腦磁圖聯(lián)合彌散張量成像在常規(guī)磁共振成像陰性的額葉局灶性皮質(zhì)發(fā)育不良術(shù)前評估中的應(yīng)用價值

郭 韜，劉倩薇，陳 堯，杜亞麗

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·全科醫(yī)生技能發(fā)展·

腦磁圖聯(lián)合彌散張量成像在常規(guī)磁共振成像陰性的額葉局灶性皮質(zhì)發(fā)育不良術(shù)前評估中的應(yīng)用價值

郭 韜，劉倩薇，陳 堯，杜亞麗

目的 探討常規(guī)磁共振成像陰性的額葉局灶性皮質(zhì)發(fā)育不良(FCD)的診斷和定位方法，為手術(shù)治療提供依據(jù)。方法 選擇2008年3月—2009年6月河北省人民醫(yī)院收治的常規(guī)磁共振成像表現(xiàn)陰性的額葉癲癇并經(jīng)手術(shù)治療后病理診斷為FCD的患者28例,術(shù)前聯(lián)合應(yīng)用腦磁圖(MEG)、彌散張量成像(DTI)檢查診斷、定位。結(jié)果 MEG顯示發(fā)作間期棘波分布于右側(cè)額葉13例，左側(cè)額葉10例，額頂葉3例，雙側(cè)額葉2例。棘波灶與中央前回運動區(qū)相隔15例，相鄰11例，部分相融2例。DTI檢查結(jié)果顯示，感興趣區(qū)(ROI)的表觀彌散系數(shù)值(ADC)較對側(cè)升高〔(1.55±0.14)mm2/s與(0.87±0.05)mm2/s,t=2.734，P<0.05〕，部分各向異性(FA)值較對側(cè)降低〔(0.21±0.03)與(0.30±0.10)，t=2.384，P<0.05〕。28例癲癇患者行手術(shù)治療，病理回報FCDⅠA型6例、ⅠB型9例、ⅠC型8例、ⅡA型5例?；颊咝g(shù)后隨訪12～26個月，平均17.3個月，Engel′sⅠa級7例、Ⅰb級10例、Ⅱ 級8例、Ⅲ 級3例。結(jié)論 聯(lián)合應(yīng)用MEG和DTI技術(shù)可以準(zhǔn)確診斷、定位常規(guī)磁共振成像陰性的額葉FCD，為精確切除致癇灶、提高額葉癲癇控制率提供保障。

腦磁圖描記術(shù)；彌散張量成像；磁共振成像；皮質(zhì)發(fā)育畸形；癲癇；診斷

郭韜，劉倩薇，陳堯，等.腦磁圖聯(lián)合彌散張量成像在常規(guī)磁共振成像陰性的額葉局灶性皮質(zhì)發(fā)育不良術(shù)前評估中的應(yīng)用價值[J].中國全科醫(yī)學(xué)，2015，18(6)：729-732.[www.chinagp.net]

Guo T，Liu QW，Chen Y，et al.Values of combined application of magnetoencephalography and diffusion tensor imaging in the preoperative evaluation of MRI-negative frontal focal cortical dysplasia[J].Chinese General Practice，2015，18(6)：729-732.

局灶性皮質(zhì)發(fā)育不良(focal cortical dysplasias，F(xiàn)CD)是額葉癲癇常見的病因，手術(shù)切除FCD治療額葉癲癇日益廣泛[1]。而部分額葉FCD因形態(tài)結(jié)構(gòu)改變細(xì)微、常規(guī)影像學(xué)表現(xiàn)陰性，識別較困難。文獻顯示在病理確診的FCD患者中，不到50%的患者術(shù)前磁共振成像(MRI)檢查能夠確診[2]，這令手術(shù)治療難以施行，嚴(yán)重影響治療效果。因此FCD的診斷和定位對于手術(shù)治療額葉癲癇具有重要意義。本研究聯(lián)合應(yīng)用腦磁圖(MEG)、彌散張量成像(DTI)診斷、定位常規(guī)MRI陰性的額葉FCD癲癇患者，取得滿意效果，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2008年3月—2009年6月河北省人民醫(yī)院收治的常規(guī)MRI陰性的額葉癲癇并經(jīng)手術(shù)治療后病理診斷為FCD的患者28例為研究對象，其中男17例，女11例；年齡7～43歲，平均23.8歲；病史2～13年，平均5.7年；癲癇發(fā)作形式：全面性強直-陣攣性發(fā)作13例、復(fù)雜部分繼發(fā)全面性發(fā)作9例、復(fù)雜部分性發(fā)作4例、簡單部分性發(fā)作2例。

