DTI对致痫性局灶性皮质发育不良病灶定侧意义的初步探讨

钱斌燕，钟俭平，刘 凯，肖新兰，彭吉东

（江西省赣州市人民医院影像科，江西 赣州 341000）

致痫性局灶性皮质发育不良（focal cortical dysplasia，FCD）是指大脑皮质发育异常，常于幼年期发生癫痫，易发展成药物难治性癫痫；16岁以下人群每年发病率为万分之五，外科手术可有效缓解FCD的癫痫发作［1-3］。DTI因其无创性可用来检测脑白质结构的完整性，发现癫痫患者皮质下结构的异常［4］。丘脑是大脑皮质最重要的感觉传导中继站，其功能异常是癫痫关键节点之一，DTI能在微观水平反映丘脑扩散信息的改变［5］。本研究采用DTI技术评估致痫性FCD患者丘脑的变化，探讨DTI对致痫性FCD病灶的定侧能力。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取我院2015年3月至2017年7月经手术证实的15例致痫性FCD患者，其中男7例，女8例；年龄7～47岁。所有患者均为单侧、单个病灶，术后癫痫发作缓解；均为右利手。

致痫性FCD诊断标准：①符合2011年国际抗癫痫的诊断分类标准。②长程视频脑电图提示患侧导联异常癫痫活动发放。③MRI最常见征象有局灶性皮层增厚或变薄、局部脑萎缩、灰白质界限模糊、T2WI信号增高、FLAIR上灰质及白质下向侧脑室延伸变细的高信号。排除标准：有外伤史，常规序列显示肿瘤、血管畸形，无手术证实的MRI可疑FCD病变。

另选择性别、年龄相匹配的健康志愿者15例作为对照组，其中男7例，女8例；年龄6～50岁；均为右利手。所有受试者扫描前均签署知情同意书。

1.2 仪器与方法 使用GE HDxt 3.0 T MRI扫描仪，8通道头颅线圈。受试者闭目平卧，保持安静，双耳塞护耳，垫海绵固定头部以减少活动。扫描序列包括横轴位T1WI、T2WI和DWI，以及斜冠状位FLAIR序列。DTI采用横轴位EPI序列，在25个方向施加扩散敏感梯度场，b=0和1 000 s/mm2。以上序列TR 10 000 ms，TE minium，层厚3 mm，无间隔，视野24 cm×24 cm，矩阵130×128，激励次数4次。

1.3 数据处理 将DTI数据导入AW 4.4工作站，用Functool DTI后处理软件进行处理。在图像上测量双侧丘脑的平均ADC值及部分各向异性分数（fractional anisotropy，FA）值（图1，2），连续在丘脑层面测量多次取平均值，ROI应选取相同体素，放置在室间孔平面的丘脑中心部位。

图1 男，18岁，发作性肢体抽搐9年。脑电图提示左侧额叶、中央区见中低波幅棘波、慢棘波（痫样放电）图1a 斜冠状位FLAIR序列示左侧中央沟深部皮质及皮质下白质“U”型稍高信号（箭头）图1b，1c 分别为双侧丘脑层面ADC图和各向异性分数（FA）图，在双侧丘脑选择对称ROI（1，2），多次测量求平均值 图2 女，18岁，发作性肢体抽搐伴神志不清8年。脑电图提示右侧额颞部局灶性放电 图2a 斜冠状位FLAIR序列示右侧额叶异常信号（箭头）图2b，2c 分别为双侧丘脑层面ADC图和FA图，在双侧丘脑选择对称ROI（1，2），多次测量求平均值

1.4 统计学分析 采用SPSS 23.0统计分析软件进行数据分析，测量数据以表示。组内比较行配对t检验，组间比较行Levene检验，检验水准α=0.05，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2组双侧丘脑FA值及ADC值比较见表1，2。FCD组患侧丘脑FA和ADC值均较健侧降低，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。对照组双侧丘脑FA值和ADC值差异均无统计学意义（均P＞0.05）。FCD组患侧与对照组左侧比较，FA值降低，差异有统计学意义（P＜0.05），而健侧与对照组右侧比较，FA值升高，差异无统计学意义（P＞0.05）。FCD组双侧丘脑的ADC值与对照组比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05）。

