局灶性腦皮質(zhì)發(fā)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(biāo)本中首次描述了局灶性皮質(zhì)發(fā)育不良(focal cortical dysplasia,FCD)，組織學(xué)表現(xiàn)為皮層結(jié)構(gòu)紊亂，出現(xiàn)異常神經(jīng)元，部分患者可見氣球樣細(xì)胞。現(xiàn)在FCD定義的范圍廣泛，嚴(yán)重程度不同，從皮質(zhì)分層輕度紊亂而沒有明顯的巨大神經(jīng)元，到最嚴(yán)重的皮質(zhì)分層障礙伴巨大神經(jīng)元、異形神經(jīng)元或氣球樣細(xì)胞。癲癇患者的手術(shù)標(biāo)本統(tǒng)計(jì)表明，F(xiàn)CD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(tǒng)計(jì)中，F(xiàn)CD患者發(fā)病年齡＜1～60歲，平均5.8歲[3]。FCD與癲癇、認(rèn)知障礙等神經(jīng)系統(tǒng)疾病均有相關(guān)性，尤其與癲癇的關(guān)系最為密切，是藥物難治性癲癇需要手術(shù)治療的常見原因之一[2，4]。

1 病因及病理

大腦皮質(zhì)在胚胎發(fā)育的任何一個階段受到遺傳因素或周圍環(huán)境中有害因素的影響都可能導(dǎo)致FCD。有研究發(fā)現(xiàn)懷孕的前3個月，有害因素的影響可導(dǎo)致異常細(xì)胞增生，而3個月之后的各種有害因素則可導(dǎo)致異常皮質(zhì)結(jié)構(gòu)形成，并提出無氣球樣細(xì)胞的FCD可能由產(chǎn)前的腦梗死或感染引起，其原因更多學(xué)者認(rèn)為是遺傳因素的影響[5]。近年有學(xué)者報(bào)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(zhì)結(jié)構(gòu)異常：如層狀結(jié)構(gòu)紊亂、柱狀結(jié)構(gòu)紊亂、白質(zhì)內(nèi)和(或)分子層內(nèi)神經(jīng)元數(shù)目增多等。(2)細(xì)胞結(jié)構(gòu)異常：出現(xiàn)巨大神經(jīng)元(giant neurons)、不成熟神經(jīng)元(immature neurons)、異形神經(jīng)元(dysmorphic neurons)和氣球樣細(xì)胞(balloon cells)。

FCD的病理組織學(xué)改變復(fù)雜多樣，所以其病理分型也不統(tǒng)一，早期根據(jù)Taylor對FCD的描述將FCD分為Taylor型和非Taylor型，后又根據(jù)FCD內(nèi)有無氣球樣細(xì)胞分為氣球細(xì)胞型和非氣球細(xì)胞型，直到2004年，癲癇病學(xué)家和神經(jīng)病理學(xué)家根據(jù)病理表現(xiàn)將FCD分為FCDⅠa、Ⅰb、Ⅱa及Ⅱb等4型，這是目前被廣泛接受和應(yīng)用的分類標(biāo)準(zhǔn)[6]。FCDⅠa型只有皮層結(jié)構(gòu)的異常，而Ⅰb型不僅結(jié)構(gòu)異常而且存在巨大神經(jīng)元或不成熟神經(jīng)元。FCDⅡ型存在異形神經(jīng)元或氣球樣細(xì)胞，其中Ⅱa型存在異形神經(jīng)元但沒有氣球樣細(xì)胞，而Ⅱb型同時存在異形神經(jīng)元和氣球樣細(xì)胞。根據(jù)這種分類方法，既往文獻(xiàn)中提到的Taylor型FCD是指FCDⅡ型，氣球細(xì)胞型FCD則是指FCDⅡb型[7]。國際抗癲癇聯(lián)盟(ILAE) 分類和術(shù)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(shù)及表現(xiàn)

