难治性癫痫手术定位的动态脑电图技术研究进展

难治性癫痫手术定位的动态脑电图技术研究进展

难治性癫痫手术的定位包括两个方面：一是癫痫放电的起源，即癫痫灶的定位；另一个是确定病变附近大脑功能的范围，即功能定位。近年来随着电生理学及神经影像学的飞速发展,EEG、CT、MRI、MEG、SPECT、PET等技术的应用,为癫痫灶的定位诊断提供了有力手段,本文对目前各种癫痫病灶定位方法进行综述。1脑电图1.1eeg为单一动物测定,一般可依记录的癫痫样成岩,很难判断癫痫样波形,很难对癫痫样造成判断。根据监测目前,常规脑电图(EEG)仍是诊断癫痫的首选检查。由于癫痫发作具有无序的周期性,呈非持续性、以短暂爆发形式出现,EEG描记时间短,描记时常常是在发作间期,因此,一般而言,常规EEG仅能记录到40%左右的癫痫样波形,很难对癫痫致病灶作出正确判断。1.22及时发现了癫痫样放电频率的变化24小时动态脑电图(AEEG)是用携带式的长程盒式记录仪,或在监测室记录存储病人24小时的EEG,记录期间患者照样从事日常活动,监测时间长,信息较完全,对睡眠过程中痫样放电的频率明显增高有一定的关系,大大提高了痫样放电的检出率,尤其对颞叶癫痫的定位诊断具有很重要的意义。AEEG可为手术切除痫性灶时进行术前定侧,定位提供可靠信息。复杂部分性发作因形式多样,发作时间短暂,某些发作容易被忽视,常规EEG约9%~40%表现为双侧异常放电,临床确诊困难,研究发现睡眠对颞叶癫痫发作有诱导作用,EEG异常可由觉醒时的30%提高到睡眠时的98%。1.3脑电图、声音和脑电图对比长程视频脑电图(VEEG)描计时间长,采用录像系统及脑电图同步描计的方法将患者发作全过程与患者脑电信号同步记录并存储(根据计算机存储量可连续记录1~2周),回放时可同步观察患者发作症状和脑电图,从而实现视频图像、声音和脑电图三者的统一,通过多导联变换阅图,棘波检出率高,并且能确定脑电与临床发作的关系,发作时或发作前数秒钟脑电图出现明显突出于背景的棘、尖波放电或突然的电压减低或突然的节律改变都提示发作的起始源,通过癫痫的临床发作特征和EEG异常起源部位对局灶性癫痫定侧、定位诊断,尤其是发作最初数秒的临床表现和EEG对定位最有参考价值,明显提高了癫痫类型、局灶性定位诊断的准确率,文献报道VEEG阳性诊断率达75%左右,尤其是在浅睡眠状态下发现异常波的可能性较清醒状态可提高80%,VEEG对于癫痫的诊断明显优于常规EEG。长程VEEG是目前获得发作期EEG和临床表现的唯一有效的办法。目前,脑电图三维立体定位与结构显像的融合定位是研究的难点与热门。1.4哌叶外侧的研究众所周知,蝶骨电极可以明显地提高颞叶痫样放电检出率,对确定棘波来源于颞叶内侧还是颞叶外侧很重要,国内外文献均有报道,并早已被临床实践所证明。在对经MRI证实一侧海马硬化的难治性颞叶内侧癫痫病人脑电图随访发现,发作间期常表现为颞区慢波,插入蝶骨电极则表现为高波幅尖波、棘波,其余电极部位出现的位相倒置在定位致痫灶中意义较大。1.5致痫灶定位评估通过现有的无创性方法不能定位致痫灶者,需要应用颅内埋置电极(intracranialelectroencephalogram,iEEG)进行长程视频脑电检测。iEEG可以清晰地显示EEG的细微变化过程,图形清晰,灵敏度高,不受头皮、颅骨、肌电和一些日常活动的干扰,即使在患者出现强直-阵挛发作时,仍可以清楚地检测到发作期iEEG变化的整个过程。与64道以上视频脑电图同步记录病人发作时的临床表现可进一步确定致痫灶的解剖位置及范围,是分析癫痫异常放电定位致痫灶的最佳方法。术后的病理检查已证明了iEEG定位的可靠性。不足之处,覆盖范围有限,可能会漏过颅内电极覆盖范围以外的痫样放电。而且可导致出血、血栓形成、脑水肿、脑脊液漏和感染等,发生率为0.9%~4.3%。2ct的应用价值和意义由于头皮、颅骨和不均质脑组织的不同导电率而引起的脑电位失真使得信号源位置的定位精度差,目前偶极子定位法的应用在一定程度上提高了定位的精确性,适用于局限性痫灶的定位,结合脑电图的波形分析可以提供足够信息去判定一些电位是否为病理性电位活动,是从脑的哪部位产生的,在这个脑区的位置及瞬间活动的关系,特别是在区别原发灶和镜影灶中的癫痫灶定侧诊断有重大价值。为了进一步提高病灶位置的精确度,结合MRI/CT的三维图象重建软件及脑皮层地形图技术,可体现出很高的应用价值,综合分析后明确定位率可以达到94.3%。