正確認識腦磁圖在癲癇外科中的應用價值

遇濤

腦磁圖(magnetoencephalography, MEG)是一種無創性檢測工具,可以在顱骨外對大腦中神經元電流產生的微弱磁場進行測量。近年來,MEG的臨床應用越來越受到重視,尤其是在癲癇的手術評估中,可以為致癇區定位或顱內電極植入計劃提供額外的,有時是獨特的信息。本文將對MEG在癲癇外科的術前評估中的作用進行分析和討論,以推動MEG在癲癇術前評估中的合理應用。

1 MEG定位致癇灶的原理

1.1 MEG的基本原理與源定位的基本概念

神經元電活動包括細胞內的“初級電流”以及其誘導出的細胞外“容積電流”,兩種電流共同形成回路。細胞外容積電流增大到一定程度時產生的頭皮電位可通過腦電圖(electroencephalography, EEG)記錄到。初級電流和容積電流同時也產生磁場,當磁場增大到一定程度時,可以通過MEG記錄到。事實上,這些磁場非常微小,其磁感應強度只有10-14～10-13T[1]。目前認為MEG測量的神經活動來自皮質灰質的柱狀組織。MEG數據代表約一百萬個錐體神經元的突觸后電位(post-synaptic potential, PSP)總和,PSP電流約為10 μA,沿2 mm的有效皮質深度流動[2]。

在MEG記錄期間收集的數據需要使用數學建模進行處理,以確定產生磁場的電流的位置、強度及方向等。對于特定的一次電流,相應頭皮電位和外部磁場的計算稱為“正問題”;與之相對應,利用記錄的MEG或EEG信息建模,推算其源位置,被稱為“反問題”。對癲癇患者臨床應用MEG的主要目標是解決這個“反問題”。一個簡單有效的模型是等效電流偶極子(equivalent current dipole, ECD)模型。ECD模型可表示源位置和電流方向(圖1)。單個ECD(single ECD, sECD)是假定ECD來自皮層的單個點進行數據建模,是最常用的,也是驗證最充分的一種源建模方式,它是涉及幾平方厘米皮層電活動的良好模型,被公認為癲癇術前評估中臨床應用的標準方法[3]。……