姚遠,胡文瀚,張弨,王秀,桑林,鄭重,邵曉秋,張凱

癲癇是一種以癲癇發(fā)作為主要特征的慢性神經(jīng)系統(tǒng)疾病,其患病率約為4～10‰[1]。其中約三分之一的患者為藥物難治性癲癇,局灶性皮質(zhì)發(fā)育不良(focal cortical dysplasia, FCD)是這類患者中最常見的病理類型之一[2],其主要是由于在大腦皮層發(fā)育過程中神經(jīng)元遷移障礙導(dǎo)致大腦皮層發(fā)育畸形。2011年,國際抗癲癇聯(lián)盟在前有研究的基礎(chǔ)上將FCD分為3型,其中Ⅱ型的病理特點主要為皮質(zhì)的結(jié)構(gòu)異常伴異型神經(jīng)元[3],其MRI特點主要表現(xiàn)為腦溝回的形態(tài)異常、皮層增厚及灰白質(zhì)交界不清等,但由于這些異常改變有時非常細微,肉眼難以發(fā)現(xiàn),故有約25%～30%的患者MRI結(jié)果為陰性[4],這導(dǎo)致了患者致癇區(qū)的定位困難。

為了提高對MRI陰性FCD患者的識別率,2005年Huppertz 等[5]開發(fā)出了形態(tài)學(xué)分析方法 (morphometric analysis program, MAP)影像學(xué)后處理軟件。通過基于3D T1WI影像的定量計算方法來輔助定位致癇區(qū)。該方法目前廣泛應(yīng)用于世界各大癲癇中心。在既往的研究中,認為MAP對于Ⅱ型FCD患者的識別率最高,可達到約70%[6],但關(guān)于MAP技術(shù)對手術(shù)的指導(dǎo)價值及患者預(yù)后的影響目前國內(nèi)鮮有報道。本研究應(yīng)用MAP技術(shù)對既往術(shù)后病理證實為Ⅱ型FCD患者的患者進行影像處理,比較MAP陽性和陰性患者的臨床特點及預(yù)后情況,探討MAP技術(shù)在Ⅱ型FCD患者中的應(yīng)用價值,現(xiàn)將結(jié)果報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2019年1月至2020年12月期間在北京天壇-豐臺癲癇中心行手術(shù)治療且術(shù)后病理診斷為Ⅱ型FCD的54例患者的病例資料。納入標準:(1) 患者年齡≥5 歲[7];(2) 術(shù)前MRI檢查中包含T1加權(quán)像;(3)術(shù)后病理明確診斷為Ⅱ型FCD;(4)隨訪時間≥12 個月;(5)患者均進行切除性手術(shù)。排除標準:(1)曾有過顱腦手術(shù)史;(2)疑似合并其他病理改變;(3)合并其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病。收集所有患者的病例信息、手術(shù)記錄、病理結(jié)果及預(yù)后情況等資料。對于無創(chuàng)檢查無法明確定位致癇區(qū)的患者,則建議進行立體定向腦電圖(stereoelectroencephalography, SEEG)監(jiān)測,所有患者手術(shù)前均進行了嚴格的術(shù)前評估。

1.2 顱腦MRI

所有患者均行顱腦MRI(西門子3.0 T)檢查,其中包括3D T1-MPRAGE(magnetization-prepared rapid gradient echo)、T2WI及T2FLAIR序列。常規(guī)閱片由兩位高年資醫(yī)師共同完成,分別獨立閱片,然后匯總結(jié)論,意見不同則由兩人討論后解決。完成閱片后,在MRI上未見到明顯或明確異常改變的病例判定為MRI陰性。閱片過程中,患者的其他臨床資料不提供給閱片者, 包括病史、腦電圖及正電子發(fā)射計算機體層顯像( positron emission tomography, PET)等。

1.3 MRI影像的MAP軟件處理

本研究MAP分析在MATLAB R2021a中使用SPM12工具包進行。將3D T1像在MAP軟件中進行處理。圖像經(jīng)過標準化及灰度特征提取后與正常對照人群進行對比,從而計算出圖像中每個體素所對應(yīng)的z值。并分別輸出3種圖像,分別為厚度圖像、交界圖像及延伸圖像。分別用于檢測病變區(qū)域的皮質(zhì)厚度、灰白質(zhì)交界及腦溝回的形態(tài)異常。與正常對照的差異越大,z值相應(yīng)越大。根據(jù)既往研究,圖像的閾值分別設(shè)為6、3.5及4[8]。術(shù)后患者復(fù)查CT(層厚0.625 mm),若相應(yīng)切除部位在MAP圖像中存在異常,則判定該病例為MAP陽性患者。經(jīng)MAP處理后,若只有一種圖像中出現(xiàn)陽性改變或兩種及以上圖像有陽性改變且位于同一位置則認為MAP結(jié)果具有一致性。若兩種及以上的圖像中出現(xiàn)陽性但位置不同則認為MAP結(jié)果不具有一致性。

