癲癇的神經(jīng)影像學(xué)診斷

癲癇是由已知或未知原因引起的。腦神經(jīng)的金元功能高度同步，通常由異常的異常放電引起。其特點(diǎn)是反復(fù)、攻擊、短暫和僵硬的中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙。近年來(lái),MRI技術(shù)隨著硬件設(shè)備的改進(jìn)及軟件技術(shù)的開(kāi)發(fā)得到迅速發(fā)展。MR擴(kuò)散成像技術(shù)、MR波譜(MRspetroscopy,MRS)分析、功能MRI(fMRI)等新技術(shù)在癲癇中的應(yīng)用克服了常規(guī)MRI技術(shù)的局限性,可從分子水平、生化代謝、神經(jīng)電生理等多角度反映癲癇的病理生理改變,進(jìn)一步加深了對(duì)癲癇發(fā)病機(jī)制的理解,提高了對(duì)病灶的定側(cè)、定位診斷,有助于手術(shù)的順利進(jìn)行,改善了患者的預(yù)后。筆者就MRI新技術(shù)在癲癇中的應(yīng)用情況進(jìn)行綜述。1dti檢查擴(kuò)散成像技術(shù)包括擴(kuò)散加權(quán)成像(DWI)和擴(kuò)散張量成像(DTI),是反映人體活體組織空間組成信息及病理狀態(tài)下各組織成分之間水分子交換功能狀況的檢查方法,可以顯示癲癇所導(dǎo)致的腦組織代謝和生理變化。1.1tle癲癇病理所見(jiàn)DWI是依賴水分子運(yùn)動(dòng)的成像技術(shù),主要參數(shù)為表觀擴(kuò)散系數(shù)(ADC),ADC是把影響水分子運(yùn)動(dòng)的多種因素疊加起來(lái)形成的觀察值,反映分子整體的擴(kuò)散水平和擴(kuò)散阻力情況。ADC值越高,表示組織內(nèi)所含自由水分子越多,擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)越強(qiáng),在DWI上表現(xiàn)為低信號(hào),反之亦然。與常規(guī)MRI相比,DWI不僅能夠早期發(fā)現(xiàn)病變,而且可提供更多組織病理學(xué)方面的信息。常規(guī)MRI不能明確顯示海馬硬化,而ADC值可以作為顳葉癲癇(temporallobeepilepsy,TLE)致癇灶的敏感指標(biāo),對(duì)癲癇灶有定側(cè)診斷價(jià)值。張泉等對(duì)42例TLE患者和32名健康志愿者行常規(guī)MRI和DWI檢查,定量測(cè)定雙側(cè)海馬ADC值,并比較兩者ADC值的不對(duì)稱指數(shù)(AIADC)。結(jié)果表明DWI可反映TLE患者的海馬擴(kuò)散變化,ADC值升高、AIADC增大可作為T(mén)LE病灶定側(cè)診斷的有效依據(jù)。Lee等對(duì)20例TLE患者的DWI分析發(fā)現(xiàn)癲癇間期ADC值對(duì)病灶定側(cè)的正確率高達(dá)100%,但認(rèn)為把ADC值增高作為T(mén)LE的診斷標(biāo)準(zhǔn)并不合適,因?yàn)锳DC值增高不只限于患側(cè),對(duì)側(cè)亦有ADC值增高,并認(rèn)為這反映了癲癇活動(dòng)由患側(cè)向?qū)?cè)傳播。有研究顯示,癲癇發(fā)作后早期患側(cè)海馬ADC值減低,發(fā)作間期ADC值升高。癲癇發(fā)作后早期ADC值減低可能有以下機(jī)制:(1)Na+/K+泵功能衰竭,Na+由細(xì)胞外向細(xì)胞內(nèi)攝取增加,伴發(fā)水分內(nèi)流增多,引起細(xì)胞毒性水腫。(2)興奮性氨基酸如谷氨酸鹽釋放增加,致Ca+內(nèi)流增加,直接引起神經(jīng)毒性作用,損傷神經(jīng)細(xì)胞。1.2dti檢查及發(fā)現(xiàn)DTI由DWI發(fā)展而來(lái),是基于水分子擴(kuò)散的各向異性原理,能定量分析水分子在三維空間擴(kuò)散的量度與方向性,是無(wú)創(chuàng)、活體地反映人體組織在生理及病理狀態(tài)下水分子擴(kuò)散特征的技術(shù),也是目前惟一能無(wú)創(chuàng)地在活體研究腦白質(zhì)微結(jié)構(gòu)的MRI技術(shù)。