單側(cè)顳葉癲病人雙側(cè)基底節(jié)區(qū)多體素MRS研究

劉　蘭　劉　筠　許　亮

劉蘭1，2劉筠2許亮2

目的采用多體素MRS探討單側(cè)顳葉癲（TLE）病人雙側(cè)基底節(jié)區(qū)代謝物改變。方法選取根據(jù)臨床發(fā)作癥狀和腦電圖綜合診斷的左側(cè)TLE病人10例，右側(cè)TLE病人10例，正常志愿者10例納入研究。所有TLE病人均進(jìn)行利物浦性發(fā)作嚴(yán)重程度量表2.0（LSSS 2.0）評估，采用Simens 3.0 T超導(dǎo)MR設(shè)備進(jìn)行多體素1H-MRS數(shù)據(jù)采集，對稱性測量雙側(cè)尾狀核頭、豆?fàn)詈撕颓鹉X的N-乙酰天門冬氨酸（NAA）、乙酰膽堿（Cho）、肌酸（Cr）含量，計(jì)算各興趣區(qū)NAA/Cr和Cho/Cr比值并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，將代謝物比值與LSSS 2.0評分進(jìn)行Pearson相關(guān)分析。結(jié)果左側(cè)TLE組雙側(cè)丘腦NAA/Cr比值分別為1.92±0.15（左）和2.02±0.26（右），右側(cè)TLE組雙側(cè)丘腦NAA/Cr比值分別為2.19±0.16（左）和1.79±0.16（右），均明顯低于對照組［2.37±0.14（左）和2.36±0.10（右），P＜0.05］。右側(cè)TLE組，其致灶同側(cè)丘腦的NAA/Cr比值較對側(cè)丘腦要低（P＜0.05）。TLE組致灶同側(cè)丘腦NAA/Cr比值與LSSS 2.0評分呈負(fù)相關(guān)（左側(cè)r=-0.667；右側(cè)r=-0.643，均P＜0.05）。結(jié)論單側(cè)TLE病人存在雙側(cè)丘腦神經(jīng)元丟失和/或功能障礙，且致灶同側(cè)丘腦NAA/Cr比值與LSSS 2.0評分可以一致性反映近期性發(fā)作嚴(yán)重程度。

顳葉；癲；磁共振波譜；基底節(jié)區(qū)

DOI:10.19300/j.2016.L4046

1　資料與方法

1.1研究對象本研究經(jīng)本院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)通過。研究組選取2013年1月—2015年11月經(jīng)天津市人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科確診的單側(cè)TLE病人，其中左側(cè)TLE病人10例，年齡22～60歲，平均 （41.80± 16.57）歲，男3例，女7例，均為右利手，利物浦性發(fā)作嚴(yán)重程度量表 （Liverpool seizure severity scale，LSSS 2.0）評分12.5～65分，平均（44.75±15.67）分；右側(cè)TLE病人10例，年齡25～60歲，平均 （43.11± 11.95）歲，男4例，女6例，均為右利手，LSSS 2.0評分20～57.5分，平均（41.67±10.99）分。入組標(biāo)準(zhǔn)：①均符合國際抗癲聯(lián)盟診斷標(biāo)準(zhǔn)［5］；②具有典型TLE的臨床發(fā)作癥狀；③常規(guī)或長程腦電圖提示一側(cè)前、中、后顳區(qū)及蝶骨電極上出現(xiàn)棘波、尖波、棘慢及尖慢波等樣波，致灶的定位定側(cè)以腦電圖結(jié)果為主，同時(shí)輔以臨床發(fā)作癥狀和常規(guī)MRI綜合診斷；④常規(guī)MRI除HS外，均未見其他器質(zhì)性病變，HS診斷標(biāo)準(zhǔn)：直接征象為海馬體積減?。êｑR體積測量及下限參考吳等［6］提出的中國人海馬標(biāo)準(zhǔn)測量方法）和T2WI及液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)（fluid attenuated inversion recovery，F(xiàn)LAIR）信號增高，間接征象為側(cè)腦室顳角增寬、海馬內(nèi)部結(jié)構(gòu)顯示不清；⑤均為近1個(gè)月內(nèi)有性發(fā)作（≥1次/月），MRI檢查時(shí)處于發(fā)作間期，檢查前24 h內(nèi)無癲發(fā)作，并在MRI檢查前進(jìn)行了LSSS 2.0評估。排除標(biāo)準(zhǔn)：①雙側(cè)TLE或致灶定側(cè)不清的TLE病人；②腦腫瘤、腦卒中、血管畸形、腦外傷等癥狀性癲；③藥物及酒精成癮者（抗癲藥物除外）；④合并精神疾病和抑郁、焦慮等情緒障礙疾?。虎菥哂蠱RI禁忌證及檢查不合作者。對照組為性別、年齡、利手、受教育程度與研究組均匹配的健康志愿者10例，年齡22～56歲，平均（41.30±11.21）歲，男5例，女5例，均不伴有神經(jīng)系統(tǒng)疾病、腦外傷、精神和情緒障礙疾病。所有研究對象均以書面或口頭形式告知本研究內(nèi)容。

