灰质异位症患者的磁共振及癫痫灶定位研究进展

孙吉林 吴杰

灰质异位症(grey matter heterotopia，GMH)是由于胚胎时期神经元迁移异常或室周基质内神经母细胞凋亡失败导致神经元不能迁移到正常部位所引起的一种皮质发育畸形疾病[1]，在胚胎 3～5个月时，神经元在发育移行期间受到异常射线、中毒、缺血缺氧或感染等因素影响，即可引起灰质异位。本文就GMH的患者磁共振及癫痫灶定位研究进展作一综述。

1 CMH分型

目前，根据磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)特点将 CMH分为 3型[2]:(1)室管膜型，也叫结节型异位，表现为大小不等的结节状异位紧贴脑室壁或者突入脑室；(2)皮质下型:表现为异位的灰质与皮层相连并向白质内延伸，少数孤立结节位于白质内；(3)带型:亦称双皮质综合征，带状异位灰质位于侧脑室和皮质之间，与皮质之间还隔有一薄层白质。此分型已经得到广泛认可。然而刘影等[3]通过对19例 MRI证实的 GMH研究则将脑灰质异位分为 4型:(1)室管膜下型:表现为光滑的结节状或卵圆形灰质信号块影，可突入脑室；(2)皮质下局灶型:表现为结节状灰质团块或弯曲的灰质带，受累半球常缩小，常合并其它发育畸形，如胼胝体发育异常；(3)带状型:表现为均匀的灰质带位于侧脑室和大脑皮质之间，形成双皮质；(4)混合型:同一患者兼有上述类型的两种或两种以上特征。Barkovich等[4]依据遗传学分型将GMH分为3型，分别为:(1)室管膜异位:室管膜结节型异位(双侧室管膜结节异位伴FLN1突变、室管膜异位伴 5号染色体突变、室管膜异位伴多小脑回)，室管膜线样异位；(2)皮质下异位:大脑皮质下异位伴皮质折叠、胼胝体发育不良、皮质下异位结节、柱状异位、丝带状异位等；(3)边缘神经胶质异位。此种分型复杂，临床应用较少。