主要參數(shù)有平均擴(kuò)散率(meandiffusivity,MD)和部分各向異性(fractionalanisotropy,FA)。MD值反映了水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的快慢,為各個(gè)方向擴(kuò)散大小的平均值,常用平均擴(kuò)散系數(shù)(averagediffusioncoefficient,DCavg)和ADC表示。FA值則描述了各向異性的程度,為擴(kuò)散各向異性與整個(gè)擴(kuò)散的比值,取值范圍為0~1,0表示最小各向異性,1表示最大各向異性。癲癇患者致癇區(qū)腦組織DTI檢查一般表現(xiàn)為MD值增高,FA值降低。由于DTI技術(shù)采用了更多方向的擴(kuò)散梯度,其對(duì)水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的描述較DWI更準(zhǔn)確,在癲癇灶的檢出方面較常規(guī)MRI敏感,可提供常規(guī)MRI檢查不能發(fā)現(xiàn)的信息。對(duì)于隱源性癲癇或常規(guī)MRI檢查陰性的癲癇患者,DTI可發(fā)現(xiàn)腦組織微結(jié)構(gòu)的異常改變。張紅菊等對(duì)常規(guī)MRI陰性的額葉癲癇患者行DTI檢查,發(fā)現(xiàn)患者額葉皮層下白質(zhì)、胼胝體膝部區(qū)域的DCavg值顯著高于正常人,皮層下白質(zhì)的FA值顯著低于正常人,胼胝體膝部的FA值與正常人無(wú)差異,提示常規(guī)MRI陰性的額葉癲癇患者存在額葉的隱匿性損害,并認(rèn)為DCavg值對(duì)于確定隱源性致癇灶比FA值更敏感。許多學(xué)者的研究表明DTI發(fā)現(xiàn)TLE患者的病灶不僅局限于同側(cè)顳葉,還存在于顳葉外的廣泛腦區(qū)。Focke等對(duì)伴海馬硬化的TLE患者的研究表明DTI能發(fā)現(xiàn)同側(cè)顳葉、邊緣系統(tǒng)和弓狀束的廣泛改變,對(duì)側(cè)的顳葉和額葉也受到了一定的累及。Kim等則發(fā)現(xiàn)TLE患者胼胝體壓部的FA值減小,擴(kuò)散系數(shù)λ1減小,λ2和λ3增加,提示TLE患者的病理改變累及到胼胝體體部,癇性發(fā)作引起的繼發(fā)性損害可能沿著胼胝體方向造成繼發(fā)性腦白質(zhì)變性,這可能是TLE發(fā)作的潛在傳播路徑。這些研究均表明,TLE患者存在致癇灶和致癇灶以外的損害,廣泛的腦白質(zhì)異常可能與癇性放電引起神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)異常有關(guān)。近年來(lái),擴(kuò)散張量可視化成像成為了新的研究熱點(diǎn),DTI白質(zhì)束成像(DTItractography,DTIT)是利用擴(kuò)散張量數(shù)據(jù),無(wú)創(chuàng)地活體顯示腦白質(zhì)纖維束的一種成像方法。Ahmadi等對(duì)TLE患者的白質(zhì)纖維素進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)患者白質(zhì)纖維素的FA值廣泛減低,在致癇側(cè)更為明顯,并且左側(cè)TLE患者的擴(kuò)散變化較右側(cè)TLE患者的擴(kuò)散變化大,認(rèn)為DTIT對(duì)術(shù)前確定TLE患者癲癇灶的偏側(cè)優(yōu)勢(shì)有重要作用,能為外科手術(shù)定位和制定切除策略提供可靠依據(jù)。Diehl等對(duì)3例顳枕部皮質(zhì)發(fā)育異常所致局灶性癲癇患者的研究認(rèn)為DTIT為發(fā)現(xiàn)伴有皮質(zhì)發(fā)育異常的白質(zhì)改變提供了補(bǔ)充信息,有助于解釋癲癇發(fā)作的傳播模式,同時(shí)也為觀察患者病情變化提供了可重復(fù)且無(wú)創(chuàng)的方法。