磁共振技術(shù)在癲癇疾病中的應用進展

(揚州大學臨床醫(yī)學院，江蘇 揚州 225000)

癲癇是多種原因引起的大腦神經(jīng)元異常高頻放電，導致反復癇性發(fā)作的腦功能失調(diào)綜合征，是對病患者身心造成極大危害的一類神經(jīng)系統(tǒng)疾病。按病因分類，癲癇通常可分為原發(fā)性和繼發(fā)性兩種類型[1]。繼發(fā)性癲癇大多可通過常規(guī)檢查手段(CT、MRI)明確病因，如顱內(nèi)腫瘤、外傷、血管性病變、中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染等[2]。近年來，隨著正電子發(fā)射斷層掃描(PET)、磁共振頻譜(MRS)、擴散加權(quán)成像(DWI)和擴散張量成像(DTI)、血氧水平依賴的功能磁共振成像(BOLD-fMRI)、三維動脈自旋標記(3D-ASL)等磁共振新技術(shù)[3]的出現(xiàn)及飛速發(fā)展，克服了常規(guī)磁共振檢查的局限性，可從分子水平、生化代謝等多角度反映癲癇的病理生理改變并為癲癇患者的手術(shù)定側(cè)定位提供了更安全的方法。本文就磁共振新技術(shù)在癲癇中的應用進展作一綜述。

1 常規(guī)磁共振成像

常規(guī)磁共振掃描可以提供清晰、立體的結(jié)構(gòu)圖像，能清楚地區(qū)分腦白質(zhì)、灰質(zhì)、腦脊液等。常規(guī)磁共振成像法在臨床應用最為廣泛，可明確大腦內(nèi)結(jié)構(gòu)異常，是一種能有效找到癲癇病因的方法，如腦腫瘤、灰質(zhì)異位、外傷等。研究表明，大部分癲癇患者MRI掃描可出現(xiàn)形態(tài)學異常(萎縮或是高信號異常)。顳葉癲癇是一種常見的癲癇類型,大樣本數(shù)據(jù)調(diào)查顯示顳葉癲癇病人表現(xiàn)為海馬硬化[4],近年來國際上利用磁共振圖像對顳葉癲癇患者海馬體積的測量已成為公認的能很好的顯示海馬病變的方法。因許多癲癇病人只存在功能和代謝的改變，尚未出現(xiàn)形態(tài)學變化，所以常規(guī)磁共振掃描也有其自身的局限性。

2 擴散加權(quán)成像(DWI)和擴散張量成像(DTI)

擴散加權(quán)成像(DWI)和擴散張量成像(DTI)[5]都是利用水分子布朗運動原理，從分子水平反映癲癇所致腦組織代謝和生理變化。癲癇病灶在癲癇發(fā)作時引起腦組織細胞代謝發(fā)生了變化，引起局部水分子擴散程度的改變，在磁共振上反映出彌散信號也隨之變化。DTI 白質(zhì)束成像是在擴散張量成像基礎上發(fā)展而來， 是目前公認的能無創(chuàng)地顯示腦白質(zhì)纖維束損害的一種有效方法[6]。國外一項研究顯示，伴有精神癥狀的顳葉癲癇患者與不伴有精神癥狀的顳葉癲癇患者相比，腦白質(zhì)發(fā)生了細微的變化。目前受到DTI 技術(shù)水平的制約，取得的圖像易受渦流和磁敏感效應的干擾，想要將DTI 廣泛地應用于癲癇的臨床還需要將圖像及數(shù)據(jù)處理技術(shù)進一步完善。

3 血氧水平依賴的功能磁共振成像(BOLD-fMRI)

血氧水平依賴的功能磁共振成像屬于功能磁共振檢查方法中的其中一種，是通過測量大腦內(nèi)去氧血紅蛋白濃度的變化來反映人腦活動的一種檢測手段。因其具有成像快，分辨率高，安全無創(chuàng)等優(yōu)點，目前廣泛用于癲癇外科術(shù)前定側(cè)定位領域。近年來，有些學者將敏感性強的腦電圖檢查，空間分辨力高的血氧水平依賴的功能磁共振成像結(jié)合起來[7]，同時進行檢查，大大的提高了癲癇患者的診斷。EEG-fMRI 檢查可直觀獲得發(fā)作期癲癇樣活動的血氧水平依賴性反應，更有助于致癇灶定位，不僅可以為術(shù)前評估提供幫助，也可以用來手術(shù)后隨訪觀察、優(yōu)化治療方案。fMRI 的分析比較復雜，需專業(yè)人員處理如不同腦區(qū)的任務設計、數(shù)據(jù)采集及分析等[8]，臨床上尚未普及，由此可見， fMRI 對癲癇研究具有一定的潛在應用前景。

