扩散加权成像对癫痫诊断价值的临床研究
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[摘要]目的 应用扩散加权成像(DWI)探讨磁共振成像(MRI)对癫痫的诊断价值。 方法 64例包括对照组30例、颞叶癫痫组(TLE)18例、颞叶外癫痫组(ELE)16例应用DWI图测量并比较TLE患侧、对侧、对照组间海马的表观扩散系数(ADC)值差异。 结果 对照组两侧ADC均值0.88×10-3 mm2 ·s-1 ，TLE组患侧ADC为(1.14±0.30)×10-3 mm2 ·s -1 ，对侧为(0.92±0.28)×10-3 mm2 ·s-1 ;ELE组两侧ADC均值(0.90±0.31)×10-3 mm2 ·s-1 ，TLE组患侧与对照组及ELE组均有显著性差异(P=0.006)。 结论 DWI ADC值的测量可用于对TLE致痫灶定侧。
[关键词] 癫痫;磁共振;扩散加权成像
Study on the value of diffusion weighted imaging in the diagnosis of epilepsy
JIN Qin-di，JU Sheng-hong，MENG Ai-fang，ZHANG Lin-qin
(Department of MRI，Zhongda Hospital，Southeast University，Nanjing21009，China)
Abstract:Objective To investigate the value of different magnetic resonance techniques including diffusion.weighted imaging(DWI)in the diagnosis of patients with epilepsy.Methods Sixty-four cases(30normal，18temporal lobe epilepsy and16extrotemporal lobe epilepsy)experienced DWI.The values of apparent diffusion coef-ficient(ADC)of hippocampus were measured using ADC imaging.Results The average values of normal，TLE of lesion，TLE of lateral and ELE were0.88×10-3 mm2 ·s-1 ，(1.14±0.30)×10-3 mm2 ·s-1 ，(0.92±0.28)×10-3 mm2 ·s-1 and(0.90±0.31)×10-3 mm2 ·s-1 respectively.The ipsilateral hippocampus to the seizure of TLE patients had higher ADC value than those of the controls and ELE.Conclusion DWI may help to clarifysides ofTLE.
Key words:epilepsy;magnetic resonance imaging;diffusion-weighted imaging
癫痫是临床常见的一种神经系统综合征，病因复杂，常反复发作。大部分原发性癫痫无法完全用药物控制或治愈，为顽固性癫痫。而70%～80%的顽固性癫痫是颞叶癫痫(TLE)，TLE是目前手术成功率最高的一种癫痫类型。术前的精确定侧、定位则是手术治疗成功的关键。目前国内尚未见扩散加权成像(diffu-sion weighted imaging，DWI)应用于癫痫的临床研究报道。本研究应用DWI，探讨磁共振成像(MR1)对癫痫
的诊断价值。
1 资料与方法
1.1 仪器设备
采用Philips1.5T超导磁共振机，Eclipse机型，选用正交标准头线圈。配有MASS、DWI等分析软件包，实时生成表观扩散系数(ADC)图并测量ADC值等。
1.2 研究对象
对照组30例，无明显神经系统症状和体征，MRI或CT颅脑扫描无明显异常;年龄20～49岁，平均36.5岁;男12例，女18例。病例组34例，根据临床、脑电图及影像学特点分为特发颞叶癫痫(TLE)组和颞叶外癫痫(ELE)两大组。TLE组18例，男10例，女8例，年龄21～46岁，平均30.2岁;病程1～32年，平均11.3年。不符合TLE入选标准的特发性及继发性癫痫患者归入ELE组，共16例，男10例，女6例，年龄18～50岁，平均37岁;其中2例病程为10年和8年，其余均<3年。所有癫痫患者均行脑电图检查，28例行视频脑电图检查，15例行术中皮层及深部脑电图检查。
1.3 MRI及DWI检查方法
1.3.1 扫描及成像参数
扫描时在横、冠、矢状3个方位上调节尽量使扫描平面两侧对称，行横断位T1 W、T2 W，矢状位T1 W成像，垂直于海马长轴的倾斜冠状位T1 W、T2 W、FLAIR成像，6例同时行PD.T2 W双回波成像。横断位T1 WI采用SE序列，NSA为2次，TR.TE为500.12ms，矩阵192×256;T2 WI采用FSE序列，TR.TE为4000.112ms，NSA为2次，矩阵256×384，层厚.间距为7.0mm，视野230～240mm，16层覆盖整个大脑。矢状位T1 WI也采用SE序列，层厚5mm，其余参数同横断位T1 WI。斜冠状位垂直于海马，扫描野的后界定在穹隆脚后方，前缘达颞极，包括海马头、体、尾全部，层厚.间距为4.0mm，T1 WI和T2 WI的TR.TE参数同横断位，FLAIR序列TR.TE.TI为6021.120.1800ms。PD.T2 W双回波序列TR.TE1.TE2为4000.12.96ms。上述斜冠状位几个序列的位置、层厚、层距一致。DWI采用多层单次激发平面回波EPI序列，b值取0及1000，TR.TE为6265.101ms，扫描时间一般为37s，位置、层厚、层距同斜冠位，定位时尽量避开副鼻窦等含气体的组织，扫描完后，计算机自动生成梯度、相位、层面三个方向合成的ADC图和扩散加权图。
1.3.2 数据的测量及观察