目前,DTI技術(shù)仍存在一定的缺陷,如圖像易受渦流和磁敏感效應(yīng)的影響而變形,尤其在接近顱底部時(shí)更明顯,但隨著DTI研究的深入開(kāi)展,掃描及數(shù)據(jù)后處理技術(shù)的不斷完善,DTI將更廣泛地應(yīng)用于癲癇的臨床與研究中。2致癇灶與naa/sars的關(guān)系MRS是利用MR現(xiàn)象和化學(xué)移位作用,進(jìn)行系列特定原子核及其化合物定量分析的方法。它采用與常規(guī)MRI相同的物理原理采集圖像,但在數(shù)據(jù)處理、顯示及分析方法上不同,它是將按時(shí)間域分布的函數(shù)轉(zhuǎn)變成按頻率域分布的譜線。MRS是目前惟一無(wú)創(chuàng)活體顯示組織代謝的影像學(xué)檢查方法,能早期從分子水平反映癲癇灶細(xì)胞生化和代謝狀態(tài)的改變,尤在癲癇中應(yīng)用廣泛。可用于MRS檢查的原子核主要包括1H、31P、13C、19F、23Na、15N等,但只有1H和31P在活體內(nèi)具有足夠高的濃度能進(jìn)行常規(guī)的臨床評(píng)定,1H-MRS以其天然含量豐富、良好的空間分辨率、技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)在臨床應(yīng)用最多。氫質(zhì)子波譜測(cè)定的常見(jiàn)物質(zhì)有乙酰天冬氨酸類(NAA)、肌酸/磷酸肌酸類(Cr)、膽堿/磷酸膽堿類(Cho)、乳酸(Lac)和谷氨酰胺及谷氨酸復(fù)合物(Glx)等。NAA峰值位于波譜曲線2.02ppm處,為1H-MRS最主要的波峰,它廣泛存在于神經(jīng)元和軸突的線粒體內(nèi),反映神經(jīng)元數(shù)量,被認(rèn)為是神經(jīng)元的標(biāo)志,在神經(jīng)元受到破壞時(shí),其濃度降低。Cr位于3.0ppm處,是能量代謝中高能磷酸鍵的緩沖儲(chǔ)備物,其改變反映能量代謝的變化,由于其分布相對(duì)恒定,在波譜分析中用作參照物。Cho位于3.2ppm處,是細(xì)胞膜磷脂代謝的成分之一,參與磷脂的合成、分解代謝和髓鞘的形成,其改變反映膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量的變化。Lac位于1.32ppm處,是糖酵解的終產(chǎn)物,它的出現(xiàn)提示有氧呼吸不再有效進(jìn)行。Glx位于2.2~2.4ppm處,是一種興奮性氨基酸,存在于神經(jīng)元及神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞中,它在癲癇發(fā)作期峰值增高,在研究病理生理改變方面占有重要的地位。由于受T1、T2弛豫效應(yīng)的影響,很難將信號(hào)強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為代謝物的絕對(duì)濃度值,所以常以比值代替,國(guó)內(nèi)外都以NAA/(Cho+Cr)比值作為參考標(biāo)準(zhǔn),NAA/(Cho+Cr)比值減小反映了神經(jīng)元缺失或膠質(zhì)增生。通常以NAA/(Cho+Cr)比值<0.70或0.72和雙側(cè)NAA/(Cho+Cr)比值的差值>0.05~0.07作為T(mén)LE的定側(cè)診斷標(biāo)準(zhǔn)。一般癲癇患者患側(cè)的NAA/Cr、NAA/Cho、NAA/(Cho+Cr)值均低于對(duì)側(cè)和正常人,Cho/NAA、Cr/NAA值高于對(duì)側(cè)和正常人,提示患側(cè)神經(jīng)元的線粒體代謝功能障礙或膠質(zhì)細(xì)胞增生。常規(guī)MRI通常無(wú)法顯示早期微小組織結(jié)構(gòu)的變化,只有當(dāng)疾病進(jìn)展、病變顯著,神經(jīng)元丟失超過(guò)50%,才可能表現(xiàn)出形態(tài)學(xué)的異常。