扩散峰度成像对常规MRI阴性颞叶癫痫的诊断价值

龚霞蓉，毕国力，王波，陈婧，雷云，吴昆华

云南省第一人民医院磁共振科，云南昆明 650032；

颞叶癫痫是成人常见的局灶性癫痫类型，属于难治性癫痫，其中20%～30%的颞叶癫痫患者常规MRI检查表现为阴性[1]。Muhlhofer等[2]将这类起源于颞叶的无诱因反复发作且常规 MRI检查未见致痫性病灶的癫痫定义为常规 MRI阴性颞叶癫痫，并认为是颞叶癫痫的一个亚型，可能处于癫痫发作起始点，其组织微观结构已经发生改变，具有自身的致痫网络；但由于病理改变较轻微，常规MRI无法捕捉这种改变。目前对于这类癫痫国内报道不多，本研究拟通过扩散峰度成像（diffusion kurtosis imaging，DKI）对常规MRI阴性的癫痫患者进行研究，探讨DKI对常规MRI阴性颞叶癫痫的诊断价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象 收集2014年5月—2016年5月云南省第一人民医院收治的原发性癫痫患者17例，所有病例均经神经内科医师按照 2001年国际抗癫痫联盟的诊断标准[3]诊断为原发性癫痫，其中男10例，女7例，年龄12～45岁。纳入标准：①右利手；②无神经精神疾病、重要器官功能障碍病史；③动态脑电图检查结果为颞叶癫痫；④头颅常规MRI检查阴性。同时招募与癫痫组年龄及性别相匹配的17例正常志愿者作为对照组，其中男11例，女6例，均为右利手。本研究获得医院伦理委员会批准，所有受试者或其监护人均知情并签署知情同意书。

1.2 数据采集及图像后处理 使用 GE HDXT 3.0T MR扫描仪，常规扫描排除颅脑器质性病变。DKI扫描采用EPI序列，扫描参数：TR 6400 ms，TE 84.7 ms，层厚5.0 mm，层间距 0 mm，视野24 cm×24 cm，激励次数1，矩阵128×128，扫描层数25层，梯度方向30个，b值分别为0、1000、2000 s/mm2。

采用SUN ADW 4.4工作站Functool软件对扩散峰度原始数据进行图像后处理。分别获得各向异性分数（FA）、平均扩散系数（MD）、平均峰度、平行峰度、垂直峰度。参考MRI平扫图像，由1名主治医师及1名副主任医师共同阅片，将感兴趣区置于双侧海马进行测量。感兴趣区的形态与面积取决于被测区的形态和大小，以尽量减小容积效应对各测量值的影响。

1.3 统计学方法 采用SPSS 17.0软件。计量资料以±s表示；所有数据进行正态分布检验及方差齐性检验；对照组双侧海马各指标比较采用配对t检验，癫痫组患侧海马、健侧海马及对照组海马比较采用单因素方差分析，P＜0.05表示差异有统计学意义；组间两两比较采用Bonferroni法，Bonferroni法校正后P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

对照组双侧海马的 DKI各指标差异均无统计学意义（P＞0.05）。与对照组相比，癫痫组患侧海马、健侧海马FA均下降，差异均有统计学意义（P＜0.05）；癫痫组患侧海马与健侧海马相比，DKI各指标差异均无统计学意义（P＞0.05），见表1。

表1 癫痫组患侧海马、健侧海马与对照组海马DKI各指标比较（±s）

表1 癫痫组患侧海马、健侧海马与对照组海马DKI各指标比较（±s）

注：FA：各向异性分数

FA 0.13±0.03 0.13±0.37 0.16±0.03 4.455 0.016平均峰度 0.47±0.06 0.51±0.05 0.52±0.13 0.456 0.456垂直峰度 0.41±0.05 0.44±0.07 0.49±0.12 2.778 0.072

3 讨论

DKI是扩散张量成像（diffusion tensor imaging，DTI）的一种延伸，它通过二阶三维扩散张量（等同于传统的DTI）联合四阶三维峰态张量描述水分子扩散的受限过程，反映不同组织内水分子扩散能力的差异。与DTI相比，DKI以非高斯分布为基础，可同时获得DTI及DKI的参数，准确地对水分子的运动进行表述，并同时解决DTI无法解决的纤维交叉问题，可应用于中枢神经系统多种疾病的研究[4-6]。

既往研究表明，DKI可反映癫痫患者神经网络结构损伤的特点，较DTI可发现更多信息[6-7]。本研究发现，对于常规MRI阴性的颞叶癫痫患者，DKI亦可发现其微观组织结构的差异。本研究中，癫痫组患侧海马及健侧海马FA均明显低于对照组，差异有统计学意义；而MD值差异无统计学意义，提示癫痫组患侧海马及健侧海马的神经轴索均受损，髓鞘的完整性及纤维致密性下降，平行于轴索方向的水分子扩散受限，其各向异性程度减低，与Liacu等[3]及Wieshmann等[8]采用DTI的研究结果一致。这是由于尽管海马神经元丢失，但不足以引起细胞外基质明显的水分子排列改变。FA下降与MD正常表明细胞组织的方向性丢失和细胞密度的完整。

本研究亦发现，癫痫组双侧海马较对照组均出现FA值下降，癫痫组内患侧与健侧海马之间差异无统计学意义，提示癫痫组双侧海马的微观组织结构损伤无显著差异，与Gao等[9]和宋双双等[10]的研究结果相互印证。本研究发现，无海马硬化的颞叶癫痫患者海马患侧及健侧均会出现代谢及微结构的改变，这可能与患侧海马神经元的过度放电通过海马连合和前连合到达健侧海马，引起脑组织细胞损伤、丢失有关；但这一结论与包怡心[11]的研究结果不同，可能与两者所选取的研究对象不同有关。本研究选取常规MRI阴性的颞叶癫痫患者；而包怡心[11]选取的研究对象还包括常规 MRI阳性的癫痫患者，其患侧海马改变较明显，故两侧海马差异较大。

传统认为的海马硬化型颞叶癫痫的病理改变主要是神经元缺失及神经胶质细胞增生，其 MRI表现是海马萎缩及T2WI信号增高。本研究认为，常规MRI阴性颞叶癫痫可能是海马硬化型颞叶癫痫的初期改变。海马硬化是一个逐渐发展的过程，早期存在发作起始点，尽管微观结构及其功能可能已经发生改变，但不足以引起常规 MRI的变化。樊子健等[12]及宋双双等[10]的研究表明，MRS可以发现其代谢改变，主要表现为NAA峰下降与神经元缺失，而胶质增生表现不明显。本研究结果表明，DKI也可以早期发现这种微观结构及功能的改变，并观察到海马与对侧海马的网络联系。

总之，对于常规MRI阴性的颞叶癫痫患者，DKI可以发现患者脑组织微结构的改变，并提供定量信息，有利于进一步研究癫痫的病理生理改变，并对癫痫诊断提供一定的影像学依据。本研究存在一些不足之处，如样本量较小等，后续研究中将增加样本量，并进行改进和深入，进一步提高研究的准确性和科学性。