發(fā)作間期腦電圖多表現(xiàn)為局灶性棘、尖波，波幅偏低，波形不典型。發(fā)作期腦電圖顯示單棘波或多棘波節(jié)律持續(xù)或陣發(fā)性出現(xiàn)，可有單棘波、多棘波、小尖波等多種放電形式，擴布迅速。常規(guī)CT、MRI檢查無陽性表現(xiàn)。

1.2 MEG檢查 患者均應(yīng)用芬蘭Neuromeg公司生產(chǎn)的Vectorview 306全頭型生物磁儀檢查，配合美國GE公司生產(chǎn)的1.5 T Signa Horizon成像系統(tǒng)。記錄前以兩外耳孔及鼻根為基準(zhǔn)建立坐標(biāo)系并建立頭顱數(shù)字模型，采樣頻率為678.17 Hz，高通濾波為1.0 Hz，帶寬 200 Hz?；颊甙察o狀態(tài)下，在磁屏蔽室內(nèi)記錄腦自發(fā)電磁波120 min。常規(guī)檢查體感誘發(fā)磁場，氣夾刺激正中神經(jīng)產(chǎn)生的皮質(zhì)感覺區(qū)磁場來定位皮質(zhì)中央后回感覺區(qū)從而確定中央溝位置，用運動誘發(fā)磁場定位中央前回皮質(zhì)運動區(qū)。給予雙耳聽覺性純音刺激，確定聽覺中樞位置。磁信號采集完畢后行MRI掃描。使用單個等效偶極子模型和頭顱球體模型進行定位分析，推算空間位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)，用芬蘭Neuromeg公司設(shè)計的MEG-Segmentation軟件對MRI原始圖像進行三維重建，獲得三維立體腦圖像。用芬蘭Neuromeg公司設(shè)計的MEG-MRI Integration軟件將MEG所獲得的腦功能信息與MRI獲得的解剖結(jié)構(gòu)圖像進行疊加，完成三維腦功能圖像。

1.3 DTI檢查 MRI采用GE 3.0 T MR掃描儀，使用彌散敏感單次激發(fā)回波平面成像序列進行軸位掃描，采用大腦前、后聯(lián)合(AC-PC)定位線，總計獲取40層圖像，覆蓋整個大腦半球和腦干，使用2個彌散權(quán)重，b值分別為0和1 500 s/mm2，在12個方向上分別施加彌散敏感梯度，信號3次平均采集時間4′56″。

將采集到的DTI原始數(shù)據(jù)經(jīng)工作站提供的DTI分析軟件包進行分析。導(dǎo)入原始數(shù)據(jù)，采用高斯平滑消除采集數(shù)據(jù)噪聲，應(yīng)用內(nèi)插方法和平行處理進一步提高圖像分辨率。經(jīng)工作站處理自動計算產(chǎn)生表觀彌散系數(shù)值(apparent diffusion coefficient,ADC)圖、部分各向異性(fractional anisotropy,FA)圖和彌散加權(quán)成像圖(diffusion weighted imaging,DWI)。各參數(shù)圖進行圖像配準(zhǔn)，配合視頻腦電圖提示的放電灶區(qū)域結(jié)合DWI顯示的異常信號范圍確定為FCD病變，獲取感興趣區(qū)(region of interest，ROI)的ADC和FA值。ROI范圍為20～120個像素單位。選擇對側(cè)半球?qū)ΨQ部位為參考區(qū)，獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息。

1.4 隨訪 術(shù)后癲癇控制評價按Engel′s分級：Ⅰa級:術(shù)后不服抗癲癇藥,無癲癇發(fā)作。Ⅰb級:術(shù)后服用適量抗癲癇藥，無癲癇發(fā)作。Ⅱ 級:術(shù)后癲癇發(fā)作減少90%以上。Ⅲ 級:術(shù)后癲癇發(fā)作減少90%以下。Ⅳ 級:術(shù)后癲癇發(fā)作頻率減少<50%或與術(shù)前相同，甚至加重。