1.4 手術(shù)預(yù)后

患者分別在術(shù)后3、6、12、24個月時返回本中心復(fù)查。根據(jù)Engel分級對患者的預(yù)后情況進行評價。Engel Ⅰ級: 癲癇完全無發(fā)作 (術(shù)后 6 個月內(nèi)的發(fā)作不計算在內(nèi)); Engel Ⅱ級: 癲癇發(fā)作頻率減少>75%; Engel Ⅲ級: 癲癇發(fā)作頻率減少>50%,且≤75%; Engel Ⅳ級: 與治療前比較無變化甚至發(fā)作頻率增加[9]。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 人口學(xué)資料

本研究選取2019年1月至2020年12月在北京天壇-豐臺癲癇中心接受切除性手術(shù)且經(jīng)病理證實為Ⅱ型FCD的患者共54例?；颊叩钠骄中g(shù)年齡為(20.3±9.7)歲,平均病程為(6.9±3.1)年,其中男性29例、女性25例。致癇區(qū)位于額、頂、枕、顳及島葉的患者數(shù)分別為17、13、5、11及8例。54例患者中46例行SEEG電極植入。術(shù)后32例診斷為ⅡA型FCD, 22例為ⅡB型。54例中MAP陽性37例,占69%,MAP陰性17例,占31%。MAP陽性與陰性患者在手術(shù)年齡、病程、性別、致癇區(qū)位置、術(shù)后病理及是否行SEEG檢查方面差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。結(jié)果詳見表1。

表1 54例FCD患者的基線資料比較

2.2 MAP結(jié)果與預(yù)后

MAP陽性的37例患者中,有30例(81%)達到了術(shù)后Engel Ⅰ級,7例(19%)為Engel Ⅱ～Ⅳ級。MAP陰性的17例患者中,僅9例(53%)術(shù)后達到Engel Ⅰ級,顯著低于MAP陽性的患者(P=0.032)。在MAP陽性患者3種圖像的一致性方面,有26例患者的MAP結(jié)果一致,11例不一致。MAP結(jié)果一致的患者的預(yù)后與不一致的患者預(yù)后比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(Engel Ⅰ級率分別為81%及82%,P=1.000)。行SEEG監(jiān)測且MAP陽性的32例患者中,MAP結(jié)果與SEEG結(jié)果一致者有23例(72%),不一致者有9例(28%)。MAP與SEEG結(jié)果一致者的預(yù)后顯著優(yōu)于不一致者(Engel Ⅰ級率分別為91%及56%,P=0.049)。結(jié)果詳見表2。

表2 54例FCD患者的術(shù)后Engel分級及預(yù)后[n(%)]

2.3 典型病案舉例

病例1,女,16歲,癲癇病史8年,口服抗癲癇藥物效果不佳,術(shù)前頭部MRI表現(xiàn)為陰性。經(jīng)MAP處理后,Extension像為陰性,Junction與Thickness像上右側(cè)頂葉區(qū)域有陽性改變(圖1)。發(fā)作期及發(fā)作間期頭皮腦電圖提示相應(yīng)區(qū)域存在癲癇樣放電,患者行右頂致癇灶切除術(shù),術(shù)后病理診斷為FCD(Ⅱa型)?；颊咝g(shù)后隨訪1年癲癇無發(fā)作。

注:A為由左至右依次是軸位T1-MPRAGE像、Extension圖像、Junction圖像及Thickness圖像;B為矢狀位圖像;C為冠狀位圖像。白色箭頭所指處為陽性發(fā)現(xiàn)。

病例2,男,7歲,癲癇病史6年,口服抗癲癇藥物效果不佳,患者核磁T1像顯示左側(cè)頂葉存在可疑腦溝溝底模糊,經(jīng)MAP處理后,在Extension、Junction及Thickness像上均發(fā)現(xiàn)該腦溝存在明顯異常,為進一步明確患者致癇區(qū)范圍,行SEEG監(jiān)測結(jié)果顯示相應(yīng)區(qū)域在發(fā)作間期存在持續(xù)性癲癇樣放電,發(fā)作期腦電圖提示該區(qū)域為發(fā)作起始區(qū)。該患者行左頂致癇灶切除術(shù),術(shù)后CT顯示該腦溝被完全切除,術(shù)后病理提示為FCD(Ⅱb型)?；颊咝g(shù)后隨訪至今1年零7個月癲癇未發(fā)作(圖2～4)。

注:A為軸位T1圖像;B為Extension圖像;C為Thickness圖像;D為Junction圖像;E為MAP陽性位置植入電極的示意圖,藍色點為位于病灶處的電極觸點;F為術(shù)后對應(yīng)位置的CT圖像。白色箭頭所指為病灶。

