商觀鋒,李復(fù)焱,王迪
癲癇是大腦神經(jīng)元過度或同步活動異常引起腦功能障礙的慢性神經(jīng)系統(tǒng)疾病[1-2],是最常見的神經(jīng)系統(tǒng)疾病之一。全世界大約有9 000萬人受到影響,我國約有1 000萬癲癇患者,每年有45萬以上的新發(fā)癲癇患者[3]。顳葉癲癇(temporal lobe epilepsy,TLE)占難治性癲癇的70%~80%[4]。大量研究發(fā)現(xiàn)TLE對顳葉以外白質(zhì)具有破壞作用[5-6]。有研究顯示癲癇對于丘腦內(nèi)側(cè)具有破壞作用,導(dǎo)致丘腦內(nèi)側(cè)出現(xiàn)顯著萎縮,癲癇還能夠破壞腦白質(zhì)纖維結(jié)構(gòu)致腦白質(zhì)減少,造成患者認知功能的障礙[7]。
目前公認常規(guī)MRI檢測TLE器質(zhì)性病變最敏感、最有價值,MRI是癲癇的常用影像學(xué)檢查方法,對大腦結(jié)構(gòu)及功能的顯示具有重要作用。磁共振擴散張量成像(diffusion tensor imagine,DTI) 是利用彌散加權(quán)成像技術(shù)改進和發(fā)展的一項新技術(shù),利用水分子的彌散各向異性進行成像,可以對細胞內(nèi)水分子的運動及白質(zhì)纖維束進行評價[8],測量腦白質(zhì)纖維束的平均擴散率(mean diffusivity,MD)、擴散方向包括各向異性分數(shù)或稱部分各向異性(fractional anisotraphy,FA),從分子和細胞水平評定組織細胞的病理變化過程。本研究測量TLE患者顳葉以外白質(zhì)區(qū)DTI所測參數(shù)各值,并與正常組進行比較,分析其與癲癇患者嚴重程度評分相互變化的關(guān)系,為臨床預(yù)防和治療癲癇提供幫助。
選取貴州醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院2020年12月至2022年5月收治的TLE患者30例作為觀察組,納入標(biāo)準(zhǔn):(1)依據(jù)國際抗癲癇聯(lián)盟(International League Against Epilepsy,ILAE)2017年癲癇分類診斷標(biāo)準(zhǔn)對患者進行分類;(2)依據(jù)臨床病史和腦電圖(EEG)診斷為左側(cè)顳葉癲癇;(3)病程超過1年,經(jīng)抗癲癇藥物治療后發(fā)作仍得不到有效控制,發(fā)作頻率≥1次/月;(4)無抵觸情緒,配合操作者。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)腦外傷、腦腫瘤、顱內(nèi)感染、血管畸形及其他影響認知功能的精神疾病者;(2)系統(tǒng)性免疫缺陷癥、免疫紊亂及代謝類疾病者。選取同期健康志愿者30例作為正常對照組,入組標(biāo)準(zhǔn):男性健康志愿者、無酗酒史、腦內(nèi)無異常血管畸形、無顱腦外傷及其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病、無MRI檢查禁忌癥者。本研究征得患者及家屬知情同意并簽字,并經(jīng)本院倫理委員會審查通過。
MRI檢查采用 GE signa HDxt 3.0 T 超導(dǎo)磁共振掃描儀,頭顱8通道相控振線圈。頭顱常規(guī) MRI檢查包括:T1WI、T2WI序列及 DWI 序列,掃描參數(shù):T1WI為TR 480 ms,TE 24.5 ms ,TI 1 740 ms,矩陣 320×320,層厚5 mm,層間距0 mm,F(xiàn)OV 320 mm×320 mm。 T2WI為TR 7 600 ms ,TE 94 ms ,TI 2 022.0 ms ,矩陣256×256,層厚5 mm,F(xiàn)OV 320 mm×320 mm。FLAIR為TR 8 402 ms,TE 127 ms ,TI 2 100 ms,矩陣 320×320,層厚5 mm,層間距0 mm,F(xiàn)OV 320 mm×320 mm。DWI為TR 3 100 ms ,TE 80 ms ,矩陣 256×256,層厚5 mm,層間距0 mm ,F(xiàn)OV 320 mm ×320 mm,NEX 2次。DTI 采用單次激發(fā)自旋回波平面成像 (SE-EPI)序列 ,掃描參數(shù)為 TR 8 000 ms,TE 84.5 ms,矩陣 256×256,F(xiàn)OV 230 mm×230 mm,擴散敏感梯度方向數(shù) 15個,層厚 5 mm,層間距0 mm ,NEX 2 ,b 值為0 、1 000、 2 000 s/mm2,采集時間為300 s。
