難治性癲癇術(shù)前評估的主要目的是癲癇起源灶的確定及功能區(qū)的定位,從而確定手術(shù)切除的范圍。當(dāng)無創(chuàng)性檢查不能明確癲癇起源灶或致癇灶位于功能區(qū)附近時(shí),需要進(jìn)行有創(chuàng)的顱內(nèi)腦電監(jiān)測。目前,被廣泛應(yīng)用于臨床的有創(chuàng)顱內(nèi)腦電監(jiān)測方法主要是通過硬膜下電極植入及立體定向電極植入技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測。
隨著立體定向腦電圖(Stereoeleetroencephalography,SEEG)技術(shù)與腦電記錄技術(shù)的發(fā)展,臨床腦電監(jiān)測在空間分辨率和時(shí)問分辨率上均有極大地提升。目前研究表明,發(fā)作期高頻振蕩聯(lián)合直流漂移可以提高癲癇起源灶定位的精確性,高頻振蕩腦電活動(dòng)被認(rèn)為是癲癇灶的特異生物學(xué)指標(biāo)之一,利用寬頻帶腦電分析定位致癇灶的重要性也逐漸得到了認(rèn)識(shí)和肯定。目前,尚缺乏對發(fā)作前期腦電圖的多頻帶定量分析研究,本研究回顧性分析首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院癲癇中心2015年1月至2016年3月收治的95例難治性癲癇患者的SEEG監(jiān)測結(jié)果,并對采樣率在2000Hz以上的16例患者發(fā)作前期及發(fā)作期的腦電進(jìn)行了多頻帶定量分析,現(xiàn)總結(jié)報(bào)道如下。
研究對象
16例難治性癲癇患者中,男10例,女6例;年齡為3—33歲,平均(23.0±8.2)歲;病程為1.0~28.5年,平均(12.3±8.0)年。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)擬行外科手術(shù)治療的難治性癲癇患者;(2)無創(chuàng)性術(shù)前評估[包括發(fā)作期癥狀學(xué)MRI、正電子發(fā)射
斷層顯像術(shù)(PET-CT)、視頻腦電圖(Video-EEG)等仍不能明確癲癇起源灶或致癇灶位于功能區(qū)附近者;(3)SEEG監(jiān)測采樣率≥2000Hz;(4)SEEG證實(shí)有明確的癲癇起源灶,并實(shí)施致癇灶切除手術(shù)者。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)SEEG監(jiān)測腦電采樣率<
2000Hz;(2)SEEG監(jiān)測仍不能明確癲癇起源灶,未實(shí)施外科手術(shù)治療者;(3)SEEG證實(shí)癲癇起源灶部分位于功能區(qū),實(shí)施保留功能區(qū)的致癇灶不完全切除者。
SEEG電極的植入與監(jiān)測
根據(jù)非侵入性檢查的結(jié)果確定sEEG電極的植入靶點(diǎn)及路徑。術(shù)前應(yīng)用Neur0SightArc2.7.1CRW系統(tǒng)(Integra公司,美國)確定電極植入,基于Lekseu框架立體定向系統(tǒng)實(shí)施電極植入。SEEG植入的電極直徑為0.8mm2,每根電極上的觸點(diǎn)數(shù)分別為8、10、12、16個(gè)4種規(guī)格,電極上各觸點(diǎn)長度為2mm,觸點(diǎn)中心間距為3.5mm。電極植入術(shù)后行CT掃描,并與植入前MRI的圖像融合,進(jìn)一步確認(rèn)電極植入的部位(圖1)?;颊叻祷夭》亢髴?yīng)用NKEEG1200(日本光電公司)視頻腦電監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行顱內(nèi)長程腦電監(jiān)測,監(jiān)測時(shí)間約為2-30d,具體情況視患者的發(fā)作次數(shù)而定,直至監(jiān)測到3次以上慣常發(fā)作為止。
手術(shù)方案及術(shù)后隨訪
