头皮与皮层脑电监测对难治性癫痫不同脑叶致痫灶定位的比较

马丽峰， 刘玉玺 (山西医科大学癫痫研究所， 太原 030001)

在癫痫外科的治疗中，癫痫灶的精确定位是手术成败的关键，目前癫痫灶的定位主要依靠临床表现、头皮脑电、皮层脑电以及影像学资料综合分析判定。头皮脑电监测是术前评估的重要手段之一，但头皮脑电会受到头皮、颅骨和一些日常活动的影响，更何况每一个头皮电极所记录到的脑电活动并非来源于电极相应脑局部的电活动，而是其周围脑区6 cm2皮层神经元同步放电，因此头皮脑电监测不能精确提供致痫灶放电起源的部位，但头皮电极可大致提供脑叶放电的区域和脑叶异常放电的侧别。致痫灶的精确定位及功能区的定位需要皮层电极和/或深部电极才能确定［1－4］。

1934年Foerster和Altenburger第一次在人脑手术时进行了皮层脑电描计［5］。目前植入式长程颅内电极监测技术已经成为癫痫外科的一项重要的“金标准”技术，在全球范围内得到普遍应用。皮层脑电监测不受头皮肌电与日常活动的影响，且其可以精确定位皮层1 cm2范围内的神经元同步放电，但它是一种有创性检查，且其描记的范围仅限于电极埋置部位，少部分患者可伴有并发症的发生。如何能够提高头皮脑电对致痫灶定位的准确率，头皮电极与皮层电极相比较有哪些相关性，是本文资料研究的目的。现将山西医科大学癫痫研究所2008－07～2009－11曾行头皮脑电长程监护并置颅内电极进行手术的29例病人的资料进行回顾性总结。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择山西医科大学癫痫研究所2008－07～2009－11期间，应用头皮脑电与皮层脑电进行术前致痫灶定位手术切除致痫灶后随访资料完整的29例患者。其中男17例，女12例;年龄12－44岁，平均(24±8.63)岁;病程2－22年，平均(13±7.28)年;复杂部分性发作者10例，部分发作继发全面性发作19例;头颅MRI检查有阳性发现者18例(海马硬化者5例，额、颞叶异常信号者5例，顶枕叶皮层异常信号者3例，其他5例)，余11例MRI未见异常;病因方面:儿时有高热惊厥史者7例，脑外伤史2例，脑炎史者4例，出生时有轻度窒息缺氧史者4例，余12例无特殊的诱发病史。

1.2 检查与评估 病例选择标准:①正规用抗癫痫药物治疗2年以上，且药物的血浓度在有效范围内，治疗效果不佳，至少每月发作4次，严重影响患者的日常生活，无中枢神经系统疾病或占位改变，符合难治性癫痫的诊断［6］;②头皮脑电图监测与临床特征判断病灶在一侧或某脑叶;③影像学所见病灶与头皮脑电图定位一致/不一致;④颞叶癫痫不能定侧，或一侧广泛异常放电需要确定范围;⑤致痫灶与功能区关系密切，需术前确定功能区，设计精确切除方案。

排除标准:①患者情绪不稳定或精神症状较重者;②头皮脑电视频监测(V-EEG)、磁共振成像(MRI)、磁共振波谱成像(MRS)等术前检查均不能提供致痫灶有价值的信息;③术前检查皮层致痫灶为双侧或多灶者;④患者与家人对手术与术后的预后信心不足者。

V-EEG检查:应用美国 Bio-logic公司生产的128导视频脑电图监测系统，滤波范围0.1－100 Hz，增益范围1－1 000 μV;电极安放按国际10－20系统。包括清醒和睡眠两种状态EEG，常规行长程蝶骨电极检查。有计划地逐渐减量或停用抗癫痫药物，捕捉发作期与发作间期EEG，必要时行剥夺睡眠等诱发实验。本组资料每位患者在置入颅内电极时至少捕捉到了4－20次(平均7次)临床发作，置入颅内电极后至少捕捉到了3次临床发作。

影像学检查:每位患者均进行了常规MRI(部分患者包括MRS)检查。12例患者进行了发作间期的SPECT检查，1例进行了PET扫描。

神经心理学评估:所有的患者术前均由受过专业培训的神经科医师进行了神经心理学评估。

1.3 颅内电极的埋置 根据术前非侵袭性评估结果，确定埋置颅内电极的部位与数量，并设计手术切口。术前均获得患者、家属及医院医学伦理委员会的知情同意。

在全麻状态下行单侧或双侧开颅术，在硬膜下埋置栅状/条状电极，或插入触点样深部电极。常规关颅，然后行头颅正、侧位X线片核查电极安放位置。1.4 V-EEG监测 颅内电极埋置术后安返脑电监测室，行长程皮层脑电监测，监测的全程由一名脑电医师与一名神经科医师陪同，每位患者均捕捉到了3次以上的临床自然发作。监测结果由神经内科、神经外科、脑电图医师等相关专业人员集体分析，对刺激区、放电起源区、症状产生区等进行判定，然后确定能否手术及手术方案。