2 临床表现及磁共振表现

GMH的主要症状为:(1)癫痫发作，约 80%的 GMH患者伴有癫痫发作[1]，常为难治性癫痫发作，癫痫发作的类型与GMH的位置、形状及大小有关[5]；(2)精神智力发育障碍；(3)神经系统功能障碍。MRI能清晰地显示灰质异位的形态及位置，异位灰质分为室管膜型、皮质下型及带型即是依据 MRI表现特点分型的[2]。脑灰质异位症可与其他发育畸形伴发，包括先天性脑积水、胼胝体发育不良、透明隔缺如及同侧脑发育不良、脑穿通畸形、巨脑回、颅底脑膨出、新生儿肾上腺脑白质营养不良等[5-8]。张蕾莉等[5]对 12例GMH患者的临床及影像学资料进行分析，发现GMH侧大脑半球发育不良 5例，透明隔缺如 2例，胼胝体发育不良 1例。全世杰等[8]对 21例 GMH患者 MRI结果进行分析，21例患者中脑裂畸形达 11例，胼胝体发育不良 4例，巨脑回 2例，微脑回 1例，透明隔缺如 1例，神经上皮囊肿 1例，多发性硬化 1例。在 MR影像 T1WI、T2WI序列，异位灰质表现与正常灰质信号相同，可清晰地显示灰质异位的形态、位置及大小。但传统MRI检查中有相当数量的微小异位被遗漏，Huppertz等[9]对 378例癫痫患者的 MRI资料进行分析，传统 MRI只发现 2例微小的 GMH，而应用 3D MRI后处理技术分析发现7例微小的带状 GMH，即有 5例微小的灰质异位被遗漏。全世杰等[8]分析了 21例 GMH的 MRI表现，通过T1WI，T2WI，PDWI序列进行扫描，分析结果认为 T1WI，T2WI，PDWI对 GMH检查敏感性分别为 47.4%，84.2%和 68.4%；准确性分别为 39.1%，76.2%和 65%，结论认为 GMH具有特征性的 MRI表现，PDWI和T2WI结合是诊断GMH的最佳手段。Tyvaert等[10]应用 f MRI血氧水平依赖成像(blood oxygenation level dependent，BOLD)技术对 4例结节性 GMH及 2例带状GMH进行癫痫灶定位，发现 2例双皮质异位患者发作间期及发作期异位灰质及正常皮质均出现 BOLD变化，4例结节性GMH患者中 2例明显的BOLD变化出现在异位灰质处，2例结节性GMH患者甚至在发作期BOLD也没有发生变化。张蕾莉等[5]对 12例 GMH患者的影像学资料进行分析，发现GMH多发生于顶叶，常为单发病灶，无出血及钙化，与脑皮质呈等信号，呈团块状，伸向白质深处甚至达脑室壁，可伴有其他脑发育畸形，少数患者MRI病灶内有血管流空信号，认为是发育异常的 GMH内粗大软脑膜血管。王玲璞[11]应用磁共振灰白质成像扫描技术对 5例脑GMH患者进行了研究，在脑白质成像上，重点突出了白质信号，而在灰质成像上，重点突出了脑灰质信号，脑白质与脑灰质之间界限清楚，异位的灰质在脑灰白质成像上非常清晰地显示与脑表面正常灰质信号变化一致，具有较高的临床应用价值。异位灰质可以具有正常的脑功能[2，12-14]。Keene等[12]对 1例 13岁女性通过 EEG显示双额叶棘波，MRI显示带状 GMH，通过 fMRI测定其语言区及运动区，运动区定位于初级运动皮质、带状 GMH区及补充运动皮质。语言区位于左额下回和左侧补充运动皮质，异位灰质不参与语言活动，结果认为异位灰质与运动功能有关。Draganski等[13]对一例双皮质综合征患者使用 fMRI研究了其异位灰质及正常皮质的活动类型，在运动食指时显示运动皮质及邻近的皮质下异位灰质同步活动，同时观察到同侧小脑的活动及对侧基底节活动，其结果认为在重复性自主运动时与异位灰质神经元参与运动功能的整合假说一致。周文珍等[14]使用功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging，fMRI)对 3例 GMH症患者进行了运动功能磁共振成像，观察 3例拟行手术治疗的伴有癫痫的脑 GMH症患者进行对指运动任务时的脑区反应，结果发现2例顶叶GMH患者在对侧手指运动时异位灰质内出现明显的反应信号，说明此 2例患者的异位灰质有正常脑功能，不宜行外科手术治疗。认为对脑异位灰质靠近主要功能区的患者手术前要考虑异位灰质是否具有脑功能。Wagner等[2]应用术中电刺激对 2例室周 GMH患者研究发现异位的灰质参与了语言、视觉及听觉处理。也有研究发现异位灰质可参与运动、体感、视觉及记忆等生理功能[2]。