4 磁共振波譜

MRS是一種新型功能影像學檢查方法，無需注射外源性放射性核素，利用外加磁場激發(fā)研究對象組織內(nèi)部原子核產(chǎn)生磁共振信號，再將其轉(zhuǎn)化成波譜，通過質(zhì)子像反映不同腦區(qū)能量代謝變化情況[9]。研究表明，癲癇發(fā)作時癲癇病灶及相關區(qū)域能量代謝發(fā)生了相應變化，MRS正是可以測出選區(qū)域定局部腦組織中的幾種與癲癇密切相關的代謝物濃度變化。這些代謝物N-乙酰天門冬氨酸( N-acetyl aspar-tic acid，NAA)、膽堿( choline，CHO)肌酸(creatine，CR)等是最常見與致癇灶密切相關的代謝物質(zhì)[10]。車春暉[11]等研究發(fā)現(xiàn)50余例顳葉癲癇患者中的絕大部分人雙側(cè)海馬NAA/(Cho+Gr)值較正常人群下降，且病灶側(cè)下降程度更大。MRS對常規(guī)磁共振陰性的顳葉癲癇患者進行定側(cè)定位頗有幫助。磁共振波譜測得代謝異常的范圍往往比MRI結(jié)構(gòu)性病變范圍大，時間上也優(yōu)先于結(jié)構(gòu)變化，因此是研究癲癇較為敏感的一種方法。

5 動脈自旋標記成像技術(shù)

動脈自旋標記成像技術(shù)(3D-ASL)是近年來興起的一種新型地測量腦血流量磁共振檢查手段，通過標記血液中的氫原子作為內(nèi)源性對比劑,能夠無創(chuàng)地定量檢測到的腦血流量(CBF)值，具有簡單易行，無損無輻射、空間分辨力高、可重復性好等特點[12]。腦組織的營養(yǎng)供應、代謝離不開腦血流的供給，因此腦功能與腦灌注關系極為密切。上世紀90年代，國外學者利用ASL技術(shù)成功的觀察到內(nèi)側(cè)顳葉癲癇病人雙側(cè)顳葉內(nèi)側(cè)灌注的不對稱現(xiàn)象[13]。國外研究顯示ASL與fMRI、PET等方法在對全面性強直陣攣發(fā)作的癲癇患者顯示信號異常腦區(qū)基本一致[14]。以上臨床研究均表明ASL是可用于定側(cè)和定量觀察顳葉癲癇的可靠方法。ASL不需外源性對比劑或示蹤劑即能獲得局部血流灌注圖像，特別適用于對患者(尤其是兒童)進行重復檢查、隨訪及治療后評估。國外學者[15]等對同一癲癇患者于癲癇發(fā)作后立即行ASL并跟蹤隨訪，發(fā)現(xiàn)急性發(fā)作時癲癇灶呈現(xiàn)高信號，一周后該區(qū)域逐漸呈現(xiàn)低信號，可能因為癲癇發(fā)作早期致癇區(qū)神經(jīng)元過度興奮發(fā)生代謝、功能改變導致局部血流增高，隨著病程延長，局部神經(jīng)元缺失和皮質(zhì)萎縮嚴重故出現(xiàn)局部血流減少[16]。此研究提示ASL在癲癇隨訪評估方面具有潛在優(yōu)勢，目前國內(nèi)外對癲癇患者的評估隨訪研究較少，相信隨著技術(shù)進步和研究的逐步深入，相信ASL在癲癇疾病研究中會有廣泛的應用前景[17]。