使用ADW 4.0工作站對數(shù)據(jù)進行分析處理,在DTI 參數(shù)圖上于白質(zhì)區(qū)、丘腦區(qū)連續(xù)3個層面放置感興趣區(qū)(region of interest ,ROI),每個區(qū)域測量3次,取其平均值,ROI面積為 10~15 mm2。由 2 位主治以上放射科醫(yī)師對觀察組和對照組分別測量丘腦、內(nèi)囊、外囊及額頂顳枕白質(zhì)區(qū)的MD、FA值,取2次測量的平均值。詳見圖1。
注:a和c為FA彩圖(圖中圓圈示意所測感興趣區(qū)域),b為MD彩圖(圖中圓圈示意所測感興趣區(qū)域),d~f為FA非彩圖,g~i為MD非彩圖。圖1 受試者的MRI檢查腦區(qū)區(qū)域圖
1.4.1 認知功能檢測
采用中國修訂版韋氏成人智力量表(WAIS-RC)進行認知功能測試,檢測指標(biāo):語言智商(verbal intelligence quotient,VIQ)、操作智商(performance intelligence quotient,PIQ)及總智商(full-scale intelligence quotient,FIQ)。分數(shù)越低,說明認知功能受損越嚴重。
1.4.2 癲癇嚴重程度判定
采用國立醫(yī)院癲癇嚴重程度量表(national hospital seizure severity scale,NHS3)判定癲癇嚴重程度,依據(jù)全身性驚厥、摔倒、受傷、大小便失禁、意識喪失、恢復(fù)時間及自動癥等7個指標(biāo)進行分類評分,每個類型按照嚴重程度分為1~4分,然后各類型分值相加,分值越高說明癲癇發(fā)作程度越嚴重。
1.4.3 DTI指標(biāo)收集
收集觀察組患者與正常對照組受試者的丘腦、內(nèi)囊、外囊、放射冠及半卵圓中心DTI各值(MD、FA)。
本研究納入左側(cè)顳葉癲癇患者30例,均為男性。病程超過1年,經(jīng)抗癲癇藥物治療后發(fā)作仍得不到有效控制,發(fā)作頻率均≥1次/月,年齡33~68歲、平均(48.3±0.6)歲。
對照組:健康成年男性30例,無酗酒史,腦內(nèi)無異常血管畸形,無顱腦外傷及其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病,年齡30~65歲、平均(46.2±0.5)歲。
觀察組與正常對照組在認知功能評分方面比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)果詳見表1。
表1 觀察組與正常對照組認知功能評分比較分]
觀察組患者與正常對照組受試者顳葉外各區(qū)域腦白質(zhì)纖維束的FA值比較,只有右側(cè)丘腦區(qū)差異無統(tǒng)計學(xué)意義(t=2.435,P>0.05),其余各區(qū)域觀察組FA值均小于正常對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)果詳見表2。
表2 觀察組與正常對照組FA值比較
觀察組患者與正常對照組受試者顳葉外各區(qū)域腦白質(zhì)纖維素的MD值比較,右側(cè)丘腦區(qū)差異無統(tǒng)計學(xué)意義(t=2.271,P>0.05),其余各區(qū)域觀察組MD值均高于正常對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)果詳見表3。
表3 觀察組與正常對照組MD值比較
癲癇患者顳葉外白質(zhì)各區(qū)域FA值與癲癇嚴重程度呈負相關(guān)(P<0.05),MD值與癲癇嚴重程度呈正相關(guān)(P<0.05)。結(jié)果詳見表4。
表4 觀察組患者顳葉外腦區(qū)FA值和MD值與癲癇嚴重程度的相關(guān)性分析
TLE臨床比較常見,病灶常常起源于顳葉,以顳葉病灶異常放電為主要特征,甚至擴散到大腦的其它腦區(qū)[9]。癲癇患者普遍存在認知功能缺陷,包括智力、語言、注意力及精神方面等存在缺陷。認知功能障礙是癲癇患者的常見伴隨癥狀,有研究顯示認知功能障礙與腦白質(zhì)改變有關(guān),猜測是由于癲癇破壞了皮質(zhì)下較高密度的連接皮質(zhì)間的纖維,而認知功能主要依賴于大量腦白質(zhì)中的聯(lián)合纖維束,從而造成癲癇患者的認知功能障礙[10]。