而1H-MRS卻可以及時(shí)檢測(cè)到早期的組織細(xì)胞代謝變化。在TLE中,1H-MRS能較常規(guī)MRI發(fā)現(xiàn)更多的雙側(cè)病變,文獻(xiàn)報(bào)道約有40%~50%的TLE患者存在雙側(cè)NAA/(Cho+Cr)比值下降,這與活檢發(fā)現(xiàn)大多TLE患者存在雙側(cè)海馬病變相一致,其發(fā)生的機(jī)制尚不清楚,王志群等認(rèn)為,可能是源自一側(cè)癲癇灶的異常放電經(jīng)海馬聯(lián)合和前連合到對(duì)側(cè)海馬和杏仁核,從而引起對(duì)側(cè)腦組織的異常,使神經(jīng)遞質(zhì)失衡,細(xì)胞丟失。但對(duì)側(cè)代謝異常的程度較癲癇病灶側(cè)輕,且對(duì)側(cè)NAA含量減少是可逆性的,表現(xiàn)為一過(guò)性的神經(jīng)元功能障礙。在致癇灶的定位上,MRS也顯示出了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),是進(jìn)行癲癇術(shù)前評(píng)價(jià)的重要檢查方法。Vermathen等對(duì)11例內(nèi)側(cè)顳葉癲癇患者(mesialtemporallobeepilepsy,mTLE)和13例健康志愿者行多體素MRS分析,發(fā)現(xiàn)患側(cè)組海馬的NAA/(Cho+Cr)比值明顯減低,與對(duì)側(cè)組及正常組比較有顯著性差異。王娟等對(duì)16例TLE患者術(shù)前的1H-MRS與正電子發(fā)射斷層掃描(PET/CT)、EEG及術(shù)后病理進(jìn)行對(duì)照研究,結(jié)果1H-MRS顯示患者中的5例為單側(cè)異常,11例為雙側(cè)異常,14例可確定異常側(cè),定位敏感度為87%,并與EEG、PET和病理改變有較好的對(duì)應(yīng)性,說(shuō)明1H-MRS能為術(shù)前致癇灶的定位提供可靠依據(jù)。一般的影像學(xué)檢查對(duì)非顳葉區(qū)致癇灶的定位有限,但1H-MRS可敏感反映出非顳葉區(qū)的神經(jīng)元缺失,為非TLE癲癇患者提供有價(jià)值的術(shù)前定位信息。Simister等對(duì)特發(fā)性全身性癲癇(idiopathicgeneralizedepilepsy,IGE)的研究發(fā)現(xiàn)IGE患者額葉的Glx升高,NAA降低,Glx/NAA比值和Glx/Ins比值均升高,認(rèn)為IGE與雙側(cè)額葉的代謝異常相關(guān)。癇性發(fā)作的嚴(yán)重程度是臨床評(píng)估癲癇病情以及抗癲癇治療效果的重要依據(jù)之一,MRS能較好地反映癲癇發(fā)作的嚴(yán)重程度,是癲癇患者術(shù)前評(píng)價(jià)的有效方法。Hammen等對(duì)14例mTLE患者的研究認(rèn)為,NAA值與腦電圖(EEG)在發(fā)作間期的癇樣放電(interictalepiletiformdischarges,IDEs)程度呈顯著負(fù)相關(guān),Cr水平與癲癇發(fā)作癥狀的持續(xù)時(shí)間呈顯著正相關(guān),NAA的減低提示神經(jīng)功能障礙,Cr的增高反映神經(jīng)膠質(zhì)增生。王怡等對(duì)10例診斷明確的IGE患者進(jìn)行質(zhì)子波譜半定量分析,并用NHS3量表(該量表用于癲癇患者手術(shù)前后的評(píng)分)對(duì)病情程度進(jìn)行量化評(píng)分,結(jié)果顯示NAA/(Cho+Cr)值下降與病情程度相平行,說(shuō)明MRS能早期、準(zhǔn)確地反映IGE患者發(fā)作造成的腦損傷,NHS3量表評(píng)分與NAA/(Cho+Cr)值能一致反映癇性腦損傷的嚴(yán)重程度。此外,MRS對(duì)抗癲癇藥物臨床效果的評(píng)估有重要價(jià)值。