局灶性腦皮質發育不良的MRI檢查與診斷

趙殿江 綜述，朱明旺 審校

1971年Taylor等[1]在難治性癲癇患者切除的腦組織標本中首次描述了局灶性皮質發育不良(focal cortical dysplasia,FCD)，組織學表現為皮層結構紊亂，出現異常神經元，部分患者可見氣球樣細胞。現在FCD定義的范圍廣泛，嚴重程度不同，從皮質分層輕度紊亂而沒有明顯的巨大神經元，到最嚴重的皮質分層障礙伴巨大神經元、異形神經元或氣球樣細胞。癲癇患者的手術標本統計表明，FCD占部分性癲癇患者的20%～25%[2,3]。在一組120例FCD患者臨床資料統計中，FCD患者發病年齡＜1～60歲，平均5.8歲[3]。FCD與癲癇、認知障礙等神經系統疾病均有相關性，尤其與癲癇的關系最為密切，是藥物難治性癲癇需要手術治療的常見原因之一[2，4]。

1 病因及病理

大腦皮質在胚胎發育的任何一個階段受到遺傳因素或周圍環境中有害因素的影響都可能導致FCD。有研究發現懷孕的前3個月，有害因素的影響可導致異常細胞增生，而3個月之后的各種有害因素則可導致異常皮質結構形成，并提出無氣球樣細胞的FCD可能由產前的腦梗死或感染引起，其原因更多學者認為是遺傳因素的影響[5]。近年有學者報道部分FCD患者有家族性癲癇病史。

FCD的病理改變包括：(1)皮質結構異常：如層狀結構紊亂、柱狀結構紊亂、白質內和(或)分子層內神經元數目增多等。(2)細胞結構異常：出現巨大神經元(giant neurons)、不成熟神經元(immature neurons)、異形神經元(dysmorphic neurons)和氣球樣細胞(balloon cells)。

FCD的病理組織學改變復雜多樣，所以其病理分型也不統一，早期根據Taylor對FCD的描述將FCD分為Taylor型和非Taylor型，后又根據FCD內有無氣球樣細胞分為氣球細胞型和非氣球細胞型，直到2004年，癲癇病學家和神經病理學家根據病理表現將FCD分為FCDⅠa、Ⅰb、Ⅱa及Ⅱb等4型，這是目前被廣泛接受和應用的分類標準[6]。FCDⅠa型只有皮層結構的異常，而Ⅰb型不僅結構異常而且存在巨大神經元或不成熟神經元。FCDⅡ型存在異形神經元或氣球樣細胞，其中Ⅱa型存在異形神經元但沒有氣球樣細胞，而Ⅱb型同時存在異形神經元和氣球樣細胞。根據這種分類方法，既往文獻中提到的Taylor型FCD是指FCDⅡ型，氣球細胞型FCD則是指FCDⅡb型[7]。國際抗癲癇聯盟(ILAE) 分類和術語委員會于2011年又提出了FCD的新分類方法，將FCD分為Ⅰ型(Ⅰa、Ⅰb、Ⅰc) 、Ⅱ型(Ⅱa、Ⅱb) 及Ⅲ型(Ⅲa、Ⅲb、Ⅲc、Ⅲd)[8]。與以往FCD分類方法最主要變化是提出了FCD Ⅲ型，Ⅲ型FCD是指同時合并了其他局灶性病變(如海馬硬化癥、腫瘤等) 的FCD。

2 MRI檢查技術及表現

隨著MRI技術的發展，高質量的MR圖像對FCD病灶的檢出率及顯示較以前明顯提高，為術前診斷和評估FCD提供了一種無創、敏感的檢查方法。據估計大約有25%的FCD伴難治性癲癇患者MRI表現正常，因此，對于FCD的MRI檢查技術及表現需要更為詳細的研究和分析，以進一步提高MRI對FCD檢出率及診斷敏感性。

