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腦成像在癲癇患者術(shù)前評估中起著至關(guān)重要的作用。結(jié)構(gòu)成像顯示了大多數(shù)局灶性癲癇的病變部位。隨著磁共振成像技術(shù)的發(fā)展，包括彌散加權(quán)成像、成像后處理技術(shù)以及成像數(shù)據(jù)的定量化，提高了病變檢測的準確性。功能磁共振可以用來識別對語言、運動功能和記憶至關(guān)重要的皮層區(qū)域，而纖維束追蹤術(shù)可以揭示與這些功能至關(guān)重要的白質(zhì)束，從而降低癲癇手術(shù)引起新疾病的風(fēng)險。PET、SPECT、同步腦電圖和功能MRI，以及電磁源成像可以用來推斷致癇灶的位置，并幫助設(shè)計顱內(nèi)腦電圖記錄策略。將成像數(shù)據(jù)配準到標準空間的半自動化方法的進展使創(chuàng)建多模態(tài)三維患者數(shù)據(jù)集成為可能。這些技術(shù)有望證明正常和異?；颊呓Y(jié)構(gòu)與功能數(shù)據(jù)之間的復(fù)雜關(guān)系，并用于指導(dǎo)個性化的顱內(nèi)導(dǎo)航和手術(shù)。本文由UCL的學(xué)者發(fā)表在Lancet Neurology雜志。 據(jù)統(tǒng)計，每年大約每10萬人中就有50人患有癲癇，其中抗癲癇藥物不能控制癲癇發(fā)作的患者大約有三分之一。大約一半的局灶性癲癇患者擁有單一的局灶性網(wǎng)絡(luò)，此類患者可以進行神經(jīng)外科手術(shù)治療，當(dāng)機體能夠承受神經(jīng)外科手術(shù)，且沒有嚴重的并發(fā)癥，如癌癥，晚期血管疾病或癡呆。腦成像對癲癇的診斷和治療具有重要意義，尤其在考慮神經(jīng)外科治療時。在過去的20年里，磁共振掃描技術(shù)、采集方式、圖像處理方法以及核醫(yī)學(xué)的進步，使腦成像在癲癇的應(yīng)用方面取得了巨大的進展。在這篇文章中，作者主要關(guān)注自2005年以來取得的進展，這些進展對神經(jīng)科醫(yī)師具有重要的臨床應(yīng)用價值。 （1）首先回顧了腦結(jié)構(gòu)成像和采集后處理方法的發(fā)展，以確診可能導(dǎo)致癲癇的大腦異常，以及其在手術(shù)中的價值。 （2）然后描述了對語言、運動和記憶功能至關(guān)重要的大腦皮層區(qū)域（Eloquent cortex）的映射，以及大腦中關(guān)鍵的白質(zhì)通路。 （3）作者回顧了PET和其他成像方法，以推斷在沒有結(jié)論或與臨床和EEG數(shù)據(jù)不一致的MRI檢查背景下，可能導(dǎo)致癲癇發(fā)作的腦網(wǎng)絡(luò)的定位。 （4）最后回顧了多模態(tài)三維成像的患者數(shù)據(jù)集，以及這些方法如何在個體患者設(shè)計治療策略中發(fā)揮作用和未來的進展情況。Eloquent cortex：重要功能區(qū)是神經(jīng)病學(xué)家用來描述大腦皮層某些區(qū)域的名稱，這些區(qū)域如果被切除，將導(dǎo)致感覺處理能力或語言能力喪失，輕度癱瘓或癱瘓。重要功能區(qū)最常見的區(qū)域是左側(cè)顳葉和額葉負責(zé)語音和語言；雙側(cè)枕葉負責(zé)視覺；雙側(cè)頂葉負責(zé)感覺；雙側(cè)運動皮層負責(zé)運動。對影像學(xué)研究的解釋中，一個重要的因素是認識到小組研究與臨床研究之間的差異，神經(jīng)科學(xué)研究中用來推斷大腦的功能解剖及其異常，其結(jié)果直接影響到患者個體的診治。后者主要針對有難治性局灶性癲癇的個體及其手術(shù)治療，局灶性異常的發(fā)現(xiàn)有利于手術(shù)治療，而關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的識別困難可能限制手術(shù)入路。 癲癇患者術(shù)前評估的影像學(xué)研究采用高質(zhì)量結(jié)構(gòu)磁共振成像，結(jié)合臨床和腦電圖數(shù)據(jù)進行解釋，并量化海馬體積和T2信號，以確定致癇性病灶。如果有與EEG結(jié)果一致的相關(guān)結(jié)構(gòu)病變，且不接近重要功能皮質(zhì)，可推薦患者手術(shù)，此時應(yīng)用功能磁共振成像（fMRI）評估語言側(cè)化。如果計劃切除靠近視神經(jīng)纖維束或皮質(zhì)脊髓束，則建議采用擴散成像和纖維束成像，以優(yōu)化手術(shù)入路并將手術(shù)風(fēng)險降至最低。圖1顯示了影像學(xué)研究在術(shù)前途徑中的位置。如果患者的核磁共振結(jié)果沒有明確病灶，使用最新的核磁共振機器和技術(shù)以及采集后處理方法行進一步檢測可能會顯示出細微的異常，但由于可能會出現(xiàn)假陽性，應(yīng)謹慎解釋結(jié)果。接下來，18F-氟脫氧葡萄糖（18F-FDG）PET為值得推薦的檢查手段，因為它可識別能直接切除的低代謝區(qū)域，例如，如果非語言優(yōu)勢半球的前顳葉攝取減少，在常規(guī)情況下，可預(yù)示顱內(nèi)腦電圖結(jié)果。如果在18F-FDG PET顯像上未發(fā)現(xiàn)異常，則隨后的研究將致力于發(fā)現(xiàn)一個關(guān)于癲癇發(fā)生區(qū)位置的假說，該假說可通過顱內(nèi)腦電圖。進行驗證這些研究包括發(fā)作期SPECT和發(fā)作間期的可視化顯像，包括電源成像（ESI），磁源成像（MSI）和同時進行的EEG和fMRI（EEG-fMRI）。實際上，這些調(diào)查的層次關(guān)系將取決于各個中心是否有這種調(diào)查。三維多模態(tài)成像在整合結(jié)構(gòu)和功能數(shù)據(jù)以規(guī)劃有創(chuàng)性腦電研究和切除致癇灶方面具有越來越重要的作用。
