基于功能磁共振成像及長程視頻腦電圖的老年癲癇神經網絡

陳沖 王朝輝

(1吉林省吉林中西醫結合醫院,吉林 吉林 132011;2北華大學附屬醫院)

大腦是一個整體，每個部位能單獨工作，又能共同協調工作，是一個復雜的系統，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網絡理論，包括結構網絡和功能網絡，癲癇神經網絡的結構組成包括癲癇起源灶、起傳播作用的腦組織、維持癲癇發作的腦組織，目前癲癇發作公認的主要因素是神經網絡間的相互作用〔2〕。隨著影像學的發展，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?！?〕。氫質子磁共振波譜(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特點及功能MRI及與V-EEG的關系，進一步推進新思路“神經網絡”學說的研究。

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結合醫院2017年1月至2018年12月神經內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盟協會癲癇診斷標準(2010 年版)〔6〕的患者，診斷明確，MRI顯示腦結構異常，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；神經系統查體陰性；既往無顱腦相關疾病或其他全身性疾病。

1.2檢查方法

1.2.1結構MRI 采用飛利浦3.0 Ingenia MRI系統磁共振掃描儀，12通道相控陣線圈。各例均行常規頭顱橫斷面T1WI、T2WI、FLAIR序列。腦1H-MRS：利用三平面將感興趣區(ROI)定位于雙側顳葉海馬區域，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，按照國際標準導聯10/20系統安裝于頭皮相應位置，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名有經驗的神經內科醫師進行結果判讀，觀察發作間期腦電波情況。功能MRI及腦電圖檢查于3 d內完成。

1.3統計學處理 采用SPSS20.0軟件進行χ2檢驗、方差分析。

2 結 果

V-EEG檢查結果：45例患者中31例視頻腦電圖(EEG)異常，其中腦內彌漫性慢波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。結構性MRI檢查結果：45例患者海馬體積縮小，信號不均勻，顳角擴大29例。海馬區做1H-MRS分析NAA下降，Glx升高，GABA降低。不同檢查方法對發作間期癲癇患者陽性檢出率及病灶定位的比較差異有統計學意義(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1H-MRS各代謝物比值差異均有統計學意義(P<0.05)，見表2。

表1 不同檢查方法對發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1H-MRS各代謝物比較

3 討 論

大腦是一個復雜的網絡，大腦的不同區域負責不同的功能，但彼此互動合作，多個神經網絡參與協調完成，腦網絡的異常導致腦功能失調〔7〕。癲癇是神經元異常放電所致的慢性反復發作性神經功能障礙性疾病，這種癲癇活動會導致大腦神經結構、功能及代謝網絡的改變〔8〕。V-EEG對于癲癇的診斷與鑒別診斷具有重要的意義，而結構性磁共振、氫質子波譜分析等功能性磁共振技術的發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，各自有其優勢，也有其不足，存在著一定的互補性，因此，探尋簡單、經濟、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〕。

癲癇患者長期持續時間會通過改變網絡節點的分布，增加病理通路長度及集合相關解剖結構間的聯系．重塑與網絡相關的部位皮質厚度〔11〕。本研究結果表明MRI 可發現結構性病變，能發現腦萎縮、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檢查技術。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聯合應用陽性檢出率為88.89%。

無論患者是否診斷患有癲癇及是否存在致癇灶，最直接的證據就是腦神經元癲癇樣放電，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，便于最終同步結合錄像資料進行結果分析。通過在頭皮或者顱內安裝電極記錄腦部生物電活動EEG表示神經腦網絡精細結構的改變〔12〕。本研究顯示V-EEG異常，表現為癲癇特異性波(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、技術成熟、操作簡單而廣泛應用于臨床。但V-EEG的電極安置于頭皮表面，毛發、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，所以各種內外因素都會對影響V-EEG 結果，V-EEG無法精確定位致癇灶。

大腦中有多種神經遞質，興奮性遞質的增高與抑制性遞質的減少使結構連接與功能連接均會受到影響，周圍的膠質細胞和纖維組織增生，神經元突觸變形，血腦屏障及生化環境改變，細胞膜電位發生紊亂，導致癲癇的發生〔13〕。根據以前的研究只有神經元缺失達 50%以上，MRI 上才會表現出陽性結果，1H-MRS可以探測腦內組織物理及化學成分在出現結構改變異常之前，發現早期受損的神經元，可以連續、無創的對活體腦組織生化代謝產物進行測量，能夠早期的發現海馬區組織代謝的改變，提高癲癇的診斷陽性率〔14〕。NAA是神經元標志物，癲癇可導致NAA減少。Cho主要是磷酸膽堿，與細胞膜代謝有關。Cr峰反應細胞的能量代謝狀態。Glx是其中含量最多的一種興奮性神經遞質，它的主要作用是維持中樞神經系統的興奮性，Glx為谷氨酸，主要是興奮性神經遞質。1H-MRS可檢測到Glx變化，在癲病灶起源側Glx含量增加。抑制性神經遞質中GABA是最重要的，它分布于大腦內許多部位，當腦結構出現變性、壞死、萎縮、軟化等異常時，表現為GABA含量減低，對癲癰診斷、治療反應監測〔15〕。將MRI與1H-MRS聯合診斷癲癇，一方面可以發揮 MRI 在結構性病變中的診斷優勢，一方面可以發揮 MRS 在功能代謝中的診斷優勢，二者相互補診斷更加全面。

綜上，老年癲癇患者神經網絡的評價與癲癇治療效果及預后密切相關，V-EEG、MRI、1H-MRS低成本可使部分癲癇患者但經濟條件差的患者獲益。綜合應用多種檢查方法不僅可以進行優勢互補，而且可以從形態學、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化方案，合理的應用，避免過度的檢查，為患者減少經濟負擔，具有良好的社會效益。