隨著MRI技術(shù)的發(fā)展，高質(zhì)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(shù)前診斷和評估FCD提供了一種無創(chuàng)、敏感的檢查方法。據(jù)估計(jì)大約有25%的FCD伴難治性癲癇患者M(jìn)RI表現(xiàn)正常，因此，對于FCD的MRI檢查技術(shù)及表現(xiàn)需要更為詳細(xì)的研究和分析，以進(jìn)一步提高M(jìn)RI對FCD檢出率及診斷敏感性。

對臨床表現(xiàn)為癲癇的患者應(yīng)常規(guī)使用癲癇專用檢查序列，在一般檢查序列基礎(chǔ)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(jié)構(gòu)，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(xiàn)，可發(fā)現(xiàn)輕微腦溝、腦回異常及白質(zhì)內(nèi)信號改變，避免漏診、誤診。T1WI在評價(jià)腦溝和腦回形態(tài)、皮質(zhì)厚度及灰白質(zhì)交界面等方面有一定的價(jià)值。在T2WI上，由于腦脊液、正常腦實(shí)質(zhì)及長T2病變組織之間的對比較好，所以對腦實(shí)質(zhì)內(nèi)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(zhì)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(zhì)異常信號的顯示FLAIR最敏感[10]。FLAIR圖像缺點(diǎn)是相對降低了灰白質(zhì)的對比度，對灰白質(zhì)交界面顯示不如T2WI。為了更好地顯示灰白質(zhì)界線、輕度皮質(zhì)增厚，可使用反轉(zhuǎn)恢復(fù)(inversion recovery,IR) 序列或毀損梯度回波(spoiled gradient-echo) 序列。為提高FCD的發(fā)現(xiàn)率，尚需進(jìn)一步研究如何改進(jìn)MRI檢查技術(shù)及利用DTI、MRS新技術(shù)提高FCD的發(fā)現(xiàn)率[11-15]。

自1971年Taylor等[1]提出了FCD后，F(xiàn)CD的影像表現(xiàn)逐漸被人們所關(guān)注，越來越多的學(xué)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(xiàn)已經(jīng)有了豐富的認(rèn)識，F(xiàn)CD典型的MRI表現(xiàn)包括：局限性腦皮質(zhì)增厚、灰白質(zhì)分界模糊、皮層下白質(zhì)T2WI和FLAIR高信號、T1WI等或低信號、放射帶、皮質(zhì)淺凹、腦回增寬、腦溝形態(tài)異常及鄰近蛛網(wǎng)膜下腔或側(cè)腦室擴(kuò)大[9，16-19]。這些表現(xiàn)可能不會同時出現(xiàn)，其中腦皮質(zhì)增厚、灰白質(zhì)分界模糊和皮層下白質(zhì)內(nèi)T2WI或FLAIR高信號是FCD最重要、最常見的MRI表現(xiàn)。

2.1 部位

FCD可以發(fā)生于大腦的任意腦葉，但大約60%的FCD病灶位于顳葉內(nèi)。FCDⅠ型常見于顳葉，F(xiàn)CDⅡ型常見于額葉。FCD主要局限性地累及皮質(zhì)及皮質(zhì)下區(qū)，但也有報(bào)道FCD廣泛地累及白質(zhì)，有的病例從皮質(zhì)累及側(cè)腦室。

2.2 腦皮質(zhì)增厚

與鄰近或?qū)?cè)皮質(zhì)比較，患處皮質(zhì)呈局限性帶狀或結(jié)節(jié)狀增厚。皮質(zhì)增厚可以單獨(dú)存在或與灰白質(zhì)分界模糊、皮質(zhì)下異常信號同時出現(xiàn)[17]。使用薄層掃描能明顯提高腦皮質(zhì)增厚的檢出率。

2.3 灰白質(zhì)分界模糊

髓鞘纖維數(shù)量減少可能是灰白質(zhì)分界信號改變的原因[16]。在無氣球樣細(xì)胞的FCD中，病變區(qū)域僅表現(xiàn)為灰白質(zhì)交界模糊。FCD病變非常細(xì)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(jìn)行診斷。