癲癇手術(shù)的評估路徑。EEG=腦電圖， MEG=腦磁圖。
結(jié)構(gòu)磁共振成像是鑒別致癇性病變的主要神經(jīng)影像學(xué)技術(shù)。定位和描繪潛在病變的范圍及其與重要功能區(qū)的關(guān)系是評估外科手術(shù)的關(guān)鍵部分。病灶的正確識別大幾率可以減小手術(shù)后癲癇發(fā)作的機會。然而，15-30%的難治性局灶性癲癇患者在MRI上沒有明顯的病變（即MRI陰性）。通過人類或計算分析的潛在病理異常、采集方案和結(jié)果解讀，是識別結(jié)構(gòu)異常的關(guān)鍵決定因素。 使用優(yōu)化的癲癇協(xié)議獲取圖像，最大化了識別結(jié)構(gòu)異常的潛力。國際癲癇聯(lián)盟制定的基本方案包括全腦T1加權(quán)成像和T2加權(quán)成像，在兩個正交平面上以盡可能小的切片厚度獲取，以及用于三維重建的容積T1加權(quán)成像（圖2）。本指南已有18年的歷史，考慮到腦成像的最新進展，更新后的指南更合適。 隨著硬件設(shè)施的提升，一些序列，特別是液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)（FLAIR）序列得到了廣泛應(yīng)用（圖2）。對德國波恩2740例外科病人致癇性病變的MRI資料進行分析，提出了一種特殊的MRI方案（Panel 2），該方案綜合考慮了敏感性和經(jīng)濟性兩方面，目前已被廣泛接受。
圖2：癲癇患者大腦異常結(jié)構(gòu)的MRI采集方案 局灶性皮質(zhì)發(fā)育不良伴皮質(zhì)增厚和模糊的灰質(zhì)-白質(zhì)交界， T1加權(quán)成像（A）上（圓圈），在T2FLAIR（B）上呈高信號。右海馬硬化伴體積損失在T1加權(quán)成像（C）（圓圈），在T2加權(quán)（D）上高信號強度，和T2加權(quán)成像（E）上內(nèi)部結(jié)構(gòu)的損失。T2*加權(quán)圖像（F）上，左側(cè)顳下回海綿狀瘤（圓圈狀）可以被視為信號丟失區(qū)。（G）將基于體素的圖像后處理方法應(yīng)用于一名38歲婦女的T1等體素序列MRI數(shù)據(jù)，能清楚顯示交界圖像（模糊的灰質(zhì)-白質(zhì)交界）和延伸圖像（灰質(zhì)異常延伸至白質(zhì)）上的局灶性皮質(zhì)發(fā)育不良。相應(yīng)的切片顯示在原始T1加權(quán)圖像上。（A—F）在3T掃描儀上獲得（A,C）三維快速損毀梯度回波T1加權(quán)序列（體素0.9375×0.9375×1.1mm），（B）軸向和（D）斜冠狀T2FLAIR序列（體素：0.9375×0.9375×5mm），（E）使用螺旋槳技術(shù)的斜冠狀位T2加權(quán)序列（層面分辨率為0.43×0.43mm，層厚為2mm）和（F）冠狀快速梯度回波T2加權(quán)序列（層面分辨率為0.9375×0.9375mm，層厚為5mm）。對于所有圖像，圖像的左側(cè)=大腦的右側(cè)。 癲癇患者結(jié)構(gòu)異常的MRI采集方案 三維容積T1加權(quán)成像（體素：1毫米各向同性） 該方法提供了極好的灰白質(zhì)對比度，并允許評估皮質(zhì)厚度和檢測皮質(zhì)發(fā)育畸形。圖像可以重建為任何平面，后處理技術(shù)提高異常灶的檢出率。 T2加權(quán)成像（軸向和冠狀） 這種成像方法允許評估海馬結(jié)構(gòu)和其他病變的囊性組織成分。這兩個正交平面可以將小病灶與局部體積效應(yīng)區(qū)別開來，通過獲取與海馬的長軸正交的圖像來最小化小病灶。 流體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)成像（軸向和冠狀） 這種成像方法對海馬硬化，局灶性皮質(zhì)發(fā)育不良，腫瘤，灌注，和疤痕敏感。 T2*梯度回波或磁化率加權(quán)成像（軸向） 該方法對鈣化和血管病變敏感，如海綿狀血管瘤和動靜脈畸形。 成像設(shè)施得到了改進，場強度提高和線圈以及梯度也得到改善。提高的場強度可提高信噪比并提高空間分辨率。23例患者中有15例在1.5 T掃描儀上MRI結(jié)果陰性，使用3T掃描儀的相控陣線圈重新掃描，可識別病變?；仡櫺苑治?/span>804例1.5T及3T掃描時未入選患者，37例（5%）有相關(guān)的新診斷，特別是海馬硬化、局灶性皮質(zhì)發(fā)育不良和胚胎發(fā)育不良的神經(jīng)上皮瘤。7T成像有望揭示更多的解剖學(xué)細節(jié)，包括海馬亞區(qū)的描繪，以及常規(guī)臨床MRI上不明顯的異常的識別。然而，更高的場強帶來了挑戰(zhàn)，比如圖像失真和偽影，以及患者耐受性的問題。即使獲得了最佳的掃描結(jié)果，結(jié)果的解讀也依賴于放射科醫(yī)生的專業(yè)知識。在接受手術(shù)的患者中，非專家報告的非優(yōu)化成像結(jié)果診斷局灶性致癇灶的敏感性為39%，專家報告的敏感性為50%，而專家報告的優(yōu)化成像結(jié)果的敏感性為91%。