表1 2 组双侧丘脑FA 值比较（）

表1 2 组双侧丘脑FA 值比较（）

注：FA，各向异性分数；FCD，局灶性皮质发育不良。对照组左、右侧分别与FCD 组患侧、对侧比较。

表2 2 组双侧丘脑ADC 值比较（×10-3 mm2/s，）

表2 2 组双侧丘脑ADC 值比较（×10-3 mm2/s，）

注：对照组左、右侧分别与FCD 组患侧、对侧比较。

3 讨论

FCD是一种常见的致癫痫的脑发育畸形，其特殊的病理特征可引起皮质下至丘脑的脑内结构网络的改变［6］。丘脑是大脑皮质最重要的感觉传导中继站，除嗅觉外，各种感觉的传导通路均在丘脑内更换神经元，投射到大脑皮质。当丘脑-皮质辐射结构出现异常，可能会发生运动、语言、意识的障碍［7］。DTI技术能够根据水分子扩散的程度及方向，形成其扩散特性成像，进而显示脑白质纤维束的走行，根据其形态结构变化来反映脑组织生理病理状态。在FCD患者中，DTI显示的病变范围比常规MRI更广，如可显示扣带束、前丘脑辐射、胼胝体辐射、上纵束、钩束和额枕下束等［8］，此外，病灶侧皮质下纤维和深层之间连接白质的减少也可在DTI上显示。

皮质发育畸形和细胞学异常是FCD的主要病理改变，表现为皮质横向或纵向结构的紊乱和肥厚、异形、不成熟的神经元及气球样细胞［9］。Urbach等［10］发现FCD患者病灶邻近白质内多存在FA值的降低，其原因可能是增厚或异位的灰质或白质非正常髓鞘化导致FA值降低，而神经元丧失或神经发生减少造成细胞外间隙增宽，水分子扩散增强，患侧丘脑的ADC值升高。本研究中FCD组的患侧FA值较健侧降低，与文献报道一致。脑白质内FA值的降低不仅与神经纤维的密度降低、髓鞘化程度减少有关，还与部分无明显异常的神经元胞内容积减少有一定联系。FCD患者癫痫多次发作，使得正常神经轴突密度降低，神经纤维髓鞘脱失，神经元胞内容积减少，细胞外间隙相对增宽，局部脑组织对水分子的弥散约束能力降低，水分子弥散能力减弱，继而FCD患者白质内FA值显著下降。

FCD患者FA值、ADC值的变化除丘脑外，额叶、扣带回、胼胝体、上纵束和钩束等的FA值均有降低。本研究FCD组患侧丘脑FA值与对照组相比差异显著，提示患侧丘脑皮质投射纤维减少，异常神经元通路激活同侧皮质，引起癫痫发作。患侧丘脑的FA值特殊变化可为FCD的定侧提供参考。本研究FCD组患侧丘脑的ADC值明显低于健侧，可能是由于长期癫痫发作导致神经胶质增生，细胞外间隙降低引起。FCD组患侧丘脑ADC值比对照组降低，但差异无统计学意义（P＞0.05），这与文献报道ADC值比FA值预测脑内损害更敏感不符［6，10-12］，可能与异常增厚的皮质、异形神经元，及髓鞘化不良的神经元在白质内分布等有关。FCD组ADC值与对照组比较，差异无统计学意义，可能与样本量较小有关。

综上所述，DTI在致痫性FCD患者临床定侧及FCD神经影像学机制的研究上具有一定的临床应用价值。本研究不足之处：使用ROI法测量，存在选择误差；缺乏与其他技术的对比，如动脉自旋标记灌注、SPECT等技术。