脑影像学检查在癫痫诊治中的应用*

陈 青 张敬军

(1.泰山护理职业学院，山东泰安271000;2.泰山医学院附属医院神经内科，山东泰安271000)

脑影像学检查在癫痫诊治中的应用*

陈 青1张敬军2

(1.泰山护理职业学院，山东泰安271000;2.泰山医学院附属医院神经内科，山东泰安271000)

癫痫;定位;诊断

癫痫是神经科常见病多发病，癫痫的发病机制复杂尚未完全阐明，其中约20%是难治性或耐药性癫痫，明确致痫灶的定位定性是诊治癫痫的重要环节，也是国内外研究的重点及难点之一。近年来国内外影像学检查技术发展迅速，对癫痫病的认识及防治产生了积极的影响，很多脑影像学检查技术有助于致痫灶的定位定性，如脑电图(electroencephalography，EEG)、动态脑电图(ambulatory electroencephalography，AEEG)、视频脑电图(vedio electroencephalography，VEEG)、皮层脑电图(electrocorticogram，ECoG)、深部脑电图(deep electroencephalography，DEEG)、计算机断层扫描(computed tomography，CT)、磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)、核磁共振海马容积测量(magnetic resonance in hippocampal volume measurement)、功能性核磁共振成像(functional magnetic resonance imaging，fMRI)、磁共振波谱(MR spectroscopy，MRS)、脑磁图(magnetoencephalography，MEG)、磁源成像(magnetic source imaging，MSI)、单光子发射计算机断层扫描(single photon emission computerized tomography，SPECT)、正电子发射断层扫描(positron emission tomography，PET)、偶极子定位方法(Dipole localization method，DLM)等，这些脑影像学检查技术对认识癫痫的发病机制、精确致痫灶的定位定性及科学诊治具有重要价值。

1 脑电图

EEG是诊断癫痫最常用及经典的技术手段之一［1］，EEG在清醒状态下描记，一般有过度换气和睁闭眼诱发实验。缺点是癫痫发作短暂及无规律性，EEG描记时间短，对癫痫灶阳性检出率低。睡眠EEG阳性检出率可提高到50%～85%，2次睡眠EEG痫样放电阳性检出率可达85%，4次睡眠脑电图阳性检出率可高达92%。约4‰的正常人脑电图有棘波，其机制不清，可能与非痫性或一些系统性疾病有关，因此描记睡眠EEG有重要的诊断及鉴别诊断价值。

2 动态脑电图

AEEG是指患者24小时正常活动中进行脑电监测，又称动态EEG监测或脑电Holter，最早由英国Quy创立［2］。癫痫发作多是突发一过性，在EEG上的改变也多是发作性出现。AEEG可提供24 h日常工作中脑电图活动，可提高痫样放电检出率。AEEG有助于观察癫痫发作时电位频率特征和致痫灶波及的范围，在一定时间内癫痫波发放的数量及持续时间，特别是识别睡眠时亚临床发作型癫痫。经过一段时间诊治的癫痫病人，临床治疗效果如何，是否需要调整药物及剂量，是否终止治疗等，AEEG检查结果是临床医生判定疗效及调整方案的重要依据。缺点是AEEG异常时不知道癫痫患者发作情况，有时不易区别眼动伪迹、异常波与睡眠波。

3 视频脑电图

VEEG又称录像脑电图、闭路电视脑电图、长程视频影像监护等，此方法分为近距离和远距离两种［3］。VEEG是在常规现代化无纸脑电图机基础上，配备电视摄像及同步记录和回放系统。如果癫痫患者出现发作情况，可同步记录癫痫发作情况及EEG异常波改变。VEEG在长时程记录脑电活动的同时，能观察患者临床表现，对癫痫发作分类、诊断、鉴别诊断、治疗及癫痫综合征的诊治有重要价值［4］。缺点是VEEG记录的神经细胞外电信号，易受头皮、颅骨及脑组织等传导介质影响，导致脑电信号衰减及失真，从而影响致痫灶的精确定位。但对颞叶内侧癫痫患者，采用VEEG+蝶骨电极描记对致痫灶定位有一定优势。

根据脑电图导联数，VEEG分为32、64和128导视VEEG，据需要也可以制作更多导的VEEG;根据摄像头数，VEEG可分为单和双摄像头VEEG。目前多是双摄像头VEEG，一个拍摄局部，观察癫痫发作时细微动作，例如眨眼，咂嘴等，另一个拍摄患者全身，观察全身发作情况。单摄像头VEEG缺点是要么只看局部发作情况，要么只看全身发作情况，无法同时兼顾。