對臨床表現為癲癇的患者應常規使用癲癇專用檢查序列，在一般檢查序列基礎上增加了矢狀面FLAIR及垂直于海馬長軸的斜冠狀面FLAIR、T2WI序列[9]。斜冠狀面FLAIR、T2WI序列有利于顯示顳葉海馬結構，并采用較薄的層厚、層間隔，提高了空間分辨率。多平面成像(橫軸面、矢狀面及冠狀面掃描) 可以從多個角度顯示病變，避免了FCD因某個斷面顯示不佳而漏診。

對FCD多角度觀察并綜合分析的T1WI、T2WI及FLAIR表現，可發現輕微腦溝、腦回異常及白質內信號改變，避免漏診、誤診。T1WI在評價腦溝和腦回形態、皮質厚度及灰白質交界面等方面有一定的價值。在T2WI上，由于腦脊液、正常腦實質及長T2病變組織之間的對比較好，所以對腦實質內病灶的顯示比T1WI敏感，病變在T1WI上信號改變可能不明顯而遺漏病灶。T2WI和FLAIR都可以顯示皮層下白質異常信號，但FLAIR由于抑制了自由水(腦脊液) 的信號，可檢出皮層、皮層下及腦室周圍輕微的信號異常，所以對皮層下白質異常信號的顯示FLAIR最敏感[10]。FLAIR圖像缺點是相對降低了灰白質的對比度，對灰白質交界面顯示不如T2WI。為了更好地顯示灰白質界線、輕度皮質增厚，可使用反轉恢復(inversion recovery,IR) 序列或毀損梯度回波(spoiled gradient-echo) 序列。為提高FCD的發現率，尚需進一步研究如何改進MRI檢查技術及利用DTI、MRS新技術提高FCD的發現率[11-15]。

自1971年Taylor等[1]提出了FCD后，FCD的影像表現逐漸被人們所關注，越來越多的學者開始致力于此方面的研究。通過回顧性研究，人們對于FCD在MRI中的特征性表現已經有了豐富的認識，FCD典型的MRI表現包括：局限性腦皮質增厚、灰白質分界模糊、皮層下白質T2WI和FLAIR高信號、T1WI等或低信號、放射帶、皮質淺凹、腦回增寬、腦溝形態異常及鄰近蛛網膜下腔或側腦室擴大[9，16-19]。這些表現可能不會同時出現，其中腦皮質增厚、灰白質分界模糊和皮層下白質內T2WI或FLAIR高信號是FCD最重要、最常見的MRI表現。

2.1 部位

FCD可以發生于大腦的任意腦葉，但大約60%的FCD病灶位于顳葉內。FCDⅠ型常見于顳葉，FCDⅡ型常見于額葉。FCD主要局限性地累及皮質及皮質下區，但也有報道FCD廣泛地累及白質，有的病例從皮質累及側腦室。

2.2 腦皮質增厚

與鄰近或對側皮質比較，患處皮質呈局限性帶狀或結節狀增厚。皮質增厚可以單獨存在或與灰白質分界模糊、皮質下異常信號同時出現[17]。使用薄層掃描能明顯提高腦皮質增厚的檢出率。

2.3 灰白質分界模糊

髓鞘纖維數量減少可能是灰白質分界信號改變的原因[16]。在無氣球樣細胞的FCD中，病變區域僅表現為灰白質交界模糊。FCD病變非常細小和輕微時，需要使用表面線圈獲取高分辨率圖像對病變進行診斷。

2.4 信號異常

皮層及皮層下白質出現長T1、長T2異常信號。異常信號形態改變多樣，病變部位腦白質可呈片狀、條狀、三角形或沿灰白質交界走行的曲線狀高信號，可伴或不伴皮質增厚。根據FCD患者病變區信號變化和皮質厚度，可以把FCD分為3型：放射帶型、高信號型及輕微型[20]。多數異常信號邊緣模糊不清，但有些病例邊界清楚如囊性病灶一樣。Yagishita等[16]認為T2WI白質內異常信號和灰白質分界模糊是FCD最常見的MRI表現，組織病理學檢查顯示白質內出現異位神經元、異常神經膠質細胞、髓鞘形成障礙及髓鞘化纖維數量減少可能是這種影像表現的原因。Tassi等[21]研究13例FCD患者，MRI表現異常的癲癇皮質中觀察到發育異常神經元和氣球樣細胞增加。T2WI白質內異常信號強度等于或高于灰質。T2WI白質高信號檢出率明顯多于灰質，可能是因為灰質正常就是高信號，這使得細微變化很難檢出。另一種解釋是組織學改變，如壞死和膠質增生更常發生于白質。

