武江 何利兵 李文玲
局灶性腦皮質發育不良(focal cortical dysplasia,FCD)是皮質發育畸形的一個亞型[1],與胚胎發育早期神經元的增殖、移行、組織等過程相關,是難治性癲癇的重要原因。經手術治療的75%以上的兒童癲癇術后病理證實為FCD,是兒童癲癇的首要病因。約20%的成人癲癇存在FCD,全體人群中約50%的癲癇患者是因各種不同類型的FCD所引起[2]。在FCD人群中中,約有76%的患者產生藥物難治性癲癇[3]。近年來,隨著影像學和腦電生理學的發展,人們對FCD有了更深入的了解。
1971年,Taylor等對于10例難治性癲癇患者手術切除標本進行顯微鏡觀察,發現了皮層異常結構,并且伴有異性神經元和氣球樣細胞,提出了“局灶性皮質發育不良”的概念,并系統描述了FCD的病理組織結構特點[4]。自從發現以來,FCD的提法被廣為應用在神經解剖學、病理學和影像學等各個領域當中。
因為FCD涵蓋的病理現象很多,幾十年來,研究者一直試圖對其進行分類,希望制定統一的標準,能在各中心和實驗室中具有可重復性和可靠性,所以根據不同的應用范圍和評價方法制定了各種不同的分類方法,其中以Palmini分類最為廣泛接受。
2004年Palmini將FCD分為Ⅰ型和Ⅱ型[5]。I型又分IA型:僅組構畸形;ⅠB型:組構畸形伴有巨大或者不成熟,但發育良好的神經元;Ⅱ型分ⅡA型:組構畸形伴有形態異常的神經元,無氣球樣細胞;ⅡB型:ⅡA型伴有氣球樣細胞。Palmini分類方法在臨床上廣泛常用,但是這種病理學分類方法也受診斷醫生的主觀影響較大,病理學研究發現在不同的觀察者之間,FCD I型診斷的可重復性只有50%[6]。
2011年國際抗癲癇聯盟(international league against epilepsy,ILAE)結合神經發生理論包括神經可塑性的研究,制定了新的分類標準,試圖使分類更加標準化,更具有可重復性。ILAE對FCD分類法進行重新分類,在Palmini分類的基礎上進行了修改,增加了結合型FCD分類,將海馬硬化、癲癇相關性腫瘤、血管畸形相鄰的FCD命名為結合型FCD。這樣FCD分為單純型FCD和結合型FCD,單純型FCD包括Ⅰ型和Ⅱ型,結合型FCD為Ⅲ型[7]。FCD Ia型存在皮層為成熟的神經元,但存在放射狀的層狀結構不良,多數少于3層結構為特征性改變;FCDⅠb型存在皮層典型的六層構筑,但是存在切線方向上的結構不良,灰白質界面分界不清,大量的不成熟的小神經元及肥大的錐形神經元異位存在;FCD Ic型指同時存在Ⅰa、Ⅰb兩種異常表現。FCDⅡa型指存在異形神經元,FCDⅡb型指存在異形神經元及氣球樣細胞。FCDⅢa型指存在顳葉層狀結構畸形同時存在海馬硬化,FCDⅢb型指皮層層狀結構畸形緊臨存在神經膠質或神經節的腫瘤,FCDⅢc型指皮層層狀結構畸形緊臨血管畸形,FCDⅢd型指皮層層狀結構畸形伴隨生后早期任何后天獲得性損害,包括外傷、炎癥及缺血性損害等。
2.1 FCD的發生部位 FCD可以發生于大腦的任意腦葉,大約30%的FCD累及兩個以上的腦葉,但大約50%的FCD病灶位于顳葉內。FCD I型常見于顳葉,也更易累及多個腦葉。FCDⅡ型常見于顳葉以外的腦葉,尤其是額葉。FCD主要局限性地累及皮質及皮質下區,但也有部分FCD廣泛地累及白質,有的病例從皮質累及側腦室。除非累及范圍較廣的FCD,一般情況下,FCD只誘發癲癇而不會產生嚴重的神經功能缺失的癥狀。如FCD I型累及多個腦葉,并且在兒童期間發病,則可能產生精神發育障礙。
2.2 FCD的發病年齡 和癲癇手術的其他病因如海馬硬化、腫瘤相比,FCD患者一般在兒童早期起病,FCD具有發病年齡早的特征[8],但也有研究發現部分FCD患者發病年齡較晚,在相當長的時間內FCD也可以是沒有任何癥狀的,提示有相當部分的FCD患者可能沒有任何臨床癥狀而不能被發現。Siegel等[9]分析Taylor型FCD(相當于ILAE分類FCDⅡb型)患者的發病年齡,發現有10%的該類患者發病年齡超過18歲。Fauser等[10]也有同樣的發現,提示即使存在明顯的細胞異常,FCD也可能是沒有癥狀的。有研究發現病變范圍大、累及多腦葉的FCD的患者的發病年齡要比微小病變的早[11]。