VEEG机质量的好坏主要取决于三个方面的因素:放大器、摄像系统和计算机系统。由于摄像机和计算机硬件迅速发展，所以摄像机和计算机硬件已经不是决定VEEG的关键因素。决定VEEG的重要因素是放大器的抗干扰能力和计算机的脑电图软件系统。

4 皮层脑电图

ECoG是应用皮层和(或)深部电极监测大脑一定区域痫样放电活动，有助于致痫灶定位及预测手术预后，在癫痫外科手术中具有十分重要的价值。由于没有头皮和颅骨影响，ECoG可以记录到普通EEG没有发现的癫痫波形，且癫痫波形和波幅没有明显的衰减和畸变，波幅高，时程短，癫痫波形范围比普通EEG显示的更广泛、数量更多［5］。缺点是记录范围过于局限，在有限范围内记录的癫痫波形可能是从其他部位传导来的继发性癫痫波，且术中往往难以监测到发作期图形，故能否记录到原发癫痫波就要在术前进行充分的检查，包括MRI、VEEG、PET等，对发作起源有一个较准确推测判断，以确定皮层脑电图的目标和范围，使其在已知的病变范围内进行更精确的致痫灶定位。

癫痫发作间期和发作期ECoG及神经影像学等检查出现互相矛盾时，如EEG和头颅MRI检查结果不一致、ECoG不能确定及考虑为多致痫灶等，需要慎重选择进一步侵入性检查。对怀疑来源于非颞叶癫痫，离表面EEG电极远处的痫性活动，致痫灶位于颞顶叶后部语言皮层中枢，或颞前与额叶眶部癫痫不能辨别时，侵入性监测有一定价值［6，7］。明确致痫灶和病理灶的概念，致痫灶可以比病理灶大，也可以小，也可以在病理灶的边缘。ECoG是癫痫手术中寻找致痫灶的重要手段，是开展局限性癫痫手术治疗必要的工具。它为脑外科成功地治疗癫痫提供了可靠的依据，对提高手术治疗效果、防止或减少致残率具有重要的指导意义。

5 计算机断层扫描

头颅CT可识别脑内较大病灶，对于脑内较小病灶较难识别，因此对癫痫患者首选头颅MRI检查。但有时头颅CT可以作为重要的诊断工具，如识别皮质钙化、囊虫病及少突胶质细胞瘤等患者中的应用。如果头颅MRI检查未普及或者由于技术原因(如患者安装了心脏起搏器或人工耳蜗等)不能行头颅MRI检查，可选头颅CT检查［8］。有时临床神经急症伴发癫痫发作时，如脑出血及脑外伤等，应选头颅CT检查并及时处理。头颅CT检查对癫痫的诊治具有重要价值［9］。

6 核磁共振成像

MRI具有良好的空间分辨率，其敏感性随着技术改进而不断提高。头颅MRI检查可以发现部分患者致痫灶，约55%的癫痫患者头颅MRI检查可发现脑部病变，如灰质异位、肿瘤、血管畸形、海马硬化及皮层发育不良等，是症状性癫痫的重要诊断技术［10－11］。MRI扫描包括T1和T2加权成像，最好采集三维容积，有冠状位和轴位成像。常规头颅MRI扫描不能肯定病灶时，可考虑增强扫描。核磁共振海马容积测量对致痫灶确定有一定价值，在T1W1斜冠状面图像上逐层画出双侧海马轮廓，计算出该层海马面积，再乘以层厚，求出每层海马体积，各层海马体积相加求出总体积。然后与正常海马体积比较，结合脑电图分析，对判定致痫灶有一定价值。头颅MRI发现的脑部病变可能是致痫灶、比邻关系或者没有任何关系，因此单纯切除头颅MRI发现的脑部病变不一定切除了致痫灶［12］。

2岁前患儿，髓鞘发育还不完整，较难区别白质和灰质，因此不易发现皮质异常。随年龄增长髓鞘发育逐步完善，较易识别白质和灰质病变。因此对2岁前患儿，头颅MRI扫描没有发现异常，最好在2岁后再次行MRI检查排除病灶。