注:c7～c8為間期持續(xù)異常放電。

注:c7～c8為發(fā)作起始電極觸點。

3 討論

本研究通過比較MAP陽性與陰性FCD患者的癲癇相關(guān)信息以及不同MAP特點患者的預(yù)后情況,探索MAP在MRI陰性的Ⅱ型FCD患者中的應(yīng)用價值。通過MAP影像學(xué)后處理,能夠使術(shù)后的無發(fā)作率得到提高,尤其是當(dāng)MAP結(jié)果與SEEG結(jié)果一致時,能夠獲得最佳的預(yù)后。在臨床工作中,應(yīng)用MAP技術(shù)能夠為致癇區(qū)定位提供更多的信息,可提高FCD患者的識別率,輔助癲癇科醫(yī)師進行診療工作。

MAP技術(shù)自發(fā)明以來在世界各大癲癇中心得到了廣泛的應(yīng)用。與傳統(tǒng)的肉眼觀察相比,其優(yōu)勢主要在于能夠定量地對MRI影像學(xué)數(shù)據(jù)進行分析,從而得到客觀的影像學(xué)分析結(jié)果,而人工閱片往往依賴于閱片者的經(jīng)驗,所以該技術(shù)在可靠性與全面性方面都優(yōu)于人工,能夠提高對MRI陰性癲癇患者的診斷率。在既往的研究中,MAP對Ⅱ型FCD患者的檢出率顯著高于Ⅰ型,這可能是由于Ⅰ型在MRI上的改變往往不具有特異性,可表現(xiàn)為白質(zhì)體積減少或FLAIR、T2像上的輕度信號增高[10]。而Ⅱ型FCD常表現(xiàn)為灰白質(zhì)交界模糊,灰質(zhì)信號異常,皮質(zhì)厚度增加,腦溝回的形態(tài)異常及“transmantle”征。MAP技術(shù)在Ⅱ型FCD的應(yīng)用中,一方面能夠為手術(shù)切除計劃的制定提供參考,尤其是對于MAP結(jié)果陽性且一致性好的患者,能夠更加容易地定位致癇區(qū);另一方面,對于需要進行SEEG電極植入的患者,該技術(shù)對電極植入計劃的制定亦有一定程度的參考價值。本研究發(fā)現(xiàn)MAP陽性的患者預(yù)后較好,術(shù)后1年以上癲癇無發(fā)作率可達81%,而MAP陰性患者僅能達53%,該結(jié)果可能是由于通過MAP技術(shù)能夠發(fā)現(xiàn)MRI上輕微且不易被肉眼察覺的異常改變。而對于MAP陰性的患者,則需要進一步憑借其它工具來進行致癇區(qū)的定位,且定位致癇區(qū)困難較大。同時,SEEG結(jié)果與MAP一致的患者同樣能獲得較好的預(yù)后,患者術(shù)后無發(fā)作率可達91%,當(dāng)兩者結(jié)果不一致時,可能提示致癇區(qū)的分布較為復(fù)雜或分布區(qū)域較為廣泛,所以該類型的患者預(yù)后較差,術(shù)后無發(fā)作率僅為56%,該結(jié)果與既往的文獻報道一致[4]。在MAP 3種圖像的一致性方面,圖像結(jié)果一致與不一致的患者預(yù)后比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義,提示當(dāng)僅觀察到一種MAP圖像上的異常時,也應(yīng)當(dāng)引起重視[11]。在實際的臨床工作中,需要結(jié)合患者各方面的信息來定位致癇區(qū),包括癥狀學(xué)、頭皮腦電圖、頭顱MRI及PET等,不能單一依賴一種檢查手段。而結(jié)合多模態(tài)影像的術(shù)前評估手段能提高癲癇的診斷率與治愈率[12]。

盡管MAP技術(shù)相較于人工閱片具有可靠及全面的優(yōu)點,但由于人類腦溝回形態(tài)存在個體差異,且影像后處理技術(shù)本身存在局限性,有時會有假陽性結(jié)果的出現(xiàn)。所以,當(dāng)在MAP圖像中發(fā)現(xiàn)陽性結(jié)果時,需要返回再次查看原始的MRI影像進行確認[13];其次,對于5歲以下的癲癇患兒,因其大腦尚未發(fā)育完全,故在MRI影像上的表現(xiàn)與成年人有較大差別,且難以獲得健康兒童的MRI影像,所以目前該技術(shù)無法應(yīng)用于低齡兒童。MAP圖像亦不適合用于有過顱腦手術(shù)史的患者。

綜上所述,本研究將MAP技術(shù)應(yīng)用于MRI陰性的FCD患者的診斷,不但能夠提高致癇區(qū)的識別率,輔助致癇區(qū)的精準切除,還能夠提高患者的預(yù)后。