在單純型FCD中,多中心病例分析顯示FCDⅡ型患者的發作年齡要比 FCD Ⅰ型早[5,8,10],認為具有細胞異常的 FCD II型發作的年齡要比FCD I型早,可能是由于異常的細胞具有強烈的致癇性有關,但也存在爭議[12]。
對于新的分類下對于結合型FCD的臨床特點研究較少,有研究發現單純型FCD發病年齡要較結合型FCD早,而且其中FCD IIIc型發作年齡最晚,持續時間短,結合型FCD多具有與之相結合的病變的特征。
按照省總隊水政監察隊伍網絡建設“健全支隊、強化大隊、拓展中隊”的總體思路,無錫積極完善采砂管理執法網絡,在江陰設置4個中隊,在市支隊增掛“無錫市采砂管理辦公室”的牌子。目前,無錫市共有1個支隊,1個大隊,4個中隊專司長江采砂管理和打擊長江非法采砂工作。
2.3 FCD的發病頻率 FCD的發病頻率比海馬硬化、腫瘤誘發的癲癇高[8]。FCD引起的癲癇的癥狀學特征由所在的部位所決定[13-15]。
單純型FCD和結合型FCD相比較,單純型FCD的發作更加頻繁,而且累及的腦葉更多,結合型FCD發作則比較局限,其臨床特點表現的往往是原有病灶的特點,和單純有海馬硬化、腫瘤患者的臨床表現相似[14]。
在單純型FCD中,FCDⅡ型患者的發作頻率要比FCD I型患者的發作頻率高,而且更容易誘發癲癇持續狀態,同時具有FCD I型和II型的患者的可能發作頻率更高。
FCD尚不能夠通過任何一種影像學技術達到完全檢測,相當一部分患者MRI及其他功能性影像學檢查無任何異常[16]。臨床上超過50%的被診斷為隱源性癲癇,經手術治療后病理證實為FCD。
3.1 腦電圖 FCD的電生理學檢查往往表現為腦電圖上的局限性的節律性放電,和病灶具有空間關聯性[17],但是和其它的難治性癲癇并沒有特異性的差別。術前經過發作間期和發作期的頭皮腦電圖只能對49% ~68%的FCD患者進行定位[8]。
由于病變位置難以確定,大約有50%的患者術前需要進行皮層腦電圖監測以確定發作起始區。皮層腦電圖顯示相對于其他輕微的皮層發育異常,FCD的局限性放電更加明顯,尤其是 FCD II型[18,19]。相對起來 FCD I型的臨床表現則更加隱秘,更難被發現[6]。皮層腦電圖可以對50~75%的FCD患者進行定位[8,13,20]。
立體定向腦電圖發現FCDⅡB型具有典型的特征,表現為全導背景的缺失,然后是特征性的高幅快波,跟隨相對低平的慢波期。在慢波期有時候能發現低波幅的高頻快節律,有時在硬膜下腦電圖或者頭皮腦電圖也能發現,這些表現在思睡期快波表現的較為典型,并迅速向非病灶區擴散,而在快速動眼表現的不明顯[21]。
在MRI的各個序列中,T2WI及FLAIR序列更加敏感,T2WI及FLAIR上灰白質分界模糊和皮層下白質內高信號是FCD最常見的MRI表現[23]。國外臨床病例報道研究了經手術后病理證實FCD患者,其中72%患者MRI有局限性異常表現,49%患者FLAIR上信號增高。這種影像表現的病理基礎可能是白質內出現異位神經元、異常神經膠質細胞增殖、髓鞘形成障礙及髓鞘化纖維數量減少[20,24]。有學者發現包含氣球樣細胞的區域表現出FLAIR序列信號的增高。MRI上顯示的異常并不能反應真實的發育不良范圍,因為在某些病例中FCD范圍可能遠比MRI異常表現的范圍大。
在FCD的各亞型中,腦葉發育不全及腦回白質萎縮多見于FCD I型患者,“漏斗”狀異常信號則多見于FCDⅡ型患者,尤其是FCDⅡB型患者[25]。對于FCDⅡ型患者,MRI的陽性率更高[13,16]。FCDⅡB型患者一般都特征性的伴有髓鞘的發育障礙,所以在T1WI更容易表現為灰白質邊界不清和皮層的輕微增厚[26]。目前研究發現,MRI的特點和病理學的特征并不是完全一致的,MRI的特點很難對病理學分型做出預測[6]。隨著技術的不斷進步,MRI對于FCD的敏感性也在不斷提高。