1.2數(shù)據(jù)采集使用 Simens Skyra 3.0 T超導(dǎo)型MR設(shè)備，標(biāo)準(zhǔn)20通道頭頸聯(lián)合線圈，受試者頭部用海綿墊固定，耳內(nèi)放置耳塞減少噪聲。所有研究對象行常規(guī)T1WI、T2WI、FLAIR、垂直于海馬長軸的斜冠狀面FLAIR及多體素1H-MRS檢查。二維多體素1H-MRS檢查：選擇T2WI橫斷面上基底節(jié)層面作為興趣層面，興趣區(qū)（region of interest，ROI）置于雙側(cè)基底節(jié)區(qū)（包括雙側(cè)尾狀核頭、豆?fàn)詈?、背?cè)丘腦），盡量兩側(cè)對稱放置，周圍4個(gè)方向添加飽和帶，盡量避開側(cè)腦室及腦溝池內(nèi)的腦脊液。選擇半絕熱選擇性聚焦定位脈沖 （semi-localization by adiabatic selective refocusing，SLASER）序列采集波譜，TR l 700 ms，TE 40 ms，矩陣16×16，F(xiàn)OV 16 cm× 16 cm，VOI 16 cm×16 cm×1.5 cm，體素1.0 cm×1.0 cm× l.5 cm，激勵(lì)次數(shù)（number of excitations，NEX）3次，掃描時(shí)間6 min 53 s。接收/發(fā)射增益調(diào)節(jié)、體素內(nèi)勻場、水抑制和無水抑制掃描均由自動(dòng)掃描程序完成，獲得波譜后自動(dòng)進(jìn)行基線校正和相位校正。

1.3數(shù)據(jù)處理與測量所有數(shù)據(jù)均載入syngo MMWP VE40B工作站進(jìn)行譜線后處理，應(yīng)用軟件本身的矩陣放大功能，將矩陣變?yōu)?2×32，相應(yīng)體素大小為0.5 cm×0.5 cm×1.5 cm。采用系統(tǒng)自帶的隨機(jī)軟件包，分別測量雙側(cè)尾狀核頭、豆?fàn)詈?、丘腦N-乙酰天門冬氨酸（NAA）2.02ppm（ppm表示10-6）、乙酰膽堿（Cho）3.20ppm、肌酸（Cr）3.03ppm濃度（軟件測量的波峰下面積），計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成NAA/Cr和Cho/Cr比值的計(jì)算。分別比較TLE組與對照組同一解剖部位的代謝物比值。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，計(jì)數(shù)資料以百分?jǐn)?shù)及自然數(shù)表示。3組數(shù)據(jù)均進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)，兩樣本間均數(shù)比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，同一組雙側(cè)丘腦均數(shù)比較采用配對t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料比較采用Fisher確切概率法。LSSS 2.0評分與代謝物比值的相關(guān)性采用Pearson相關(guān)分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2　結(jié)果

2.1一般資料比較左側(cè)TLE組與對照組在年齡（t=0.079）、性別、利手情況均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（均P＞0.05）；右側(cè)TLE組與對照組在年齡 （t=0.407）、性別、利手情況均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異 （均P＞0.05）；左側(cè)TLE組與右側(cè)TLE組LSSS 2.0評分間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=0.103，P＞0.05）。

2.2左、右側(cè)TLE組與對照組雙側(cè)基底節(jié)、丘腦代謝物比較左、右側(cè)TLE組雙側(cè)丘腦NAA/Cr比值均低于對照組（均P＜0.05）；雙側(cè)丘腦Cho/Cr和雙側(cè)尾狀核頭、豆?fàn)詈薔AA/Cr、Cho/Cr比值組間均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（均P＞0.05）（表1）。