T1加權(quán)容積圖像的曲線重組改善了腦回結(jié)構(gòu)的顯示，有助于識別平面上未發(fā)現(xiàn)的細微異常。因此，無論是按照癲癇協(xié)議來采集圖像，還是由熟練的神經(jīng)放射科醫(yī)生報告結(jié)果，都大大增加了對致癇灶的識別幾率。 Assessment of structural data結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的評估在過去的十年中，結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的自動定量評估不斷發(fā)展，可以應(yīng)用于個人數(shù)據(jù)集。MRI陰性患者最常見的漏診是海馬硬化和局灶性皮質(zhì)發(fā)育不良。 海馬硬化是外科手術(shù)治療顳葉癲癇的最常見原因，可以通過體積和T2弛豫率進行評估。量化海馬變化特別重要，建議在考慮進行癲癇手術(shù)前，檢測無法通過視覺識別的細微萎縮和信號變化，且確定對側(cè)海馬結(jié)構(gòu)是否正常。雙側(cè)海馬異常引起了人們對前顳葉切除后癲癇自由發(fā)作和記憶障礙風(fēng)險增加的擔(dān)憂。自動分割可替代耗時的手動體積測定，即使是核磁共振陰性的病人也可能被檢測到局部形狀改變。基于體素的T2弛豫測量方法可能比基于感興趣區(qū)分析的傳統(tǒng)方法更敏感。計算機分析海馬FLAIR信號已被用于海馬硬化癥的鑒別，其敏感性為97%，特異性為95%。海馬體積測定和FLAIR信號測量相結(jié)合已被用于中重度海馬硬化癥的鑒別。然而，將自動FLAIR信號分析和海馬T2弛豫測定相比較發(fā)現(xiàn)，T2弛豫測定更為敏感。除了手動海馬體積測定方法外，這些技術(shù)的使用在很大程度上仍然局限于開發(fā)它們的中心和一些合作中心。為了更廣泛的傳播，方法要隨時可用，使用時迅速和直觀，并有技術(shù)支持。 局灶性皮質(zhì)發(fā)育不良 皮質(zhì)異常，特別是局灶性皮質(zhì)發(fā)育不良，是許多兒科疾病的基礎(chǔ)，約占成人MRI陰性頑固性癲癇病患者的四分之一。異常影像學(xué)表現(xiàn)包括局灶性皮質(zhì)增厚，灰白質(zhì)交界處模糊， T2加權(quán)或FLAIR圖像上高信號。然而，MRI結(jié)構(gòu)通常正常，尤其是I型局灶性皮質(zhì)發(fā)育不良。當(dāng)位于腦溝深處時，80%以上的局灶性皮質(zhì)發(fā)育不良病灶不能被視覺檢測到。成像采集技術(shù)的進步使我們能夠檢測到先前未確認的結(jié)構(gòu)異常，如局灶性皮質(zhì)發(fā)育不良。例如，雙反轉(zhuǎn)恢復(fù)能抑制腦脊液和白質(zhì)的信號，從而改善大腦皮層的對比度。動脈自旋標記可顯示組織灌注，血流減少可能與局灶性皮質(zhì)發(fā)育不良有關(guān)。擴散成像方法的發(fā)展，如軸突定向彌散和密度成像或擴散峰度成像，提供了組織微結(jié)構(gòu)的更多細節(jié)，提高了檢測局灶性皮質(zhì)發(fā)育不良的敏感性（圖3）。  圖3：用于檢測局灶性皮層發(fā)育不良的神經(jīng)突定向彌散和密度成像（NODDI）一名27歲男性，左側(cè)顳下回局灶性皮質(zhì)發(fā)育異常。在3D-T1WI（A）和T2WI（B）圖以及分數(shù)各向異性圖（C）和平均擴散率圖（D）的標準擴散圖像上，該區(qū)域（帶圓圈）的顯示不清楚。局灶性皮質(zhì)發(fā)育不良在神經(jīng)突定向彌散和密度成像上很容易看到細胞內(nèi)體積分數(shù)的降低，這是一種先進的MRI序列(E) 基于體素的形態(tài)學(xué)分析（VBM）最初應(yīng)用于T1加權(quán)圖像，用于組間灰白質(zhì)的定量分析，隨后用于個體與對照組的比較。初步研究結(jié)果表明，27例局灶性皮質(zhì)發(fā)育不良患者中有21例被正確識別?；隗w素的分析已經(jīng)被應(yīng)用于T2弛豫圖和FLAIR圖像，以提高對局灶性皮質(zhì)發(fā)育不良和MRI陰性者異常的檢測靈敏度。通過基于VBM的形態(tài)測量分析程序產(chǎn)生一個交界圖以突出灰白色物質(zhì)邊界的模糊和一個延伸圖以描繪異常深的腦溝（圖2G），提高了對局灶性皮質(zhì)發(fā)育不良的檢測率。在一項研究中，形態(tài)計量學(xué)分析MRI掃描結(jié)果進行了補充，與許多其他圖像分析儀器一樣，這些方法還沒有被廣泛采用，專家單位以外的臨床醫(yī)生通常認為這些方法復(fù)雜且不直觀。 局灶性皮質(zhì)發(fā)育不良可能與VBM未檢測到的異?；販夏Ｊ接嘘P(guān)?；诒砻娴男螒B(tài)測量技術(shù)生成皮質(zhì)表面的幾何模型，從而測量皮質(zhì)厚度等特征。這項技術(shù)可以擴展到分析許多形態(tài)學(xué)（皮質(zhì)厚度，曲率，以及深度）和紋理（灰白質(zhì)交界和T1高信號）特征，以檢測局灶性皮質(zhì)發(fā)育不良。通過將許多參數(shù)與機器學(xué)習(xí)技術(shù)相結(jié)合，對損傷頂點和非損傷頂點進行分類，24例患者中有14例發(fā)現(xiàn)局灶性皮質(zhì)發(fā)育不良?；诒砻嫘螒B(tài)和信號高低自動分類對檢測II型局灶性皮層發(fā)育不良的敏感性為60%(其中3/7為IIA型，6/8為IIB型)，通過肉眼很難發(fā)現(xiàn)，沒有假陽性結(jié)果。