由于γ-氨基丁酸(GABA)減少是癲癇的發(fā)病機(jī)制之一,許多抗癲癇藥物通過(guò)減少GABA的細(xì)胞外攝取量,阻斷GABA的降解或提高GABA受體的活性而產(chǎn)生療效,1H-MRS通過(guò)測(cè)定活體腦組織中GABA濃度及藥物治療后GABA含量的變化,可以評(píng)價(jià)某些新的抗癲癇藥物的臨床療效,并合理地選擇給藥方式及調(diào)整劑量。Errante等比較了氨已烯酸和加巴噴丁這2種抗癲癇藥物的療效,發(fā)現(xiàn)氨已烯酸能使人腦新皮層細(xì)胞內(nèi)的GABA濃度增加62%,而加巴噴丁則使GABA濃度增加13%。MRS是一種有效、敏感的檢測(cè)癲癇灶的方法,有很高的潛在價(jià)值。它可直接在活體測(cè)定病灶處神經(jīng)遞質(zhì)的異常,為臨床用藥指導(dǎo)和監(jiān)測(cè)提供更準(zhǔn)確的依據(jù),為術(shù)前定位、定側(cè)、篩選合適手術(shù)患者及術(shù)后評(píng)價(jià)提供更多的信息。相信隨著更高場(chǎng)強(qiáng)MR設(shè)備的應(yīng)用,MRS將會(huì)對(duì)癲癇的診斷發(fā)揮更重要的作用。3灌注加權(quán)成像與血氧水平依賴fMRI是一項(xiàng)新興的神經(jīng)影像學(xué)成像技術(shù),有無(wú)創(chuàng)、無(wú)放射、可重復(fù)、相對(duì)高時(shí)空分辨率、易定位、高信噪比等優(yōu)點(diǎn)。廣義的fMRI包括腦血流測(cè)定技術(shù)、腦代謝測(cè)定技術(shù)、神經(jīng)纖維示蹤技術(shù)三類,其中腦血流測(cè)定技術(shù)包括灌注加權(quán)成像與血氧水平依賴(BOLD)成像,目前以測(cè)量相對(duì)信號(hào)的BOLDfMRI(BOLD-fMRI)技術(shù)應(yīng)用最為廣泛。血流動(dòng)力學(xué)變化與腦神經(jīng)活動(dòng)之間存在著密切聯(lián)系,當(dāng)神經(jīng)元異常興奮時(shí),異常腦電活動(dòng)引起腦血流量顯著增加,同時(shí)耗氧量也增加,其綜合效應(yīng)是局部血液氧含量增加,去氧血紅蛋白的含量相對(duì)減低,后者是順磁性物質(zhì),可產(chǎn)生橫向磁化弛豫時(shí)間(T2)縮短效應(yīng),它的含量降低引起T2WI信號(hào)增強(qiáng),也就是神經(jīng)元的異常興奮能引起局部T2WI信號(hào)增強(qiáng),從而獲得相應(yīng)激活腦區(qū)的功能成像;反之,T2WI信號(hào)也能相對(duì)地反映局部神經(jīng)元活動(dòng)水平,信號(hào)的改變程度與磁場(chǎng)強(qiáng)度成正比,這就是BOLD效應(yīng)的基本原理和生理基礎(chǔ)。3.1非經(jīng)典語(yǔ)言側(cè)化的非典型語(yǔ)言區(qū)重組fMRI對(duì)語(yǔ)言功能有良好的定側(cè)定位作用,并能評(píng)價(jià)語(yǔ)言區(qū)的重組和塑性。Arora等對(duì)40例癲癇患者分別進(jìn)行了語(yǔ)言映射fMRI(包括閱讀理解、聽(tīng)力理解和言語(yǔ)流暢性任務(wù))檢查和Wada試驗(yàn)(又稱頸內(nèi)動(dòng)脈阿米妥鈉試驗(yàn),是癲癇手術(shù)前判斷大腦優(yōu)勢(shì)半球的一種有創(chuàng)檢查),結(jié)果顯示fM-RI定側(cè)語(yǔ)言功能區(qū)與Wada實(shí)驗(yàn)的符合率為91.3%,顯示了很好的一致性,說(shuō)明fMRI能進(jìn)行語(yǔ)言定側(cè)的臨床應(yīng)用。研究表明,典型的語(yǔ)言相關(guān)腦區(qū)呈左側(cè)化分布,對(duì)于癲癇患者,語(yǔ)言側(cè)化的非經(jīng)典分布(雙側(cè)及右側(cè)化)情況明顯升高。