2歲以下嬰幼兒正常腦部及FCD表現有其特殊性，不同于其他年齡組患者[22]。2歲以下兒童可能在正常皮層下或側腦室周圍白質內顯示斑片狀FLAIR高信號，不能以白質發育成熟的較大兒童或成人為標準來判讀這種信號是否異常。某些白質內異常信號在發病初期MRI不能顯示，而在髓鞘化到晚期很容易識別；但有時也會發生相反情況，即病灶早期可以顯示，到一定時期顯示不清，病灶似乎“消失”了。因此，對2歲以下兒童白質內FLAIR異常信號的判定尚須進一步研究[16,23]。

2.5 放射帶(radial band)

FCD白質內異常信號從皮質向側腦室延伸，并逐漸變細，呈漏斗狀表現，稱為放射帶，這種FCD也稱作橫貫性皮層發育不良(focal transmantle dysplasia)，是FCD的特征性表現。病理基礎為白質髓鞘形成不良，散在一些氣球樣細胞。漏斗狀異常信號可能更多見于FCDⅡ型，尤其是FCDⅡB型患者。Colombo等[17]研究了49例病理證實的FCD，15例FCDⅡ型中的3例皮層下白質內有漏斗狀異常信號通向側腦室。在一項研究中，22例病理證實的FCDⅡB型患者，FLAIR均呈高信號，T2WI高信號16例，所有病灶在T1WI上都與灰質呈等信號，18例MRI上表現為漏斗狀異常信號[24]。

2.6 腦溝裂及側室改變

受累腦回增寬；腦溝形態、數量、走向或位置異常；鄰近蛛網膜下腔或側腦室局限性擴大。與正常腦回和腦溝相比，受累腦回的大小和形狀很好顯示。皮質發育異常鄰近區域皮質體積減小，腦脊液間隙局限性擴大，稱為皮質淺凹(cortical dimple)。皮質上出現淺凹提示其下方可能伴有皮質發育異常，所以可作為尋找FCD病灶的標記。Bronen等[25]研究中，在MRI上有各種皮質發育異常表現的71例患者中41%出現了皮質淺凹。

2.7 增強掃描

絕大多數FCD無強化。使用Gd-DTPA對比劑對評價FCD并不能提供更多有價值的信息，所以在FCD檢查過程中，只在作鑒別診斷時，才使用Gd-DTPA對比劑[26]。

2.8 不同病理亞型FCD的MRI表現

對不同病理類型的FCD的MRI表現是現在國內外很多學者的研究熱點[17,27-29]。Colombo等[17]將FCD分為Architectural dysplasia (類似于FCDⅠA型)、Cytoarchitectural dysplasia (類似于FCDⅠB型)及Taylor FCD (類似于FCDⅡ型) 3型，并對49例FCD病例的MRI表現與病理分型進行對照研究，認為皮層增厚、灰白質分界不清，T2WI和FLAIR白質信號增高在Taylor FCD病例中多見，而Architectural dysplasia多表現為局部大腦發育不良、白質萎縮、白質T2WI信號增高。Widjaja等[27]研究認為，FCDⅡ型特點是白質內向腦室方向延伸的錐形異常增高信號及局部皮層增厚；腦葉發育不全或萎縮則在FCDⅠ型中更為明顯。根據既往文獻報道，雖然不同病理亞型的FCD 的MRI 表現有一定的差異，但不同病理亞型FCD 的MRI 表現可非常相似，僅根據MRI 表現判斷病理類型尚有一定的困難，相關工作仍有待于進一步研究。