1.5 皮层电刺激确定功能区 对需要确定功能区范围的患者在术前与术中浅麻醉唤醒后进行皮层电刺激术，仪器刺激参数:双向方波脉冲，时程0.3 ms，频率50 Hz，刺激时间3 s，刺激强度1 －5 mA，以1 mA递增。以引起患者面部、肢体运动、语言中断、视物闪光感等为标准，并记录相应导联的位置，确定功能区的范围。

1.6 致痫灶的切除、病理结果及随访 再次开颅，根据V-EEG监测结合皮层电刺激术结果切除致痫灶，对功能区皮质的致痫灶行软膜下横切术。将切除的组织标本送检(首都医科大学宣武医院)。术后继续服用抗癫痫药物，定期随访复查头皮EEG和抗癫痫药物的血清浓度等。术后至少随访1年。术后评估，按 Engel’s癫痫术后结果分类［7］。

1.7 统计学方法 采用流行病学中的诊断与筛检实验中的真实性与可靠性分析，分析头皮电极与颅内电极在29例癫痫患者的不同脑叶致痫灶的定位的准确性。

2 结果

2.1 头皮电极在不同脑叶癫痫的致痫灶定位的准确性分析 经头皮V-EEG与MRI等术前检查的29例患者中，26例患者在额叶或颞叶放置了颅内电极，3例患者在枕叶和颞叶放置了颅内电极。

2.1.1 额叶组 以颅内电极为金标准，判定头皮电极定位致痫灶的准确率，其中头皮电极与颅内电极定位额叶致痫灶一致者17例，不一致者9例(见表1)。

表1 头皮电极与颅内电极筛检额叶癫痫致痫灶的比较(例)

表1显示，头皮电极在额叶组中对致痫灶定位的准确性的真实性分析，灵敏度84.2%，特异度14.3%;该诊断实验的可靠性指标中的一致性分析结果Kappa值－0.02(Kappa值为负数证明观察一致率比机遇造成的一致率还小)，一致率为49%。上述数据表明头皮电极定位额叶致痫灶的可靠性较低，它不能较准确地反映额叶致痫灶的确切位置。

2.1.2 颞叶组 以颅内电极为金标准，判定头皮电极定位颞叶致痫灶的准确率，其中头皮电极与颅内电极定位颞叶致痫灶一致者20例，不一致者6例(见表2)。

表2 头皮电极与颅内电极筛检颞叶癫痫致痫灶的比较(例)

由表2可以看出，头皮电极在颞叶组中对致痫灶定位的准确性的真实性分析，灵敏度为93.3%，特异度54.5%;该诊断实验的可靠性指标中的一致性分析结果Kappa值0.5(多数学者认为Kappa值0.4－0.75为中高度一致)，调整一致率为77%。上述数据表明头皮电极定位颞叶致痫灶的可靠性较高。

2.1.3 顶－枕叶组 29例癫痫患者中，其中有3例为顶－枕叶癫痫，由于例数较少所以未能做统计学比较。3例患者的临床表现为复杂部分性发作与继发强直阵挛发作，其中1例患者伴有枕叶失神样发作。头颅MRI均表现为顶枕叶/枕叶软化灶;头皮脑电监测表现为顶－枕叶痫性放电，放置颅内电极后确诊致痫灶在顶－枕叶，与头皮脑电监测的结果大致相符。

2.1.4 MRI与头皮脑电监测(sEEG)、皮层脑电监测(iEEG)的比较 将MRI存在异常(总结出共14种类别)的患者的sEEG与iEEG(均在MRI异常部位放置了电极)进行比较，结果见表3。

表3 MRI异常部位sEEG、iEEG的比较

由表3可见，MRI存在异常的部位，sEEG(包括蝶骨电极)与iEEG对该部位致痫灶定位的相符性比较高，MRI检查对致痫灶的定位具有重要的指导意义。

2.2 手术及随访结果 29例患者根据术前评估与颅内电极对致痫灶定位，行颞叶致痫灶切除者8例，额叶致痫灶切除者8例，颞叶致痫灶切除加额叶致痫灶部分切除者(和/或加软膜下横切术)10例，顶－枕叶致痫灶切除者3例。术后病理改变(其中3例未留取标本)为局灶性皮质发育不良者17例，神经细胞退变伴胶质细胞增生3例，炎细胞浸润4例，胶质神经元肿瘤伴海马硬化1例，胚胎发育不良性神经上皮瘤1例。

术后随访1年以上，10例颞叶致痫灶切除术后Engel’s分级Ⅰ级者 8例(80%)，Ⅱ级者 2例(20%);16例额叶致痫灶切除术后Engel’s分级Ⅰ级者8例(50%)，Ⅱ级者5例(31.2%)，Ⅲ级者3例(18.8%);3例顶枕叶致痫灶切除术后 Engel’s分级均为Ⅰ级(100%)。手术并发症，一过性命名性失语1例，一过性偏瘫1例，颅内感染者2例。

