基于功能磁共振成像及長程視頻腦電圖的老年癲癇神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

陳沖 王朝輝

(1吉林省吉林中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院,吉林 吉林 132011;2北華大學(xué)附屬醫(yī)院)

大腦是一個整體，每個部位能單獨工作，又能共同協(xié)調(diào)工作，是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，它具有組織相識原則及中間連接〔1〕。近幾年，在癲癇的研究中提出了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論，包括結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和功能網(wǎng)絡(luò)，癲癇神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)組成包括癲癇起源灶、起傳播作用的腦組織、維持癲癇發(fā)作的腦組織，目前癲癇發(fā)作公認的主要因素是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)間的相互作用〔2〕。隨著影像學(xué)的發(fā)展，頭顱磁共振成像(MRI)為尋找癲癇潛在的病因提供解剖圖像，反映出病灶的異常〔3〕。氫質(zhì)子磁共振波譜(1H-MRS)是功能性成像檢查，通過腦代謝物測定反映腦組織的生理功能，進一步研究各種腦疾病的特征，同時評價疾病的治療效果和探索腦功能〔4〕。長程視頻腦電圖(V-EEG)是腦電波的連續(xù)長期記錄，對于癲癇患者，加做蝶骨電極是癲癇常用的檢查方法〔5〕。本研究通過探討老年癲癇患者臨床表現(xiàn)特點及功能MRI及與V-EEG的關(guān)系，進一步推進新思路“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”學(xué)說的研究。

1 材料與方法

1.1臨床資料 研究對象實驗組：搜集就診吉林中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院2017年1月至2018年12月神經(jīng)內(nèi)科門診或住院治療的老年癲癇患者45例，男25例，女20例，年齡62～75歲，中位年齡65歲，病程1～38年，中位病程5年。詳細采集病史、體格檢查，通過頭顱MRI及V-EEG檢查，納入標準符合國際抗癲癇聯(lián)盟協(xié)會癲癇診斷標準(2010 年版)〔6〕的患者，診斷明確，MRI顯示腦結(jié)構(gòu)異常，具有完整的病史及臨床檢查資料；排除標準為頭顱外傷、腦膜腦炎、腦血管病等顱腦疾病或其他全身性、代謝性疾病引起的繼發(fā)性癲癇。明確告知患者及對照組成員研究目的，患者及家屬簽訂知情同意書。選擇與實驗組性別、年齡相匹配的健康體檢者20例作為正常對照組。納入標準：沒有癲癇或精神性疾病家族史；神經(jīng)系統(tǒng)查體陰性；既往無顱腦相關(guān)疾病或其他全身性疾病。

1.2檢查方法

1.2.1結(jié)構(gòu)MRI 采用飛利浦3.0 Ingenia MRI系統(tǒng)磁共振掃描儀，12通道相控陣線圈。各例均行常規(guī)頭顱橫斷面T1WI、T2WI、FLAIR序列。腦1H-MRS：利用三平面將感興趣區(qū)(ROI)定位于雙側(cè)顳葉海馬區(qū)域，點分辨自旋回波序列(PRESS)，利用波譜工作站得到N-乙酰天門冬氨酸(NAA)、肌酸(Cr)、膽堿(Cho)、氨基丁酸(GABA)、谷氨酸(Glx)的峰下面積來表示各代謝物的濃度。

1.2.2V-EEG測定 V-EEG采用德康泰KT88-2400 EIDEO-EEG，按照國際標準導(dǎo)聯(lián)10/20系統(tǒng)安裝于頭皮相應(yīng)位置，頭套固定。每次描記時間10～16 h，包括清醒、睡眠、覺醒整個周期的腦電圖，每位患者于不同日期共行3次V-EEG檢查。分析由2名有經(jīng)驗的神經(jīng)內(nèi)科醫(yī)師進行結(jié)果判讀，觀察發(fā)作間期腦電波情況。功能MRI及腦電圖檢查于3 d內(nèi)完成。

1.3統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS20.0軟件進行χ2檢驗、方差分析。

2 結(jié) 果

V-EEG檢查結(jié)果：45例患者中31例視頻腦電圖(EEG)異常，其中腦內(nèi)彌漫性慢波7例，顳葉局限性慢波10例，特異性棘波4例，額葉尖波2例，頂葉尖慢波4例，顳葉棘慢波4例。結(jié)構(gòu)性MRI檢查結(jié)果：45例患者海馬體積縮小，信號不均勻，顳角擴大29例。海馬區(qū)做1H-MRS分析NAA下降，Glx升高，GABA降低。不同檢查方法對發(fā)作間期癲癇患者陽性檢出率及病灶定位的比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。見表1。其中1H-MRS對癲癇病灶檢出率最高，癲癇組和正常對照組海馬區(qū)1H-MRS各代謝物比值差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表2。

表1 不同檢查方法對發(fā)作間期癲癇患者陽性檢出率及病灶定位的比較〔n(%),n=45〕

表2 癲癇組和正常對照組海馬區(qū)1H-MRS各代謝物比較

3 討 論

大腦是一個復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，大腦的不同區(qū)域負責(zé)不同的功能，但彼此互動合作，多個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參與協(xié)調(diào)完成，腦網(wǎng)絡(luò)的異常導(dǎo)致腦功能失調(diào)〔7〕。癲癇是神經(jīng)元異常放電所致的慢性反復(fù)發(fā)作性神經(jīng)功能障礙性疾病，這種癲癇活動會導(dǎo)致大腦神經(jīng)結(jié)構(gòu)、功能及代謝網(wǎng)絡(luò)的改變〔8〕。V-EEG對于癲癇的診斷與鑒別診斷具有重要的意義，而結(jié)構(gòu)性磁共振、氫質(zhì)子波譜分析等功能性磁共振技術(shù)的發(fā)展為癲癇的無損傷定性、定位診斷開辟了新的前景〔9〕。每種方法分別反映癲癇病灶不同的病理生理狀態(tài)，各自有其優(yōu)勢，也有其不足，存在著一定的互補性，因此，探尋簡單、經(jīng)濟、高一致率的檢查方法的組合，提高定位致病灶的準確性，是目前亟待解決的問題〔10〕。