總而言之，隨著影像學技術(shù)的飛速發(fā)展，磁共振各項技術(shù)在癲癇的應用中取得了巨大的發(fā)展并顯示了巨大的潛力。磁共振技術(shù)不但能在常規(guī)檢查中顯示癲癇病灶結(jié)構(gòu)的改變， 還能由DWI和DTI 提供癲癇病灶所致的病理變化， 由MRS呈現(xiàn)病灶的代謝改變， 由fMRI、ASL反映致癇灶的血流灌注變化等多種信息[18]， 相信在不久的將來，這些磁共振技術(shù)的聯(lián)合使用將為癲癇的診斷、定側(cè)定位、制定治療方案、判斷預后和評估隨訪帶提供有效的途徑， 進一步提高癲癇的診治水平不斷。相信隨著技術(shù)進步和研究的逐步深入，磁共振必將在癲癇疾病方面應用越來越廣泛。

[1]解學孔.癲癇病學[M] .北京:人民衛(wèi)生出版社, 2000:382.

[2]Wagner K，Hader C，Metternich B，et al. Who needs a wada test present clinical indications for amobarbital procedures[J]. Neurol Neurosurg Psychiatry，2012，83(5)：503 -509.

[3]肖翔,吳元魁.MRI新技術(shù)在癲癇中的應用進展[J] .磁共振成像, 2013,4(1)64:70.

[4]朱光斌,姜蘇明.癲癇的影像學研究進展[ J].醫(yī)學影像學雜志, 2004,14(3)233:235.

[5]賈文宵，陳敏.磁共振功能成像臨床應用[M].北京:人民軍醫(yī)出版社, 2012:022.

[6]Rugg-Gunn FJ，Eriksson SH，Symms MR，et al. Diffusion tensor imaging in refractory epilepsy[J]. Lancet，2002，359(9319)：1748-1751．

[7]Krakow k，Woermann FG,Symms MR，etal．EEG-triggered Functional MRI of interictal epileptiform activity in patients with partial seizures [J].Brain,1999,122(Pt9):1679-1688.

[8]吳新生，張志強, 盧光明，等. 局灶性癲癇發(fā)作期的功能磁共振成像的研究[J].醫(yī)學研究生學報, 2008,21(11)1164:1167.

[9]王怡,黎海濤,李露斯,等.特發(fā)性全面性強直陣攣發(fā)作癲癇磁共振波譜改變的臨床意義[J].重慶醫(yī)學,2007,36(17)：1739-1740.

[10]陳青,張敬軍.腦影像學檢查在癲癇診治中的應用[J].泰山醫(yī)學院學報,2015,35(7)：836-840.

[11]車春暉,白亮,黃華品,等.顳葉癲癇海馬硬化定側(cè)的質(zhì)子磁共振波譜研究.福建醫(yī)科大學學報,2013,47(6)：358-361.

[12]郭超,鄭罡,陳春曉,等.基于 ASL 磁共振成像的內(nèi)層顳葉癲癇患者腦功能與結(jié)構(gòu)變化研究[J].生物物理學報,2011,27(11):975-983.

[13]Robots DA, Dctrc JA, Bolingcr L, et al. Quantitative magnetic resonance imaging of human brain perfusion at 1.5 T using steady-state inversion of arterial water [J]. Proc Natl Acad Sci USA, 1994, 91:33-37.

[14]尹航, 劉鵬飛. 動脈自旋標記技術(shù)在成人腦部疾病中的應用研究進展[J]. 山東醫(yī)藥, 2015, 55(8): 101-103.

[15] Pizzini? F, Farace P?, Zanoni?T, et al. Pulsed-arterial-spin-labeling perfusion 3T MRI following single seizure: a first case report study [J]. Epilepsy Research,2008,81(2-3):225-227.

[16]Storti SF, Boscolo GI, Del FA, et al.Combining ESI, ASL and PET for quantitative assessment of drug-resistant focal epilepsy [J]. Neuroimage, 2014, 102: 49-59.

[17]郭小琴,趙斌,王光彬.動脈自旋標記技術(shù)在內(nèi)側(cè)顳葉癲癇中的應用進展[J]. 中國醫(yī)學影像技術(shù), 2014, 30(4): 627-630.

[18]祝玲,劉詩翔.癲癇病灶定位診斷的研究進展[J]. 中國醫(yī)療前沿, 2010, 5(5): 15-17.