1H-MRS聯合DTI與海馬硬化所致顳葉癲癇腦結構損害的關系分析

楊素君 高云云 岳志領 丁芳芳 王巍巍

顳葉癲癇為難治性癲癇疾病種類，其發病時患者腦組織神經元異常放電，造成患者中樞神經功能出現短暫失常，發病具有突然性以及反復性，其發病率為0.05%～0.07%[1]。研究顯示顳葉癲癇發病主要由腫瘤、血管瘤、感染、腦組織發育異常、外傷以及海馬硬化等多種原因所致，其中大部分顳葉癲癇患者患病原因為海馬硬化。常規磁共振檢查不能有效發現顳葉癲癇患者陽性異常，給其后續患者治療帶來困難[2]。磁共振波譜(MRS)與彌散張量成像(DTI)均為磁共振新型檢查技術，其檢查敏感度優于常規磁共振。MRS為通過化學物質在波譜成像過程中化學位移情況發現介導腦組織病變相關代謝物質水平變化進行癲癇疾病診斷[3]。DTI作為重復性好、安全性高無創磁共振檢查技術，可以特異性發現腦的微觀結構異常，同時可以有效反映腦組織各位置結構功能之間的關系[4]。MRS與DTI已被應用于各種腦組織疾病診斷中，本研究將其應用于海馬硬化所致顳葉癲癇檢查中，發現患者腦組織損傷，為其后海馬硬化所致顳葉癲癇患者檢查提供臨床參考依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取我院2017年1月至2019月5月收治的62例海馬硬化所致顳葉癲癇患者以及同期體檢的56例健康者為研究對象，分別作為研究組與對照組。研究組男32例，女30例；年齡19～46歲，平均年齡(32.51±3.22)歲。對照組男29例，女27例；年齡15～48歲，平均年齡(32.64±3.51)歲。2組各項資料比較差異無統計學意義(P>0.05)。

1.2 納入與排除標準 納入標準：(1)研究組存在海馬硬化所致顳葉癲癇，對照組無任何腦組織疾病；(2)是否存在海馬硬化所致顳葉癲癇參照《神經病學》中標準，并經由腦電圖、常規MRI、病史、臨床癥狀予以確診[5,6]；(3)均行1H-MRS與DTI檢查；(4)研究參與者在研究知情同意書上簽字；(5)研究中各項操作獲得醫院倫理會批準。排除標準：(1)并發顱腦損傷類疾病；(2)檢查依從性差者；(3)身體重要器官如心臟、腎臟等功能損傷；(4)伴全身性、代謝性以及系統性疾病；(5)存在精神、神經損傷類疾病。

1.3 方法 采用Siemens Magnetom Skyra 3.0T 超導型磁共振掃描儀。常規磁共振序列為頭顱橫斷T1WI序列、T2WI序列、FLAIR序列、斜冠狀位FLAIR序列，層厚均為5 mm，層間隔為1.0 mm，體素大小：0.3 mm×0.3 mm×5 mm，FOV：23×23 cm，激勵次數1次。1H-MRS采用單體素自旋回波波譜序列，TR/TE 2 000/135 ms， 翻轉角度 90°， 激勵次數 128次， 帶寬1 200 Hz。海馬的定位以斜冠位 FLAIR像為定位像，選取相應的感興趣區，體素大小為 20 mm×10 mm×10 mm，掃描時間為7 min 57 s。 掃描結束后，利用機器自帶的波譜軟件進行后處理得到感興趣區代謝物譜線，分析膽堿(choline，Cho)、N-乙酰天門冬氨酸(N-Acetyl-aspartic acid，NAA)、肌酸(creatine，Cr)代謝物峰，同時依據上述峰曲線下面積計算NAA/(Cho+Cr)。 DTI成像掃描選擇SE-EPI序列，相關掃描參數：TR/TE 3 700/95 ms，NSA為2，彌散方向為20個，層厚為4 mm，體素大小為 1.7 mm×1.7 mm×4 mm， FOV：22×22 cm，掃描時間為5 min 16 s。掃描結束后將數據傳至對應工作站利用纖維跟蹤軟件行白質纖維束重建，將斜冠狀位FLAIR序列進行疊加，在腦內部雙側海馬區確定感興趣區，測定各項異性(fractional anisotropy，FA)值、表觀彌散系數(appparent diffusion，ADC)。各項指標測定均為3次測量均值，研究組測定雙側海馬，對照組測定左側海馬。

1.4 觀察指標 比較2組MRS相關指標，DTI相關指標，MRS、DTI指標對海馬硬化所致顳葉癲癇影響，MRS、DTI指標對海馬硬化所致顳葉癲癇診斷價值分析，患者MRS、DTI指標與癲癇嚴重程度相關性。

1.5 癲癇嚴重程度評價標準 癲癇嚴重程度采用利物浦癲癇嚴重程度量表2.0(liverpool seizure severity scale 2.0，LSSS 2.0)[7]評估，該量表一共12項，總分為40分，采用公式原始評分/40×100進行校正，校正評分越高顯示患者病情越嚴重。

2 結果

2.1 2組MRS相關指標比較 研究組患側NAA、NAA/(Cr+Cho)指標水平值均顯著低于研究組對側與對照組(P<0.05)，研究組對側與對照組上述指標差異無統計學意義(P>0.05)，研究組患側、對側及對照組Cr、Cho水平差異無統計學意義(P>0.05)。見表1，圖1、2。