癲癇患者長期持續(xù)時間會通過改變網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的分布，增加病理通路長度及集合相關(guān)解剖結(jié)構(gòu)間的聯(lián)系．重塑與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的部位皮質(zhì)厚度〔11〕。本研究結(jié)果表明MRI 可發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)性病變，能發(fā)現(xiàn)腦萎縮、海馬硬化及陳舊性腦軟化灶等各種病變，T1為等信號，T2WI 為高信號。因此 MRI是評價癲癇患者最重要的影像學(xué)檢查技術(shù)。但致癇灶微小或無明顯解剖異常時，MRI也不能定位。本研究中，MRI的陽性檢出率在三種檢查方法中最低，但MRI 和V-EEG聯(lián)合應(yīng)用陽性檢出率為88.89%。

無論患者是否診斷患有癲癇及是否存在致癇灶，最直接的證據(jù)就是腦神經(jīng)元癲癇樣放電，所以V-EEG 對致癇灶的診斷是必不可少的，V-EEG 有較長的記錄時間，可以同步記錄EEG活動的行為與整個記錄過程的表現(xiàn)，便于最終同步結(jié)合錄像資料進行結(jié)果分析。通過在頭皮或者顱內(nèi)安裝電極記錄腦部生物電活動EEG表示神經(jīng)腦網(wǎng)絡(luò)精細結(jié)構(gòu)的改變〔12〕。本研究顯示V-EEG異常，表現(xiàn)為癲癇特異性波(棘波、尖波、尖慢波及棘慢波)，陽性率可增加到68.69%。V-EEG成本低、技術(shù)成熟、操作簡單而廣泛應(yīng)用于臨床。但V-EEG的電極安置于頭皮表面，毛發(fā)、頭皮平整度、顱骨厚度不均勻、電極與頭皮的黏附、電活動等，易受頭骨、頭皮和外界干擾，所以各種內(nèi)外因素都會對影響V-EEG 結(jié)果，V-EEG無法精確定位致癇灶。

大腦中有多種神經(jīng)遞質(zhì)，興奮性遞質(zhì)的增高與抑制性遞質(zhì)的減少使結(jié)構(gòu)連接與功能連接均會受到影響，周圍的膠質(zhì)細胞和纖維組織增生，神經(jīng)元突觸變形，血腦屏障及生化環(huán)境改變，細胞膜電位發(fā)生紊亂，導(dǎo)致癲癇的發(fā)生〔13〕。根據(jù)以前的研究只有神經(jīng)元缺失達 50%以上，MRI 上才會表現(xiàn)出陽性結(jié)果，1H-MRS可以探測腦內(nèi)組織物理及化學(xué)成分在出現(xiàn)結(jié)構(gòu)改變異常之前，發(fā)現(xiàn)早期受損的神經(jīng)元，可以連續(xù)、無創(chuàng)的對活體腦組織生化代謝產(chǎn)物進行測量，能夠早期的發(fā)現(xiàn)海馬區(qū)組織代謝的改變，提高癲癇的診斷陽性率〔14〕。NAA是神經(jīng)元標志物，癲癇可導(dǎo)致NAA減少。Cho主要是磷酸膽堿，與細胞膜代謝有關(guān)。Cr峰反應(yīng)細胞的能量代謝狀態(tài)。Glx是其中含量最多的一種興奮性神經(jīng)遞質(zhì)，它的主要作用是維持中樞神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性，Glx為谷氨酸，主要是興奮性神經(jīng)遞質(zhì)。1H-MRS可檢測到Glx變化，在癲病灶起源側(cè)Glx含量增加。抑制性神經(jīng)遞質(zhì)中GABA是最重要的，它分布于大腦內(nèi)許多部位，當(dāng)腦結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變性、壞死、萎縮、軟化等異常時，表現(xiàn)為GABA含量減低，對癲癰診斷、治療反應(yīng)監(jiān)測〔15〕。將MRI與1H-MRS聯(lián)合診斷癲癇，一方面可以發(fā)揮 MRI 在結(jié)構(gòu)性病變中的診斷優(yōu)勢，一方面可以發(fā)揮 MRS 在功能代謝中的診斷優(yōu)勢，二者相互補診斷更加全面。

綜上，老年癲癇患者神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的評價與癲癇治療效果及預(yù)后密切相關(guān)，V-EEG、MRI、1H-MRS低成本可使部分癲癇患者但經(jīng)濟條件差的患者獲益。綜合應(yīng)用多種檢查方法不僅可以進行優(yōu)勢互補，而且可以從形態(tài)學(xué)、功能、代謝等角度對癲癇進行診斷，必將會提高疾病診斷的準確性、敏感性及特異性。本項研究尋找最佳優(yōu)化方案，合理的應(yīng)用，避免過度的檢查，為患者減少經(jīng)濟負擔(dān)，具有良好的社會效益。