3.3 彌散散張量成像(diffusion tensou imaging,DTI) DTI反映了體內水分子擴散的方向和程度,對于FCD的診斷有一定參考意義。有關FCD的DTI表現的研究表明,FCD鄰近的皮質下白質區各向異性分數(FA)較對側下降,平均擴散系數(MD)較對側上升,病灶側皮質下白質纖維束較對側減少[27]。有研究比較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。
3.4 正電子發射斷層顯像術(positron emission tomography,PET)有病例報道MRI陰性PET檢查陽性的顳葉癲癇患者手術后,進行病理分析發現40%以上的患者具有 FCD[28]。應用18F-葡萄糖PET檢查能夠有效的提高術前檢查的敏感性和特異性[29],在FCD患者中,大約有90%存在相關區域的低代謝[30]。目前也在進行其他標記物的臨床研究,如11C-甲基色氨酸等,試圖提高FCD的檢出率。
另外,SPECT檢查結果顯示,部分FCD患者在癲癇發作間期可以發現有定位或定側意義的局部腦血流減低,發作期的SPECT檢查診斷敏感性更高,大約在57%左右[31]。腦磁圖(MEG)對于FCD的研究目前還比較少,但是目前的研究發現MEG對于FCD相關的放電活躍區也有較高的定位意義[32]。
FCD引起的癲癇,病灶的手術切除是一種重要的治療手段。盡管手術面臨著重大的變革,但是手術的緩解率仍然是不斷的在提高[33],目前多項臨床病例報道顯示FCD患者手術后的癲癇緩解率可達50% ~70%[12-14,22]。但是手術的策略往往是很難確定的,MRI異常的范圍、腦電圖異常放電的范圍、FCD病變的范圍和功能區的范圍都影響著切除范圍的確定。
眾多研究發現FCD的大小影響著患者進行手術的意愿,70%的患者進行了FCD的局限性切除或腦葉切除,這部分患者的年齡較大,而進行多腦葉或者大腦半球切除的患者往往年齡較小[13,34]。
有研究認為手術預后與FCD的類型有關,其中FCDⅠ型切除后的完全緩解率在50%左右[14],FCDⅡ型患者預后要比I型好。分析這些結果認為FCDⅠ型病理的異常程度輕,但是范圍彌散,MRI上確定范圍比較困難。FCDⅡ型病理異常程度重,但是范圍局限,臨床表現和腦電圖檢查更容易發現,更容易完全切除。但是有研究認為術后癲癇發作的控制率與分型沒有相關性,其至有作者得出相反的結論[35]。
手術是否能夠完全切除是判斷預后效果的最重要的原因[36]。完全性的切除指的是切除MRI顯示的病變范圍和發作起始區,如能夠完全性切除,80%的患者可以達到完全性緩解,如不能完全性切除,只有20%的患者能達到完全性緩解[12,37]。大約有30%的FCD患者手術不能完全切除,最主要的原因就是鄰近功能區,手術可能造成嚴重的神經功能缺失[38],換而言之,就是確定FCD的邊界是非常重要的,尤其是毗鄰功能區時,確定FCD和功能區之間的關系決定著手術的預后。
大約有14%的FCD患者因為第一次的手術失敗而行第二次手術。確定FCD的范圍是術前評估的難點,尤其是FCD位于功能區的附近,制定手術策略就更加困難,因為FCD的范圍和功能區的范圍都存在著很大的不確定性。一般都認為FCD的患者,應該早期手術,反復癲癇發作可使廣泛的皮質結構和功能的改變,包括繼發的致癇灶,周邊組織結構形成廣泛的異常神經網絡[39]。對于兒童早期手術,能夠減少發作,可以減少癲癇發作對精神智力發育的影響。
和FCD手術相關的并發癥率和致死率是相當低的,尤其是和其他難治性癲癇的手術相比。在近10年來發表的研究結果來看,手術的死亡率在0.2%左右[12,40]。永久性的并發癥,如嚴重的神經功能缺失的發生率也非常低,一般認為是<3%。
FCD誘發的難治性癲癇還許多沒有解決的問題,FCD的發病機制及致癇機制目前還沒有一致性的結論,及現有的分類方法是否可行也仍存在著爭議,但技術的進步以及基礎研究的進展都能夠不斷的帶來希望。
1 Barkovich AJ,Guerrini R,Kuzniecky RI,et al.A developmental and genetic classification for malformations of cortical development:update 2012.Brain,2012,135:1348-1369.
