+Cho)值的90%置信區(qū)間為0.71~0.89。因此海馬硬化的臨界值為0.71。根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn),該64例癲癇患者中有58例出現(xiàn)海馬硬化,且均為雙側(cè)NAA/(Cr+Cho)值都低于臨界值。將R-TLE組、L-TLE組和B-TLE組雙側(cè)的NAA/(Cr+Cho)值分別于對(duì)照組做比較,可以發(fā)現(xiàn),3組的雙側(cè)NAA/(Cr+Cho)值均與對(duì)照組分?jǐn)?shù)值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表2。
表24組受試者NAA/(Cr+Cho)值


組別右側(cè)NAA/(Cr+Cho)值左側(cè)NAA/(Cr+Cho)值右側(cè)與對(duì)照組對(duì)比t值P值左側(cè)與對(duì)照組對(duì)比t值P值對(duì)照組(n=33)0.80±0.030.83±0.02R-TLE組(n=19)0.55±0.020.81±0.0432.3520.0002.0380.053L-TLE組(n=25)0.78±0.050.48±0.031.5870.12545.3780.000B-TLE組(n=20)0.62±0.030.58±0.0220.8350.00043.4050.000
2.3海馬體積和1H-MRS成像的定測(cè)能力采用海馬體積定測(cè)的方式為比較癲癇患者各側(cè)的海馬體積與相應(yīng)的臨界值,若其小于臨界值即判定為異常。1H-MRS成像檢測(cè)NAA/(Cr+Cho)值的定測(cè)方式為若癲癇患者的NAA/(Cr+Cho)值小于臨界值且還需與另一側(cè)的NAA/(Cr+Cho)值存在差值。本研究設(shè)定了3個(gè)差值:0.04、0.05和0.06。將雙側(cè)差值設(shè)定為0.04時(shí),可以獲得滿意的檢出率和符合率。將雙側(cè)差值為0.04的定測(cè)能力與海馬體積定測(cè)能力對(duì)比,顯示1H-MRS成像的定測(cè)能力更好(χ2=4.07,P=0.0437)。見(jiàn)表3。

表3 海馬體積和 1H-MRS成像的定測(cè)能力
3討論
癲癇是由不同病因所引起的腦部神經(jīng)元高度同步化,且異常放電所,導(dǎo)致出現(xiàn)以發(fā)作性、短暫性、重復(fù)性為特點(diǎn)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能失常。有一部分患者對(duì)抗癲癇藥物治療反應(yīng)差,癲癇發(fā)作難以控制,稱為難治性癲癇。顳葉癲癇就是一種常見(jiàn)的難治性癲癇。目前,對(duì)于顳葉癲癇的治療還是以手術(shù)方案為主。因此,如何準(zhǔn)確的定位顳葉癲癇患者的病灶,對(duì)于提高患者手術(shù)預(yù)后,避免術(shù)后出現(xiàn)認(rèn)知障礙,是極其重要的。
本研究選擇了三種檢測(cè)手段,EEG測(cè)定IEDs,MRI測(cè)定海馬體積和1H-MRS成像測(cè)定NAA/(Cr+Cho)值。其中,EEG測(cè)定IEDs是目前臨床上最常用的顳葉癲癇定測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。該方法雖然準(zhǔn)確性較高,但創(chuàng)口大,效率低,這些缺陷都在一定程度上影響了IEDs的使用[10]。當(dāng)癲癇發(fā)生時(shí),神經(jīng)元發(fā)生損傷,神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞開(kāi)始增生,海馬出現(xiàn)不同程度的硬化。但是很多時(shí)候,采用MRI測(cè)定海馬體積時(shí),卻沒(méi)有發(fā)現(xiàn)異常。如本研究的結(jié)果顯示,采用海馬體積定測(cè)的檢出率只有54.68%。但此時(shí),如繼續(xù)檢測(cè)患者腦部代謝產(chǎn)物的含量,即可發(fā)現(xiàn)差異。由于癲癇患者神經(jīng)元損傷壞死,其N-乙酰天門冬氨酸含量自然降低,因此NAA峰面積減小[11];而膠質(zhì)細(xì)胞的增生則會(huì)導(dǎo)致腦內(nèi)膽堿的含量升高,于是Cho峰面增加[12]。使用1H-MRS成像測(cè)定NAA/(Cr+Cho)值,就可以有效的反應(yīng)癲癇患者腦內(nèi)的這種變化。本研究結(jié)果顯示,當(dāng)研究者將兩側(cè)檢測(cè)結(jié)果差值設(shè)定在0.04時(shí),采用NAA/(Cr+Cho)值定測(cè)可以獲得滿意的效果,且靈敏性顯著高于海馬體積定測(cè)。出現(xiàn)這種差異的原因是,體內(nèi)的各種結(jié)構(gòu)變化,如此處的海馬硬化萎縮,都是在生化物質(zhì)發(fā)生改變、長(zhǎng)期不處于平衡狀態(tài)的結(jié)果上出現(xiàn)的[13]。因此,直接檢測(cè)腦內(nèi)生化指標(biāo)的NAA/(Cr+Cho)值比檢測(cè)結(jié)構(gòu)改變的海馬體積更加靈敏。
綜上所述,筆者可以基本得出EEG測(cè)定IEDs,MRI測(cè)定海馬體積和1H-MRS成像測(cè)定NAA/(Cr+Cho)值這三種檢測(cè)手段之間的基本關(guān)系為,IEDs和NAA/(Cr+Cho)值靈敏度和準(zhǔn)確性更高。1H-MRS成像可以成為輔助EEG對(duì)癲癇患者進(jìn)行病灶定位的手段。
參考文獻(xiàn)
1Nedelsk Z,Andel R,Laczó J,et al.Spatial navigation impairment is proportional to right hippocampal volume.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,2012,109:2590-2594.
2Teicher MH,Anderson CM,Polcari A,et al.Childhood maltreatment is associated with reduced volume in the hippocampal subfields CA3, dentate gyrus,and subiculum.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,2012,109:E563-E572.