表1 2組MRS相關指標比較

圖1 MRS示右側海馬NAA峰降低,NAA/(Cho+Cr)比值降低圖2 MRS示左側海馬NAA峰和NAA/(Cho+Cr)比值正常

表2 2組DTI相關指標比較

2.2 2組DTI相關指標比較 研究組患側ADC指標水平、FA值指標水平與研究組對側和對照組比較，差異有統計學意義(P<0.05)，研究組對側與對照組比較差異無統計學意義(P>0.05)。見表2，圖3～8。

圖3 T2WI示側右海馬體積縮小及信號增高,鄰近側腦室顳角增寬圖4 右側海馬ADC值0.852×10-3mm2/s圖5 右側海馬FA值0.361

圖6 T2WI示雙側海馬正常圖7 左側海馬ADC值0.788×10-3mm2/s圖8 左側海馬FA值0.445

2.3 MRS、DTI指標對海馬硬化所致顳葉癲癇影響分析 多元Logistic回歸分析結果顯示，NAA/(Cr+Cho)值、FA值為影響海馬硬化所致顳葉癲癇發生高危因素(P<0.05)，而NAA、ADC值不是影響海馬硬化所致顳葉癲癇發生高危因素(P>0.05)。見表3。

表3 MRS、DTI指標對海馬硬化所致顳葉癲癇影響分析

2.4 MRS、DTI指標及其聯合對海馬硬化所致顳葉癲癇診斷價值分析 ROC曲線結果顯示，NAA/(Cr+Cho)值與FA值聯合診斷海馬硬化所致顳葉癲癇診斷價值優于單一診斷(串聯與并聯AUC分別為0.713和0.827，單一診斷AUC分別為0.702和0.674)。見表4。

表4 MRS、DTI指標對海馬硬化所致顳葉癲癇診斷價值分析

2.5 患者MRS、DTI指標與癲癇嚴重程度相關性分析 Pearson相關性分析結果顯示，NAA/(Cr+Cho)值、FA值與LSSS 2.0評分均顯示為負相關(r=-0.419，-0.384；P<0.05)。

3 討論

臨床上癲癇診斷主要采用視頻腦電圖，但是其不能有效檢出顳葉海馬部位放電異常情況[8,9]。MRS與DTI均為新型用于顳葉癲癇診斷的重要MRI檢查技術，可以從不同角度發現顳葉海馬部位放電異常情況。

MRS為通過活體組織原子核化學位移與自旋耦合分裂等生化指標變化、細胞代謝以及化學物變化反映組織病變的定量技術[10]。通過波譜分析可以有效檢出顳葉癲癇患者海馬位置各種代謝物質Cr、NAA以及Cho等水平變化，通過與患者對側以及對照組上述指標水平比較發現，研究組患側NAA、NAA/(Cr+Cho)指標水平值均顯著較低，顯示MRS分析不僅可以檢出顳葉癲癇，還可以準確定位出導致顳葉癲癇發生位置。研究顯示NAA分布于神經元，癲癇患者患病后首先表現出代謝異常即為NAA水平下降，其水平減少顯示患者神經元損傷甚至功能障礙[11]。Cr、Cho主要分布于神經元以及膠質細胞，顳葉Cr、Cho因為顳骨以及顱底等結構影響，其內部水抑制以及體素勻場情況處于限制程度，兩者分離存在難度[12]，所以兩者在3組中水平差異不顯著。但是另有研究認為海馬及其附近位置連接作用使癲癇病灶異常放電從病灶位置達至對側，導致對側腦組織代謝變化，形成鏡像病灶，所以患者患病對側位置病變程度較患側嚴重[13]。在采用代謝物質Cr、NAA以及Cho評估癲癇患者腦損傷情況時較常使用NAA/(Cr+Cho)值，其值水平下降顯示患側神經元數量減少或者膠質出現增生，所以NAA/(Cr+Cho)值是評估癲癇發生敏感指標。本研究提示NAA/(Cr+Cho)值下降表明患者腦組織損傷神經元范圍擴大，癲癇發生風險或者病情加重。

DTI可以有效顯示白質纖維束微解剖結構的磁共振技術，可以確定白質纖維束結構與功能情況[14]。DTI可以有效測定患者顳葉同一方向纖維束排列、髓鞘結構、走向一致性等情況，其測定指標FA、ADC等均可以有效顯示白質纖維束完整情況，進一步反映顳葉腦組織內部水分子微觀活性情況[15]。本研究中研究組患側ADC指標水平明顯高于FA值指標水平，顯著低于研究組對側與對照組。海馬硬化所致顳葉癲癇病理基礎為顳葉反應性膠質增生，神經元細胞減少，從而引起細胞外間隙相對增寬，白質纖維束完整性受損，致使患側海馬的水分子擴散能力升高，患側海馬ADC值增加，FA值減少。朱莎等[16]研究也認為患者海馬硬化病變導致病灶側分子運動以及水分子積聚能力增強，所以ADC值增加，而神經束受損，其內部纖維結合緊密情況下降，所以病灶側FA值下降。FA值為影響海馬硬化所致顳葉癲癇發生高危因素，同時其也可以有效反映患者病情嚴重程度。ROC曲線結果顯示，NAA/(Cr+Cho)值與FA值聯合診斷海馬硬化所致顳葉癲癇診斷價值優于單一診斷(串聯與并聯AUC分別為0.713和0.827，單一診斷AUC分別為0.702和0.674)，顯示MRS聯合DTI在海馬硬化所致顳葉癲癇腦損傷診斷上價值更佳。

海馬硬化所致顳葉癲癇患者采用MRS與DTI可以有效發現患者腦損傷情況，兩者聯合應用對于海馬硬化所致顳葉癲癇診斷價值更佳。