1H-MRS联合DTI与海马硬化所致颞叶癫痫脑结构损害的关系分析

杨素君 高云云 岳志领 丁芳芳 王巍巍

颞叶癫痫为难治性癫痫疾病种类，其发病时患者脑组织神经元异常放电，造成患者中枢神经功能出现短暂失常，发病具有突然性以及反复性，其发病率为0.05%～0.07%[1]。研究显示颞叶癫痫发病主要由肿瘤、血管瘤、感染、脑组织发育异常、外伤以及海马硬化等多种原因所致，其中大部分颞叶癫痫患者患病原因为海马硬化。常规磁共振检查不能有效发现颞叶癫痫患者阳性异常，给其后续患者治疗带来困难[2]。磁共振波谱(MRS)与弥散张量成像(DTI)均为磁共振新型检查技术，其检查敏感度优于常规磁共振。MRS为通过化学物质在波谱成像过程中化学位移情况发现介导脑组织病变相关代谢物质水平变化进行癫痫疾病诊断[3]。DTI作为重复性好、安全性高无创磁共振检查技术，可以特异性发现脑的微观结构异常，同时可以有效反映脑组织各位置结构功能之间的关系[4]。MRS与DTI已被应用于各种脑组织疾病诊断中，本研究将其应用于海马硬化所致颞叶癫痫检查中，发现患者脑组织损伤，为其后海马硬化所致颞叶癫痫患者检查提供临床参考依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取我院2017年1月至2019月5月收治的62例海马硬化所致颞叶癫痫患者以及同期体检的56例健康者为研究对象，分别作为研究组与对照组。研究组男32例，女30例；年龄19～46岁，平均年龄(32.51±3.22)岁。对照组男29例，女27例；年龄15～48岁，平均年龄(32.64±3.51)岁。2组各项资料比较差异无统计学意义(P>0.05)。

1.2 纳入与排除标准 纳入标准：(1)研究组存在海马硬化所致颞叶癫痫，对照组无任何脑组织疾病；(2)是否存在海马硬化所致颞叶癫痫参照《神经病学》中标准，并经由脑电图、常规MRI、病史、临床症状予以确诊[5,6]；(3)均行1H-MRS与DTI检查；(4)研究参与者在研究知情同意书上签字；(5)研究中各项操作获得医院伦理会批准。排除标准：(1)并发颅脑损伤类疾病；(2)检查依从性差者；(3)身体重要器官如心脏、肾脏等功能损伤；(4)伴全身性、代谢性以及系统性疾病；(5)存在精神、神经损伤类疾病。

1.3 方法 采用Siemens Magnetom Skyra 3.0T 超导型磁共振扫描仪。常规磁共振序列为头颅横断T1WI序列、T2WI序列、FLAIR序列、斜冠状位FLAIR序列，层厚均为5 mm，层间隔为1.0 mm，体素大小：0.3 mm×0.3 mm×5 mm，FOV：23×23 cm，激励次数1次。1H-MRS采用单体素自旋回波波谱序列，TR/TE 2 000/135 ms， 翻转角度 90°， 激励次数 128次， 带宽1 200 Hz。海马的定位以斜冠位 FLAIR像为定位像，选取相应的感兴趣区，体素大小为 20 mm×10 mm×10 mm，扫描时间为7 min 57 s。 扫描结束后，利用机器自带的波谱软件进行后处理得到感兴趣区代谢物谱线，分析胆碱(choline，Cho)、N-乙酰天门冬氨酸(N-Acetyl-aspartic acid，NAA)、肌酸(creatine，Cr)代谢物峰，同时依据上述峰曲线下面积计算NAA/(Cho+Cr)。 DTI成像扫描选择SE-EPI序列，相关扫描参数：TR/TE 3 700/95 ms，NSA为2，弥散方向为20个，层厚为4 mm，体素大小为 1.7 mm×1.7 mm×4 mm， FOV：22×22 cm，扫描时间为5 min 16 s。扫描结束后将数据传至对应工作站利用纤维跟踪软件行白质纤维束重建，将斜冠状位FLAIR序列进行叠加，在脑内部双侧海马区确定感兴趣区，测定各项异性(fractional anisotropy，FA)值、表观弥散系数(appparent diffusion，ADC)。各项指标测定均为3次测量均值，研究组测定双侧海马，对照组测定左侧海马。

1.4 观察指标 比较2组MRS相关指标，DTI相关指标，MRS、DTI指标对海马硬化所致颞叶癫痫影响，MRS、DTI指标对海马硬化所致颞叶癫痫诊断价值分析，患者MRS、DTI指标与癫痫严重程度相关性。

1.5 癫痫严重程度评价标准 癫痫严重程度采用利物浦癫痫严重程度量表2.0(liverpool seizure severity scale 2.0，LSSS 2.0)[7]评估，该量表一共12项，总分为40分，采用公式原始评分/40×100进行校正，校正评分越高显示患者病情越严重。

2 结果

2.1 2组MRS相关指标比较 研究组患侧NAA、NAA/(Cr+Cho)指标水平值均显著低于研究组对侧与对照组(P<0.05)，研究组对侧与对照组上述指标差异无统计学意义(P>0.05)，研究组患侧、对侧及对照组Cr、Cho水平差异无统计学意义(P>0.05)。见表1，图1、2。