CT广泛应用使脑部疾病引起的癫痫阳性率大为提高,降低了原发性癫痫的诊断率,有助于癫痫的病因诊断。它不但能显示出病变部位、形态及与周围组织的关系,并以此做出定性分析,更能发现一些除癫痫外无其他症状的早期脑瘤和局灶性炎变,在病因诊断上有不可替代的价值。国内外学者报告的癫痫患者,CT检查异常率差别极大,但多数在30%~50%之间。观察病灶钙化CT是最佳方法,但CT对颞叶尤其是海马显示不佳,对于多起源于颞叶的复杂部分性发作癫痫常不能确诊,且由于骨伪影的干扰,对颅中窝和颅后窝的显示不清,位于半球深部及1cm以下的小病灶CT不能很好显示,所以现在没有MRI应用广泛。在癫痫各种发作类型中,对于单纯部分性发作癫痫CT和MRI诊断的阳性率及准确性基本一致。复杂部分性癫痫MRI是最佳的方法,特别是对颅内占位性病变,能作出定位和定性诊断,且对颞叶萎缩、海马硬化、胶质增生非常敏感。目前公认MRI是观察颞叶结构的最佳手段。由于MRI能够发现皮层结构的细微变化和组织信号强度的变化,已成为鉴别症状性癫痫病因较敏感、特异的影像学检查方法。如对常引起颞叶癫痫颞叶内侧硬化MRI的敏感性可达80%~100%。但对于神经胶质增生、胶质细胞变性或神经细胞发育不良等痫灶难有作为。癫痫大多为脑功能的病理改变,其解剖变化并不明显,许多患者并没有脑结构病灶,约20%的慢性局灶性癫痫在MRI上没有结构性改变,需要结合EEG及PET作进一步的定位。4.2大鼠癫痫景观的研究扩散加权成像(DWI)和扩散张量成像(DTI)能够从分子水平进一步理解海马硬化的病理改变。DTI能无创性检测出脑白质轴索损伤的变化,从而获得白质改变的相关信息,分析癫痫患者发育和其他潜在病变引起的白质改变。DWI的采集时间短,应用表观扩散系数(ADC)、部分各向异性(FA)和平均扩散率(MD)等参数能准确显示癫痫发作后继发的脑白质改变。但是应该注意颞叶癫痫(TLE)ADC测量值受邻近区域脑脊液部分容积效应、病灶大小、癫痫发作与检查时的间隔时间、癫痫发作持续时间和发作类型等影响。Flugel等研究发现常规MRI没有发现局部脑损害,也没有海马硬化的征象,但是两侧前额叶和颞叶的FA值显著降低,两侧额叶的MD值显著增高,神经心理学测验结果与FA降低呈明显相关,表明精神性发作患者额颞叶白质有常规MRI无法显示的细微变化。Diehl等报道难治性局灶癫痫患者72%发作期的MD值显著增高,未发现MD值降低的患者,认为癫痫发作后扩散率降低可能与惊厥发作区的细胞肿胀有关。磁共振波谱(MRS)是一种可以反映活体脑组织生化代谢的无创性检查方法。有多种原子核可以用于MRS检查,但是以质子MRS(1H-MRS)最为常用。MRS能以曲线或频谱形式提供某些原子核共振频率的化学信息,提供癫痫定位诊断信息。1H-MRS对癫痫病灶的早期发现能力优于常规MRI。MRS技术因采样容积不同可分为单体素、二维多体素(化学位移成像)和三维MRS三种基本技术。脑功能磁共振成像(fMRI)对血红蛋白的氧合状态和血流变化很敏感。fMRI可能在癫痫外科手术前绘制出高精度的脑功能区图,勾画出语言、运动和视觉等中枢,有助于避免在切除术中损伤脑功能区。fMRI可以辨认不典型分布的认知功能区,证实病史较长患者因癫痫活动导致的皮层认知功能区的重组并用于记忆研究。Adcock研究发现Wada实验和fMRI结果一致,但后者对非右侧优势半球更为敏感,对左侧TLE患者fMRI评估两侧半球异常改变的重复能力较低。fMRI显示左侧TLE病灶的比例更高(33%),提示难治性TLE有大脑语言中枢的重塑。研究表明,同时进行fMRI和EEG检查可充分利用EEG对癫痫诊断的高敏感性、高时间分辨力和fMRI的高空间分辨力,使癫痫的定位诊断准确度得到提高。Yu等检索1996~2005年Medline和中国生物学文献上关于fMRI在癫痫的文献,结果表明fMRI通过发现癫痫放电所致脑血流动力学改变可用于致痫灶的定位诊断。认为发作期SPECT所显示的放射性密集灶更能反映致病灶的部位。SPECT具有的瞬间脑血流灌注显像功能,研究显示癫痫发作间期SPECT阳性率约50%~70%,发作期SPECT的阳性率较高,在65%~97%之间,且特异性较高。