颞叶癫痫的1HMRS和MRI对比研究
齐静 杜湘珂 王德航 谢敬霞
摘 要 目的 通过对顽固性颞叶癫痫病人的质子波谱(1HMRS)和磁共振成像(MRI)研究，探讨这两种方法对癫痫灶定位诊断的作用。方法 22例无颞叶占位的癫痫病人和30例健康志愿者分别进行了1HMRS采集和MRI扫描后海马结构定量研究，分析NAA/Cr+Cho和DHF在癫痫组的改变及对癫痫组定侧定位的敏感性和特异性。结果 1HMRS可对16例病人进行定侧诊断，并发现10例有双侧颞叶病变。MRI可准确判断10例海马萎缩。结论 1HMRS对颞叶癫痫定侧敏感性高于海马体积测量，并能发现双侧病变；MRI海马结构定量发现海马硬化特异性较高。
关键词：颞叶癫痫 海马 磁共振成像 质子波谱分析
, 百拇医药
颞叶癫痫最常见的病理改变是神经元的缺失和胶质细胞的增生。MRI具有良好的组织分辨率，能够发现海马萎缩和颞叶内侧信号的改变，而且可以进行海马体积的定量分析[1，2]。近年开展的质子波谱分析(MRS)技术能无创性探测活体脑组织内生化物质，从代谢功能方面为海马硬化进行了更深入的研究，为颞叶癫痫的术前定侧诊断提供了更多的信息[3，4，5]。本文对22例颞叶癫痫患者进行了MRI和1HMRS研究，分析这两种方法对颞叶癫痫定位诊断价值。
1 材料和方法
1.1 癫痫组和对照组 22例颞叶癫痫患者为癫痫组(均无颞叶占位)，平均年龄28岁(5～72岁)，平均病程9年(0.5～20年)，7例行手术治疗，病理结果均为海马硬化表现。30例健康志愿者为对照组，平均年龄26.9岁(10～70岁)，无神经系统症状并且脑电图检查结果正常。
1.2 扫描方法 1HMRS参数：选择双侧近中颞叶感兴趣容积(VOI)8 cm3，先进行局部匀场和抑水，然后用点解析波谱序列(PRESS)采集波谱，TR=2000 ms，TE=135 ms，激励200次，并与无水抑制的谱线结合消除涡流影响，所得波谱进行基线校正后进行定量分析。
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MRI参数：SE序列斜冠位(与海马长轴垂直，在旁正中矢状面上垂直于侧裂池)，T1W:TR500ms,TE12ms,用鼠标勾勒两侧海马结构的边界，测量体积。海马结构体积的定量分析用海马体积差值(difference of hippocampal formation;DHF)的方法，即右侧和左侧海马结构体积的相减值。
2 结果
1HMRS研究中正常对照组NAA/Cr+Cho值的95%参考值范围是0.74±2×0.07(M±2SD)，最低值0.6；癫痫组的病侧和对侧NAA/Cr+Cho值均低于对照组，同时癫痫组内病侧也低于对侧，统计学上均有显著性差异。在分析癫痫组时，本研究主要参考两个标准：①双侧颞叶的NAA/Cr+Cho差值大于0.07时，较低的一侧为异常侧；②颞叶脑组织NAA/Cr+Cho值低于0.6判断为脑组织代谢功能异常。22例病人中17例可以根据一侧颞叶NAA/Cr+Cho值低于对侧0.07来定侧，其中有1例与脑电图结果不符。定侧敏感性77%，特异性94%。这22例病人中有10例双侧NAA/Cr+Cho值均低于0.6，占45%。
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30例正常人DHF参考值范围0.11±2×0.15(M±2SD)，最低值为-0.19，最高值为0.41。以这两个界值为标准，癫痫组有3人的DHF低于-0.19，判断为右侧海马萎缩；7人DHF高于0.41，判断为左侧海马萎缩(见表1)。共发现10例海马硬化，均与脑电图或病理结果符合，定位敏感性为45%，特异性100%。
根据NAA/Cr+Cho值的减少定侧和DHF值的异常判断海马萎缩表明(见表2)，1HMRS对颞叶癫痫定侧敏感性高于MRI，但后者特异性较高(图1、2)。
表1 DHF值与海马萎缩的关系
癫痫侧
右侧海马萎缩
DHF≤
-0.19
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中间值
-0.19
左侧海马萎缩
DHF≥
0.41
右n=9
3
6
0
左n=13
0
6
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7
总n=22
3
12
7
表2 1HMRS和MRI对颞叶癫痫定侧诊断的比较
敏感性(%)
特异性(%)
1HMRS
77
94
(NAA/Cr+Cho)
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MRI
45
100
(DHF)
3 讨论
