内侧颞叶癫痫(medial temporal lobe epilepsy,mTLE)是最常见的、导致难治性癫痫的主要类型,目前手术治疗仍不能有效控制癫痫发作,且存在较多并发症。术前精确定位mTLE以及对术后的评估尤为重要。
内侧颞叶癫痫(medial temporal lobe epilepsy,mTLE)是最常见的、导致难治性癫痫的主要类型,目前手术治疗仍不能有效控制癫痫发作,且存在较多并发症。术前精确定位mTLE以及对术后的评估尤为重要。近年来,MRI及其后处理技术的快速发展不仅有助于致癫痫灶的精确定位,精准治疗,而且可对手术后疗效做出更准确的判断。因此,本文对mTLE的脑微结构变化的MRI进展进行综述。
1.mTLE相关的内侧颞叶结构的MRI研究
1.1mTLE伴海马硬化(hippocampal sclerosis,HS)术前评估
HS不仅为mTLE最常见的原因,也是其他癫痫综合征的手术标本或尸体检查中常见的病理学发现。伴HS的mTLE可通过手术进行治疗,但术后癫痫发作的控制效果并不十分满意。致痫灶的精确定位、手术切除范围、手术后各种并发症的产生以及术后结果的预测,成为癫痫手术中的主要问题。研究发现单侧HS的mTLE与无或双侧HS的mTLE比较,术后癫痫发作控制效果相对较好。但进_步研究发现,仅依靠术前海马萎缩程度,难以准确预测难治性mTLE手术效果。病理学随访研究显示,难治性mTLE海马不同亚区的病变与术后发作控制率差异相关,而2013年国际抗癫痫联盟(International League Against Epilepsy,ILAE)神经病理学工作组的HS分型亦提出,ILAEI型术后的癫痫发作控制率最好。因此,通过影像学手段评估术前海马亚区病变对伴HS的mTLE术后发作控制率的预测更具价值。
1.2海马亚区影像学分割及其临床意义
1.2.1海马亚区手动分割
随着神经影像学的深入研究以及后处理软件的不断进步,采用高场强MRI在体定量分析人类海马亚区结构,结果显示7.0TMRI较47TMRI分割出的海马亚区更为精细,这与高场强MRI分辨率更高有关。Mueller等采用40T高分辨MRT2WI于海马结构手工勾画ROI,发现伴HS的mTLE患者,同侧海马CA1区、CA3/DG区萎缩,CA2区的萎缩相对少见,对于不伴HS的mTLE,虽然海马体积大体正常,但其中17%的mTLE患者存在同侧或对侧海马亚区的不同程度萎缩。而Na等采用常规3.0TMRT2WI高分辨率成像手工测量海马亚区,发现CA4/DG萎缩患者术后的发作控制率较好。因此,海马高分辨成像及亚区分割一定程度上可提高海马亚区病变检出的敏感度,且海马亚区分割对临床预后的判断具有重要参考意义。但目前仍主要使用1.5T和3.0TMR扫描仪,若达到高场强同样分辨率的图像,MR扫描时间会增加;此外,使用手工勾画的方法进行海马亚区的图像分割,可能较自动测量更可靠,但耗时长,不能对图像进行批量分析,这限制了MR检查在海马亚区影像学分割方面的广泛应用。因此,实现基于常规MRI图像的全自动海马分割,能够促进与海马亚区相关研究的开展与临床应用。
1.2.2海马亚区全自动分割
2009年,VanLeemput等对超高分辨率MRI图像采用freesurfer软件的全自动海马亚区分割技术,将海马结构分割为7个亚区:CA1、CA2/CA3、CA4/DG、海马伞、下托、前下托和海马裂,相对于手工勾画ROI,该技术实现了MRI图像的全自动批量分析,其分割结果与手工分割相似。亦有学者报道,基于此方法可为难治性mTLE手术前提供精确的定量分析。但也有学者研究发现在海马整体水平,全自动分割比手工分割相的精确性差(r=0.57,P=0.02)。全自动分割主要是针对海马头、体部为主的亚区分割,无法对较小的海马尾部结构精确分割,可能是导致其与手工分割测量存在差异的原因。然而全自动分割技术应用于3.0TMR常规T1W序列,也获得了与术后病理相一致的结果,表明全自动海马分割的方法在常规MR序列开展具有可行性。