2 結(jié)果

2.1 MEG檢查結(jié)果 MEG顯示發(fā)作間期棘波分布于右側(cè)額葉13例，左側(cè)額葉10例，額頂葉3例，雙側(cè)額葉2例。棘波灶與中央前回運動區(qū)相隔15例，相鄰11例，部分相融2例。

2.2 DTI檢查ROI與對側(cè)額葉對照區(qū)ADC和FA值比較 DTI檢查結(jié)果顯示，ROI的ADC值較對側(cè)升高，F(xiàn)A值較對側(cè)降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05，見表1)。

2.3 手術(shù)及病理 所有患者依據(jù)MEG、DTI確定的額葉FCD范圍行手術(shù)切除，術(shù)中輔助皮質(zhì)腦電圖監(jiān)測驗證。病理回報FCDⅠA型6例，ⅠB型9例，ⅠC型8例，ⅡA型5例。

2.4 隨訪情況 患者術(shù)后隨訪12～26個月，平均17.3個月。Engel′sⅠa級7例，Ⅰb級10例，Ⅱ 級8例，Ⅲ 級3例。

3 典型病例

患兒，男，9歲。主訴“發(fā)作性抽搐5年加重1年”于2009-04-17入院。發(fā)作形式為意識喪失，四肢過度運動，非對稱性強直陣攣，口中發(fā)聲，持續(xù)約2 min緩解。發(fā)作前無明顯先兆，近1年每日均有發(fā)作。發(fā)作間期長程視頻腦電圖(VEEG)提示Fp1、F7、F3、C3導(dǎo)聯(lián)可見大量中幅、非同步棘波，2.5～3.0 Hz棘慢波(見圖1)。發(fā)作期VEEG全導(dǎo)彌漫性電壓低減，大量肌電偽差，發(fā)作起始無側(cè)向性。磁源性影像顯示發(fā)作間期棘波分布于左側(cè)額頂葉，以左側(cè)額葉為著(見圖2)。雙側(cè)半球手區(qū)體感皮質(zhì)誘發(fā)反應(yīng)及位置正常，雙側(cè)聽覺誘發(fā)反應(yīng)及位置正常(見圖3)。常規(guī)MRI檢查未見異常(見圖4)。結(jié)合MEG結(jié)果，行雙側(cè)額葉DTI掃描顯示：左側(cè)額葉白質(zhì)纖維較對側(cè)少(見圖5)，左側(cè)額葉FA值為0.210，右側(cè)額葉對稱部位FA值為0.286；ADC(左)=1.52，ADC(右)=0.89。考慮左側(cè)額葉FCD可能性大。初步診斷：(1)癥狀性癲癇，(2)左側(cè)額葉FCD。根據(jù)MEG、DTI確定的FCD范圍手術(shù)切除左側(cè)額葉中下回部分皮質(zhì)，病理回報：FCDⅠA(見圖6)。術(shù)后服用丙戊酸鈉0.5 g/次,2次/d。隨訪19個月，Engel′sⅠb級。

Table 1 Comparison of the ADC and FA values between ROI and the control area of contralateral frontal lobe

部位ADC(mm2/s)FA值ROI155±014021±003對側(cè)087±005030±010t值27342384P值00150036

注：ROI=感興趣區(qū)，ADC=表觀彌散系數(shù)值，F(xiàn)A=部分各向異性

圖4 常規(guī)MRI檢查未見異常

Figure 4 There was no abnormal sign on conventional MRI images

圖5 左側(cè)額葉白質(zhì)纖維較對側(cè)少

Figure 5 The white matter fiber in left frontal lobe was less than that in contralateral area

圖2 磁源性影像顯示發(fā)作間期棘波分布于左側(cè)額頂葉，以左側(cè)額葉為著

Figure 2 Magnetic source imaging showed interictal spike waves were distributed in the left frontal and parietal lobes,especially in the left frontal lobe

圖3 MEG雙側(cè)半球手區(qū)體感皮質(zhì)誘發(fā)反應(yīng)及位置正常，雙側(cè)聽覺誘發(fā)反應(yīng)及位置正常

Figure 3 MEG showed cortical evoked response and location of bilateral brain hemisphere hand area were normal,bilateral auditory evoked response and position were normal

圖1 發(fā)作間期VEEG提示Fp1、F7、F3、C3導(dǎo)聯(lián)大量中幅、非同步棘波

Figure 1 The interictal VEEG showed a large number of modest,asynchronous spike waves in Fp1,F7,F3 and C3 lead