2.9 FCD病變的影像學表現可分為3型[20]

放射帶型：FCD皮層下高信號表現為指向腦室的三角形或漏斗狀，多見于FCD II型中。放射帶有時需要多平面掃描才能顯示(圖1)。

高信號型：FCD病變可見皮層下高信號，多沿皮層分布，不出現放射帶(圖2)。

輕微型：FCD異常信號表現輕微，通常表現為病變皮層稍高信號或等信號。皮層下白質一般沒有高信號。此型FCD一般好發于腦溝底部，影像檢查容易漏診，在FCD I 型中稍多見(圖3)。

2.10 MRS檢查

NAA、Cho、NAA/Cho以及NAA/Cr改變有助于區別低級別膠質瘤(星形細胞瘤、少突膠質細胞瘤、少突-星形細胞瘤) 和FCD。在Vuori等[30]的回顧性研究中，低級別膠質瘤的NAA峰值明顯降低(－72%±15%) 、Cho峰值明顯增高(117%± 56%)，而FCD的NAA峰值輕度降低(－29%±22%) 、Cho峰值輕度增高(21%±66%)。低級別膠質瘤的NAA/Cho比率(0.40±0.27)、NAA/Cr比率(0.68±0.36) 低于FCD的NAA/Cho比率(2.05±1.25)、NAA/Cr比率(1.90±0.35)。低級別膠質瘤和FCD的Cho/Cr比率無差別。由于Vuori等[30]研究中病例數較少，所得結論尚需大宗病例及前瞻性研究來證實。

2.11 擴散張量成像(diffusion tensor imaging,DTI)

DTI反映了體內水分子擴散的大小和方向。有關FCD擴散張量成像的研究表明，FCD鄰近的皮質下白質區各向異性分數(factional anisotropy,FA) 較對側明顯下降，平均擴散系數(mean diflusivity,MD)較對側明顯上升，病灶側皮質下白質纖維束較對側減少[31-33]。Eriksson等[34]采用統計參數圖(statistical parametric mapping,SPM) 比較FA及MD的異常范圍，發現FA及MD異常范圍要明顯大于MRI所顯示者，而實際手術病理也證實病理異常范圍可大于MRI顯示者，提示DTI對顯示病變范圍有很大幫助。目前雖有報道DTI所顯示的異常范圍明顯大于常規MRI所顯示的異常信號區，但DTI所顯示的異常范圍區與病理所顯示的異常范圍區之間的相關性尚未見報道，還有待于進一步研究。另外FCD的嚴重程度是否與DTI改變具有相關性尚需進一步研究。

圖2 高信號型FCD。2A：軸面T1WI；2B：軸面T2WI；2C：軸面FLAIR像；2D：冠狀面T2WI；2E：冠狀面FLAIR；2F：增強掃描軸面T1WI。平掃：左額葉近中央溝局部皮層增厚，灰白質分界模糊，皮層及皮層下區可見片狀稍長T1、稍長T2信號，FLAIR稍高信號(箭)。增強掃描：左額葉異常信號未見強化 圖3 輕微型FCD。3A：冠狀面FLAIR像異常信號影不明顯。3B：矢狀面像可見緣上回皮層高信號影(箭)，信號改變以皮層為主，皮層下白質未見明顯高信號影Fig.2 Hyperintense type FCD.2A:Axial T1WI.2B:Axial T2WI.2C:Axial FLAIR.2D:Coronal T2WI.2E:Coronal FLAIR,2F:CE-T1WI.This is a slight thichened cortex with blurring grey and white matter junction at left frontal lobe adjacent to central sulcus.Subcortical area shows hyperintense (arrow).This is no contrast enhancement on CE-T1WI.Fig.3 Mild FCD.3A:Coronal FLAIR imaging shows the abnormal signal is not definite;3B:Sagital FLAIR images shows cortical hyperintensity on supramarginal gyrus (arrow).

綜上所述，FCD是藥物難治性癲癇的重要原因之一，MRI為術前診斷和評估FCD提供了一種無創、敏感的檢查方法。但由于采用的MR設備、研究方法以及樣本數量的不同，目前有些研究結論尚不統一，還需要大樣本量，特別是多中心的前瞻性研究結果來證實。隨著MRI技術的發展，高質量的MRI圖像對FCD病灶的檢出率及影像表現研究將更加深入。

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