7 功能性核磁共振成像

fMRI是一种功能影像学检查方法，应用血氧水平依赖(blood oxygenation level dependent，BOLD)对比扫描方法进行脑功能磁共振成像，成像速度快，分辨率高，对人体没有辐射及损伤，fMRI作为MRI的补充，广泛应用于脑功能异常定位及术前评估。fMRI是在行常规头颅MRI检查过程中，加入事件触发信号，使被检者的大脑出现与该事件相关变化，从而研究脑功能。EEG敏感性强，fMRI空间分辨力高，同时进行EEG和fMRI检查，有助于提高癫痫患者的诊断［13］。把EEG和fMRI结合在一起的EEG-fMRI，能显示EEG棘波触发的功能磁共振结果。EEG-fMRI检查可直观获得发作期癫痫样活动的血氧水平依赖性反应，有助于定位致痫灶，有助于确定致痫灶传播的时空模式，有助于优化治疗方案。fMRI的工作模式不同于MRI，fMRI需要涉及不同脑区的任务设计、数据采集及分析等大量处理技术，从fMRI的发展及应用前景来看，fMRI对癫痫研究是一项极具重要意义的工作［14］。

8 磁共振波谱

MRS是一种新型功能影像学检查方法，其原理是不同物质在不同磁场强度下各有独特的核磁共振现象。MRS不需要给予放射性核素，通过质子像来分辨不同脑区能量代谢变化。MRS是在MRI图像上选择一定大小的感兴趣区域，测定局部脑组织在神经生化上起重要作用的几种代谢物浓度，其中N-乙酰天门冬氨酸(N-acetyl aspar-tic acid，NAA)、肌酸(creatine，CR)、胆碱(choline，CHO)等是最常见与致痫灶密切相关的代谢物质。MRS有助于代谢障碍区的定位，其敏感度可达到90%。头颅MRI检查正常的患者行MRS检查对致痫灶诊断有一定价值。MRS有助于检出海马硬化引起的颞叶癫痫，有助于检出胶质瘢痕、神经元损害、皮层发育异常等患者，其代谢异常的范围往往比MRI识别的结构性病变范围大。MRS在鉴别癫痫患者是部分性发作还是全身性发作方面有重要价值［15］。MRS能够为癫痫患者的治疗效果提供可靠的评价信息［16］。

9 脑磁图

MEG是一种功能影像学检查方法，脑电周围存在着电磁场，对这种生物磁场加以记录就是MEG。利用超导量子干涉仪进行测定，能检查颅内三维正常和病理的电流，特别对皮质下活动的检测，可提供致痫灶中电流的位置、深度和方向等精确的空间信息。MEG利用超导约瑟夫效应检测神经细胞内树突电流产生的微弱电磁信号，采集的信息无衰减及失真，不受颅骨等传导介质影响。MEG检查具有很高的时空分辨率，可以精确定位皮层区域。MEG的优势在于磁信号比电信号抗干扰。与EEG、SPECT及PET等比较，MEG有如下优势:①敏感性高:能测量极其微弱的脑磁信号，不受头皮、颅骨及脑脊液等影响;②精确性高:对脑功能区域致痫灶能精确定位;③分辨率高:能及时测量神经元活动的瞬时变化;④重复性高;⑤安全性高:对人体无伤害。MEG检查能进一步提高致痫灶的精确定位，对术前评估有一定价值［17－19］。MEG在识别浅表脑病灶上更具优势，对于深部致痫灶识别优势不明显［20］。缺点是MEG检查费用高，限制了临床应用及普及。

10 磁源成像

MSl是一种功能影像学检查方法，将MEG获得的生理资料与MRI获得的解剖资料信息叠加融合，运用等效偶极子法、合成孔径磁场测定法等数学模型计算形成脑功能解剖定位图称磁源成像(magnetic source imaging，MSI)。MSl对电流源的位置、方向、强度行三维空间定位，解析度及时间分辨率达毫秒级［21］。MSI能客观真实的反映神经元活动，提供脑功能瞬时变化信息，对鉴别致痫灶有重要价值。当临床表现、MRI和EEG结果不一致时，MSI可以作为一种有效的检查技术，有助于检出致痫灶，有助于区别正常与异常脑组织［22］，有助于避免手术中切除不必要脑组织，有助于减少术后严重的并发症发生，如语言中枢、重要的运动及感觉脑区。缺点是MSI检查费用高，限制了临床应用及普及。