本文1HMRS和MRI研究分别用NAA/Cr+Cho值和DHF值为分析指标。其原因如下：颞叶内侧受颞骨岩部及周围脑脊液的影响，质子密度不均匀，局部匀场比较困难，得到的谱线分离性差，Cr和Cho峰有部分重叠。笔者参考国外文献，将NAA/Cr+Cho值作为参数来分析，消除Cr和Cho峰部分融合导致的峰下面积测量不准确的影响。海马体积的测量采用DHF值有两方面的优点：正常人海马体积个体差异很大，与头颅大小、年龄和性别等因素都有关系，同一个人两侧海马结构的体积相减消除个体差异，无需再测头颅体积进行校正。另外，海马旁回钩与海马头呈部分融合而且信号相似，很难清楚分界，用DHF的方法两侧海马旁回钩的体积互相抵销，不用单独区分，避免因主观划分两者的结构引起测量误差。DHF方法的缺点是不能发现双侧病变。
, 百拇医药
由结果看出癫痫组NAA/Cr+Cho值明显降低，说明NAA值的降低或Cr、Cho不同程度的升高。1HMRS研究中NAA被公认为神经元的标志，Cr和Cho主要存在于胶质细胞内。本结果提示癫痫灶内神经元的缺失或(和)胶质细胞的增生。癫痫组中有7例行手术外科手术治疗，病理结果均表明颞叶脑组织内神经元缺失、胶质细胞代偿性增生及间质水肿。1HMRS研究与病理结果有良好的符合。
图1 女40岁，左颞痫波，病程17年，发作频率15次/月
A.左侧海马萎缩，结构紊乱，DHF：0.95；B.双侧NAA峰降低，NAA/Cr+Cho值：左侧(L)：0.40，右侧(R)：0.43
图2 男13岁，左颞痫波，病程11年，发作频率2～3次/天
A.未见海马结构萎缩，DHF：-0.02；B.左侧NAA峰降低，NAA/Cr+Cho值：左侧(L)0.50，右侧(R)0.75
, 百拇医药
本研究结果表明，在颞叶癫痫的定侧定位研究中1HMRS的敏感性高于MRI。分析原因有如下几种：①轻度海马硬化形态学上不容易发现异常，而且在病变早期，易受损的齿状回和CA4区最先发生病变，这种改变海马体积测量不能发现。Babb等[6]认为神经元丢失达50%才能反应出海马体积萎缩，即海马硬化超过中度，MRI才有可能表现为形态学的异常。1HMRS可以探测脑内代谢产物的异常，只要存在病理改变，即使是早期或轻度病变，也能很敏感地显示。②有时海马硬化时神经元丢失后胶质充填，或者病理改变很重而神经元缺失较轻则海马体积变化不明显， 在MRI上不易表现为海马萎缩。但神经元的减少或者胶质增生均会导致NAA/Cr+Cho值的减少，在1HMRS上可敏感地探测到。Connelly等[7]在研究中也发现一部分颞叶癫痫各种形态学检查均未发现异常，但在1HMRS上表现为NAA的减少，可以定侧诊断。本研究中1例症状典型病人，脑电图示左侧颞叶痫波，MRI海马体积定量分析DHF值为0.02，未见海马萎缩，1HMRS发现NAA/Cr+Cho值左侧明显低于右侧，手术病理表现除了神经元的受损还见到神经胶质细胞的明显增生(图1)。所以说1HMRS是探测局部神经元病变的最好工具，海马硬化早期或者神经元缺失后胶质细胞充填等情况下，MRI上没有形态学异常的表现时，1HMRS就能敏感地探测到，而且与手术病理有良好的符合。
, 百拇医药
癫痫组中17例病人可以根据一侧颞叶的NAA/Cr+Cho值低于对侧0.07而定侧，但还有5例病人双侧NAA/Cr+Cho值均明显降低，无法确定癫痫灶的侧别。结合MRI的DHF定量研究，发现这5例病人中有3例为海马萎缩(图2)。MRI不能定侧的12例病人中有10例可以通过NAA/Cr+Cho值的不对称减低而定侧。即MRI和1HMRS互相补充，两侧综合分析可以对20例颞叶癫痫病人进行定侧诊断，敏感性高达91%。颞叶癫痫的定侧定位诊断非常复杂，多种检查方法常不一致甚至互相矛盾，目前还没有一种检查可以直接明确诊断，所以需要综合分析形态、代谢、功能等多方面的信息，本研究提示1HMRS在颞叶癫痫定侧诊断方面敏感性高于MRI海马体积测量，但MRI和1HMRS是互补的两种方法，从不同侧面提供颞叶癫痫脑组织代谢功能的异常和形态学改变等多方面的信息，提高了术前癫痫灶定侧定位诊断的敏感性和特异性，是脑电图检查很好的补充，在一定程度上避免了深部电极等有创检查。
作者简介：齐静(1972—)，女，辽宁省缓中县人，(满族)，主治医师(讲师)，北京医科大学博士毕业。
, 百拇医药
齐静(江苏省人民医院放射科,江苏 南京 210029)
杜湘珂(北京医科大学人民医院放射科)
王德航(江苏省人民医院放射科,江苏 南京 210029)
谢敬霞(北京医科大学第三临床学院放射科)
参考文献
[1]Van paesschen W,Sisodiya S,Connelly A,et al.Quantitative hippocampal MRI and intractable temporal lobe epilepsy.Neurology,1995,45:2233-2240.