3 GMH患者癫痫灶定位

GMH常与难治性癫痫发作相伴，有报道80%的GMH患者伴有癫痫发作[1]。李云林等[7]总结 8例 GMH所致的癫痫患者应用抗癫痫药物治疗后，仅 1例在 3年内无癫痫发作，以后癫痫发作进行性加重。说明针对 GMH所致的癫痫发作抗癫痫药物治疗效果差。Tassi等[1]及 Kobayashi等[15]人为了探明异位灰质与癫痫发作之间的关系，应用头皮脑电图(electroencephalography，EEG)、深部 EEG电极记录 GMH患者的癫痫样脑电活动，结果发现癫痫样异常放电可以位于异位灰质内，也可以位于异位灰质的周围或远离异位灰质区域。Kobayashi[10]等应用无创伤性头皮 EEG结合 fMRI BOLD技术对 14例 GMH伴有癫痫发作的患者进行研究，患者中 11例为结节型 GMH，3例为带状 GMH。4例患者具有 1种以上的棘波类型，同时 Kobayashi等人对 23例 GMH患者(其中结节性灰质异位 12例，带状灰质异位 11例)的 EEG-fMRI资料进行了分析，12例结节型 GMH中，9例表现出癫痫样活动，癫痫样活动位于异位灰质内或异位灰质周围皮质，3例癫痫样活动位于异位灰质较远的位置。在11例带状GMH患者中，所有患者异位灰质内及其周围皮质均发现癫痫样活动，并且 9例患者同时伴有在 GMH较远的距离出现癫痫样活动。研究表明 EEG-fMRI可以作为一种有用的工具对灰质异位所致的癫痫源进行定位。Aghakhan[1]等人为了改善手术治疗室周结节样灰质异位患者癫痫发作的疗效，使用侵入性 EEG记录 8例 GMH患者的癫痫灶，发现 3例发作间期癫痫源位于异位灰质内，5例癫痫源位于异位灰质和周围皮质之间，8例患者中，6例患者进行了手术治疗，切除范围包括癫痫源及异位灰质，随访 1～8年，4例取得了良好疗效。结果认为癫痫灶可以是异位灰质，也可以在异位灰质之外，侵入性EEG可以改善癫痫灶定位的准确性。李云林[7]等人对 8例GMH致癫痫发作的患者行手术治疗，术前应用视频脑电图(video-electroencephalogram，VEEG)和脑磁图(magnetoencephalography，MEG)及术中皮质脑电图对癫痫灶进行定位，其中 5例与灰质异位的区域完全一致。另外 3例术中皮质脑电图显示癫痫灶范围大于GMH，其中 2例还扩散到同侧颞叶前部和颞叶内侧结构，术后随访，4年内 4例无癫痫发作，2例发作明显缓解，1例术后半年因自行减量抗癫痫药物再次出现发作，调整药物后缓解。说明 VEEG及脑磁图对癫痫灶进行定位有重要意义，手术前综合功能评定是取得良好手术疗效的基础。杨艳萍等[16]对 4例脑 GMH所致癫痫患者的临床与脑电图特点进行了分析，结果表现为患者均合并其他脑部发育畸形，如脑裂、透明隔缺如，其 EEG特征为额、中央反复阵发高至极高波幅尖慢、棘慢波综合或慢波增多。其中 3例患者EEG定位与异位灰质区域大致相同，其中 1例先以药物控制癫痫，后经 2次伽玛刀治疗，癫痫发作频率明显减少，发作时程缩短。结果认为 EEG异常放电与病灶部位有一定的相关性。Grant等[17]对两例带状 GMH患者进行了发作期 EEG检查，发现异位灰质参与了癫痫发作，认为癫痫症状学和带状异位灰质发作期 EEG类型有关，与其它病因引起的癫痫类型没有差别。

1 Tassi L，Colombo N，Cossu M，et al.Electroclinical，MRI and neuropathological study of 10 patients with nodular heterotopia，with surgical outcomes.Brain，2005，128:321-327.

2 Wagner J，Elger CE，Urbach H，et al.Electric stimulation of periventricular heterotopia:Participation in higher cerebral functions.Epilepsy Behav 2009，14:425-428.

3 刘影，李传福，孟祥水，等.脑灰质异位 MRI的特征。临床神经病学杂志，2005，18:220-221.

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5 张蕾莉，崔世民，刘梅丽，等.脑灰质异位症的影像学诊断.中国医学影像技术，2001，17:229-230.

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9 Huppertz HJ，Wellmer J，Staack AM，et al.Voxel-based 3D MRI analysis helpstodetect subtle forms of subcortical band heterotopia.Epilpsia，2008，49:772-785.

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11 王玲璞.磁共振脑灰白质成像在脑灰质异位症中的临床应用.中国中西医结合影像学杂志，2008，6:11-13.

12 Keene DL，Olds J，Logan WJ.Functional MRIstudyof verbal fluency in patient with subcortical laminar heterotopia.Can J Neuro Sci，2004，31:261-264.

13 Draganski B，Winkler J，Flugel D，et al.Selective activation of ectopic grey matter during motor task.Neuroreport，2004，15:251-253.

14 周文珍，卢光明，张志强，等.灰质异位的功能磁共振成像研究(附 3例报告).放射学实践，2005，20:526-528.

15 Kobayashi E，Bagshaw AP，Grova C，et al.Grey matter heterotopia:what EEG-f MRIcan tell us about epileptogenicity of neuronal migration disorders?Brain，2006，129:366-374.

16 杨艳萍，梁益，孙红斌.脑灰质异位所致癫痫患者的临床与脑电图特点.癫痫与神经电生理学杂志，2010，19:42-44.

17 Grant AC，Rho JM.Ictal EEG patterns in band heterotopia.Epilepsia，2002，43:403-407.