監(jiān)測結(jié)束后,再次進(jìn)行術(shù)前評估,對于發(fā)作起源明確、癥狀學(xué)一解剖結(jié)構(gòu)電生理學(xué)相吻合的患者,綜合各術(shù)前檢查的結(jié)果,確定手術(shù)切除方案,實(shí)施致癇灶切除術(shù),術(shù)后將切除的癲癇灶送病理學(xué)檢查,并再次對患者進(jìn)行CT掃描,確認(rèn)致癇灶是否完全切除。分別于術(shù)后3、6、12、15個(gè)月對患者采取電話及復(fù)查回訪的方式進(jìn)行隨訪,隨訪結(jié)果按ILAE分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評估。
寬頻帶腦電定量分析
選取采樣率≥2000Hz的癲癇患者的SEEG資料,將其慣常發(fā)作的腦電資料導(dǎo)出為EDF(EuropeDataFormat)格式,應(yīng)用EEGStudio軟件進(jìn)行基于Modet小波轉(zhuǎn)換的多頻段腦電時(shí)一頻分析。首先,對所截取的腦電資料按常規(guī)頻段(0.5—70.0Hz)進(jìn)行濾波處理,確定腦電發(fā)作起始點(diǎn)(結(jié)合視頻監(jiān)測結(jié)果,在臨床癥狀出現(xiàn)前,腦電最先出現(xiàn)節(jié)律性變化的時(shí)間確定為發(fā)作起始點(diǎn))并刪除存在偽差及接觸不良的導(dǎo)聯(lián);其次,分別對腦電進(jìn)行0.2~1.0Hz、>1~4Hz、>4—8Hz、>8—12Hz、>12—30Hz、>30—80Hz、>80—150Hz、>150一300Hz、>300—500Hz的各頻段濾波分析,確定發(fā)作期腦電活動(dòng)起始節(jié)律的頻率特征;最后,對發(fā)作前期(發(fā)作起始點(diǎn)前2min)的腦電進(jìn)行各頻段定量分析。
統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
根據(jù)SEEG監(jiān)測結(jié)果,將所有導(dǎo)聯(lián)分為發(fā)作起源區(qū)和非發(fā)作起源區(qū)兩組,應(yīng)用SPSS20統(tǒng)計(jì)軟件,對腦電定量分析數(shù)據(jù)進(jìn)行獨(dú)立樣本£檢驗(yàn),數(shù)據(jù)采用X±s表示。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
結(jié)果
臨床特點(diǎn)和病理結(jié)果
腦電采樣率在2000Hz以上的患者16例,發(fā)作形式主要包括部分復(fù)雜性發(fā)作和(或)全面性強(qiáng)直陣攣。其中5例為顳葉內(nèi)側(cè)型癲癇,2例為顳葉外側(cè)型癲癇,9例為額葉癲癇。術(shù)后病理結(jié)果:15例為局灶性皮質(zhì)發(fā)育不良,1例為結(jié)節(jié)硬化癥。平均隨訪(10.0±2.7)個(gè)月的結(jié)果顯示,15例術(shù)后效果較好的癲癇患者,有14例術(shù)后無癲癇發(fā)作,1例在過度勞累后誘發(fā)1次不同于術(shù)前的發(fā)作形式;1例術(shù)后癲癇發(fā)作無明顯改善。
SEEG監(jiān)測情況
16例患者共植入電極122根,包含1446個(gè)觸點(diǎn)(或?qū)?lián)),其中接觸不良
或存在明顯偽差的導(dǎo)聯(lián)共185個(gè),全部位于非發(fā)作起源區(qū)。5例顳葉內(nèi)側(cè)型癲癇的SEEG中有2例呈現(xiàn)為超同步化多棘波節(jié)律起始,3例表現(xiàn)為低幅快節(jié)律起始;2例起源于顳葉外側(cè)及7例起源于額葉的癲癇患者為低幅快節(jié)律起始;1例起源于腦溝的患者,腦電監(jiān)測表現(xiàn)為尖波節(jié)律起始;1例起源于前扣帶回下部的患者,起始節(jié)律為慢波上復(fù)合快節(jié)律活動(dòng)起始。位于發(fā)作起源區(qū)的導(dǎo)聯(lián)數(shù)共118個(gè),非發(fā)作起源區(qū)的導(dǎo)聯(lián)數(shù)共1143個(gè)。