自動檢測方法在增強視覺評估方面有著很好的應(yīng)用前景，特別是在IIB型局灶性皮質(zhì)發(fā)育不良中。 Data interpretation for advanced imaging methods對先進成像方法數(shù)據(jù)的解讀 盡管場強、梯度、采集方法、后處理技術(shù)和量化分析方面的進展都有助于對癲癇潛在的細微異常的識別，但對常規(guī)MRI結(jié)果無明顯異常的個體，也不能達到20-30%以上的檢出率。一些局灶性癲癇患者（如神經(jīng)化學(xué)紊亂類患者）沒有局灶性腦結(jié)構(gòu)異常。在這些患者中，功能成像，包括灌注和核醫(yī)學(xué)，可用于推斷致癇網(wǎng)絡(luò)的位置（見下文）。但更敏感的檢查方法不可避免地會產(chǎn)生一些虛假結(jié)果，其中可能包括假陽性偽影和真實顯像，如側(cè)腦室周圍T2信號增加，這些與癲癇無關(guān)。因此，由持懷疑態(tài)度的專家用模糊邏輯來評估所有的成像數(shù)據(jù)，并在臨床和腦電圖信息的背景下解釋這些發(fā)現(xiàn)是很重要的。Mappingeloquent brain functions繪制重要功能區(qū)當(dāng)計劃手術(shù)切除與這些功能相關(guān)的大腦區(qū)域時，確定語言的大腦側(cè)化和定位重要功能區(qū)是至關(guān)重要的，由此做出的手術(shù)決策可考慮到并發(fā)癥的發(fā)生并且可以選擇最優(yōu)手術(shù)通路最低化手術(shù)風(fēng)險。功能磁共振成像可用于繪制癲癇患者的語言網(wǎng)絡(luò)，激活語言前區(qū)(即Broca區(qū))和后區(qū)(即Wernicke區(qū))的任務(wù)被用來確立典型和非典型語言側(cè)化模式。語言表達、動詞生成和詞義判斷任務(wù)通常為評估臨床環(huán)境中的語言提供補充信息。除了通過視覺讀取激活的體素外，預(yù)先選定的額葉和顳葉區(qū)域的激活的側(cè)化指數(shù)還提供了一個定量的左、雙、右優(yōu)勢度的測量，從而為癲癇手術(shù)的決策提供了客觀依據(jù)，并對研究非常有用。使用了常規(guī)閾值和自適應(yīng)閾值以及bootstrap（重采樣）技術(shù)，后者更具有針對性并能夠識別異常值。與右半腦癲癇患者相比，左半球癲癇患者更容易出現(xiàn)非典型性語言側(cè)化。在左側(cè)顳葉癲癇和左側(cè)語言優(yōu)勢的患者中，其右半球的同源區(qū)域參與了語言處理，這說明了語言的廣泛參與性。顳葉癲癇患者在Wernicke區(qū)更容易出現(xiàn)非典型語言側(cè)化，而額葉癲癇患者更容易出現(xiàn)前語言區(qū)的側(cè)化。影響語言偏側(cè)性的因素很多。左利手與顳葉癲癇患者語言向右半球轉(zhuǎn)移的可能性增加有關(guān)，因為左側(cè)病灶、12-20歲時癲癇發(fā)作以及左利手缺乏遺傳傾向。癲癇病灶對側(cè)大腦半球語言網(wǎng)絡(luò)中灰質(zhì)體積的增加提示其存在固有的重組代償機制。在對三種語言任務(wù)進行聯(lián)合分析時，從功能性磁共振成像檢測推斷出的語言偏側(cè)性與從頸總動脈竇內(nèi)異戊巴比妥測試(也稱為Wada測試)推斷出的結(jié)果一致，該測試對80-90%的患者有效。對于右顳葉癲癇伴左語言占主導(dǎo)地位的患者，fMRI與頸總動脈竇內(nèi)異戊巴比妥測試結(jié)果之間的一致性最大，而對于左顳葉占主導(dǎo)地位的左顳葉癲癇患者而言，fMRI與頸總動脈竇內(nèi)異戊巴比妥測試結(jié)果的一致性最低。大多數(shù)癲癇手術(shù)中心的共識是，fMRI檢測出語言側(cè)化結(jié)果可以取代大多數(shù)患者頸總動脈竇內(nèi)異戊巴比妥測試，以建立大腦半球優(yōu)勢。然而，當(dāng)病人不能執(zhí)行功能磁共振成像任務(wù)時，或者fMRI上驗證為非典型的、不確定的語言激活，則可能需要后者。術(shù)前激活額葉中、下回的功能磁共振成像（fMRI）可預(yù)測左顳葉切除術(shù)后語言命名功能明顯下降，其敏感性好，特異性差。一個主要激活顳葉手術(shù)切除部分的語言激活任務(wù)比一個主要激活鄰近額葉的任務(wù)更能預(yù)測顳葉切除術(shù)后的單詞識別困難。聽覺和視覺命名任務(wù)在這方面很有希望，并且可以更具體地預(yù)測前顳葉切除術(shù)后命名困難情況。當(dāng)需要在重要功能語言皮層區(qū)附近進行皮質(zhì)切除時，從語言功能磁共振成像推斷的定位不足以指導(dǎo)切除，因為根據(jù)不被激活的區(qū)域顯示的數(shù)據(jù)閾值表明這些區(qū)域可能是必要的語言功能區(qū),而顯示激活的區(qū)域可能并不是至關(guān)重要的區(qū)域。因此，在這種情況下，有必要進行皮層電刺激或清醒切除，或兩者同時進行。大腦皮層語言功能也可以通過導(dǎo)航的經(jīng)顱磁刺激定位，并將結(jié)果映射到個人的MRI掃描上。發(fā)作性記憶障礙Episodicmemory顳葉癲癇通常伴隨著記憶障礙，臨床關(guān)注的是顳葉手術(shù)導(dǎo)致記憶惡化的風(fēng)險。語言記憶編碼激活包括顳葉、頂葉和額葉的雙邊網(wǎng)絡(luò)。在左顳葉癲癇患者中，較大的左海馬區(qū)激活與較好的語言記憶相關(guān)。