3Zhong H,Yang M,Cheng KL,et al.The Coronal plane magnetic resonance imaging measurement of hippocampal formation volume.The Journal of Craniofacial Surgery,2014,25:116-118.
4Abdallah CG,Coplan JD,Jackowski A,et al.A pilot study of hippocampal volume and n-acetylaspartate (NAA) as response biomarkers in riluzole-treated patients with GAD.European Neuropsychopharmacology: the Journal of the European College of Neuropsychopharmacology,2013,23:276-284.
5Pohlack ST,Meyer P,Cacciaglia R,et al.Bigger is better! Hippocampal volume and declarative memory performance in healthy young men.Brain Structure Function,2014,219:255-267.
6MacQueen GM,Campbell S,McEwen BS,et al.Course of illness, hippocampal function, and hippocampal volume in major depression.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,2003,100:1387-1392.
7Lupien SJ,Parent S,Evans AC,et al.Larger amygdala but no change in hippocampal volume in 10-year-old children exposed to maternal depressive symptomatology since birth.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,2011,108:14324-14329.
8Samplin E,Ikuta T,Malhotra AK,et al.Sex differences in resilience to childhood maltreatment: Effects of trauma history on hippocampal volume, general cognition and subclinical psychosis in healthy adults.Journal of Ppsychiatric Research,2013,47:1174-1179.
9Li YD,Dong HB,Xie GM,et al.Discriminative analysis of mild alzheimer's disease and normal aging using volume of hippocampal subfields and hippocampal mean diffusivity: An in vivo magnetic resonance imaging study.American journal of Alzheimer's Disease and Other Dementias,2013,28:627-633.
10Yu P,Sun J,Wolz R,et al.Operationalizing hippocampal volume as an enrichment biomarker for amnestic mild cognitive impairment trials: Effect of algorithm, test-retest variability, and cut point on trial cost, duration, and sample size.Neurobiology of Aging: Experimental and Clinical Research,2014,35:808-818.
11Carballedo A,Morris D,Zill P,et al.Brain-derived neurotrophic factor Val66Met polymorphism and early life adversity affect hippocampal volume.American journal of medical genetics, Part B. Neuropsychiatric genetics: the official publication of the International Society of Psychiatric Genetics,2013,162B:183-190.
12Brown ES,Hughes CW,McColl R,et al.Association of depressive symptoms with hippocampal volume in 1936 adults.Neuropsychopharmacology: official Publication of the American College of Neuropsychopharmacology,2014,39:770-779.
13Coan AC,Kubota B,Bergo FPG,et al.3T MRI quantification of hippocampal volume and signal in mesial temporal lobe epilepsy improves detection of hippocampal sclerosis.AJNR. American Journal of Neuroradiology,2014,35:77-83.