11 单光子发射计算机断层扫描

SPECT是一种功能影像学检查方法，其原理是脑实质对放射性核素高摄取，故可发现高血流灌注引起的放射性核素浓集。SPECT技术需要对癫痫患者行放射性99mTc-ECD灌注，获得其发作期和发作间期大脑SPECT图像。将发作期图像注册到发作间期图像上，标准三维数据应用至100%对应，然后用发作期SPECT图像减去发作间期SPECT图像，这种减影图像反映了发作爆发时灌注量改变。SPECT在发现致痫灶方面的敏感性和特异性不高，应用半衰期长的放射性示踪物可提高癫痫发作期局部高灌注发现率，文献报道颞叶病灶敏感性为90%，特异性为77%。SPECT所显示的病灶远大于癫痫源区的范围，癫痫发作期SPECT图像有助于鉴别部分性发作及全身性发作［23－24］。若SPECT检查结果结合头颅MRI检查可提高致痫灶的诊断［25］。

12 正电子发射断层扫描

PET是一种功能影像学检查方法，根据脑组织对放射性核素的摄取量不同来测定其代谢率，从而显示异常脑组织。一般癫痫发作时呈高代谢，癫痫发作间期呈低代谢，其分辨率高于SPECT。荧光脱氧葡萄糖正电子发射扫描(fluorodeoxyglucose positron emission tomography，FDG-PET)及氟马西尼正电子发射扫描(flumazenil positron emission tomography，FMZ-PET)可以发现癫痫患者脑组织异常变化。在诊断上不能确诊时，发作间期FDG-PET有助于指导电极放置及判定颞叶致痫灶［26］。致痫灶多是在低代谢区域边缘，而不是在代谢最低的区域。FDGPET可以发现癫痫患者中的局灶性异常，并考虑手术切除。FMZ-PET比FDG-PET对发现致痫灶更敏感，FMZ-PET能够对痫性活动定位达57%～100%。多数标记葡萄糖氧含量荧光密度分析法表明，癫痫患者发作间期葡萄糖代谢下降60%～80%，其诊断价值与致痫灶及癫痫类型有关。在颞叶癫痫，FDGPET及FMZ-PET敏感性高，特别对海马硬化敏感性可高达100%，发作间期低代谢范围往往超过病理学病灶检出范围。PET是术前有重要价值的无创性定位方法之一［27－28］。

13 偶极子定位方法

DLM在20世纪90年代应用于临床，利用EEG和MEG记录癫痫患者的电信号或磁信号，然后进行偶极子定位。癫痫发作是致痫灶神经元超同步化过度放电所致，整体而言其分布等价于一个电流，正负电荷中央成为等价偶极子，简称偶极子。DLM是应用电场理论、数学原理和计算机技术对高分辨脑电信息加工、重建后分析进行病灶定位。DLM是根据电位来源于颅内偶极子，分析头颅表面电位波形来判断颅内偶极子的位置和方向，并与头颅MRI图像融合，从而对致痫灶精确定位。由于致痫灶具有特殊的电生理特性，局部脑叶的异常放电可以迅速传导到临近脑叶，或经胼胝体迅速传导到对侧脑叶形成镜灶。一侧半球起源的致痫灶异常放电通过胼胝体到对侧脑叶出现类似信号时差为20 ms;由于时空分辨率限制，常规EEG很难将一侧半球致痫灶与对侧半球镜灶区分开来，从而造成致痫灶定位困难［29］。利用信号时限差技术，DLM对时间进程分辨度可达ms级，从而可以精确鉴别出致痫灶［30］。

对单一致痫灶进行DLM准确性高;如果致痫灶是多发、弥散或非局限性的，则DLM存在一定误差，可能与DLM计算模型及计算理论等有关。真实头模型可以进一步提高偶极子定位精度，DLM可进行术前评估、入路设计、测算切除范围等，结合神经导航或立体定向技术，以最小的创伤切除致痫灶，提高手术疗效［31］。DLM是一种精确度高、特异性好、无创伤性的定位方法。随着脑电图进一步研究应用及与神经导航或立体定向技术的科学结合，精准定位越来越高，将在癫痫外科中得到推广应用，癫痫外科逐步进入微创时代。

目前对癫痫病的认识仍较肤浅，随着神经生理学、分子生物学、分子药理学、遗传学及神经影像学检查技术等快速发展，人们逐步获得高质量的脑部生理、生化、代谢和结构等数据，癫痫病的神秘面纱将逐步揭开。随着对癫痫病认识的深入，进一步明确癫痫的发病机制，精确致痫灶定位定性，对新药研发、精准的致痫灶手术及科学治疗策略具有重要价值。

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R985

A

1004-7115(2015)07-0836-04

10.3969/j.issn.1004-7115.2015.07.050

2015-01-08)

山东省计生委课题(2012－14);山东省医药卫生科技发展计划(2014WS0196)。

陈青(1964－)，女，主要从事儿童癫痫研究。

张敬军，E-mail:JJzhang63@126.com。