視覺記憶編碼使雙側(cè)皮層網(wǎng)絡(luò)更加廣泛，并且對于右側(cè)顳葉癲癇患者，面部表情的更多右海馬激活與更好的視覺記憶相關(guān)。語言和視覺特定記憶的編碼涉及顳葉外和顳葉結(jié)構(gòu)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的功能重組提示代償機制減輕硬化性海馬功能手術(shù)的損害。三分之一接受左顳葉切除術(shù)的患者語言記憶下降，三分之一接受右顳葉切除術(shù)的患者視覺記憶下降。預(yù)測這些能力的下降對告知患者手術(shù)的風(fēng)險很重要。術(shù)前記憶能力、癲癇發(fā)作年齡、語言側(cè)化、fMRI對語言和視覺記憶的激活不對稱可以預(yù)測左前顳葉切除術(shù)后的語言記憶下降，但對右前顳葉切除術(shù)后的視覺記憶下降的預(yù)測不準確。在對七種功能磁共振成像方案的比較中，言語記憶任務(wù)表現(xiàn)出最一致的激活，最能區(qū)分左右顳葉癲癇患者，表明對言語記憶功能磁共振成像的評估有助于識別顳葉功能異常。 在左側(cè)顳葉癲癇患者中，左側(cè)前海馬對單詞編碼任務(wù)的反應(yīng)與左側(cè)前顳葉切除術(shù)后語言記憶的下降有關(guān)。相反，左側(cè)海馬后部的激活與術(shù)后較好的語言記憶相關(guān)。在右顳葉癲癇患者的面部表情反應(yīng)中，前優(yōu)勢的右前海馬激活與右前顳葉切除后的視覺記憶下降有關(guān)，術(shù)后右側(cè)海馬后區(qū)的激活主要與視覺記憶有關(guān)。術(shù)前記憶激活模式是前顳葉切除術(shù)后語言和視覺記憶喪失的最強預(yù)測因子，而同側(cè)后海馬的功能保留似乎有助于前顳葉切除術(shù)后記憶編碼的維持。在另一項研究中，與語言功能磁共振成像和臨床參數(shù)相比，用于評估內(nèi)側(cè)顳葉和額葉記憶指數(shù)和相關(guān)語言功能的臨床實用的功能磁共振語言記憶任務(wù)是顳葉切除術(shù)后語言記憶下降的最佳預(yù)測指標（圖4）。
左前顳葉切除術(shù)后4個月BRITT記憶和信息處理量表學(xué)習(xí)測驗言語記憶評分的變化 圖4：預(yù)測顳葉手術(shù)后言語記憶變化的功能性磁共振成像 （A）左顳葉癲癇患者（n=23）和右顳葉癲癇患者（n=27）對記憶單詞的功能磁共振激活與術(shù)后語言記憶下降的關(guān)系。在左顳葉癲癇和右顳葉癲癇患者中，全腦表面成像（見上）顯示，左額葉激活與術(shù)后語言記憶下降顯著相關(guān)。左、右顳葉癲癇患者的右半球無相關(guān)性。切片圖像顯示，左顳葉內(nèi)側(cè)葉的主要激活與左顳葉癲癇患者術(shù)后語言記憶下降程度顯著相關(guān)。右顳葉癲癇患者沒有發(fā)現(xiàn)類似的相關(guān)性。 （B）左顳葉切除術(shù)后4個月，左顳葉癲癇患者（n=23）額顳區(qū)記憶單詞的個體側(cè)化指數(shù)與列表學(xué)習(xí)變化的相關(guān)性（R2=0.43）。每個圓圈代表一個病人。垂直紅線表示使用控制數(shù)據(jù)由可靠變化指數(shù)計算得出的顯著下降水平。水平虛線表示側(cè)向化指數(shù)為0.5（左>右），得分≥0.5表示強的左側(cè)向化。8例患者中有7例出現(xiàn)明顯的語言記憶下降，其側(cè)化指數(shù)至少為0.5，這是術(shù)后語言記憶下降的最強預(yù)測因子。 功能磁共振成像（fMRI）結(jié)合手指和足部叩擊任務(wù)可用于原發(fā)性運動皮層的識別，這對腦電植入和切除術(shù)的規(guī)劃有一定的幫助。功能磁共振成像通常給出的結(jié)果與皮質(zhì)刺激和高伽馬皮質(zhì)電圖的結(jié)果一致。在額葉癲癇患者中，癲癇發(fā)作后病灶一側(cè)的激活減弱。這一發(fā)現(xiàn)意味著癲癇發(fā)作影響了運動回路，但并不意味著初級激活區(qū)的位置受到影響。經(jīng)顱磁刺激導(dǎo)航已被用于繪制激活圖，其與侵入性皮層刺激直接部位的平均歐氏距離為手11 mm（標準差4mm），手臂肌肉代表區(qū)域為16 mm（標準差7mm），在相同的腦回，因此提供了適合癲癇的準確性手術(shù)評估。接近運動皮層的切除術(shù)仍然需要直接的皮層電刺激定位，或者在患者清醒時進行切除，或者兩者同時進行，以最大限度地降低導(dǎo)致持續(xù)性的風(fēng)險。靜息態(tài)磁共振成像與功能連接Resting state and connectivity腦功能受損不僅發(fā)生在重要功能區(qū)受損的情況下，而且發(fā)生在重要功能區(qū)內(nèi)部和與重要功能區(qū)之間的功能連接受到影響的情況下。據(jù)報道，額葉癲癇兒童的認知障礙與額葉功能性連接性下降有關(guān)，盡管在工作記憶任務(wù)中有完整的功能磁共振成像激活，這強調(diào)了受損的功能網(wǎng)絡(luò)對認知的影響。在成人顳葉癲癇患者中，靜息狀態(tài)的丘腦-顳葉功能連接與長期記憶能力相關(guān)，丘腦前額葉功能連接性與短時記憶能力有關(guān)。基于機器學(xué)習(xí)的靜息狀態(tài)功能連接性分析是檢測顳葉癲癇癲癇發(fā)作灶側(cè)化的一種方法。顳葉癲癇中，累及丘腦前核和枕葉的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的連接受損已被證實。