2.4 信號異常

皮層及皮層下白質(zhì)出現(xiàn)長T1、長T2異常信號。異常信號形態(tài)改變多樣，病變部位腦白質(zhì)可呈片狀、條狀、三角形或沿灰白質(zhì)交界走行的曲線狀高信號，可伴或不伴皮質(zhì)增厚。根據(jù)FCD患者病變區(qū)信號變化和皮質(zhì)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(shù)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(rèn)為T2WI白質(zhì)內(nèi)異常信號和灰白質(zhì)分界模糊是FCD最常見的MRI表現(xiàn)，組織病理學(xué)檢查顯示白質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)異位神經(jīng)元、異常神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞、髓鞘形成障礙及髓鞘化纖維數(shù)量減少可能是這種影像表現(xiàn)的原因。Tassi等[21]研究13例FCD患者，MRI表現(xiàn)異常的癲癇皮質(zhì)中觀察到發(fā)育異常神經(jīng)元和氣球樣細(xì)胞增加。T2WI白質(zhì)內(nèi)異常信號強(qiáng)度等于或高于灰質(zhì)。T2WI白質(zhì)高信號檢出率明顯多于灰質(zhì)，可能是因?yàn)榛屹|(zhì)正常就是高信號，這使得細(xì)微變化很難檢出。另一種解釋是組織學(xué)改變，如壞死和膠質(zhì)增生更常發(fā)生于白質(zhì)。

2歲以下嬰幼兒正常腦部及FCD表現(xiàn)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(cè)腦室周圍白質(zhì)內(nèi)顯示斑片狀FLAIR高信號，不能以白質(zhì)發(fā)育成熟的較大兒童或成人為標(biāo)準(zhǔn)來判讀這種信號是否異常。某些白質(zhì)內(nèi)異常信號在發(fā)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(fā)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(zhì)內(nèi)FLAIR異常信號的判定尚須進(jìn)一步研究[16,23]。

2.5 放射帶(radial band)

FCD白質(zhì)內(nèi)異常信號從皮質(zhì)向側(cè)腦室延伸，并逐漸變細(xì)，呈漏斗狀表現(xiàn)，稱為放射帶，這種FCD也稱作橫貫性皮層發(fā)育不良(focal transmantle dysplasia)，是FCD的特征性表現(xiàn)。病理基礎(chǔ)為白質(zhì)髓鞘形成不良，散在一些氣球樣細(xì)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(shí)的FCD，15例FCDⅡ型中的3例皮層下白質(zhì)內(nèi)有漏斗狀異常信號通向側(cè)腦室。在一項(xiàng)研究中，22例病理證實(shí)的FCDⅡB型患者，F(xiàn)LAIR均呈高信號，T2WI高信號16例，所有病灶在T1WI上都與灰質(zhì)呈等信號，18例MRI上表現(xiàn)為漏斗狀異常信號[24]。

2.6 腦溝裂及側(cè)室改變

受累腦回增寬；腦溝形態(tài)、數(shù)量、走向或位置異常；鄰近蛛網(wǎng)膜下腔或側(cè)腦室局限性擴(kuò)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(zhì)發(fā)育異常鄰近區(qū)域皮質(zhì)體積減小，腦脊液間隙局限性擴(kuò)大，稱為皮質(zhì)淺凹(cortical dimple)。皮質(zhì)上出現(xiàn)淺凹提示其下方可能伴有皮質(zhì)發(fā)育異常，所以可作為尋找FCD病灶的標(biāo)記。Bronen等[25]研究中，在MRI上有各種皮質(zhì)發(fā)育異常表現(xiàn)的71例患者中41%出現(xiàn)了皮質(zhì)淺凹。

2.7 增強(qiáng)掃描

絕大多數(shù)FCD無強(qiáng)化。使用Gd-DTPA對比劑對評價(jià)FCD并不能提供更多有價(jià)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(xiàn)