1.2.3海马亚区分割的临床意义
海马亚区分割不仅能可提高难治性mTLE患者海马病变检出的敏感度,而且区分海马不同亚区为主的病变对于判断术后的发作控制率具有重要参考价值。此外,术前海马亚区病变的影像学定位或对mTLE的精准治疗也具有重要价值。目前难治性癫痫的治疗方法,除常用的手术切除致痫灶外,还包括立体定向放射治疗(stereotactic radiosurgery,SRS)、深部脑刺激(deep brain stimulation,DBS)及激光消融术等方法。研究显示mTLE患者经SRS治疗后平均缓解率为51%,稍低于mTLE手术治疗效果(58%),但SRS术后并发症发生率显著降低;多中心研究显示,术后与术前SRS相比较,患者神经认知功能无显著变化,是难治性mTLE超选择性微创手术的主要优势。因此,术前致痫灶的影像学个体化精确定位可能为SRS的精准治疗提供更加有利的条件,增加SRS治疗的有效率,避免更多并发症的出现。
2.mTLE相关性颞叶外灰质结构的MRI研究
2.1mTLE相关的丘脑改变
丘脑与边缘系统、相关新皮层之间有广泛的神经纤维联系,癫痫发作时丘脑主要参与大脑神经兴奋活动的募集、放大和同步化。既往定量MRI分析以及病理学研究均证实难治性mTLE出现广泛的内侧颞叶、边缘系统及丘脑受累,且丘脑为颞叶外灰质首先受累的部位。Natsume等通过对难治性mTLE、颞叶外癫痫及特发性全身性癫痫的对比研究发现,丘脑体积的萎缩仅见于难治性mTLE患者。进一步研究显示丘脑体积的萎缩均位于致痫灶同侧,且丘脑的体积与癫痫的持续期呈负相关,而既往有高热惊厥史者丘脑萎缩更严重。而Labate等报道轻度TLE患者,丘脑的萎缩程度在伴内侧颞叶硬化患者中更为严重(P<0.05)。分析丘脑萎缩的程度与癫痫的持续期相关还是与存在内侧颞叶硬化相关,可能有助于通过结构影像学鉴别难治性颞叶癫痫与轻度颞叶癫痫。对于mTLE患者,仅发现单侧丘脑的萎缩可能对致痫灶的定侧有重要参考价值。
2.2mTLE相关的大脑皮层改变
丘脑作为神经传导通路的重要中继站,与大脑皮层之间存在广泛的纤维投射联系。作为一种与大脑神经网络有关的疾病,mTLE患者可发现大脑皮层的不同区域存在异常,包括致痫灶同侧的内侧颞叶结构、双侧丘脑及中央前后回,而伴HS及发作次数频繁患者病变程度更为显著,提示灰质的萎缩程度可能与发作次数及癫痫的持续期相关。但关于轻度颞叶癫痫的研究未发现癫痫持续期、全脑灰质体积与mTLE是否伴HS存在相关性。可能因轻度癫痫者发作次数少,大脑皮质可能未受到致痫灶所致的神经兴奋毒性的损害。由此推断,大脑灰质的异常主要受癫痫发作所产生的神经兴奋性毒性的损害,而其萎缩的程度可能取决于其发作的频率及病理性损害的程度,但灰质的这种异常改变缺乏病理学的证据支持。通过mTLE患者丘脑病变区与新皮质萎缩拓扑结构关系的研究,证实了不同丘脑亚区与各大脑皮层间存在投射关系,且说明丘脑在mTLE病理性脑网络中占有重要的地位。
3.小结
神经影像学的快速发展,使其具备了显示内侧颞叶结构、丘脑及大脑皮层细微结构的能力,从而可以实现对mTLE致痫灶更精确的定位,为今后的精准治疗及预后的准确判断奠定基础。相信随着影像学技术的不断进步及计算机软硬件的发展,神经影像学将在癫痫的个体化诊断、治疗及术前评估中有广阔的应用前景。
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