[2]Jacson GD,Connelly A,Duncan JS,et al.Detection of hippocampal ma gnetic resonance T2 relaxometry.Neurology,1993,43:1793-1799.
, 百拇医药
[3]Jack CR Jr,Sharbrough FW,Casino GD,et al.Magnetic resonance imag ebased hippocampal volumetry:correlation with outcome after temporal lobectomy.Ann Neurol,1992,31:138-146.
[4]吴建伟，宋北祺，陈君坤，等.正常中国人MRI海马结构体积测定.Chin J Radiol,1998,32(4):220-223.
[5]Jack CR Jr,Twomey CK,Zinsmeister AR,et al.Anterior temporal lobe s and hippocampal formations:normative volumetric measurements from MR images in young adults.Radiology,1989,172:549-554.
, 百拇医药
[6]Cross JH,MBch B,Connelly A,et al.Proton magnetic resonance spect roscopy in children with temporal lobe epilepsy.Ann Neurol,1996,39:107-113.
[7]Garcia PA,Laxer KD,Ng T.Application of spectroscopic imaging in epilepsy.Magnetic Resonance Imaging,1995,13(8):1181-1185.
[8]Connelly A,Jackson GD,Duncan JS.Magnetic resonance spectroscopy in temporal lobe epilepsy.Neurology,1994,44:1411-1417.
[9]Babb T L,Brown WJ.Pathological findings in epilepsy.In:Engel J J r,et al.Surgical treatment of the epilepsies.New York:ParenPress,1987,520-524.
[10]Connely A,Van-Paesschen W,Porter DA.Proton magnetic resonance spectroscopy in MRI-negtive temporal lobe epilepsy.Neurology,1998,51(1):61-66., http://www.100md.com
摘 要 目的 通过对顽固性颞叶癫痫病人的质子波谱(1HMRS)和磁共振成像(MRI)研究，探讨这两种方法对癫痫灶定位诊断的作用。方法 22例无颞叶占位的癫痫病人和30例健康志愿者分别进行了1HMRS采集和MRI扫描后海马结构定量研究，分析NAA/Cr+Cho和DHF在癫痫组的改变及对癫痫组定侧定位的敏感性和特异性。结果 1HMRS可对16例病人进行定侧诊断，并发现10例有双侧颞叶病变。MRI可准确判断10例海马萎缩。结论 1HMRS对颞叶癫痫定侧敏感性高于海马体积测量，并能发现双侧病变；MRI海马结构定量发现海马硬化特异性较高。
关键词：颞叶癫痫 海马 磁共振成像 质子波谱分析
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颞叶癫痫最常见的病理改变是神经元的缺失和胶质细胞的增生。MRI具有良好的组织分辨率，能够发现海马萎缩和颞叶内侧信号的改变，而且可以进行海马体积的定量分析[1，2]。近年开展的质子波谱分析(MRS)技术能无创性探测活体脑组织内生化物质，从代谢功能方面为海马硬化进行了更深入的研究，为颞叶癫痫的术前定侧诊断提供了更多的信息[3，4，5]。本文对22例颞叶癫痫患者进行了MRI和1HMRS研究，分析这两种方法对颞叶癫痫定位诊断价值。
1 材料和方法
1.1 癫痫组和对照组 22例颞叶癫痫患者为癫痫组(均无颞叶占位)，平均年龄28岁(5～72岁)，平均病程9年(0.5～20年)，7例行手术治疗，病理结果均为海马硬化表现。30例健康志愿者为对照组，平均年龄26.9岁(10～70岁)，无神经系统症状并且脑电图检查结果正常。
1.2 扫描方法 1HMRS参数：选择双侧近中颞叶感兴趣容积(VOI)8 cm3，先进行局部匀场和抑水，然后用点解析波谱序列(PRESS)采集波谱，TR=2000 ms，TE=135 ms，激励200次，并与无水抑制的谱线结合消除涡流影响，所得波谱进行基线校正后进行定量分析。