在DWI扫描后自动合成的ADC图上分别测量两侧海马的ADC值。
1.4 数据统计和处理
使用SPSS9.0数据分析软件包对所得资料进行分析处理。计算各组海马ADC的平均值和标准差，多组间比较用单因素方差分析，两组间比较用q检验，P<0.05为差异有显著性。
2 结 果
2.1 ADC值
由于DWI图仍有T2 W因素在内，在解释信号改变时有一定困难，故只测量ADC值，用此值来反映组织
水分子的扩散特性。由于对照组和ELE组两侧ADC 值差异无显著性，故只取一侧值，TLE组分别测量两侧海马的ADC值，结果如下:对照组两侧海马平均值(0.89±0.24)×10-3 mm
2 ·s-1 ;TLE组患侧(1.14±0.30)×10-3 mm2 ·s-1 ，对侧(0.92±0.28)×10-3 mm
2 ·s-1 ;ELE组两侧平均(0.90±0.31)×10-3 mm2 ·s-1 。TLE患侧与其他两组间差异有显著性(P=0.006)，平均值较对照组增加了28%;对侧及ELE组较对照组略高，但差异均无显著性(P>0.05)。
3 讨 论
3.1 TLE与HF的关系
TLE占所有癫痫的1.3左右，占顽固性癫痫的70%～80%，其中大部分是由于海马萎缩硬化(HS)所致，HS与TLE间有着密切的关系[1] 。在本组11例TLE手术病例中，术中皮质电极和深部电极都记录到痫样放电，并以颞叶内侧、海马、杏仁核的痫样放电更为密集，而在切除海马杏仁核后皮质放电即消失或显著减少，术后部分患者短期随访表明癫痫发作得到满意控制，这些都提示HS是导致TLE的主要因素。此外，神经解剖学表明，海马与额叶、颞叶及边缘系统之间存在广泛的神经纤维联系[2] ，电生理发现TLE发作时其电活动紊乱不仅局限于颞叶，而且扩散到颞叶以外的许多结构，包括下丘脑、丘脑前部、扣带回和上升网状结构等，提示颞叶与这些结构存在着密切的功能与解剖联系[3] 。本组15例为复杂部分性发作，1例为单纯部分发作。脑电图特点为颞叶棘波、尖波、棘慢波等。TLE可为单侧(80%)或双侧(20%)海马萎缩，部分双侧病变病例单侧手术效果较好。
3.2 扩散加权像的应用
MR扩散加权成像(DWI)的对比度不取决于T1 、T2 弛豫时间，而取决于水分子的扩散运动，任何能够改变水的扩散性质的病理或微环境变化，都可以用DWI检测和研究。DWI用于动物癫痫模型的研究开始于90年代初。耶鲁大学钟健辉等[4] 用荷苞牡丹碱诱发制成大白鼠癫痫模型，用DWI方法研究了癫痫病发作期间鼠脑中水扩散性质的变化，发现水的ADC具有下降的趋势，ADC的最大下降值在14%～18%之间。国外还有少量DWI用于癫痫临床诊断的研究报道[5，6] ，国内目前仅有个别报道应用DWI研究动物癫痫模型[7] ，尚未见临床应用研究。由于海马在复杂部分发作性癫痫的发生和传导中起着重要作用，海马硬化是顽固性癫痫最常见的结构学改变，故本研究的目的在于定量研究TLE患者在发作间期患侧和对侧海马的扩散特性。脑组织中水的扩散运动一方面受到细胞和细胞之间空隙大小的限制，另一方面有相当一部分水与扩散系数很小的蛋白质、脂类和细胞膜等大分子或集团有较强烈的相互作用。组织水微环境的改变必然影响到组织水的扩散，ADC值是定量研究组织状态的惟一方法。ADC值在癫痫的改变与脑缺血类似，但机制不同。在癫痫急性期(发作期间和发作后)微环境改变相关的病理过程主要包括神经元的水肿、细胞外间隙的减小、组织结构的丢失等导致ADC下降，在慢性期(发作间期)主要是由于细胞外间隙的扩大、神经元密集度的减低、树突的减少和细胞结构的丢失而导致ADC升高[5] 。本研究结果显示，TLE组患侧的ADC平均值高于对侧及对照组，且差异有显著性(P<0.01)，表明患侧海马的组织结构中必然存在着水分子运动增强的因素。体外实验证实细胞外间隙的扩大和胞膜通透性的增加都能引起ADC值的升高，胞膜通透性的改变只发生于细胞功能的急性严重紊乱，而TLE中海马硬化是慢性病变，扩散增强的主要因素应是细胞外间隙的增加[6] 。本组TLE中有11例光镜及9例电镜观察均显示了海马神经元细胞的丢失及其密集程度的减低、树突的减少、细胞结构的丢失等，从组织、细胞水平证实了在TLE患侧海马存在细胞外间隙增大的一些微环境的改变。故在TLE患者尤其是海马体积测定不能定侧时，扩散特性的定量测定可以作为一种补充的检查手段。
[参考文献]
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[4]ZHONG J，PETROFF O A，PRICHARD J W，et al.Changes in water diffusion and relaxation properties of rat cerebrum during sta-tus epilepticus[J].Magn Reson Med，1993，30:241.246.
[5]KANTARCI K，SHIN C，BRITTON J W，et al.Comparative diag-nostic utility of1HMRS and DWI in evaluation of temporal lobe epi-lepsy[J].Neurology，2002，58:1745.1753.
[6]LEONHARDT G，GREIFF A，MARKS S，et al.Brain diffusion during hyperventilation:Diffusion.weighted MR.monitoring in pa-tients with temporal lobe epilepsy and in healthy volunteers[J].Ep-ilepsy Research，2002，51:269.278
[7]唐岳枫，刘买利，叶朝辉，等.波谱学杂志大白鼠急性癫痫模型的DWI自身对照分析[J].波谱学杂志，1999，16:347.352.
[基金项目] 江苏省科技厅社会发展基金资助项目(BS2002032)。
[作者简介] 金琴娣(1963-)，女，江苏张家港人，主管技师。
(东南大学附属中大医院磁共振室，江苏南京 210009)
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