磁共振波譜對(duì)顳葉癲癇定位診斷的應(yīng)用價(jià)值

磁共振波譜對(duì)顳葉癲癇定位診斷的應(yīng)用價(jià)值

大廳癲癇（tle）是一種常見的慢性腦疾病，其基本病理變化為海綿硬化。手術(shù)是頑固性TLE有效的治療方法,治愈率達(dá)70%～90%,手術(shù)成功的關(guān)鍵之一是對(duì)致癇灶的準(zhǔn)確定位。MR波譜(magneticresonancespectroscopy,MRS)分析是近年應(yīng)用于癲癇研究的新技術(shù),能夠測(cè)定活體狀態(tài)下腦內(nèi)生化物質(zhì)的濃度,對(duì)海馬硬化的研究深入到組織學(xué)水平。本文分析我院使用MRS診斷并經(jīng)臨床手術(shù)證實(shí)的15例TLE病例,并與其它影像學(xué)檢查方法進(jìn)行對(duì)比,旨在探討該技術(shù)對(duì)TLE定位的診斷價(jià)值。材料和方法1.納入研究的基本特征順序搜集2003年4月～2004年11月在我院功能神經(jīng)外科經(jīng)手術(shù)及病理證實(shí)的癲癇患者,選擇符合以下條件的病例進(jìn)行回顧性分析:①常規(guī)MRI檢查未發(fā)現(xiàn)明確病變(海馬硬化的征象除外);②臨床及腦電圖檢查均提示顳葉起源異常;③所有患者均經(jīng)綜合評(píng)價(jià)后行單側(cè)顳葉及海馬切除術(shù),術(shù)后療效顯著,出院時(shí)無(wú)復(fù)發(fā),病理證實(shí)為顳葉及海馬不同程度硬化。最終15例完全符合條件的病例入選本研究,其中男9例,女6例,年齡14～41歲,平均23歲,病程2～23年,平均13年,經(jīng)臨床、影像學(xué)、電生理綜合評(píng)價(jià)后6例定為左側(cè)顳葉病變,9例定為右側(cè)顳葉病變。15例性別(男10例,女5例)及年齡(平均27歲)與TLE患者相匹配的健康志愿者作對(duì)照組研究。儀器設(shè)備:所有MRI均在Siemens公司1.5TSonata掃描儀上使用標(biāo)準(zhǔn)環(huán)形極化頭線圈完成。2.rapodgrage表現(xiàn)常規(guī)MRI成像:橫斷面自旋回波序列T1WI及T2WI;垂直于右側(cè)海馬長(zhǎng)軸的斜冠狀面液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(fluidattenuationinversionrecovery,FLAIR)TR8530msTE130msTI2500ms,層厚5mm,矩陣374×512,激勵(lì)次數(shù)1次;全腦的矢狀面三維磁化準(zhǔn)備快速梯度回波(threedimagnetizationpreparedrapidgradientecho,3D-MPRAGE)TR1900msTE3.9msTI1100ms,層厚1.7mm,矩陣374×512。1H-MRS成像:①根據(jù)上述矢狀面3D-T1WI分別重建平行于右側(cè)海馬長(zhǎng)軸的橫斷面和垂直于海馬長(zhǎng)軸的冠狀面圖像,共同作MRS的定位圖像(圖1);②使用化學(xué)位移成像(chemicalshiftimaging,CSI)的點(diǎn)分辨波譜(point-resolvedselectivespectroscopy,PRESS)序列,TR1500ms,TE135ms,定位平行于橫斷面定位像(即平行于海馬長(zhǎng)軸),視野140mm×140mm,興趣區(qū)(volumeofinterested,VOI)范圍40mm×53mm,層厚8mm,體素大小8.8mm×8.8mm×8mm,VOI前界位于中腦前緣8.8mm(即一個(gè)采樣直徑大小),內(nèi)側(cè)界位于中腦大腦腳外緣3mm之內(nèi),下界在海馬頭下緣1mm以內(nèi),一側(cè)的掃描時(shí)間為7min12s;③數(shù)據(jù)處理:用波譜分析軟件完成MRS的原始數(shù)據(jù)處理,所得譜線經(jīng)過基線校正后分別對(duì)氮-乙酰天門冬氨酸(N-acetylaspartate,NAA)、肌酸(creatine,Cr)和膽堿復(fù)合物(choline,Cho)的波峰進(jìn)行積分計(jì)算峰下面積。3.模型的對(duì)稱和定位MRI圖像分析:MR圖像由兩位有較豐富神經(jīng)影像學(xué)診斷經(jīng)驗(yàn)的放射科醫(yī)生進(jìn)行影像分析和評(píng)價(jià),MRI圖像的觀察內(nèi)容及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)包括:①兩側(cè)海馬大小、形態(tài)是否對(duì)稱;②兩側(cè)海馬信號(hào)是否均勻一致;③雙側(cè)顳角是否對(duì)稱。