為SEEG所記錄的一次癲癇發(fā)作,利用常規(guī)SEEG(0.5~70.0Hz)可以看出發(fā)作起始主要位于陰影部分標(biāo)記的導(dǎo)聯(lián),將發(fā)作起源區(qū)所在的導(dǎo)聯(lián)放大(圖2B),對此段時(shí)間的腦電進(jìn)行多頻段時(shí)一頻分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)腦電發(fā)作起始時(shí),發(fā)作起源區(qū)的腦電在30—500Hz出現(xiàn)明顯的變化(圖2C)。
對發(fā)作起源區(qū)進(jìn)行發(fā)作起始節(jié)律的多頻段分析,發(fā)作起始節(jié)律頻段多位于0.2—4.0Hz、8-500Hz頻段,其中,12~500Hz的腦電活動(dòng)與腦電發(fā)作起始節(jié)律的相關(guān)性更強(qiáng),80~500Hz高頻振蕩在發(fā)作起始時(shí)的出現(xiàn)率更高。
臨床效果較好的15例癲癇患者發(fā)作前期腦電寬頻段定量分析結(jié)果(表1):發(fā)作起源區(qū)在0.2-1.0Hz、12-30Hz、80~500Hz頻段的能量比顯著高于非發(fā)作起源區(qū),且兩者之間的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001);而在腦電4—12Hz頻段內(nèi),非發(fā)作起源區(qū)的能量比略高于發(fā)作起源區(qū)的能量比,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
1例癲癇術(shù)后無明顯改善的患者,常規(guī)SEEG分析結(jié)果顯示為右側(cè)直回、眶額回、扣帶回前的低幅快節(jié)律起始,并對這些部位予以手術(shù)切除。腦電多頻段時(shí)一頻的分析結(jié)果顯示,左側(cè)海馬區(qū)存在150—500Hz的高頻振蕩,手術(shù)并未對此區(qū)進(jìn)行干預(yù)。
討論
外科手術(shù)治療已成為難治性癲癇的主要治療方式,癲癇外科的目標(biāo)是在保留神經(jīng)功能的前提下,最大可能地實(shí)現(xiàn)致癇灶的完全切除,控制癲癇發(fā)作,因此,術(shù)前致癇灶的精確定位仍然是癲癇外科所關(guān)注的焦點(diǎn)。近年來,隨著影像融合、結(jié)構(gòu)功能影像的發(fā)展,SEEG技術(shù)在我國得到了很大提高¨。SEEG技術(shù)是基于術(shù)前致癇灶及其傳播路徑的假設(shè),以臨床癥狀為依據(jù),遵循臨床癥狀一解剖學(xué)一神經(jīng)電生理學(xué)相結(jié)合的臨床思路定位致癇灶,詮釋癲癇的發(fā)生過程。與硬膜下電極植入技術(shù)相比,SEEG可對腦深部結(jié)構(gòu)進(jìn)行更精準(zhǔn)的神經(jīng)電生理監(jiān)測,使癲癇腦電監(jiān)測的時(shí)空分辨率有了進(jìn)一步提升。
除常規(guī)腦電分析之外,腦電極慢活動(dòng)(或直流漂移)與高頻振蕩被認(rèn)為是具有定位意義的兩種腦電活動(dòng),高頻振蕩已逐漸被證實(shí)為定位致癇灶的一種特異神經(jīng)電生理學(xué)指標(biāo),但尚缺乏單獨(dú)應(yīng)用極慢活動(dòng)定位致癇灶的相關(guān)研究,寬頻帶腦電分析已成為近年來的國際研究熱點(diǎn)。發(fā)作期腦電圖監(jiān)測仍然是確定癲癇患者發(fā)作起源區(qū)的主要方法。目前研究認(rèn)為,發(fā)作起始主要包含低幅快節(jié)律、低頻高幅周期性棘波、≤13Hz的尖波節(jié)律、節(jié)律性棘一慢復(fù)合波、爆發(fā)性多棘波節(jié)律、Delta刷、爆發(fā)抑制7種特殊形式的起始放電模式。其中,低幅快節(jié)律起始為最常見的發(fā)作起始放電模式,既可出現(xiàn)于顳葉內(nèi)側(cè)型癲癇,也可出現(xiàn)于新皮質(zhì)癲癇;而低頻高幅周期性棘波節(jié)律起始往往僅出現(xiàn)在顳葉內(nèi)側(cè)型癲癇。