2 Bingaman WE.Surgery for focal cortical dysplasia.Neurology,2004,62(6 Suppl 3):S30-34.
3 Semah F,Picot MC,Adam C,et al.Is the underlying cause of epilepsy a major prognostic factor for recurrence?Neurology,1998,51:1256-1262.
4 Taylor DC,Falconer MA,Bruton CJ,et al.Focal dysplasia of the cerebral cortex in epilepsy.JNeurol Neurosurg Psychiatry,1971,34:369-387.
5 Palmini A,Najm I,Avanzizi G,et al.Terminology and classification of the cortical dysplasias.Neurology,2004,62:S2-8.
6 Chamberlain WA,Cohen ML,Gyure KA,et al.Interobserver and intraobserver reproducibility in focal cortical dysplasia(malformations of cortical development).Epilepsia,2009,50:2593-2598.
7 Blumcke I,Thom M,Aronica E,et al.The clinicopathologic spectrum of focal cortical dysplasias:a consensus classification proposed by an ad hoc Task Force of the ILAE Diagnostic Methods Commission.Epilepsia,2011,52:158-174.
8 Lerner JT,Salamon N,Hauptman JS,et al.Assessment and surgical outcomes for mild type I and severe type II cortical dysplasia:a critical review and the UCLA experience.Epilepsia,2009,50:1310-1335.
9 Siegel AM,Cascino GD,Elger CE,et al.Adult-onset epilepsy in focal cortical dysplasia of Taylor type.Neurology,2005,64:1771-1774.
10 Fauser S,Huppertz HJ,Bast T,et al.Clinical characteristics in focal cortical dysplasia:a retrospective evaluation in a series of 120 patients.Brain,2006,129:1907-1916.
11 Cepeda C,Andre VM,Levine MS,et al.Epileptogenesis in pediatric cortical dysplasia:the dysmature cerebral developmental hypothesis.Epilepsy Behav,2006,9:219-235.
12 Krsek P,Pieper T,Karlmeier A,et al.Different presurgical characteristics and seizure outcomes in children with focal cortical dysplasia type I or II.Epilepsia,2009,50:125-137.
13 Tassi L,Colombo N,Garbelli R,et al.Focal cortical dysplasia:neuropathological subtypes,EEG,neuroimaging and surgical outcome.Brain,2002,125:1719-1732.
14 Tassi L,Garbelli R,Colombo N,et al.Type I focal cortical dysplasia:surgical outcome is related to histopathology.Epileptic Disord,2010,12:181-191.
15 Andrade MA,Bork P.HEAT repeats in the Huntington's disease protein.Nat Genet,1995,11:115-116.
16 Colombo N,Tassi L,Galli C,et al.Focal cortical dysplasias:MR imaging,histopathologic,and clinical correlations in surgically treated patients with epilepsy.AJNR Am J Neuroradiol,2003,24:724-733.
17 Gambardella A,Palmini A,Andermann F,et al.Usefulness of focal rhythmic discharges on scalp EEGof patients with focal cortical dysplasia and intractable epilepsy.Electroencephalogr Clin Neurophysiol,1996,98:243-249.
18 Palmini A,Gambardella A,Andermann F,et al.Intrinsic epileptogenicity of human dysplastic cortex as suggested by corticography and surgical results.Ann Neurol,1995,37:476-487.