DTI是一種可以觀測腦白質(zhì)纖維束的新技術(shù)[11],通過測定特定方向的擴散行為對腦組織的白質(zhì)纖維束進行評價[8,12]。由于組織的類型、完整性、結(jié)構(gòu)及組織屏障,水分子在不同組織的擴散是不同的,DTI通過對水分子擴散運動的監(jiān)測,可以測出所在組織水分子擴散運動的方向和數(shù)量,從而得出各向異性的信息。通過DTI分析,可以得出每個體素的分子擴散速率即MD,其可反映分子彌散水平和彌散阻力的整體情況,它只表示彌散的大小,而與彌散的方向無關(guān)[13]。擴散方向包括各向異性分數(shù)或稱FA,F(xiàn)A值反映水分子各向異性成分占整個彌散張量的比例,以及擴散張量的各向異性程度。FA可能是腦白質(zhì)完整性受損更敏感的標(biāo)記,在大腦的任何部分可以客觀地識別異常的腦白質(zhì),其可以反映異常的軸突和髓鞘[14-15]。
TLE常見的病因有海馬硬化、局灶性皮質(zhì)發(fā)育不良、腦腫瘤、腦內(nèi)血管畸形及腦梗死等[2,16],其中海馬硬化合并局灶性皮質(zhì)發(fā)育不良最常見[17]。有研究發(fā)現(xiàn),只有20%~30%的TLE患者MRI可見器質(zhì)性病變[4]。除了海馬等器質(zhì)性病變之外,大量研究表明,顳葉外腦區(qū)白質(zhì)也存在著異常改變[5-6]。
DTI可測量腦白質(zhì)區(qū)域的各向異性的改變[18],反映組織結(jié)構(gòu)的完整性和連續(xù)性,是目前用于活體進行水分子擴散測量并觀察白質(zhì)纖維束結(jié)構(gòu)改變的很好的方法[19]。Rugg-Gunn等[20]對常規(guī)MRI陰性的癲癇患者進行DTI研究,發(fā)現(xiàn)近30%的患者MD異常增加。張泉等[21]發(fā)現(xiàn)TLE患者胼胝體壓部、內(nèi)囊后肢及外囊的MD值顯著高于正常人。胼胝體膝部、壓部、內(nèi)囊前肢及外囊的FA值顯著低于正常人。本研究中癲癇患者丘腦、內(nèi)外囊、放射冠及半卵圓中心白質(zhì)區(qū)域MD值均高于正常對照組,F(xiàn)A值均低于正常對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義,這說明癲癇對腦白質(zhì)纖維結(jié)構(gòu)具有破壞作用,腦內(nèi)長期的異常電活動即反復(fù)的癲癇發(fā)作造成腦組織的微環(huán)境改變,進而腦組織微觀結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損傷,如軸突變性、髓鞘脫失及細胞外水腫等,病變處的水分子彌散運動因此發(fā)生了變化[22]。
本研究中觀察組患者腦白質(zhì)MD、FA值與正常對照組比較均具有明顯的不同,并不僅僅限于一側(cè)大腦半球,而是涉及雙側(cè)大腦半球。有研究發(fā)現(xiàn),TLE患者DTI參數(shù)異常并不僅局限于顳葉結(jié)構(gòu),顳葉外白質(zhì)結(jié)構(gòu)亦可發(fā)生異常,而且呈雙側(cè)分布[23-24]。這說明TLE的影響分布于整個大腦,這是由于患側(cè)的異常放電經(jīng)過相連接的白質(zhì)纖維到達對側(cè),不僅引起局部和鄰近區(qū)域的神經(jīng)元異常,還使對側(cè)的腦組織結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變[25]。本研究中Pearson相關(guān)檢驗顯示觀察組患者腦白質(zhì)MD值與癲癇嚴重程度呈正相關(guān),F(xiàn)A值與癲癇嚴重程度呈負相關(guān),差異有統(tǒng)計學(xué)意義,提示癲癇患者腦白質(zhì)改變與癲癇嚴重程度有關(guān),可能是癲癇發(fā)生、發(fā)展的重要影響因素。
綜上所述,觀察組患者丘腦、內(nèi)外囊、放射冠及半卵圓中心白質(zhì)區(qū)域MD值均高于正常對照組,F(xiàn)A值均低于正常對照組,顳葉外白質(zhì)異常改變與癲癇嚴重程度相關(guān),TLE患者顳葉外白質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變對于癲癇的發(fā)生發(fā)展至關(guān)重要,應(yīng)引起臨床的重視。