對不同病理類型的FCD的MRI表現(xiàn)是現(xiàn)在國內(nèi)外很多學(xué)者的研究熱點(diǎn)[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(xiàn)與病理分型進(jìn)行對照研究，認(rèn)為皮層增厚、灰白質(zhì)分界不清，T2WI和FLAIR白質(zhì)信號增高在Taylor FCD病例中多見，而Architectural dysplasia多表現(xiàn)為局部大腦發(fā)育不良、白質(zhì)萎縮、白質(zhì)T2WI信號增高。Widjaja等[27]研究認(rèn)為，F(xiàn)CDⅡ型特點(diǎn)是白質(zhì)內(nèi)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(fā)育不全或萎縮則在FCDⅠ型中更為明顯。根據(jù)既往文獻(xiàn)報(bào)道，雖然不同病理亞型的FCD 的MRI 表現(xiàn)有一定的差異，但不同病理亞型FCD 的MRI 表現(xiàn)可非常相似，僅根據(jù)MRI 表現(xiàn)判斷病理類型尚有一定的困難，相關(guān)工作仍有待于進(jìn)一步研究。

2.9 FCD病變的影像學(xué)表現(xiàn)可分為3型[20]

放射帶型：FCD皮層下高信號表現(xiàn)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(xiàn)放射帶(圖2)。

輕微型：FCD異常信號表現(xiàn)輕微，通常表現(xiàn)為病變皮層稍高信號或等信號。皮層下白質(zhì)一般沒有高信號。此型FCD一般好發(fā)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(qū)別低級別膠質(zhì)瘤(星形細(xì)胞瘤、少突膠質(zhì)細(xì)胞瘤、少突-星形細(xì)胞瘤) 和FCD。在Vuori等[30]的回顧性研究中，低級別膠質(zhì)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(zhì)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(zhì)瘤和FCD的Cho/Cr比率無差別。由于Vuori等[30]研究中病例數(shù)較少，所得結(jié)論尚需大宗病例及前瞻性研究來證實(shí)。

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

DTI反映了體內(nèi)水分子擴(kuò)散的大小和方向。有關(guān)FCD擴(kuò)散張量成像的研究表明，F(xiàn)CD鄰近的皮質(zhì)下白質(zhì)區(qū)各向異性分?jǐn)?shù)(factional anisotropy,FA) 較對側(cè)明顯下降，平均擴(kuò)散系數(shù)(mean diflusivity,MD)較對側(cè)明顯上升，病灶側(cè)皮質(zhì)下白質(zhì)纖維束較對側(cè)減少[31-33]。Eriksson等[34]采用統(tǒng)計(jì)參數(shù)圖(statistical parametric mapping,SPM) 比較FA及MD的異常范圍，發(fā)現(xiàn)FA及MD異常范圍要明顯大于MRI所顯示者，而實(shí)際手術(shù)病理也證實(shí)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(bào)道DTI所顯示的異常范圍明顯大于常規(guī)MRI所顯示的異常信號區(qū)，但DTI所顯示的異常范圍區(qū)與病理所顯示的異常范圍區(qū)之間的相關(guān)性尚未見報(bào)道，還有待于進(jìn)一步研究。另外FCD的嚴(yán)重程度是否與DTI改變具有相關(guān)性尚需進(jìn)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(qiáng)掃描軸面T1WI。平掃：左額葉近中央溝局部皮層增厚，灰白質(zhì)分界模糊，皮層及皮層下區(qū)可見片狀稍長T1、稍長T2信號，F(xiàn)LAIR稍高信號(箭)。增強(qiáng)掃描：左額葉異常信號未見強(qiáng)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(zhì)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，F(xiàn)CD是藥物難治性癲癇的重要原因之一，MRI為術(shù)前診斷和評估FCD提供了一種無創(chuàng)、敏感的檢查方法。但由于采用的MR設(shè)備、研究方法以及樣本數(shù)量的不同，目前有些研究結(jié)論尚不統(tǒng)一，還需要大樣本量，特別是多中心的前瞻性研究結(jié)果來證實(shí)。隨著MRI技術(shù)的發(fā)展，高質(zhì)量的MRI圖像對FCD病灶的檢出率及影像表現(xiàn)研究將更加深入。

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