Brázdil等對(duì)13例左側(cè)TLE患者的研究顯示,在左側(cè)優(yōu)勢(shì)半球起源的癲癇中,發(fā)病年齡與語(yǔ)言區(qū)側(cè)化程度密切相關(guān),發(fā)病年齡越早,語(yǔ)言優(yōu)勢(shì)半球越不典型或更容易側(cè)化到右側(cè),從而證實(shí)了患者語(yǔ)言相關(guān)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的功能重組。聯(lián)合應(yīng)用MRI各項(xiàng)新技術(shù)可提供更多有關(guān)語(yǔ)言認(rèn)知的信息,Briellmann等對(duì)9例枕葉癲癇患者進(jìn)行fMRI和DTI研究,發(fā)現(xiàn)2例存在非典型語(yǔ)言側(cè)化,并且都存在左側(cè)顳葉DTI的異常;而其余7例典型語(yǔ)言側(cè)化的患者都無(wú)明顯的DTI異常改變。由此推斷,白質(zhì)纖維束的異?？赡苁前d癇患者語(yǔ)言區(qū)重組和塑形的內(nèi)在基礎(chǔ)。上述研究表明,術(shù)前對(duì)語(yǔ)言區(qū)進(jìn)行精確的fMRI定位,有助于避免在術(shù)中損傷腦功能區(qū),減少術(shù)后語(yǔ)言功能損害,提高手術(shù)的療效。fMRI還可對(duì)記憶功能進(jìn)行評(píng)價(jià)。Janszky等對(duì)16例右側(cè)mTLE患者的fMRI記憶激活實(shí)驗(yàn)顯示,記憶激活的不對(duì)稱指數(shù)與術(shù)后記憶功能有較好的相關(guān)性,右內(nèi)顳葉激活的減低與右前顳葉切除術(shù)后良好的記憶功能相關(guān),并認(rèn)為fMRI記憶激活方法能夠取代侵入性的Wada測(cè)試。Vannest等對(duì)23例癲癇患者(11例左側(cè)癲癇,12例右側(cè)癲癇)和10例健康志愿者行場(chǎng)景編碼的fMRI檢查,計(jì)算3個(gè)ROI的記憶偏側(cè)指數(shù)(LIs),發(fā)現(xiàn)LIs與左內(nèi)側(cè)顳葉fMRI的激活呈正相關(guān),而與發(fā)病年齡和發(fā)作持續(xù)時(shí)間無(wú)關(guān),說(shuō)明了內(nèi)側(cè)顳葉fMRI的激活能反映癲癇患者的記憶側(cè)化和記憶功能。還有研究認(rèn)為fMRI能夠在術(shù)前有效地預(yù)測(cè)術(shù)后記憶功能衰退的高風(fēng)險(xiǎn),從而為制定手術(shù)策略提供幫助。3.2神經(jīng)元自適應(yīng)識(shí)別bold信號(hào)隨時(shí)間變化的模型設(shè)計(jì)EEG和fMRI(EEG-fMRI)同步聯(lián)合成像是近年來(lái)迅速發(fā)展的神經(jīng)影像學(xué)技術(shù)。它利用EEG的高時(shí)間分辨率和fMRI的高空間分辨率,采用血流動(dòng)力學(xué)反應(yīng)函數(shù)(hemodynamicresponsefunction,HRF)模型來(lái)分析神經(jīng)元活動(dòng)和BOLD信號(hào)改變隨時(shí)間變化的關(guān)系,可在出現(xiàn)異常腦電圖的既定時(shí)刻,通過(guò)fMRI來(lái)檢測(cè)異常腦電活動(dòng)伴隨的BOLD信號(hào)改變出現(xiàn)的位置和范圍。EEG-fMRI的應(yīng)用有助于進(jìn)一步理解癲癇的發(fā)生和傳播機(jī)制,對(duì)癲癇灶定位和癲癇網(wǎng)絡(luò)連接的研究具有重要價(jià)值。3.2.1在臨床上的應(yīng)用相比其他術(shù)前評(píng)估致癇灶的方法,如發(fā)作期和發(fā)作間期EEG、SPECT、腦磁圖(MEG)、PET及顱內(nèi)腦電描記等,同步EEG-fMRI具有安全、對(duì)深部致癇灶敏感、可對(duì)單發(fā)或多發(fā)致癇灶進(jìn)行定位等優(yōu)勢(shì)。