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MRI参数：SE序列斜冠位(与海马长轴垂直，在旁正中矢状面上垂直于侧裂池)，T1W:TR500ms,TE12ms,用鼠标勾勒两侧海马结构的边界，测量体积。海马结构体积的定量分析用海马体积差值(difference of hippocampal formation;DHF)的方法，即右侧和左侧海马结构体积的相减值。
2 结果
1HMRS研究中正常对照组NAA/Cr+Cho值的95%参考值范围是0.74±2×0.07(M±2SD)，最低值0.6；癫痫组的病侧和对侧NAA/Cr+Cho值均低于对照组，同时癫痫组内病侧也低于对侧，统计学上均有显著性差异。在分析癫痫组时，本研究主要参考两个标准：①双侧颞叶的NAA/Cr+Cho差值大于0.07时，较低的一侧为异常侧；②颞叶脑组织NAA/Cr+Cho值低于0.6判断为脑组织代谢功能异常。22例病人中17例可以根据一侧颞叶NAA/Cr+Cho值低于对侧0.07来定侧，其中有1例与脑电图结果不符。定侧敏感性77%，特异性94%。这22例病人中有10例双侧NAA/Cr+Cho值均低于0.6，占45%。
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30例正常人DHF参考值范围0.11±2×0.15(M±2SD)，最低值为-0.19，最高值为0.41。以这两个界值为标准，癫痫组有3人的DHF低于-0.19，判断为右侧海马萎缩；7人DHF高于0.41，判断为左侧海马萎缩(见表1)。共发现10例海马硬化，均与脑电图或病理结果符合，定位敏感性为45%，特异性100%。
根据NAA/Cr+Cho值的减少定侧和DHF值的异常判断海马萎缩表明(见表2)，1HMRS对颞叶癫痫定侧敏感性高于MRI，但后者特异性较高(图1、2)。
表1 DHF值与海马萎缩的关系
癫痫侧
右侧海马萎缩
DHF≤
-0.19
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中间值
-0.19
左侧海马萎缩
DHF≥
0.41
右n=9
3
6
0
左n=13
0
6
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7
总n=22
3
12
7
表2 1HMRS和MRI对颞叶癫痫定侧诊断的比较
敏感性(%)
特异性(%)
1HMRS
77
94
(NAA/Cr+Cho)
, http://www.100md.com
MRI
45
100
(DHF)
3 讨论
本文1HMRS和MRI研究分别用NAA/Cr+Cho值和DHF值为分析指标。其原因如下：颞叶内侧受颞骨岩部及周围脑脊液的影响，质子密度不均匀，局部匀场比较困难，得到的谱线分离性差，Cr和Cho峰有部分重叠。笔者参考国外文献，将NAA/Cr+Cho值作为参数来分析，消除Cr和Cho峰部分融合导致的峰下面积测量不准确的影响。海马体积的测量采用DHF值有两方面的优点：正常人海马体积个体差异很大，与头颅大小、年龄和性别等因素都有关系，同一个人两侧海马结构的体积相减消除个体差异，无需再测头颅体积进行校正。另外，海马旁回钩与海马头呈部分融合而且信号相似，很难清楚分界，用DHF的方法两侧海马旁回钩的体积互相抵销，不用单独区分，避免因主观划分两者的结构引起测量误差。DHF方法的缺点是不能发现双侧病变。
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由结果看出癫痫组NAA/Cr+Cho值明显降低，说明NAA值的降低或Cr、Cho不同程度的升高。1HMRS研究中NAA被公认为神经元的标志，Cr和Cho主要存在于胶质细胞内。本结果提示癫痫灶内神经元的缺失或(和)胶质细胞的增生。癫痫组中有7例行手术外科手术治疗，病理结果均表明颞叶脑组织内神经元缺失、胶质细胞代偿性增生及间质水肿。1HMRS研究与病理结果有良好的符合。
图1 女40岁，左颞痫波，病程17年，发作频率15次/月
A.左侧海马萎缩，结构紊乱，DHF：0.95；B.双侧NAA峰降低，NAA/Cr+Cho值：左侧(L)：0.40，右侧(R)：0.43
图2 男13岁，左颞痫波，病程11年，发作频率2～3次/天
A.未见海马结构萎缩，DHF：-0.02；B.左侧NAA峰降低，NAA/Cr+Cho值：左侧(L)0.50，右侧(R)0.75