2.4TLE病人LSSS2.0評分與丘腦NAA/Cr比值相關(guān)性分析左、右側(cè)TLE組致灶同側(cè)丘腦NAA/ Cr比值與LSSS 2.0評分均呈負(fù)相關(guān) （左側(cè)TLE組r=-0.667；右側(cè)TLE組r=-0.643，均P＞0.05）。致灶對側(cè)丘腦NAA/Cr比值與LSSS2.0評分不具有相關(guān)性（左側(cè)TLE組r=-0.188；右側(cè)TLE組r=0.232，均P＞0.05）。

表1　對照組與左、右側(cè)TLE組雙側(cè)基底節(jié)區(qū)代謝物比較

圖1　左側(cè)TLE組病人，女，52歲。雙側(cè)丘腦MRS示，A左側(cè)丘腦NAA/Cr比值為1.88，B右側(cè)丘腦NAA/Cr比值為2.04

圖2　右側(cè)TLE組病人，男，60歲。雙側(cè)丘腦MRS示，A右側(cè)丘腦NAA/Cr比值為1.42，B左側(cè)丘腦NAA/Cr比值為2.02

3　討論

1H-MRS可以敏感地檢測到腦內(nèi)特定區(qū)域與神經(jīng)遞質(zhì)、氨基酸代謝相關(guān)的微量代謝物，如NAA、Cho、Cr等來評價(jià)活體細(xì)胞、組織和器官生化改變、能量代謝狀態(tài)。NAA主要存在于神經(jīng)元的胞體和軸突內(nèi)，反映神經(jīng)元數(shù)目和功能狀態(tài)，其含量下降表示神經(jīng)元丟失/代謝減低。Cho主要存在于細(xì)胞膜，反映細(xì)胞膜代謝狀態(tài)和細(xì)胞密度，Cho含量升高與反應(yīng)性膠質(zhì)細(xì)胞增生有關(guān)。Cr參與能量代謝，含量比較穩(wěn)定，常作為常量。

正常人基底節(jié)區(qū)核團(tuán)代謝物濃度因年齡和解剖部位的不同而存在差異［7］。本研究發(fā)現(xiàn)左、右側(cè)TLE組雙側(cè)丘腦NAA/Cr比值均明顯低于對照組。目前，關(guān)于TLE病人海馬外腦區(qū)NAA/Cr比值降低的機(jī)制尚不清楚，早期研究發(fā)現(xiàn)海馬NAA含量的減低與神經(jīng)元丟失和/或功能障礙相關(guān)，并可以作為致灶定側(cè)依據(jù)，可能提示患側(cè)海馬NAA含量減低這種變化是穩(wěn)定的。與致灶代謝物改變類似，神經(jīng)元丟失和/或功能障礙也可以解釋海馬外腦區(qū)如額葉、丘腦等NAA含量降低。癲發(fā)作過程可概括為致灶異常放電，經(jīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)腦區(qū)傳播到不同皮質(zhì)引起相應(yīng)的癥狀。丘腦內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可以接收和發(fā)送來自大腦不同皮質(zhì)的信息，是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的重要節(jié)點(diǎn)。Bertram等［8］在動(dòng)物邊緣葉癲模型中發(fā)現(xiàn)丘腦背內(nèi)側(cè)神經(jīng)元丟失。一項(xiàng)關(guān)于TLE病人的基于體素的形態(tài)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)丘腦腹內(nèi)側(cè)是優(yōu)先受累的一個(gè)區(qū)域［9］。張等［10］發(fā)現(xiàn)有或無海馬硬化的TLE病人均存在雙側(cè)丘腦水分子擴(kuò)散程度的改變。筆者推測，致灶的性放電在播散過程中的局部興奮毒性效應(yīng)導(dǎo)致相關(guān)腦區(qū)神經(jīng)元丟失和/或功能障礙，并且NAA/Cr比值減低可能與微觀和宏觀結(jié)構(gòu)異常有關(guān)。另外，研究發(fā)現(xiàn)TLE病人患側(cè)海馬除了NAA含量的減低外，還伴有Cho/Cr比值的升高，提示致灶膠質(zhì)細(xì)胞增生，本研究中TLE組雙側(cè)丘腦Cho/Cr比值均較對照組升高，但差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可能提示顳葉外腦區(qū)以神經(jīng)元丟失和/或功能障礙為主，膠質(zhì)增生不明顯，但不排除樣本量小帶來的偏倚，需要擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步驗(yàn)證。