若符合上述診斷標(biāo)準(zhǔn)的兩條即可對(duì)TLE進(jìn)行定位。MRS圖像分析:在MRS的VOI中從前至后依次選擇位于海馬頭部和體部灰質(zhì)的3個(gè)體素塊,所選體素塊應(yīng)位于中線兩側(cè)同源對(duì)稱位置,根據(jù)化合物的峰值下面積積分分別計(jì)算NAA/Cr、NAA/Cho、NAA/(Cr+Cho)及Cho/Cr比值,并分析其變化規(guī)律。定位標(biāo)準(zhǔn):以對(duì)照組NAA/(Cr+Cho)的均值作為定位標(biāo)準(zhǔn),可分為以下兩種情況,符合任一條件,即可定側(cè)。①單側(cè)異常,如單側(cè)低于下限,則此側(cè)為致癇側(cè);②雙側(cè)異常但兩側(cè)顯著不對(duì)稱則計(jì)算兩側(cè)差值,若大于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差,則降低嚴(yán)重側(cè)為致癇側(cè),若小于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差則不能定側(cè)。4.測(cè)試結(jié)果的一致性檢驗(yàn)采用WindowsSPSS10.0統(tǒng)計(jì)軟件包對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。對(duì)兩位觀察者評(píng)價(jià)MRI圖像所得結(jié)果,采用Kappa檢驗(yàn),分析兩組數(shù)據(jù)的一致性。對(duì)所測(cè)得的對(duì)照組及TLE組海馬區(qū)域各化合物比值計(jì)算平均值和標(biāo)準(zhǔn)差,多組間比較用單因素方差分析,組間兩兩比較采用Student-Newman-Keuls法,以P<0.05為有顯著性差異的指標(biāo)。結(jié)果1.海馬硬化診斷的一致性檢驗(yàn)按照上述圖像分析方法和定位標(biāo)準(zhǔn),采用Kappa檢驗(yàn),評(píng)價(jià)兩位醫(yī)師對(duì)海馬硬化診斷的一致性,結(jié)果K值=0.80(P<0.05),表明一致性很好。兩位醫(yī)師共同分析認(rèn)為,10例患者M(jìn)RI顯示海馬硬化的改變,并能做出定側(cè)診斷,5例未見異常改變。2.兩組小鼠海馬前后naa、na和其側(cè)的差異表1中顯示TLE組和對(duì)照組各種化合物比值在海馬區(qū)域的比較結(jié)果,經(jīng)多體素獲得海馬區(qū)的3個(gè)體素取平均值后進(jìn)行比較,結(jié)果顯示TLE組患側(cè)和對(duì)側(cè)及對(duì)照組三組間各化合物比值均有顯著性差異,進(jìn)一步兩兩比較患側(cè)NAA/Cr明顯低于對(duì)側(cè)和對(duì)照組,分別較對(duì)側(cè)和對(duì)照組降低了33.8%和34.3%,患側(cè)NAA/Cho分別較對(duì)側(cè)和對(duì)照組降低了42.8%和47.3%。患側(cè)NAA/(Cho+Cr)分別較對(duì)側(cè)和對(duì)照組降低了40.3%和43.1%,TLE組患側(cè)Cho/Cr高于對(duì)側(cè)和對(duì)照組,分別較對(duì)側(cè)和對(duì)照組增加了22.6%和33.0%。正常對(duì)照組MRS檢查所得兩側(cè)海馬前部區(qū)域MRS圖像,可見NAA明顯高于Cho和Cr,兩側(cè)一致性較好(圖2)。TLE組患者兩側(cè)海馬前部的MRS圖像,顯示患側(cè)NAA低于Cho,Cho明顯升高(圖3),化合物濃度分布圖以不同色彩區(qū)分,可直觀顯示不同區(qū)域的化合物改變情況(圖4)。3.正常對(duì)照組海馬區(qū)域的nd-l-p值定位按照目前多數(shù)文獻(xiàn)采用的NAA/(Cho+Cr)比值作為定位診斷標(biāo)準(zhǔn),由于正常對(duì)照組兩側(cè)海馬的NAA/(Cho+Cr)差異無(wú)顯著性意義(t=1.45,P=0.17>0.05),故對(duì)照組取單側(cè)值,所測(cè)正常對(duì)照組海馬區(qū)域的NAA/(Cho+Cr)比值平均為0.65±0.07,均值的95%可信區(qū)間下限為0.61,標(biāo)準(zhǔn)差為0.07,按照上述方法對(duì)15例TLE患者進(jìn)行定位,12例患者為MRS異常改變(其中3例為雙側(cè)異常且不對(duì)稱),可以做出定位診斷,另3例患者兩側(cè)比值差異無(wú)顯著性意義,MRS無(wú)法定側(cè),但其中1例結(jié)合MRI術(shù)前做出定位,結(jié)果13例經(jīng)綜合運(yùn)用MRI和MRS做出定位。討論1.