Ferrad—Marinho等近期研究發(fā)現(xiàn),發(fā)作間期高頻振蕩的出現(xiàn)率與發(fā)作期高頻振蕩的能量密度在不同的發(fā)作放電起始形式間存在顯著的差異。然而,發(fā)作期的腦電活動(dòng)往往擴(kuò)散到其他皮質(zhì)區(qū)域。在臨床工作中,對于發(fā)作起始放電及放電擴(kuò)散的確定,主要通過觀察癲癇發(fā)作的癥狀特征與腦電放電在時(shí)間上的相關(guān)性及發(fā)作起源區(qū)特殊的放電形式來定位發(fā)作起源區(qū)。然而,顱內(nèi)腦電監(jiān)測的電極放置部位往往是基于初次術(shù)前評估的假設(shè),電極植入位置的準(zhǔn)確性很大程度上取決于致癇灶部位假設(shè)的準(zhǔn)確性,顱內(nèi)電極植入的局限性使得大腦大多區(qū)域的電活動(dòng)及其功能還未能得到研究,同時(shí)也決定了癲癇發(fā)作起始放電活動(dòng)特征總結(jié)的局限性。因此,常規(guī)腦電分析所確定的發(fā)作起源區(qū)是否是真正意義上的發(fā)作起源點(diǎn),往往只有通過癲癇患者的手術(shù)效果來確定,本文15例術(shù)后效果較好的癲癇患者發(fā)作期立體定向腦電圖的寬頻帶分析結(jié)果發(fā)現(xiàn),發(fā)作起源區(qū)腦電發(fā)
作起始節(jié)律中涵蓋0.2~4.0Hz、8~500Hz頻段的腦電活動(dòng),其中0.2~1.0Hz、12~30Hz、80~500Hz的腦電活動(dòng)在發(fā)作起始時(shí)出現(xiàn)的次數(shù)相對較多,與發(fā)作起始的極慢活動(dòng)、棘波活動(dòng)或快活動(dòng)以及高頻振蕩活動(dòng)的頻率相一致。l例術(shù)后效果較差的癲癇患者,在常規(guī)腦電分析認(rèn)為的非發(fā)作起源區(qū)部位(海馬)多頻段時(shí)一頻分析顯示,在發(fā)作起始前存在較強(qiáng)的高頻振蕩(150~500Hz)腦電活動(dòng),手術(shù)效果較差的原因可能與高頻振蕩區(qū)域的不完全切除有關(guān),即與致癇灶定位的偏差有關(guān)。
Brinkmann等比較發(fā)作期與發(fā)作間期的腦電活動(dòng)發(fā)現(xiàn),在臨床發(fā)作前至少50min就已經(jīng)出現(xiàn)癲癇放電活動(dòng)能量的增加?,F(xiàn)有的研究認(rèn)為,發(fā)作間期高頻振蕩出現(xiàn)率越高的區(qū)域,其致癇性越強(qiáng),發(fā)作前期與發(fā)作期的腦電高頻振蕩的出現(xiàn)對于致癇灶的定位具有更高的特異性。對于顳葉內(nèi)側(cè)型癲癇患者發(fā)作期腦電直流漂移、高頻振蕩與常規(guī)腦電分析的發(fā)作起源之間相關(guān)性的研究表明,直流漂移與高頻振蕩在發(fā)作起始時(shí)的出現(xiàn)率分別為91%與81%,發(fā)作期直流漂移的出現(xiàn)要早于連續(xù)性高頻振蕩11.5s出現(xiàn)。本文對15例術(shù)后效果較好的癲癇患者發(fā)作起源區(qū)發(fā)作前2min腦電活動(dòng)的多頻帶定量分析發(fā)現(xiàn),15例患者發(fā)作起源區(qū)的腦電活動(dòng)在0.2~1.0Hz、12~30Hz、80—500Hz頻段的能量比(峰值/基線)顯著高于非發(fā)作起源區(qū),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001),表明發(fā)作期腦電活動(dòng)的變化
可能在出現(xiàn)肉眼可辨認(rèn)的腦電波形起始節(jié)律的發(fā)作前期已經(jīng)出現(xiàn)。對于發(fā)作期腦電的分析不應(yīng)僅僅局限于常規(guī)頻段及臨床癥狀出現(xiàn)時(shí)的分析,腦電極慢活動(dòng)及高頻振蕩對于致癇灶的定位具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值,發(fā)作前期及發(fā)作期腦電的寬頻段分析是提高致癇灶定位準(zhǔn)確性的方法之一。
本研究仍需要對癲癇患者的手術(shù)療效進(jìn)行長期隨訪。同時(shí),還需將各頻段發(fā)作前期的腦電特征與發(fā)作間期、發(fā)作期進(jìn)行對比,觀察各頻段的動(dòng)態(tài)演變過程,探討癲癇發(fā)生的神經(jīng)電生理機(jī)制,為癲癇灶定位提供更加精確的神經(jīng)電生理學(xué)依據(jù)。