盡管功能連接的功能磁共振成像可用于研究癲癇神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的病理生理學(xué)，并有望協(xié)助預(yù)測癲癇手術(shù)結(jié)果，但對個別病人臨床研究的益處尚未確定。大腦白質(zhì)連接圖Mapping cerebral white matter connections 功能磁共振成像可以用來識別重要功能區(qū)區(qū)域，但也必須避免手術(shù)損傷白質(zhì)通路，以防止術(shù)后神經(jīng)功能的缺損。源自彌散加權(quán)MRI的纖維束數(shù)據(jù)（通常為彌散張量成像）可實現(xiàn)白質(zhì)束的非侵入性追蹤。 大多數(shù)對癲癇患者白質(zhì)束的臨床研究都集中在視覺輻射（一個解剖區(qū)域）上，因為在前顳葉切除術(shù)中，Meyer’s環(huán)的損傷會導(dǎo)致視野缺損，從而妨礙駕駛。術(shù)前的纖維束追蹤顯示的切除范圍和Meyer環(huán)到顳極的距離可預(yù)測視野缺損的風(fēng)險，因此纖維束追蹤可用于輔助手術(shù)計劃和風(fēng)險分級。術(shù)中使用MRI纖維追蹤術(shù)數(shù)據(jù)并糾正腦移位可降低視野缺損的風(fēng)險(圖5)。
圖5：用于外科指導(dǎo)的視覺束纖維追蹤術(shù) （A）視覺束纖維追蹤數(shù)據(jù)可疊加在冠狀液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列上，顯示與海綿狀瘤的關(guān)系，幫助外科規(guī)劃；（B）三維顯示。 接受額葉手術(shù)的病人中，皮質(zhì)脊髓束的描繪是有益的。纖維追蹤術(shù)推斷的定位結(jié)果與有創(chuàng)性電刺激成像結(jié)果相似，可用于預(yù)測術(shù)后運動功能障礙的風(fēng)險。對膠質(zhì)瘤患者的皮質(zhì)脊髓束的研究已經(jīng)比較成熟，這些經(jīng)驗值得在癲癇患者中應(yīng)用。 對弓狀束的研究有限，這可能是由于多種語言途徑導(dǎo)致的損傷和術(shù)后結(jié)局之間聯(lián)系較弱所致。然而，纖維束追蹤對評估兒科患者的癲癇手術(shù)是很有作用的。此外，經(jīng)術(shù)中核磁共振成像的纖維束追蹤對降低成人神經(jīng)膠質(zhì)瘤手術(shù)后的風(fēng)險是有益的。 然而，纖維束追蹤術(shù)也是有局限性的。獲得的纖維束是對解剖學(xué)的反映，但空間分辨率和建模的局限性導(dǎo)致了不精確性。不同的算法得到的結(jié)果各不相同。與其他掃描相比，彌散加權(quán)成像得到的數(shù)據(jù)是失真的，在手術(shù)中使用這些數(shù)據(jù)涉及到術(shù)中磁共振腦移位的校正。雖然術(shù)中磁共振成像是有幫助的，但成本和限制了其發(fā)展。未來的發(fā)展包括更好的擴散模型，纖維追蹤的自動化，與標準的神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)的結(jié)合，以及使用替代技術(shù)如超聲波來校正腦移位。癲癇活動的定位Localisation of epilepticactivity 如果MRI沒有顯示與臨床和腦電圖數(shù)據(jù)一致的結(jié)構(gòu)病變，則需要進一步調(diào)查以推斷癲癇網(wǎng)絡(luò)的定位（圖1）如果您對腦電成像，可點擊瀏覽思影科技課程，也可以添加微信siyingyxf進行咨詢：
第六屆腦電信號數(shù)據(jù)處理提高班（南京） 如果您對磁共振腦影像數(shù)據(jù)處理感興趣，可點擊瀏覽以下思影科技課程： PET imaging正電子發(fā)射斷層成像術(shù)當(dāng)MRI結(jié)果為陰性的局灶性癲癇，或有多個異常，以及MRI和實時腦電圖結(jié)果不一致時，PET成像是非侵入性定位致癇腦區(qū)的重要研究手段。自MRI出現(xiàn)以前，18F-FDG PET一直用于癲癇手術(shù)評估。由于該方法在腫瘤中心的廣泛應(yīng)用及其在發(fā)作間期研究的使用，導(dǎo)致在癲癇外科手術(shù)路徑中通常優(yōu)先使用18F-FDG PET而不是發(fā)作期 SPECT。用18F-FDG PET鑒定的腦區(qū)域性低代謝區(qū)通常比癲癇灶分布更廣，它代表癲癇活動的病灶和投射區(qū)（圖6）。這種缺乏特殊性的結(jié)果決定了手術(shù)切除的困難程度。然而，在一項關(guān)于術(shù)后結(jié)局的研究中，相較于持續(xù)癲癇發(fā)作的患者，術(shù)后無癲癇發(fā)作的患者被切除了更多的低代謝區(qū)。