圖6 病理回報：FCDⅠA

4 討論

FCD是因胚胎發(fā)育早期神經(jīng)元的增殖、移行、組織等過程中受到遺傳或環(huán)境因素影響而發(fā)生[3]，是藥物難治性癲癇最常見的病因之一。由于FCD具有內(nèi)在癲癇源性及范圍的局限性，手術(shù)成為其最為有效的治療方法[4]。但部分FCD因形態(tài)結(jié)構(gòu)改變細(xì)微，影像學(xué)表現(xiàn)陰性，識別困難。

額葉神經(jīng)元的電生理特點，常使背景活動與影像學(xué)表現(xiàn)陰性的額葉FCD區(qū)域的陣發(fā)性、節(jié)律性電活動的區(qū)別不明顯，發(fā)作期腦電圖由于動作偽跡和肌電偽差較大，異常放電全腦擴散迅速，識別起源較為困難，致使腦電圖難以診斷影像學(xué)表現(xiàn)陰性的額葉FCD的確切部位。

EMG測量的磁場主要來自大腦皮質(zhì)錐狀細(xì)胞樹突產(chǎn)生的突觸后電位。由于腦磁場信號強度明顯強于頭皮組織，且磁場為空間探測，不受頭皮電位變化干擾，與腦電圖監(jiān)測相比EMG能做到高度準(zhǔn)確的時間、空間分辨率[5]。由于FCD病灶本身即為致癇灶，即使常規(guī)MRI陰性額葉FCD，MEG也可將獲得的癲癇波與 MRI 所獲得的解剖結(jié)構(gòu)資料疊加，形成磁源成像(MSI)，定位常規(guī)MRI陰性的額葉FCD所在皮質(zhì)位置。通過MEG腦誘發(fā)磁場技術(shù)還可獲得腦功能區(qū)的準(zhǔn)確定位，能顯示腦的重要功能區(qū)與FCD的關(guān)系，且為無創(chuàng)性。結(jié)合本組患者手術(shù)治療情況，由于額葉皮質(zhì)存在多處功能區(qū)，手術(shù)切除常規(guī)MRI陰性的FCD時，MEG提供的FCD與功能區(qū)的位置和關(guān)系對選擇手術(shù)方案、手術(shù)入路及評價手術(shù)切除FCD的危險性具有重要作用。但由于MEG檢查時間較短，收集數(shù)據(jù)較少，多數(shù)時候僅能確認(rèn)FCD的中心位置提供ROI，仍需DTI認(rèn)定FCD走形、范圍。

MEG確定ROI從根本上消除了常規(guī)MRI陰性的額葉FCD無影像學(xué)定位提示，額葉形狀的差異及額葉結(jié)構(gòu)、功能復(fù)雜、解剖范圍大等因素所致ROI包括的纖維束范圍受主觀因素影響易出現(xiàn)偏差，DTI結(jié)果誤差較大，甚至產(chǎn)生漏診，失去臨床指導(dǎo)意義[6]。本組資料證明MEG可以彌補此類缺陷，客觀、準(zhǔn)確地提供ROI范圍，為DTI檢查的精確性提供保證。

DTI 是在分子水平上研究組織中水分子隨機運動的一種無創(chuàng)性的功能性MRI技術(shù)，DTI常用指標(biāo)為ADC和FA值[7-8]。ADC反映水分子彌散能力的大小。FA值描述各向異性的程度，間接描述擴散屏障如細(xì)胞膜、軸索的改變，對于腦白質(zhì)區(qū)的異常改變靈敏度高[9-10]。Rugg-Gunn等[11]對22例患有FCD的癲癇患者行DTI檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)CD側(cè)的ADC較對側(cè)顯著升高，而FA值明顯低于對側(cè)。認(rèn)為這主要是因為FCD區(qū)域神經(jīng)元丟失、膠質(zhì)增生，神經(jīng)元密集度減低，樹突減少，使細(xì)胞外間隙擴大水分子隨機活動增加，令FCD區(qū)域ADC增高。此外，F(xiàn)CD區(qū)域常存在髓鞘缺失、軸索膜的通透性升高和軸索排列松散等情況，就使FCD區(qū)域FA的程度下降，出現(xiàn)FA值降低。本研究患者的ADC和FA值對比情況與上述文獻所述相同，證明應(yīng)用ADC和FA值診斷FCD性質(zhì)、范圍客觀、準(zhǔn)確。

