擴(kuò)散峰度成像對常規(guī)MRI陰性顳葉癲癇的診斷價值

龔霞蓉，畢國力，王波，陳婧，雷云，吳昆華

云南省第一人民醫(yī)院磁共振科，云南昆明 650032；

顳葉癲癇是成人常見的局灶性癲癇類型，屬于難治性癲癇，其中20%～30%的顳葉癲癇患者常規(guī)MRI檢查表現(xiàn)為陰性[1]。Muhlhofer等[2]將這類起源于顳葉的無誘因反復(fù)發(fā)作且常規(guī) MRI檢查未見致癇性病灶的癲癇定義為常規(guī) MRI陰性顳葉癲癇，并認(rèn)為是顳葉癲癇的一個亞型，可能處于癲癇發(fā)作起始點(diǎn)，其組織微觀結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生改變，具有自身的致癇網(wǎng)絡(luò)；但由于病理改變較輕微，常規(guī)MRI無法捕捉這種改變。目前對于這類癲癇國內(nèi)報道不多，本研究擬通過擴(kuò)散峰度成像（diffusion kurtosis imaging，DKI）對常規(guī)MRI陰性的癲癇患者進(jìn)行研究，探討DKI對常規(guī)MRI陰性顳葉癲癇的診斷價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象 收集2014年5月—2016年5月云南省第一人民醫(yī)院收治的原發(fā)性癲癇患者17例，所有病例均經(jīng)神經(jīng)內(nèi)科醫(yī)師按照 2001年國際抗癲癇聯(lián)盟的診斷標(biāo)準(zhǔn)[3]診斷為原發(fā)性癲癇，其中男10例，女7例，年齡12～45歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：①右利手；②無神經(jīng)精神疾病、重要器官功能障礙病史；③動態(tài)腦電圖檢查結(jié)果為顳葉癲癇；④頭顱常規(guī)MRI檢查陰性。同時招募與癲癇組年齡及性別相匹配的17例正常志愿者作為對照組，其中男11例，女6例，均為右利手。本研究獲得醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)，所有受試者或其監(jiān)護(hù)人均知情并簽署知情同意書。

1.2 數(shù)據(jù)采集及圖像后處理 使用 GE HDXT 3.0T MR掃描儀，常規(guī)掃描排除顱腦器質(zhì)性病變。DKI掃描采用EPI序列，掃描參數(shù)：TR 6400 ms，TE 84.7 ms，層厚5.0 mm，層間距 0 mm，視野24 cm×24 cm，激勵次數(shù)1，矩陣128×128，掃描層數(shù)25層，梯度方向30個，b值分別為0、1000、2000 s/mm2。

采用SUN ADW 4.4工作站Functool軟件對擴(kuò)散峰度原始數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像后處理。分別獲得各向異性分?jǐn)?shù)（FA）、平均擴(kuò)散系數(shù)（MD）、平均峰度、平行峰度、垂直峰度。參考MRI平掃圖像，由1名主治醫(yī)師及1名副主任醫(yī)師共同閱片，將感興趣區(qū)置于雙側(cè)海馬進(jìn)行測量。感興趣區(qū)的形態(tài)與面積取決于被測區(qū)的形態(tài)和大小，以盡量減小容積效應(yīng)對各測量值的影響。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 17.0軟件。計量資料以±s表示；所有數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)分布檢驗及方差齊性檢驗；對照組雙側(cè)海馬各指標(biāo)比較采用配對t檢驗，癲癇組患側(cè)海馬、健側(cè)海馬及對照組海馬比較采用單因素方差分析，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義；組間兩兩比較采用Bonferroni法，Bonferroni法校正后P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

對照組雙側(cè)海馬的 DKI各指標(biāo)差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。與對照組相比，癲癇組患側(cè)海馬、健側(cè)海馬FA均下降，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；癲癇組患側(cè)海馬與健側(cè)海馬相比，DKI各指標(biāo)差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），見表1。

表1 癲癇組患側(cè)海馬、健側(cè)海馬與對照組海馬DKI各指標(biāo)比較（±s）

表1 癲癇組患側(cè)海馬、健側(cè)海馬與對照組海馬DKI各指標(biāo)比較（±s）

注：FA：各向異性分?jǐn)?shù)

FA 0.13±0.03 0.13±0.37 0.16±0.03 4.455 0.016平均峰度 0.47±0.06 0.51±0.05 0.52±0.13 0.456 0.456垂直峰度 0.41±0.05 0.44±0.07 0.49±0.12 2.778 0.072