圖6：MRI陰性局灶性癲癇，18F-氟脫氧葡萄糖PET成像顯示癲癇腦區(qū)定位結(jié)果一例32歲男性正常MRI和左側(cè)顳葉癲癇（A，軸位，B，冠狀位）。（C）與一組對照數(shù)據(jù)（使用Neurostat-3D SSP軟件）比較患者表面呈現(xiàn)葡萄糖攝取的統(tǒng)計體素結(jié)果。在左顳葉（右邊）有明顯的低代謝區(qū)（綠色）。左顳葉切除術(shù)后患者癲癇發(fā)作消失。臨床PET成像的主要優(yōu)點為用途多，不僅可以繪制灌注和代謝等活體過程，而且還可以量化放射性標記物在摩爾范圍內(nèi)的濃度分布。這種多功能性取決于回旋加速器和放射化學(xué)實驗室的可用性。對于半衰期為20分鐘的標有11C的示蹤劑，回旋加速器和放射藥房實驗室必須與掃描儀位于同一位置，這大大降低了在幾個中心之外的適用性。18F的半衰期為2小時，因此可以在遠處的工廠進行生產(chǎn)，并將跟蹤器運送到掃描儀。PET受體配體已被用來評估與癲癇病理生理有關(guān)的神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)。11C-flumazenil PET成像可用于檢測GABAA受體結(jié)合的減少，但在MRI正常的患者中，癲癇灶的定位成功率有限。在一組難治性局灶性癲癇患者中，顳梨狀皮層中發(fā)現(xiàn)11C-flumazenil結(jié)合減少，這與癲癇發(fā)作頻率增加有關(guān)。這一發(fā)現(xiàn)增加了存在共同網(wǎng)絡(luò)的可能性，顳葉梨狀皮層的去除可能與術(shù)后癲癇發(fā)作的自由度有關(guān)。在一些中心，18F-flumazenil比11C-flumazenil更普及，因此可能對理解苯二氮受體顯像的臨床益處更為有用。α-11C-甲基-L-色氨酸最初被認為是5-羥色胺合成的標志物，但現(xiàn)在認為在PET成像中攝取該示蹤劑是興奮性氨基酸濃度和炎性途徑改變的指標。當(dāng)存在結(jié)節(jié)性硬化癥時，增加的攝入量能可靠地鑒定患有結(jié)節(jié)性硬化癥患者的致癇性結(jié)節(jié)。SPECT imaging單光子發(fā)射計算機斷層成像術(shù)SPECT顯像能提供癲癇發(fā)作前、發(fā)作中、發(fā)作后腦灌注的動態(tài)變化信息。注射時間和癲癇發(fā)作持續(xù)時間對于正確解釋SPECT圖像非常重要，因為隨著癲癇發(fā)作的發(fā)展和傳播，延遲注射可導(dǎo)致血流變化的模式發(fā)生變化。真正的發(fā)作性SPECT顯示癲癇發(fā)生區(qū)有一個高灌注區(qū)，周圍有一個低灌注區(qū)，可能是由于血流轉(zhuǎn)移到癲癇灶引起的，也可能是一個限制癲癇擴散的抑制區(qū)。發(fā)作期SPECT的局限性包括復(fù)雜的準備工作、僅獲得一個代表腦血流的數(shù)據(jù)集以及時間問題。靜脈注射后，示蹤劑至少需要40秒到達大腦，穿過血腦屏障，然后固定。因此，短發(fā)作小于30秒時，腦血流圖像代表的是發(fā)作后而不是發(fā)作期，即使長發(fā)作，也將顯示傳播區(qū)域而不是發(fā)作區(qū)域。術(shù)前評估途徑中的發(fā)作期SPECT對MRI正常的難治性局灶性癲癇患者或與MRI結(jié)果與臨床和EEG數(shù)據(jù)不一致的類型最為有用，并有助于制定通過顱內(nèi)EEG進行測試的癲癇發(fā)作定位的假說。發(fā)作期SPECT成像通常不直接用于術(shù)中切除。同步頭皮腦電圖-功能磁共振成像(fMRI)記錄可用于繪制與癲癇發(fā)作間期放電相關(guān)的血流動力學(xué)變化，其敏感性為30-40%，對計劃顱內(nèi)植入可能有用，因為廣泛的異常被認為是切除后不良預(yù)后的警告信號。如果一個人有頻繁的癲癇發(fā)作，可以獲得發(fā)作性腦電-fMRI記錄。頭皮腦電圖記錄的癲癇發(fā)作前常出現(xiàn)局部或廣泛的血流動力學(xué)改變，提示在頭皮腦電圖發(fā)作前可能涉及額外的腦網(wǎng)絡(luò)，但頭皮腦電圖敏感性較低。在一般癲癇中，EEG-fMRI顯示在廣泛的尖峰波放電過程中皮質(zhì)下神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的參與。頭皮EEG-fMRI的臨床作用是，在術(shù)前評估發(fā)作和發(fā)作間期的腦網(wǎng)絡(luò)進行定位，從而有助于設(shè)計顱內(nèi)EEG采樣策略，并提示手術(shù)風(fēng)險。同時記錄顱內(nèi)EEG和fMRI，可以檢測到EEG改變之前的血流動力學(xué)改變，這表明存在一個分散網(wǎng)絡(luò)，并且植入的電極與癲癇活動的部位相距一定距離。 ESI(electrical
source imaging)基于高密度頭皮EEG電活動的重建，可以產(chǎn)生比EEG-fMRI或MEG更長的記錄，并可用于識別刺激區(qū)，從而記錄發(fā)作間期的癲癇活動。高質(zhì)量的ESI需要大量的通道（如128），結(jié)果需要用個人的核磁共振數(shù)據(jù)來計算。電磁場傳播的不精確建模會導(dǎo)致誤差。與隨后的顱內(nèi)EEGs的比較顯示，ESI與顱內(nèi)接觸之間的中位間隔為13-16 mm時，顯示最大放電量。發(fā)作間期ESI最大切除率與手術(shù)結(jié)果相關(guān)，ESI病灶與MRI病灶一致與切除后92%的良好結(jié)果相關(guān)。如果被復(fù)制，這些發(fā)現(xiàn)表明ESI在癲癇手術(shù)途徑的早期發(fā)揮了作用，其他研究也可能變得多余。MSI是基于腦磁圖（MEG）和磁共振成像（MRI）相結(jié)合的數(shù)據(jù)，當(dāng)用于繪制癲癇發(fā)作間期活動圖時，在回顧性研究中十分有用。計算出的偶極子與其他數(shù)據(jù)一致，而不是偶極子不一致或不特定，則癲癇自由發(fā)作率更高。電磁源定位是互補的，它們的結(jié)合提高了源定位和傳播活動識別的準確性。在實際應(yīng)用中，EEG-fMRI、ESI和MSI被用來繪制癲癇發(fā)作間期的活動圖，包括發(fā)作期活動的可能性很小，但ESI有可能做到，因為它可以有更長的記錄。