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基于功能磁共振成像及长程视频脑电图的老年癫痫神经网络

2019-12-20陈冲王朝辉

中国老年学杂志 2019年24期
关键词:磁共振海马癫痫

陈冲 王朝辉

(1吉林省吉林中西医结合医院,吉林 吉林 132011;2北华大学附属医院)

大脑是一个整体,每个部位能单独工作,又能共同协调工作,是一个复杂的系统,它具有组织相识原则及中间连接〔1〕。近几年,在癫痫的研究中提出了神经网络理论,包括结构网络和功能网络,癲痫神经网络的结构组成包括癫痫起源灶、起传播作用的脑组织、维持癫痫发作的脑组织,目前癫痫发作公认的主要因素是神经网络间的相互作用〔2〕。随着影像学的发展,头颅磁共振成像(MRI)为寻找癫痫潜在的病因提供解剖图像,反映出病灶的异常〔3〕。氢质子磁共振波谱(1H-MRS)是功能性成像检查,通过脑代谢物测定反映脑组织的生理功能,进一步研究各种脑疾病的特征,同时评价疾病的治疗效果和探索脑功能〔4〕。长程视频脑电图(V-EEG)是脑电波的连续长期记录,对于癫痫患者,加做蝶骨电极是癫痫常用的检查方法〔5〕。本研究通过探讨老年癫痫患者临床表现特点及功能MRI及与V-EEG的关系,进一步推进新思路“神经网络”学说的研究。

1 材料与方法

1.1临床资料 研究对象实验组:搜集就诊吉林中西医结合医院2017年1月至2018年12月神经内科门诊或住院治疗的老年癫痫患者45例,男25例,女20例,年龄62~75岁,中位年龄65岁,病程1~38年,中位病程5年。详细采集病史、体格检查,通过头颅MRI及V-EEG检查,纳入标准符合国际抗癫痫联盟协会癫痫诊断标准(2010 年版)〔6〕的患者,诊断明确,MRI显示脑结构异常,具有完整的病史及临床检查资料;排除标准为头颅外伤、脑膜脑炎、脑血管病等颅脑疾病或其他全身性、代谢性疾病引起的继发性癫痫。明确告知患者及对照组成员研究目的,患者及家属签订知情同意书。选择与实验组性别、年龄相匹配的健康体检者20例作为正常对照组。纳入标准:没有癫痫或精神性疾病家族史;神经系统查体阴性;既往无颅脑相关疾病或其他全身性疾病。

1.2检查方法

1.2.1结构MRI 采用飞利浦3.0 Ingenia MRI系统磁共振扫描仪,12通道相控阵线圈。各例均行常规头颅横断面T1WI、T2WI、FLAIR序列。脑1H-MRS:利用三平面将感兴趣区(ROI)定位于双侧颞叶海马区域,点分辨自旋回波序列(PRESS),利用波谱工作站得到N-乙酰天门冬氨酸(NAA)、肌酸(Cr)、胆碱(Cho)、氨基丁酸(GABA)、谷氨酸(Glx)的峰下面积来表示各代谢物的浓度。

1.2.2V-EEG测定 V-EEG采用德康泰KT88-2400 EIDEO-EEG,按照国际标准导联10/20系统安装于头皮相应位置,头套固定。每次描记时间10~16 h,包括清醒、睡眠、觉醒整个周期的脑电图,每位患者于不同日期共行3次V-EEG检查。分析由2名有经验的神经内科医师进行结果判读,观察发作间期脑电波情况。功能MRI及脑电图检查于3 d内完成。

1.3统计学处理 采用SPSS20.0软件进行χ2检验、方差分析。

2 结 果

V-EEG检查结果:45例患者中31例视频脑电图(EEG)异常,其中脑内弥漫性慢波7例,颞叶局限性慢波10例,特异性棘波4例,额叶尖波2例,顶叶尖慢波4例,颞叶棘慢波4例。结构性MRI检查结果:45例患者海马体积缩小,信号不均匀,颞角扩大29例。海马区做1H-MRS分析NAA下降,Glx升高,GABA降低。不同检查方法对发作间期癫痫患者阳性检出率及病灶定位的比较差异有统计学意义(P<0.01)。见表1。其中1H-MRS对癫痫病灶检出率最高,癫痫组和正常对照组海马区1H-MRS各代谢物比值差异均有统计学意义(P<0.05),见表2。