同步EEG-fMRI用于致癇灶定位的基本原理是將棘波發(fā)放視為神經(jīng)刺激,通過(guò)時(shí)間和空間的定位,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生棘波的腦區(qū)。朱建國(guó)等對(duì)11例局灶性癲癇患者行術(shù)前EEG-fMRI同步聯(lián)合檢查,結(jié)果10例患者均在原有病灶周圍發(fā)現(xiàn)明顯的fMRI信號(hào)激活區(qū),并與同步EEG檢查的IDEs區(qū)基本一致,術(shù)后病理證實(shí)病灶周圍存在導(dǎo)致癲癇發(fā)作的病理改變,術(shù)后隨訪證實(shí)所有患者均取得滿意的手術(shù)效果,認(rèn)為該技術(shù)可用于局灶性癲癇的術(shù)前定位。Zijlmans等對(duì)29例癲癇灶不明確或多灶起源的難治性癲癇患者進(jìn)行了EEG-fMRI研究,并提出了EEG-fMRI在癲癇外科的臨床應(yīng)用指征:(1)最佳適應(yīng)證是對(duì)顳葉以外癲癇和起源深度不明確的病例進(jìn)行癲癇起源定位;(2)對(duì)于多灶性癲癇起源的病例,該技術(shù)有可能證實(shí)多灶起源或單個(gè)病灶起源;(3)不相關(guān)的BOLD反應(yīng)可能缺乏臨床意義;(4)該技術(shù)可以指導(dǎo)顱內(nèi)電極放置;(5)對(duì)于沒(méi)有獲得顯著結(jié)果的病例,應(yīng)該進(jìn)一步評(píng)價(jià)其統(tǒng)計(jì)校正前的原始數(shù)據(jù)。3.2.2gsw放電與bold信號(hào)同步EEG-fMRI作為一種無(wú)創(chuàng)性的腦成像技術(shù),已廣泛用于全面性癲癇電活動(dòng)的研究。許多學(xué)者認(rèn)為,失神性癲癇發(fā)作與紋狀體-丘腦-皮質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的改變有關(guān),丘腦在失神發(fā)作的病理生理學(xué)機(jī)制中起到關(guān)鍵性作用。Moeller等研究了10例新近診斷的IGE兒童,其中6例于實(shí)驗(yàn)期間檢測(cè)到特征性的全身性棘慢波(generalizedspike-and-wave,GSW),相應(yīng)fMRI表現(xiàn)為雙側(cè)丘腦內(nèi)側(cè)BOLD信號(hào)升高,頂葉和額葉皮質(zhì)、楔前葉和尾狀核局部BOLD信號(hào)減低,反映了GSW放電與紋狀體-丘腦-皮質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的BOLD信號(hào)變化有關(guān),且不受年齡和治療因素的影響。張浩等對(duì)3例失神性癲癇兒童的研究發(fā)現(xiàn)患者雙側(cè)丘腦呈現(xiàn)顯著的激活信號(hào),而雙側(cè)頂下小葉、后扣帶回、前扣帶回、角回、顳中回等默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)(defaultmodenetwork,DMN)區(qū)域則呈現(xiàn)顯著的負(fù)激活,提示丘腦可能是失神性癲癇活動(dòng)的起源區(qū),而廣泛的皮層功能抑制則可能是失神性癲癇患者意識(shí)喪失的病理生理基礎(chǔ)。但也有研究認(rèn)為GSW放電的起源位于皮質(zhì)區(qū)而非丘腦,Szaflarski等應(yīng)用Granger因果分析方法研究了9例難治性IGE患者的失神發(fā)作,發(fā)現(xiàn)皮質(zhì)區(qū)BOLD反應(yīng)峰值先于丘腦,表現(xiàn)為由額葉至丘腦的有效性連接,認(rèn)為失神發(fā)作起源于額頂部的廣泛皮質(zhì)區(qū)。關(guān)于IGE的癇性電活動(dòng)是源于丘腦還是大腦皮層仍在爭(zhēng)論之中,有關(guān)其神經(jīng)解剖及神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)的異常仍無(wú)明確結(jié)論。