表1 2组MRS相关指标比较

图1 MRS示右侧海马NAA峰降低,NAA/(Cho+Cr)比值降低图2 MRS示左侧海马NAA峰和NAA/(Cho+Cr)比值正常

表2 2组DTI相关指标比较

2.2 2组DTI相关指标比较 研究组患侧ADC指标水平、FA值指标水平与研究组对侧和对照组比较，差异有统计学意义(P<0.05)，研究组对侧与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表2，图3～8。

图3 T2WI示侧右海马体积缩小及信号增高,邻近侧脑室颞角增宽图4 右侧海马ADC值0.852×10-3mm2/s图5 右侧海马FA值0.361

图6 T2WI示双侧海马正常图7 左侧海马ADC值0.788×10-3mm2/s图8 左侧海马FA值0.445

2.3 MRS、DTI指标对海马硬化所致颞叶癫痫影响分析 多元Logistic回归分析结果显示，NAA/(Cr+Cho)值、FA值为影响海马硬化所致颞叶癫痫发生高危因素(P<0.05)，而NAA、ADC值不是影响海马硬化所致颞叶癫痫发生高危因素(P>0.05)。见表3。

表3 MRS、DTI指标对海马硬化所致颞叶癫痫影响分析

2.4 MRS、DTI指标及其联合对海马硬化所致颞叶癫痫诊断价值分析 ROC曲线结果显示，NAA/(Cr+Cho)值与FA值联合诊断海马硬化所致颞叶癫痫诊断价值优于单一诊断(串联与并联AUC分别为0.713和0.827，单一诊断AUC分别为0.702和0.674)。见表4。

表4 MRS、DTI指标对海马硬化所致颞叶癫痫诊断价值分析

2.5 患者MRS、DTI指标与癫痫严重程度相关性分析 Pearson相关性分析结果显示，NAA/(Cr+Cho)值、FA值与LSSS 2.0评分均显示为负相关(r=-0.419，-0.384；P<0.05)。

3 讨论

临床上癫痫诊断主要采用视频脑电图，但是其不能有效检出颞叶海马部位放电异常情况[8,9]。MRS与DTI均为新型用于颞叶癫痫诊断的重要MRI检查技术，可以从不同角度发现颞叶海马部位放电异常情况。

MRS为通过活体组织原子核化学位移与自旋耦合分裂等生化指标变化、细胞代谢以及化学物变化反映组织病变的定量技术[10]。通过波谱分析可以有效检出颞叶癫痫患者海马位置各种代谢物质Cr、NAA以及Cho等水平变化，通过与患者对侧以及对照组上述指标水平比较发现，研究组患侧NAA、NAA/(Cr+Cho)指标水平值均显著较低，显示MRS分析不仅可以检出颞叶癫痫，还可以准确定位出导致颞叶癫痫发生位置。研究显示NAA分布于神经元，癫痫患者患病后首先表现出代谢异常即为NAA水平下降，其水平减少显示患者神经元损伤甚至功能障碍[11]。Cr、Cho主要分布于神经元以及胶质细胞，颞叶Cr、Cho因为颞骨以及颅底等结构影响，其内部水抑制以及体素匀场情况处于限制程度，两者分离存在难度[12]，所以两者在3组中水平差异不显著。但是另有研究认为海马及其附近位置连接作用使癫痫病灶异常放电从病灶位置达至对侧，导致对侧脑组织代谢变化，形成镜像病灶，所以患者患病对侧位置病变程度较患侧严重[13]。在采用代谢物质Cr、NAA以及Cho评估癫痫患者脑损伤情况时较常使用NAA/(Cr+Cho)值，其值水平下降显示患侧神经元数量减少或者胶质出现增生，所以NAA/(Cr+Cho)值是评估癫痫发生敏感指标。本研究提示NAA/(Cr+Cho)值下降表明患者脑组织损伤神经元范围扩大，癫痫发生风险或者病情加重。

DTI可以有效显示白质纤维束微解剖结构的磁共振技术，可以确定白质纤维束结构与功能情况[14]。DTI可以有效测定患者颞叶同一方向纤维束排列、髓鞘结构、走向一致性等情况，其测定指标FA、ADC等均可以有效显示白质纤维束完整情况，进一步反映颞叶脑组织内部水分子微观活性情况[15]。本研究中研究组患侧ADC指标水平明显高于FA值指标水平，显著低于研究组对侧与对照组。海马硬化所致颞叶癫痫病理基础为颞叶反应性胶质增生，神经元细胞减少，从而引起细胞外间隙相对增宽，白质纤维束完整性受损，致使患侧海马的水分子扩散能力升高，患侧海马ADC值增加，FA值减少。朱莎等[16]研究也认为患者海马硬化病变导致病灶侧分子运动以及水分子积聚能力增强，所以ADC值增加，而神经束受损，其内部纤维结合紧密情况下降，所以病灶侧FA值下降。FA值为影响海马硬化所致颞叶癫痫发生高危因素，同时其也可以有效反映患者病情严重程度。ROC曲线结果显示，NAA/(Cr+Cho)值与FA值联合诊断海马硬化所致颞叶癫痫诊断价值优于单一诊断(串联与并联AUC分别为0.713和0.827，单一诊断AUC分别为0.702和0.674)，显示MRS联合DTI在海马硬化所致颞叶癫痫脑损伤诊断上价值更佳。

海马硬化所致颞叶癫痫患者采用MRS与DTI可以有效发现患者脑损伤情况，两者联合应用对于海马硬化所致颞叶癫痫诊断价值更佳。