2016年09月14日发布 | 493阅读

评价脑成像技术在癫痫外科中的作用

李信晓

郑州大学第五附属医院

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【Ref: Duncan JS, et al. Lancet Neurol. 2016 Apr;15(4):420-33. doi: 10.1016/S1474-4422(15)00383-X. Epub 2016 Feb 24.】


脑成像技术可以显示大多数脑部损伤的潜在的癫痫灶,对术前癫痫患者的评估起重要作用。MRI弥散加权成像、图像后处理技术和图像数据量化技术明显地提高病变检出的准确性。fMRI可识别大脑皮质语言区、运动功能区和记忆区。纤维束成像显示白质纤维束,对保护大脑功能至关重要。应用上述技术可以减少癫痫手术引起的并发症。PET、SPECT、同步脑电图、fMRI、神经电生理和磁源成像技术也可用于推断和定位癫痫灶,辅助颅内脑电图检测。因此,脑成像技术不仅显现脑部正常或异常结构与功能之间的复杂关系,也可精确地用于颅脑手术的导航,对患者进行个体化治疗。英国伦敦大学医学院临床与实验癫痫科的John S Duncan等在2016年4月的《Lancet Neurology》杂志上,发表评价脑成像技术在癫痫外科中作用的综述文章,现介绍如下。


癫痫的年发生率为50/10万。其中,1/3的患者使用抗癫痫药效果不佳;该类患者约一半存在局灶性发作,如果无严重的伴发疾病,如恶性脑肿瘤、晚期脑血管病或痴呆等,明确为单病灶性网络引起的癫痫,则在全身状况能够耐受手术的前提下,可以施行手术治疗。


获取高质量的颅脑MRI数据是术前评估癫痫患者的关键。根据临床表现、脑电图资料、颅脑MRI提供的海马体积和T2加权信号来确定致痫灶。如果脑部病灶与头皮视频脑电图结果一致,并且不在功能区,可建议手术治疗。同时通过fMRI评估语言功能,在术中注意保护。如果切除的病变接近视辐射或皮质脊髓束,应采用弥散成像和纤维束成像技术,确定传导束的分布。如果颅脑MRI未显示相关病变,则需进一步采用最新的MRI技术和图像后处理方法观察病变的细微异常。接着,应进行18氟-脱氧葡萄糖(18F-FDG)PET检查,识别单一区域的低代谢病变,给予直接切除。大多数情况下,为了明确吸收18F-FDG少的非语言优势半球颞叶前部病灶,必须进行颅内EEG检测。如果18F-FDG的 PET检查还不能识别病变部位的话,即对每一个假设的致痫灶区进行颅内EEG检测,同时结合发作期的SPECT、癫痫活动期的电源成像(ESI)、磁源成像(MSI)和同步EEG-fMRI作出判断。运用三维多模态成像技术整合脑部结构和功能数据,在策划有创的EEG检测和制定手术计划的过程中起重要作用。


通过MRI成像诊断致痫灶,进行病灶定位以及分析与功能区的关系是术前进行评估的重要内容。然而,15%-30%的难治性局灶性癫痫患者的MRI结果常常阴性。作者建议从临床数据采集、影像学扫描结果、功能数据评估和高级影像学数据分析等方面识别脑部异常结构。


术前必须通过功能MRI(fMRI)检查定位脑语言功能区、情景记忆区、运动功能区、安静状态的功能连接区。确定脑功能区与病变的毗邻关系非常重要。制定手术方案时,必须把毗邻的结构考虑进去,保证手术安全。


通过MRI弥散加权成像和弥散张量成像,获取纤维束成像数据,描绘连接脑部功能区皮质的白质纤维束,是脑白质连接区定位的重要内容。目的是避免手术损伤白质连接,防止术后出现神经功能障碍。对于癫痫患者,临床上研究的白质纤维束主要是视辐射。在术前MRI纤维束成像上,从Meyer环至切除颞极病变的距离可以预测视野障碍的风险,尤其是使用术中MRI有助于降低视觉损害的发生率。皮质脊髓束对于额叶手术患者很重要,特别是预测癫痫患儿术后运动障碍的状况。然而,纤维束成像有其局限性,获得的纤维束图像不能反映真实的解剖结构,空间分辨率和模型限制造成其不准确。未来应进一步改进弥散模型、发展纤维束成像自动示踪技术以及应用超声波校正神经导航手术中出现的脑移位。


当MRI显示病变部位与临床表现或EEG数据不一致时,则需要进一步根据PET、SPECT、EEG-fMRI、ESI和MSI结果来研究癫痫网络的位置,确定致痫灶,为精确定位病灶提供依据。


在20%-30%癫痫患者的手术过程中,需要施行颅内EEG确定致痫灶。目前,采用立体定向法在大脑深部植入几个电极监测脑电生理活动,即立体定向脑电图(SEEG)。SEEG电极可以放置在海马、杏仁核和皮质。但电极植入有脑出血、出现神经功能障碍和颅内感染的风险。因此,术前使用多模态三维成像技术制定电极植入轨迹,确定深、浅电极植入深度和颅骨切入点,以减少电极植入的风险;确保脑部关键结构,特别是动脉和静脉的安全。要达到制定的电极轨迹安全有效,应通过多种影像学方法整合信息(图1)。因此,采用多模态三维成像技术辅助制定手术方案具有良好的应用前景。


图1. 多模态三维成像整合技术在癫痫外科手术中的应用。SEEG植入计划,每个电极为一个单独颜色,所有图像来自左后外侧方向。A.静脉(蓝色)来自MRI增强T1加权,动脉(红色)来自CT血管造影;B.依据MRI-T2加权FLAIR成像(紫色)确定病灶,由fMRI确认运动功能区(绿色)和语言区(橙色);C.MRI-T1加权容积成像显示病灶、运动区和语言区。


预计未来10年内,7.0T MRI将广泛应用于临床,可提高难治性局灶性癫痫患者细微或隐匿病灶的检出率。因此,在制订术前手术方案时,可根据整合的脑结构和功能影像学数据确定致痫灶的部位,对患者实行最佳的个体化治疗。


新乡医学院李信晓编译,复旦大学附属华山医院寿佳俊审校,《神外资讯》主编、复旦大学附属华山医院陈衔城教授终审)


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