19 Chassoux F,Devaux B,Landre E,et al.Stereoelectroencephalography in focal cortical dysplasia:a 3D approach to delineating the dysplastic cortex.Brain,2000,123:1733-1751.
20 Widdess-walsh P,Kellinghaus C,Jeha L,et al.Electro-clinical and imaging characteristics of focal cortical dysplasia:correlation with pathological subtypes.Epilepsy Res,2005,67:25-33.
21 Nobili L,Cardinale F,Magliola U,et al.Taylor’s focal cortical dysplasia increases the risk of sleep-related epilepsy.Epilepsia,2009,50:2599-2604.
22 Bast T,Ramantani G,Seitz A,et al.Focal cortical dysplasia:prevalence,clinical presentation and epilepsy in children and adults.Acta Neurol Scand,2006,113:72-81.
23 趙殿江,朱明旺,杜鐵橋,等.局灶性腦皮層發育不良的MRI診斷.臨床放射學雜志,2007,26:1358-1361.
24 Usui N,Matsuda K,Mihara T,et al.MRI of cortical dysplasia--correlation with pathological findings.Neuroradiology,2001,43:830-837.
25 Urbach H,Scheffler B,Heinrichsmeier T,et al.Focal cortical dysplasia of Taylor's balloon cell type:a clinicopathological entity with characteristic neuroimaging and histopathological features,and favorable postsurgical outcome.Epilepsia,2002,43:33-40.
26 Colombo N,Salamon N,Raybaud C,et al.Imaging of malformations of cortical development.Epileptic Disord,2009,11:194-205.
27 Gross DW,Bastos A,Beaulieu C.Diffusion tensor imaging abnormalities in focal cortical dysplasia.Can JNeurol Sci,2005,32:477-482.
28 Kuba R,Tyrlikova I,Chrastina J,et al."MRI-negative PET-positive"temporal lobe epilepsy:invasive EEG findings,histopathology,and postoperative outcomes.Epilepsy Behav,2011,22:537-541.
29 Salamon N,Kung J,Shaw SJ,et al.FDG-PET/MRI coregistration improves detection of cortical dysplasia in patients with epilepsy.Neurology,2008,71:1594-1601.
30 Cohen-gadol AA,Ozduman K,Bronen RA,et al.Long-term outcome after epilepsy surgery for focal cortical dysplasia.J Neurosurg,2004,101:55-65.
31 Gupta A,Raja S,Kotagal P,et al.Ictal SPECT in children with partial epilepsy due to focal cortical dysplasia.Pediatr Neurol,2004,31:89-95.
32 Hader WJ,Mackay M,Otsubo H,et al.Cortical dysplastic lesions in children with intractable epilepsy:role of complete resection.J Neurosurg,2004,100(2 Suppl Pediatrics):110-117.
33 Hemb M,Velasco TR,Parnes MS,et al.Improved outcomes in pediatric epilepsy surgery:the UCLA experience,1986-2008.Neurology,2010,74:1768-1775.
34 Kral T,Clusmann H,Blumcke I,et al.Outcome of epilepsy surgery in focal cortical dysplasia.J Neurol Neurosurg Psychiatry,2003,74:183-188.
35 Fauser S,Schulze-bonhage A,Honegger J,et al.Focal cortical dysplasias:surgical outcome in 67 patients in relation to histological subtypes and dual pathology.Brain,2004,127:2406-2418.
36 Phi JH,Cho BK,Wang KC,et al.Longitudinal analyses of the surgical outcomes of pediatric epilepsy patients with focal cortical dysplasia.JNeurosurg Pediatr,2010,6:49-56.
37 Alexandre V,Walz R,Bianchin MM,et al.Seizure outcome after surgery for epilepsy due to focal cortical dysplastic lesions.Seizure,2006,15:420-427.
38 Marusic P,Najm IM,Ying Z,et al.Focal cortical dysplasias in eloquent cortex:functional characteristics and correlation with MRI and histopathologic changes.Epilepsia,2002,43:27-32.
39 Fauser S,Bast T,Altenmuller DM,et al.Factors influencing surgical outcome in patients with focal cortical dysplasia.J Neurol Neurosurg Psychiatry,2008,79:103-105.
40 Kim DW,Lee SK,Chu K,et al.Predictors of surgical outcome and pathologic considerations in focal cortical dysplasia.Neurology,2009,72:211-216.