這些技術(shù)在術(shù)前評估中的作用尚未確定。對于磁共振成像和發(fā)作期和發(fā)作間期視頻腦電圖顯示一致的個體，進一步的數(shù)據(jù)是多余的。受益的患者是那些沒有明確手術(shù)方法并且需要顱內(nèi)腦電圖確定癲癇發(fā)生區(qū)的患者。來自其他技術(shù)的數(shù)據(jù)可以幫助生成一個可以用顱內(nèi)腦電圖進行測試的假設(shè)，并確定哪些患者存在廣泛的異常，哪些患者不應(yīng)進行侵入性研究。評估這些技術(shù)在術(shù)前算法中的作用的前瞻性研究將具有挑戰(zhàn)性，因為這三種技術(shù)不太可能在任何一個中心發(fā)展到類似的水平，并且需要一項至少有12個月術(shù)后隨訪的多中心研究。每種方法都有用，在某些病例中，這三種方法都有助于癲癇源的定位，而任一技術(shù)都對一部分患者的幫助具有不可替代的作用。約20–30％的等待癲癇手術(shù)的患者，需要顱內(nèi)EEG定義致癇區(qū)。越來越多的立體定位是通過幾個（即12–20）深度電極的立體定位（立體腦電圖；SEEG）來實現(xiàn)的。SEEG電極可用于記錄從大腦進入點周圍的1厘米核心到遠端（即目標）的位置，該電極可以放置在海馬、杏仁核、中線或下皮層中。電極植入有出血，神經(jīng)功能缺損和感染的風(fēng)險。術(shù)前利用多模成像技術(shù)對電極軌跡進行規(guī)劃，去除深部和淺部靶點和顱骨入口點，確保電極避開關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，特別是動脈和靜脈，并與其他電極接觸，從而最大限度地降低植入風(fēng)險。精確的計劃也可以通過確保電極接觸到的是灰質(zhì)而不是白質(zhì)來提高記錄的效率。目前，規(guī)劃電極路線的標準臨床實踐涉及對單個路線進行串聯(lián)的手動評估，這是一項耗時且復(fù)雜的任務(wù)，需要集成多種成像方法的信息（圖7）。為了達到目標，優(yōu)化每個路線的若干參數(shù)是必要的，避開關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，并通過顱骨獲得合適的入射角，并且需要調(diào)整不同的軌跡以最大化灰質(zhì)采樣并避免電極之間的混淆。放置新電極時，可能需要調(diào)整先前計劃的軌跡，這使計劃過程更加耗時。
圖7：在癲癇手術(shù)路徑中整合多模式三維成像立體腦電圖植入計劃。每個電極以單獨的顏色表示。所有圖像均從左后外側(cè)方向拍攝。（A）從釓增強T1加權(quán)MRI提取靜脈（藍色）和從CT血管造影提取的動脈（紅色）。（B）從T2加權(quán)FLAIR MRI（紫色）和運動（綠色）和語言（橙色）區(qū)域（從功能MRI鑒定）識別出的病變。 （C）（B）中的病變，運動和語言區(qū)域顯示在T1加權(quán)MRI上。 最近，半自動計算機輔助計劃軟件的開發(fā)取得了實質(zhì)性進展，該軟件通過計算軌跡適用性的定量度量來顯著減少計劃時間。這些度量可用于選擇最佳軌跡或告知手動軌跡選擇。這項計劃需要整合多模態(tài)成像數(shù)據(jù)，每一種方法結(jié)合在一起，形成一個特定的大腦三維地圖。CT顯示顱骨，T1加權(quán)MRI顯示灰質(zhì)，磁共振血管造影，CT血管造影，或增強T1加權(quán)MRI顯示動脈和靜脈。fMRI、PET或SPECT成像顯示的不同感興趣區(qū)域也可以添加到三維地圖中，并包含在不同軌跡的規(guī)劃中。最近對自動解決方案進行了評估，顯示了這些方法在臨床環(huán)境中的潛力。 放置顱內(nèi)電極后，可通過對患者進行同步錄像和顱內(nèi)電極的腦電圖記錄來記錄癲癇發(fā)作。分析記錄最早癲癇發(fā)作活動的電極接觸信號，以及隨后的活動擴散。在確定致癇區(qū)后，考慮以下因素確定切除區(qū)域：可能的結(jié)構(gòu)損傷、根據(jù)fMRI推斷的重要功能區(qū)的位置、通過電刺激研究精確定位、重要的白質(zhì)束、主要的動脈和靜脈以及以前開顱和鉆孔的位置。如果致癇區(qū)不位于大腦半球的凸面上，或者沒有明顯的損傷，那規(guī)劃手術(shù)入路和切除范圍就特別具有挑戰(zhàn)性。使用多模態(tài)三維成像來輔助這一規(guī)劃有很大的前景，但所有的成像和配準都可能出錯。在接下來的十年里，隨著7T臨床磁共振掃描儀的應(yīng)用，將有助于提高對難治性局灶性癲癇下的細微病變的檢測，并可能適用于外科治療。隨著采集和后處理技術(shù)的規(guī)范，和計算機化的自動分析，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)簡化和對可疑的局灶性異常區(qū)域的檢測，供臨床醫(yī)生審查。但更高的敏感性將伴隨特異性的降低，因此徹底評估可能的異常結(jié)構(gòu)之間的相關(guān)性將至關(guān)重要?；铙w腦切除標本的高場MRI將提供詳細的MRI組織信息，并為識別和預(yù)測異常的MRI序列的優(yōu)化提供信息。多個結(jié)構(gòu)和功能成像數(shù)據(jù)集的整合將成為常規(guī)，并將為術(shù)前途徑的臨床決策提供信息，從而可以量化和優(yōu)化個體患者的風(fēng)險收益比。如需原文請加微信：siyingyxf 或者18983979082獲取,如對思影課程感興趣也可加此微信號咨詢。
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