表1 不同检查方法对发作间期癫痫患者阳性检出率及病灶定位的比较〔n(%),n=45〕

表2 癫痫组和正常对照组海马区1H-MRS各代谢物比较

3 讨 论

大脑是一个复杂的网络,大脑的不同区域负责不同的功能,但彼此互动合作,多个神经网络参与协调完成,脑网络的异常导致脑功能失调〔7〕。癫痫是神经元异常放电所致的慢性反复发作性神经功能障碍性疾病,这种癫痫活动会导致大脑神经结构、功能及代谢网络的改变〔8〕。V-EEG对于癫痫的诊断与鉴别诊断具有重要的意义,而结构性磁共振、氢质子波谱分析等功能性磁共振技术的发展为癫痫的无损伤定性、定位诊断开辟了新的前景〔9〕。每种方法分别反映癫痫病灶不同的病理生理状态,各自有其优势,也有其不足,存在着一定的互补性,因此,探寻简单、经济、高一致率的检查方法的组合,提高定位致病灶的准确性,是目前亟待解决的问题〔10〕。

癫痫患者长期持续时间会通过改变网络节点的分布,增加病理通路长度及集合相关解剖结构间的联系.重塑与网络相关的部位皮质厚度〔11〕。本研究结果表明MRI 可发现结构性病变,能发现脑萎缩、海马硬化及陈旧性脑软化灶等各种病变,T1为等信号,T2WI 为高信号。因此 MRI是评价癫痫患者最重要的影像学检查技术。但致痫灶微小或无明显解剖异常时,MRI也不能定位。本研究中,MRI的阳性检出率在三种检查方法中最低,但MRI 和V-EEG联合应用阳性检出率为88.89%。

无论患者是否诊断患有癫痫及是否存在致痫灶,最直接的证据就是脑神经元癫痫样放电,所以V-EEG 对致痫灶的诊断是必不可少的,V-EEG 有较长的记录时间,可以同步记录EEG活动的行为与整个记录过程的表现,便于最终同步结合录像资料进行结果分析。通过在头皮或者颅内安装电极记录脑部生物电活动EEG表示神经脑网络精细结构的改变〔12〕。本研究显示V-EEG异常,表现为癫痫特异性波(棘波、尖波、尖慢波及棘慢波),阳性率可增加到68.69%。V-EEG成本低、技术成熟、操作简单而广泛应用于临床。但V-EEG的电极安置于头皮表面,毛发、头皮平整度、颅骨厚度不均匀、电极与头皮的黏附、电活动等,易受头骨、头皮和外界干扰,所以各种内外因素都会对影响V-EEG 结果,V-EEG无法精确定位致痫灶。

大脑中有多种神经递质,兴奋性递质的增高与抑制性递质的减少使结构连接与功能连接均会受到影响,周围的胶质细胞和纤维组织增生,神经元突触变形,血脑屏障及生化环境改变,细胞膜电位发生紊乱,导致癫痫的发生〔13〕。根据以前的研究只有神经元缺失达 50%以上,MRI 上才会表现出阳性结果,1H-MRS可以探测脑内组织物理及化学成分在出现结构改变异常之前,发现早期受损的神经元,可以连续、无创的对活体脑组织生化代谢产物进行测量,能够早期的发现海马区组织代谢的改变,提高癫痫的诊断阳性率〔14〕。NAA是神经元标志物,癫痫可导致NAA减少。Cho主要是磷酸胆碱,与细胞膜代谢有关。Cr峰反应细胞的能量代谢状态。Glx是其中含量最多的一种兴奋性神经递质,它的主要作用是维持中枢神经系统的兴奋性,Glx为谷氨酸,主要是兴奋性神经递质。1H-MRS可检测到Glx变化,在癫病灶起源侧Glx含量增加。抑制性神经递质中GABA是最重要的,它分布于大脑内许多部位,当脑结构出现变性、坏死、萎缩、软化等异常时,表现为GABA含量减低,对癫痈诊断、治疗反应监测〔15〕。将MRI与1H-MRS联合诊断癫痫,一方面可以发挥 MRI 在结构性病变中的诊断优势,一方面可以发挥 MRS 在功能代谢中的诊断优势,二者相互补诊断更加全面。

综上,老年癫痫患者神经网络的评价与癫痫治疗效果及预后密切相关,V-EEG、MRI、1H-MRS低成本可使部分癫痫患者但经济条件差的患者获益。综合应用多种检查方法不仅可以进行优势互补,而且可以从形态学、功能、代谢等角度对癫痫进行诊断,必将会提高疾病诊断的准确性、敏感性及特异性。本项研究寻找最佳优化方案,合理的应用,避免过度的检查,为患者减少经济负担,具有良好的社会效益。

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