即使常規(guī)MRI陰性的額葉FCD，也可造成腦組織顯微結(jié)構(gòu)變化。主要包括神經(jīng)元萎縮、丟失、神經(jīng)膠質(zhì)增生等局灶性、永久性損傷，并由此造成白質(zhì)纖維彎曲性、完整性以及連續(xù)性的明顯變化。利用DTI所得數(shù)據(jù)進行人腦白質(zhì)纖維成像，可以直觀顯示神經(jīng)纖維的分布、密度、走形、范圍等多種信息，不僅可以對FCD進行定位，而且能夠準(zhǔn)確地描繪FCD的范圍[12]。本組常規(guī)MRI陰性的額葉癲癇患者的DTI顯示，F(xiàn)CD區(qū)域神經(jīng)纖維束明顯稀疏、短小、局限，與病理改變相吻合。而正常腦組織神經(jīng)纖維束明顯粗大、支配范圍廣泛、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系密切。

綜上所述，聯(lián)合應(yīng)用MEG、DTI可以提高常規(guī)MRI陰性的FCD診斷、定位的準(zhǔn)確性，為精確切除致癇灶、提高額葉癲癇控制率、解除患者病痛提供保障。由于本研究樣本較少，隨訪時間尚短，仍需擴大樣本、延長隨訪時間行進一步觀察研究。

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修回日期：2014-11-01)

(本文編輯：陳素芳)

Values of Combined Application of Magnetoencephalography and Diffusion Tensor Imaging in the Preoperative Evaluation of MRI-negative Frontal Focal Cortical Dysplasia

GUOTao，LIUQian-wei，CHENYao，etal.

DepartmentofFunctionalNeurosurgery,HebeiProvincialPeople′sHospital,Shijiazhuang050051,China

Objective To investigate the diagnosis and localization method for MRI-negative frontal focal cortical dysplasia (FCD),and to provide the basis for the surgical treatment.Methods 28 patients who had frontal lobe epilepsy were treated in Hebei Provincial People′s Hospital from March 2008 to July 2009,were selected as study subjects,their MRI results were negative,and they were diagnosed with FCD by post-operative pathology,magnetoencephalography (MEG) and diffusion tensor imaging (DTI) were used to diagnose and locate lesions.Results The distribution of interictal spike waves detected by MEG:13 cases in right frontal lobe,10 in left frontal lobe,3 in frontal and parietal lobes,2 in bilateral frontal lobe.The spike waves region and precentral motor area of 15 cases were separated at a distance,the spike waves region was adjacent to precentral motor area among 11 cases,the spike waves region partially integrated into precentral motor area among 2 cases.DTI examination results showed that,apparent diffusion coefficient(ADC) in region of interest (ROI) was significantly higher than that in contralateral region 〔(1.55±0.14)mm2/s vs.(0.87±0.05)mm2/s,t=2.734，P<0.05〕,fractional anisotropy (FA) value in ROI was significantly lower than that in opposite region 〔(0.21±0.03)vs.(0.30±0.10)，t=2.384，P<0.05〕.28 patients received surgical treatment,pathological reports showed 6 cases of FCD type ⅠA,9 cases of type ⅠB,8 cases of type ⅠC,5 cases of FCD type ⅡA.All patients were followed up for 12 to 26 months,the average follow-up time was 17.3 months.7 case of Engel ′s grade Ⅰa,10 cases of grade B,8 cases of grade Ⅱ,3 cases of grade Ⅲ.Conclusion Combined application of MEG and DTI technology can accurately diagnose and locate MRI-negative frontal FCD,which can guide the precise excision of epileptogenic focus and improve the control rate of frontal lobe epilepsy.

Magnetoencephalography；Diffusion tensor imaging;Magnetic resonance imaging；Malformations of cortical development；Epilepsy;Diagnosis

050051 河北省石家莊市，河北省人民醫(yī)院功能神經(jīng)外科

杜亞麗，050051 河北省石家莊市，河北省人民醫(yī)院功能神經(jīng)外科；E-mail：duyaliii@sina.com

R 742

B

10.3969/j.issn.1007-9572.2015.06.030

2014-04-26；