海馬的定位與測(cè)量1H-MRS在癲癇定位時(shí)需注意以下技術(shù)細(xì)節(jié):①M(fèi)RS檢查對(duì)運(yùn)動(dòng)非常敏感,輕微運(yùn)動(dòng)都會(huì)影響定位和測(cè)量的準(zhǔn)確性,當(dāng)患者發(fā)生頭部扭動(dòng)時(shí),致使重組冠狀面上兩側(cè)海馬顯示部位不同,從而掩蓋真正的海馬萎縮,所以掃描前一定要患者配合,以減少運(yùn)動(dòng)偽影,提高圖像質(zhì)量,個(gè)別患者必要時(shí)還需注射鎮(zhèn)靜類藥物;②MRS檢查中體素的定位是從三個(gè)方向的立體定位,圖像重組時(shí)一定要保持矢狀面、冠狀面和橫斷面完全互相垂直,3D重組時(shí)可以進(jìn)行角度測(cè)量;③正確運(yùn)用窗技術(shù),定位時(shí)因海馬體積較小,可調(diào)整窗寬、窗位使灰白質(zhì)顯示更清楚,并盡量放大圖像以精確定位;④進(jìn)行海馬的定位時(shí)盡量避開周圍腦脊液和腦白質(zhì),可取橫斷面海馬最大平面,并結(jié)合冠狀面和矢狀面,使海馬組織完全充填體素塊,否則將使體素塊內(nèi)含有的NAA含量降低而影響測(cè)量的精確度,但體素塊太小又可能使病灶排除在外,且增加計(jì)算和測(cè)量的繁瑣,故本文采用直徑為8.8mm的體素塊;⑤為使測(cè)量更加精確,我們采取了兩側(cè)分別測(cè)量的方法以減少腦脊液和巖骨的干擾,但要求兩側(cè)處于同源對(duì)稱位置,可保持橫斷面不動(dòng),在冠狀面圖像上移動(dòng)VOI至對(duì)側(cè),并調(diào)整上下方向位于海馬區(qū)域;⑥以海馬為中心,相對(duì)固定VOI的范圍,并規(guī)定其前、內(nèi)和下界,增加測(cè)量的精確性和可操作性;⑦本研究所有MRS數(shù)據(jù)的收集和后處理均按標(biāo)準(zhǔn)模式自動(dòng)獲得,使操作者造成的人為影響降至最低,以增加測(cè)量的可重復(fù)性。2.判斷異常標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于TLE的定位診斷標(biāo)準(zhǔn),各家說(shuō)法不一,國(guó)外已有應(yīng)用MRS進(jìn)行化合物絕對(duì)值定量研究的報(bào)道,但是測(cè)量過程復(fù)雜、費(fèi)時(shí),難以在臨床工作中實(shí)施。Ng等以NAA/Cho<1.13作為判斷異常的標(biāo)準(zhǔn),敏感度和特異度分別為90%和85%。Hugg等和Kuzniecky等以Cr/NAA>1.0為異常標(biāo)準(zhǔn)也達(dá)到很高敏感性。目前國(guó)外文獻(xiàn)大多以NAA/(Cr+Cho)比值作為參考值,但關(guān)于NAA/(Cr+Cho)比值目前各家具體數(shù)值不同,究其原因是測(cè)量方法各不相同,經(jīng)比較后發(fā)現(xiàn)采用兩側(cè)分別測(cè)量,體素塊直徑設(shè)為8.8mm的海馬測(cè)量方法更為精確,我們采用這種方法對(duì)15例正常對(duì)照組進(jìn)行了測(cè)量并確立了定位參考值。3.小鼠海馬中naa含量的變化由于MRS技術(shù)可以敏感地探測(cè)到NAA、Cho和Cr在腦內(nèi)特定區(qū)域的代謝變化,從而不僅直接反映了神經(jīng)細(xì)胞的代謝變化,而且也間接證實(shí)了病灶內(nèi)組織病理學(xué)改變,即神經(jīng)元損傷和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞增生,這與癲癇組織病理學(xué)改變相一致。其中一個(gè)值得探討的問題是雙側(cè)病變,即NAA水平不僅在致癇灶同側(cè)降低,在對(duì)側(cè)顳葉海馬中也降低,其可能的原因是源自一側(cè)癲癇灶的異常放電經(jīng)海馬聯(lián)合和前連合到對(duì)側(cè)海馬和杏仁核,而引起對(duì)側(cè)腦組織的異常,使神經(jīng)遞質(zhì)失衡,細(xì)胞丟失,但對(duì)側(cè)代謝異常的程度較癲癇病灶側(cè)輕,Hugg等發(fā)現(xiàn)MRS雙側(cè)異?；颊呤中g(shù)切除癲癇灶后,對(duì)側(cè)海馬中的NAA含量恢復(fù)正常,從而進(jìn)一步證實(shí)了上述觀點(diǎn),同時(shí)提示NAA含量的降低也反映了神經(jīng)元的功能障礙,早期手術(shù)能使已受累的組織代謝功能部分恢復(fù)。本研究中MRS發(fā)現(xiàn)雙側(cè)病變6例,雙側(cè)異常率達(dá)40%,與文獻(xiàn)報(bào)道相符,其中3例可通過雙側(cè)明顯不對(duì)稱來(lái)定