同步EEG-fMRI同樣可用于部分性癲癇癇性放電相關(guān)的激活或負(fù)激活BOLD信號(hào)的研究。相關(guān)研究已顯示大多數(shù)局灶性癲癇存在間期IDEs相關(guān)的BOLD反應(yīng),包括正性激活、負(fù)性激活或兩者皆有,激活的位置可以位于病灶處、病灶周圍、病灶對(duì)側(cè)腦區(qū)或遠(yuǎn)隔皮質(zhì)。朱建國(guó)等對(duì)TLE的研究發(fā)現(xiàn)患者存在顳葉、邊緣系統(tǒng)和皮質(zhì)下結(jié)構(gòu)的正性激活或負(fù)性激活,認(rèn)為邊緣系統(tǒng)和皮層下結(jié)構(gòu)參與了IDEs的易化和傳播,長(zhǎng)期的異常放電會(huì)對(duì)癲癇患者的腦功能活動(dòng)產(chǎn)生影響。在癇性放電期間,強(qiáng)烈的刺激和神經(jīng)活動(dòng)可以解釋正性激活信號(hào),然而負(fù)性激活則難以解釋,其原理有待進(jìn)一步研究。3.3靜息態(tài)癲癇網(wǎng)絡(luò)功能連接分析方法近來(lái),rfMRI豐富了fMRI的研究的內(nèi)涵和手段,為探索腦在靜息狀態(tài)下的活動(dòng)機(jī)制和規(guī)律提供了新的思路。腦功能成像研究發(fā)現(xiàn),即使在靜息狀態(tài)下,大腦仍然存在著功能活動(dòng),即自發(fā)神經(jīng)元活動(dòng)(spontaneousneuronalactivity,SNA),這種自發(fā)放電總是伴隨著局部腦血流的增加出現(xiàn),局部腦血流的增加改變了血氧水平,進(jìn)而改變fMRI中的BOLD信號(hào)。大腦神經(jīng)元的自發(fā)放電在大腦功能連接區(qū)存在同步的低頻震蕩(low-frequencyfluctuations,LFF),表現(xiàn)出高度的時(shí)間一致性。功能連接(functionalconnectivity,Fc)就是檢測(cè)腦區(qū)之間BOLD信號(hào)波動(dòng)的時(shí)域相關(guān)性。如果區(qū)域之間的BOLD信號(hào)波動(dòng)表現(xiàn)出高度的時(shí)域相關(guān),可以認(rèn)為這些區(qū)域組成了一個(gè)緊密相關(guān)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。目前,Fc-fMRI已經(jīng)成為腦功能網(wǎng)絡(luò)連接研究中應(yīng)用最為廣泛的方法,它的重大發(fā)現(xiàn)之一就是DMN,也稱缺省模式網(wǎng)絡(luò)。腦DMN是正常人在清醒、無(wú)任務(wù)的靜息狀態(tài)下,大腦用來(lái)維持對(duì)內(nèi)外環(huán)境警覺(jué)監(jiān)測(cè)以及持續(xù)的情感認(rèn)知相互作用而表現(xiàn)出的高反應(yīng)腦區(qū),這些區(qū)域也反映出靜息的大腦存在低頻震蕩,并有組織地組成一個(gè)特定的功能性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。腦默認(rèn)功能網(wǎng)絡(luò)主要包括楔前葉(precuneus)/后扣帶回(posteriorcingulatedcortex,PCC)和腹側(cè)前扣帶回(ventralanteriorcingulatedcortex,vACC)/前額中分(medialprefrontalcortex,MPFC)等區(qū)域,它的生理基礎(chǔ)是靜息狀態(tài)腦代謝需求的波動(dòng)引起空間相互分離的腦區(qū)存在著時(shí)間上高度同步的自發(fā)低頻震蕩,其頻帶為0.01~0.08Hz,表現(xiàn)為低頻BOLD信號(hào)震蕩。除DMN外,靜息態(tài)時(shí)大腦還存在多種網(wǎng)絡(luò)系