双期显像常先进行间歇期显像,尔后,采用动态脑电图监测,在癫痫发作前期、早期、发作后瞬间给药或采用药物诱发癫痫发作来完成发作期显像,双期显像报道病例偏少,典型改变的阳性率约80%左右,但具有较高的EEG定位吻合率(阳性预测率),并能显示深部脑组织的致痫灶,是较为重要的术前无创检查。也有学者持相反意见,孟秀枝研究中发现MRI显示有结构异常者,当结构性病变与EEG定位结果一致时,即可明确癫痫灶,此类患者行SPECT检查无实际临床意义,在无结构性病变的患者中,EEG对癫痫的阳性诊断率及定位准确率明显高于SPECT。因SPECT为脑功能显像,影响因素较多,易将病灶扩大,故仅凭SPECT指导切除癫痫灶是否恰当,目前仍持谨慎态度。6.1癫痫灶与发作间期的关系PET是目前公认的癫痫术前最佳的无创性定位方法。发作间期放射性分布减少而发作期增加的区域,可确定为癫痫灶,特别是部分性发作癫痫,18F-FDGPET能明确癫痫灶。临床研究证明,18F-FDGPET在发作期间检测敏感性和特异性分别可达84%、86%。癫痫发作是无规律的,18F-FDGPET采样时间长,不适合发作期瞬间显像,能做到的往往是发作间期的18F-FDGPET显像。Theodore研究认为,发作间期18F-FDGPET显像表现为低代谢区并不能确定癫痫灶,与MRI发现的解剖异常相比,低代谢区范围常较广泛。发作间期一段时间内,可受发作期的影响,此时癫痫发作间期18F-FDGPET显像常是发作期和间期混合结果,存在两种代谢状态综合(Normaliztion)的可能,故癫痫灶可表现为正常代谢。所以,癫痫发作间期在18F-FDGPET显像上可表现为低代谢灶或代谢正常,极少数病人发作间期也表现为高代谢,有作者认为发作间期18F-FDGPET显像只能用于癫痫灶的定位筛选,不能单独用于对癫痫灶的定位诊断,仅凭PET结果指导手术需谨慎。PET/CT系统是用硬件方法在PET系统上装置具高性能诊断功能的多层螺旋X-CT。在同一张检查床,同一时间完成CT的解剖影像扫描和PET的功能影像扫描,获得的数据在同一个工作站完成图像处理,克服了病人分别做CT和PET的位置偏差,不仅清晰显示出躯体或器官的解剖形态结构,而且精细地描绘出机体分子水平上的生理病理和生物代谢过程,使透射和发射图像的对位准确,保证了校正数据的可靠性。18F-FDGPET/CT代谢显像对癫痫灶的定位与PET一样,也是通过对癫痫发作期和发作间期病灶代谢的变化作出判断的,发作期显像高代谢,发作间期显像低代谢,融合在头颅CT图像,清晰地显示出病灶的部位和病灶脑组织的解剖结构与重要的功能区如语言、运动、感觉等中枢的关系等,便于外科手术,定位更精确、更方便。PET/CT的临床应用将显像时间缩短了50%以上,更容易捕捉大脑功能的轻微变化,更适合神经元无规律放电的癫痫灶的显像,这是单纯的PET、CT或MRI都无法企及的,是目前最先进的无创性高品质影像学诊断手段,被认为是分子核医学最前沿技术。7meg的定位与脑电图定位比较现在的全头型MEG设备定位误差小于数毫米,而且具有良好的时间分辨率,可以实时记录脑电生理变化。通过与MRI信息整合建立脑功能的解剖图像,它具有很高的时间分辨率(110ms)和空间分辨率(检出<310mm痫灶),尤其适于致痫灶与“镜灶”的鉴别,对比研究显示MEG痫灶定位诊断价值高于其他定位技术,对多病灶的分辨率也明显优于脑电图。资料显示,脑磁图定位与侵入性电极的定位符合率在80%以上,并可进行运动、语言、视觉、听觉等功能区显像,指导治疗选择与方案设计。然而MEG只能检测到位于脑沟内神经元电活动,并只能对安静合作的病人进行研究,不可能常规记录发作,所以MEG仅能对激动区定位。而且MEG设备复杂、费用昂贵,其精确区分痫灶和功能皮层重叠区仍较为困难。8手术前的定位和适应证方法症状学定位是一种简便而有效的定位方法,常是判断发作起源侧的第一步,将临床表现和发作初期的脑电图异常放电形式及空间扩布特征结合,对癫痫发作的起源位置具有重要意义。神经功能定位为防止手术造成严重神经功能障碍,术前应进行重要功能区的定位,方法有Wada实验(颈内动脉注射阿米妥实验,WT),被认为是确定语言优势半球的金标准,同时能够显示偏侧的记忆障碍,是目前普遍应用的术前(尤其是颞叶手术)检查方法,优越性在于它既可以检查患侧海马的记忆功能,也能检查对侧的代偿功能,术后记忆障碍情况与WT成绩呈明显的反比关系。有学者总结在术后出现记忆下降的患者中,术前WT试验多显示手术侧记忆相对未受影响。9测定结果的意义该测试时