3 討論

DKI是擴(kuò)散張量成像（diffusion tensor imaging，DTI）的一種延伸，它通過二階三維擴(kuò)散張量（等同于傳統(tǒng)的DTI）聯(lián)合四階三維峰態(tài)張量描述水分子擴(kuò)散的受限過程，反映不同組織內(nèi)水分子擴(kuò)散能力的差異。與DTI相比，DKI以非高斯分布為基礎(chǔ)，可同時獲得DTI及DKI的參數(shù)，準(zhǔn)確地對水分子的運(yùn)動進(jìn)行表述，并同時解決DTI無法解決的纖維交叉問題，可應(yīng)用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)多種疾病的研究[4-6]。

既往研究表明，DKI可反映癲癇患者神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)損傷的特點(diǎn)，較DTI可發(fā)現(xiàn)更多信息[6-7]。本研究發(fā)現(xiàn)，對于常規(guī)MRI陰性的顳葉癲癇患者，DKI亦可發(fā)現(xiàn)其微觀組織結(jié)構(gòu)的差異。本研究中，癲癇組患側(cè)海馬及健側(cè)海馬FA均明顯低于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義；而MD值差異無統(tǒng)計學(xué)意義，提示癲癇組患側(cè)海馬及健側(cè)海馬的神經(jīng)軸索均受損，髓鞘的完整性及纖維致密性下降，平行于軸索方向的水分子擴(kuò)散受限，其各向異性程度減低，與Liacu等[3]及Wieshmann等[8]采用DTI的研究結(jié)果一致。這是由于盡管海馬神經(jīng)元丟失，但不足以引起細(xì)胞外基質(zhì)明顯的水分子排列改變。FA下降與MD正常表明細(xì)胞組織的方向性丟失和細(xì)胞密度的完整。

本研究亦發(fā)現(xiàn)，癲癇組雙側(cè)海馬較對照組均出現(xiàn)FA值下降，癲癇組內(nèi)患側(cè)與健側(cè)海馬之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義，提示癲癇組雙側(cè)海馬的微觀組織結(jié)構(gòu)損傷無顯著差異，與Gao等[9]和宋雙雙等[10]的研究結(jié)果相互印證。本研究發(fā)現(xiàn)，無海馬硬化的顳葉癲癇患者海馬患側(cè)及健側(cè)均會出現(xiàn)代謝及微結(jié)構(gòu)的改變，這可能與患側(cè)海馬神經(jīng)元的過度放電通過海馬連合和前連合到達(dá)健側(cè)海馬，引起腦組織細(xì)胞損傷、丟失有關(guān)；但這一結(jié)論與包怡心[11]的研究結(jié)果不同，可能與兩者所選取的研究對象不同有關(guān)。本研究選取常規(guī)MRI陰性的顳葉癲癇患者；而包怡心[11]選取的研究對象還包括常規(guī) MRI陽性的癲癇患者，其患側(cè)海馬改變較明顯，故兩側(cè)海馬差異較大。

傳統(tǒng)認(rèn)為的海馬硬化型顳葉癲癇的病理改變主要是神經(jīng)元缺失及神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞增生，其 MRI表現(xiàn)是海馬萎縮及T2WI信號增高。本研究認(rèn)為，常規(guī)MRI陰性顳葉癲癇可能是海馬硬化型顳葉癲癇的初期改變。海馬硬化是一個逐漸發(fā)展的過程，早期存在發(fā)作起始點(diǎn)，盡管微觀結(jié)構(gòu)及其功能可能已經(jīng)發(fā)生改變，但不足以引起常規(guī) MRI的變化。樊子健等[12]及宋雙雙等[10]的研究表明，MRS可以發(fā)現(xiàn)其代謝改變，主要表現(xiàn)為NAA峰下降與神經(jīng)元缺失，而膠質(zhì)增生表現(xiàn)不明顯。本研究結(jié)果表明，DKI也可以早期發(fā)現(xiàn)這種微觀結(jié)構(gòu)及功能的改變，并觀察到海馬與對側(cè)海馬的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系。

總之，對于常規(guī)MRI陰性的顳葉癲癇患者，DKI可以發(fā)現(xiàn)患者腦組織微結(jié)構(gòu)的改變，并提供定量信息，有利于進(jìn)一步研究癲癇的病理生理改變，并對癲癇診斷提供一定的影像學(xué)依據(jù)。本研究存在一些不足之處，如樣本量較小等，后續(xù)研究中將增加樣本量，并進(jìn)行改進(jìn)和深入，進(jìn)一步提高研究的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。