越來越多的研究證實(shí)TLE病人存在皮質(zhì)下核團(tuán)結(jié)構(gòu)異常，特別是丘腦［15］。本研究也發(fā)現(xiàn)TLE病人雙側(cè)丘腦存在神經(jīng)元代謝異常。雖然研究發(fā)現(xiàn)TLE病人除海馬、杏仁核、丘腦外，尚存在尾狀核、豆?fàn)詈说群藞F(tuán)微觀及宏觀結(jié)構(gòu)異常［16］。但由于成像方法和納入TLE病人病程、發(fā)作頻率、發(fā)作類型及抗癲藥物的不同，結(jié)果一致性較差。本研究采用MRS試圖從代謝角度觀察皮質(zhì)下核團(tuán)的受累情況，但TLE病人雙側(cè)尾狀核頭、豆?fàn)詈舜x物比值與對照組無明顯差異，雖然以往研究發(fā)現(xiàn)尾狀核、豆?fàn)詈耸芾圩C據(jù)，但大多缺少病理結(jié)果的支持，所以TLE病人是否存在尾狀核和豆?fàn)詈松窠?jīng)元丟失和/或功能障礙，尚需進(jìn)一步論證。

綜上所述，左、右側(cè)TLE病人雙側(cè)丘腦均存在神經(jīng)元丟失和/或功能障礙，提示雙側(cè)丘腦是TLE病人性放電的受累腦區(qū)，參與構(gòu)成癲網(wǎng)絡(luò)。此外，致灶同側(cè)丘腦代謝受損程度高于對側(cè)，可能為致灶定側(cè)提供依據(jù)。1H-MRS能敏感地檢測組織代謝物改變情況，單側(cè)TLE病人致灶同側(cè)丘腦NAA含量與LSSS 2.0評分一致性反映性發(fā)作嚴(yán)重程度。

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（收稿2015-12-15）

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Multivoxel magnetic resonance spectroscopy study of the bilateral basal ganglia regions in unilateral temporal lobe epilepsy patients

LIU Lan1，2，LIU Jun2，XU Liang2.1 Medical School，Nankai University，Tianjin 300071，China；2 Imaging Centre，Tianjin Union Medicine Centre，Tianjin 300121，China

ObjebtiveTo detect the metabolic changes in the bilateral basal ganglia regions of unilateral temporal lobe epilepsy（TLE）with multivoxel magnetic resonance spectroscopy.MethodsTen patients with left temporal lobe epilepsy，ten patients with right temporal lobe epilepsy，and 10 healthy volunteers were selected.Unilateral TLE were diagnosed based on clinical onset symptoms and EEG.The Liverpool seizure severity scale（LSSS）2.0 was measured from all patients.Multivoxel1H-MRS data were acquired by SIEMENS 3.0 superconducting MR scanner.Concentrations of N-acetyl aspartate（NAA），choline（Cho），and creatine（Cr）were measured symmetrically from bilateral head of caudate nucleus，putamen，and thalamus.The NAA/Cr and Cho/Cr ratios of each area of interest were calculated for inter-group statistical analysis.Pearson correlation analysis between metabolite ratios and LSSS 2.0 score were carried out.ResultsThe NAA/Cr ratios of the left and right thalamus were 1.92±0.15 and 2.02±0.26，respectively，in the left TLE group；and 2.19±0.16 and 1.79±0.16，respectively，in the right TLE group.The ratios were significantly lower（P＜0.05）than that of the control group which were 2.37±0.14 and 2.36±0.10，respectively.In the right TLE group，the NAA/Cr ratios of the ipsilateral thalamus was significant lower than that of the contralateral thalamus（1.79±0.16 vs 2.19±0.16，P＜0.05）.For TLE patients，the NAA/Cr ratios of the ipsilateral thalamus negatively correlated with LSSS 2.0 score（left TLE r=-0.667；right TLE r=-0.643，all P＜0.05）.ConclusionPatients with unilateral TLE have neuronal loss and/or dysfunction of bilateral thalamus，and both NAA/ Cr ratios of the ipsilateral thalamus and LSSS 2.0 score can reflect the severity of seizures.

Temporal lobe；Epilepsy；Magnetic resonance spectroscopy；Basal ganglia region Int J Med Radiol，2016，39（3）：221-225

1南開大學(xué)醫(yī)學(xué)院，天津300071；2天津市人民醫(yī)院影像學(xué)部

劉筠，E-mail:cjr.liujun@vip.163.com