在癲中的應(yīng)用
癲是一種大腦功能障礙的慢性疾病,其特征是大腦皮質(zhì)許多神經(jīng)元群同步重復(fù)的異常放電,這種放電也稱為癲發(fā)作。癲發(fā)作的發(fā)病率為0.5%~1%,且約75%的患者是在18歲以前出現(xiàn)第一次發(fā)作。癲發(fā)作可由腦組織外傷、感染或腫瘤等因素引起發(fā)作性運(yùn)動、感覺、意識等功能異常,其癥狀可以從暫時性思維紊亂到廣泛性抽搐,癥狀通常是突然和一過性發(fā)作。
部分性(局灶性)癲發(fā)作是由局部放電從病灶處傳遞到附近大腦區(qū)域所致。全身性癲發(fā)作,其異常電活動廣泛性傳播到兩側(cè)大腦半球。在癲大發(fā)作時,患者突然意識喪失而跌倒,全身肌肉強(qiáng)直、抽搐,表現(xiàn)為肌張力增高(強(qiáng)直性)和抽搐性運(yùn)動(痙攣性)間期交替性出現(xiàn)?;颊叱榇ぐl(fā)作后,全身松弛或進(jìn)入昏睡期,意識喪失仍可存在。
目前,外科手術(shù)切除致灶是癲的主要治療方法之一,尤其是難治性癲,手術(shù)治療可達(dá)到治愈或者減輕患者癥狀的目的。傳統(tǒng)的非侵入性致灶定位技術(shù)包括發(fā)作腦電圖、發(fā)作間期腦電圖、PET、SPECT等,但是癲部分發(fā)作患者的病灶以及功能定位往往不準(zhǔn)確,導(dǎo)致手術(shù)風(fēng)險高,切除后可能導(dǎo)致偏癱、失語等嚴(yán)重神經(jīng)功能障礙。隨著無創(chuàng)性fMRI的不斷發(fā)展,其針對癲的應(yīng)用也越來越廣泛,不僅能用于致灶以及語言、運(yùn)動等重要功能區(qū)的定位以及評估,而且還能與EEG聯(lián)合運(yùn)用,同時利用EEG良好的時間分辨率和fMRI較高的空間分辨率,對新皮質(zhì)癲的術(shù)前評價具有獨(dú)特的價值,也對單灶和多灶尖波發(fā)放的解剖和病理生理學(xué)意義提供了新的觀察視角。
到目前為止,已經(jīng)有很多運(yùn)用BOLD-fMRI方法研究頻繁發(fā)作的部分性癲患者。一些研究發(fā)現(xiàn),部分性癲患者病灶在fMRI檢查中得到的BOLD信號低頻振蕩的振幅顯著增加。而且同步EEG-fMRI中的BOLD信號增加與EEG所記錄的致灶異常放電在時間上、空間上都是高度一致的,由此就能更直接反映BOLD信號改變的真正原因,也能夠在部分性癲患者出現(xiàn)臨床癥狀之前發(fā)現(xiàn)致灶,為診斷和治療提供早期的客觀的影像學(xué)證據(jù)。
與部分性癲不同,全身性癲沒有局灶性的致灶,取而代之的是早期發(fā)作的快速而明顯的以全身抽搐為特征的臨床癥狀,全腦的異常放電在EEG上表現(xiàn)為3~4Hz的棘波。Gotman等學(xué)者聯(lián)合運(yùn)用EEG和fMRI多模態(tài)融合的方法,對15名全身性癲患者進(jìn)行了研究。他們采用EEG對全身性癲患者進(jìn)行監(jiān)控,當(dāng)其在癲發(fā)作放電出現(xiàn)棘波時用fMRI采集BOLD信號,發(fā)現(xiàn)癲患者雙側(cè)丘腦、島葉、前額葉內(nèi)側(cè)及小腦中線處BOLD信號對稱性增強(qiáng),而雙側(cè)前額葉、頂葉和后扣帶回等屬于默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)(default mode network, DMN)區(qū)域存在BOLD信號減弱。該研究認(rèn)為,當(dāng)全身性癲發(fā)作的病人在癲發(fā)作放電出現(xiàn)棘波時,皮質(zhì)-丘腦環(huán)路的功能活動增強(qiáng),部分DMN區(qū)域功能活動減弱,聯(lián)合導(dǎo)致了癲發(fā)作時患者的意識喪失和反應(yīng)力下降。
但是,同步EEG-fMRI對癲灶的定位也有一些缺陷,例如,BOLD信號呈負(fù)激活的潛在生理學(xué)意義尚不十分明確,導(dǎo)致其相應(yīng)的定位價值還不清楚。而且,由于采集EEG信息的頭部儀器從某種程度上會影響B(tài)OLD信號圖像的質(zhì)量,并且高場強(qiáng)的MRI磁體也會造成EEG圖像變形等嚴(yán)重的影響,此外,非神經(jīng)內(nèi)科醫(yī)生讀取、理解EEG圖像比較困難,所以很多關(guān)于癲的研究只采用靜息態(tài)fMRI的方法對其進(jìn)行探索。
Lui等學(xué)者針對常規(guī)MRI檢查未發(fā)現(xiàn)致灶以及結(jié)構(gòu)異常的部分性和全身性癲發(fā)作患者,當(dāng)兩組患者處于發(fā)作間期時,對其進(jìn)行靜息態(tài)fMRI檢查,探索不同發(fā)作類型的癲患者與正常人之間的腦功能異同。該項研究采用離散余弦函數(shù)多元回歸方式,用余弦回歸模型模擬0.01~0.1Hz成分處理靜息態(tài)fMRI的BOLD信號數(shù)據(jù),結(jié)果發(fā)現(xiàn)不管是組內(nèi)分析(圖5-4-1)還是組間對比(圖5-4-2),全身性癲患者的楔前葉/扣帶回后部的自發(fā)神經(jīng)元活動降低,提示其DMN自發(fā)神經(jīng)元活動受疾病的影響,導(dǎo)致全身性癲患者嚴(yán)重的注意力和記憶力的功能損害,但是部分性癲發(fā)作的患者則不存在明顯的神經(jīng)元活動降低。通過靜態(tài)功能磁共振分析,研究進(jìn)一步驗證了正常人靜息狀態(tài)下存在DMN,即扣帶回后部、前扣帶回腹側(cè)區(qū)域,而這一DMN在全面發(fā)作癲患者中消失,在部分發(fā)作患者中仍然存在。這一結(jié)果有助于從腦功能的角度了解癲患者某些臨床癥狀的發(fā)病機(jī)制,為今后癲診治的發(fā)展提供一定的幫助。
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