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本研究结果表明，在颞叶癫痫的定侧定位研究中1HMRS的敏感性高于MRI。分析原因有如下几种：①轻度海马硬化形态学上不容易发现异常，而且在病变早期，易受损的齿状回和CA4区最先发生病变，这种改变海马体积测量不能发现。Babb等[6]认为神经元丢失达50%才能反应出海马体积萎缩，即海马硬化超过中度，MRI才有可能表现为形态学的异常。1HMRS可以探测脑内代谢产物的异常，只要存在病理改变，即使是早期或轻度病变，也能很敏感地显示。②有时海马硬化时神经元丢失后胶质充填，或者病理改变很重而神经元缺失较轻则海马体积变化不明显， 在MRI上不易表现为海马萎缩。但神经元的减少或者胶质增生均会导致NAA/Cr+Cho值的减少，在1HMRS上可敏感地探测到。Connelly等[7]在研究中也发现一部分颞叶癫痫各种形态学检查均未发现异常，但在1HMRS上表现为NAA的减少，可以定侧诊断。本研究中1例症状典型病人，脑电图示左侧颞叶痫波，MRI海马体积定量分析DHF值为0.02，未见海马萎缩，1HMRS发现NAA/Cr+Cho值左侧明显低于右侧，手术病理表现除了神经元的受损还见到神经胶质细胞的明显增生(图1)。所以说1HMRS是探测局部神经元病变的最好工具，海马硬化早期或者神经元缺失后胶质细胞充填等情况下，MRI上没有形态学异常的表现时，1HMRS就能敏感地探测到，而且与手术病理有良好的符合。
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作者简介：齐静(1972—)，女，辽宁省缓中县人，(满族)，主治医师(讲师)，北京医科大学博士毕业。
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齐静(江苏省人民医院放射科,江苏 南京 210029)
杜湘珂(北京医科大学人民医院放射科)
王德航(江苏省人民医院放射科,江苏 南京 210029)
谢敬霞(北京医科大学第三临床学院放射科)
参考文献
[1]Van paesschen W,Sisodiya S,Connelly A,et al.Quantitative hippocampal MRI and intractable temporal lobe epilepsy.Neurology,1995,45:2233-2240.
[2]Jacson GD,Connelly A,Duncan JS,et al.Detection of hippocampal ma gnetic resonance T2 relaxometry.Neurology,1993,43:1793-1799.
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[3]Jack CR Jr,Sharbrough FW,Casino GD,et al.Magnetic resonance imag ebased hippocampal volumetry:correlation with outcome after temporal lobectomy.Ann Neurol,1992,31:138-146.
[4]吴建伟，宋北祺，陈君坤，等.正常中国人MRI海马结构体积测定.Chin J Radiol,1998,32(4):220-223.
[5]Jack CR Jr,Twomey CK,Zinsmeister AR,et al.Anterior temporal lobe s and hippocampal formations:normative volumetric measurements from MR images in young adults.Radiology,1989,172:549-554.
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[6]Cross JH,MBch B,Connelly A,et al.Proton magnetic resonance spect roscopy in children with temporal lobe epilepsy.Ann Neurol,1996,39:107-113.
[7]Garcia PA,Laxer KD,Ng T.Application of spectroscopic imaging in epilepsy.Magnetic Resonance Imaging,1995,13(8):1181-1185.
[8]Connelly A,Jackson GD,Duncan JS.Magnetic resonance spectroscopy in temporal lobe epilepsy.Neurology,1994,44:1411-1417.
[9]Babb T L,Brown WJ.Pathological findings in epilepsy.In:Engel J J r,et al.Surgical treatment of the epilepsies.New York:ParenPress,1987,520-524.
[10]Connely A,Van-Paesschen W,Porter DA.Proton magnetic resonance spectroscopy in MRI-negtive temporal lobe epilepsy.Neurology,1998,51(1):61-66., http://www.100md.com