3 讨论

大部分癫痫患者可通过药物治疗取得一定的效果，但仍有少部分患者使用药物治疗无效而发展为为难治性癫痫。随着各种辅助检查手段的不断进步，手术治疗难治性癫痫成为了可能。癫痫外科治疗不仅要求通过手术切除致痫灶，还要尽可能地保护患者的脑功能，以减少并发症的发生。头皮脑电监测是诊断癫痫和定位致痫灶的常规检查，在临床中应用非常广泛，但由于头皮电极抗干扰能力差，使之不能完全准确地定位致痫灶，这样颅内电极在精确定位致痫灶方面成为重要的检查手段［8］。皮层脑电监测几乎是所有癫痫中心术中探测致痫灶、指导手术切除的工具［9］。皮层或深部电极可以直接监测皮层或深部脑神经元的电活动，能够准确定位早于或与临床发作同步的异常放电起源［10］。颅内脑电监测是一种空间分辨率较高的有创性检查手段，与头皮脑电监测比较具有一定的手术风险且经济负担较高。

本文所报道的29例患者中，头皮电极在致痫灶位于颞叶的患者中能够正确地定位致痫灶的概率(93.3%)高于致痫灶位于额叶的患者(84.2%)。分析其可能原因为:①颞叶癫痫患者尤其是颞叶内侧病变者其临床表现较典型，多有明确的消化道先兆症状，另外MRI+MRS多可能发现海马硬化。②颞叶癫痫病灶虽然位置较深，但加蝶骨电极在长程V-EEG监护中，无论在发作间期或先兆发作期，其异常的电活动容易被捕捉和记录下来。这一结果有重要的临床价值，尤其对那些临床症状较典型的颞叶癫痫患者，MRI+MRS发现海马硬化与头皮VEEG异常放电相一致者，可不置颅内电极而进行一次性手术，这样可以大大减少患者的经济负担，也减少了二次手术的风险率。本资料结果与国外多数结果相一致［11，12］。但这并不代表凡是颞叶癫痫者均不需要放置颅内电极，对那些临床表现不典型，MRI与MRS未发现异常者，额、颞叶有同步放电者，仍应置颅内电极以明确其放电起源灶。

额叶在各脑区中所占比例最大，理论上讲头皮V-EEG应该能全部捕捉到其放电信号，但本文资料统计其准确率低(Kappa值为－0.02，见表1)，分析其原因为额叶癫痫是一组特征性的癫痫综合征，发作常常短暂而频繁［13］，且皮层放电传播非常快，痫性放电迅速沿胼胝体纤维及基底节区的联系进行扩布［14］，引起双侧额叶同步性放电。额叶癫痫发作初期常表现为低幅快波，但物理学上，颅骨及头皮对低幅快波的衰减比高幅慢波明显，所以头皮脑电图上容易记录到被激活侧增强后的高幅脑电，而最早出现的低幅快波节律反而采集不到。比较而言，颅内电极可直接记录皮层脑电，尤其是临床症状发作前的低幅性节律改变，和一次头皮电极不可能捕捉到的低幅尖、棘慢活动，皮层脑电均可将其记录下来。由此可见，对额叶而言，头皮脑电致痫灶的定位准确性就大大不如皮层脑电高。

从本研究表3可以明确看出:所有MRI有明确病变者，其皮层脑电监测均捕捉到了异常放电，而头皮脑电监测则有近28.5%未记录到异常电活动。分析其可能原因为:凡在MRI上有明显异常信号者，其脑已经发生了结构性改变，有些可能发生了坏死或软化，所以病灶中心的脑细胞已无放电功能，而其周边的神经细胞则是真正的致痫灶，但由于其群集性放电的功能减弱，所以头皮电极捕捉不到。皮层电极由于贴近病灶又无颅骨与头皮阻碍，故能记录到其异常的电活动。

值得一提的是3例顶－枕叶癫痫患者，其头皮异常脑电活动与皮层电极记录的异常电活动有高度一致性，可能原因为这3例患者MRI发现的病灶均在顶枕叶皮层，且范围较大。由于病例数较少我们尚不能肯定顶－枕叶病灶者其头皮电极可取代颅内电极。顶－枕叶癫痫患者中有1例在头皮与皮层脑电监测中均记录到了3 Hz的异常放电，在其3 Hz的异常放电时，其临床表现亦为失神样发作，目前尚无专门资料报道顶枕叶失神样发作的报道。3 Hz的放电一般多会在儿童或青少年失神癫痫中见到，对于顶－枕叶失神发作时为什么会有3 Hz的全脑放电我们已有专门的报道［15］。

本文资料的手术结果与文献报道相一致，额叶癫痫治疗率显著低于颞叶与顶－枕叶者，分析其主要原因为额叶有运动与语言等重要功能区，致痫灶往往为多灶性或是位置较深，颅内电极亦不能完全覆盖全部额叶，所以手术切除致痫灶受到限制。

由于资料样本还不够大，并非所有患者进行了SPECT、PET或功能磁共振等检查，故仍有许多信息有待于在今后的工作中完善。

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