陳彤，郭亮

蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院放射科，蘇州215006

癲癇(epilepsy)是一種神經(jīng)元異常放電所致的慢性發(fā)作性神經(jīng)功能障礙性疾病[1]，流行病學(xué)資料顯示，癲癇的患病率達(dá)到每年0.5～1%，其中30%～40%的患者為藥物難治性癲癇[2]。癲癇可由多種病因引起，由于其病程長(zhǎng)、反復(fù)發(fā)作以及發(fā)作的不可預(yù)測(cè)性，對(duì)患者的身心健康產(chǎn)生很多不良后果，尤其是對(duì)大腦功能方面的影響，主要表現(xiàn)為注意力不集中、語言表達(dá)能力、學(xué)習(xí)、工作等記憶能力下降等認(rèn)知功能的損害。MR功能成像技術(shù)(functional magnetic resonance imaging，fMRI)具有無輻射、可重復(fù)操作、良好的組織對(duì)比度以及較高的空間分辨率等優(yōu)點(diǎn)，在神經(jīng)系統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用日益增多[3]，尤其是在癲癇的認(rèn)知功能評(píng)價(jià)方面發(fā)揮越來越重要的作用?，F(xiàn)就對(duì)影響癲癇認(rèn)知功能的因素以及fMRI在癲癇患者語言及記憶功能方面的主要研究進(jìn)行綜述，為我們更加深入的理解癲癇患者認(rèn)知功能改變的病理生理機(jī)制提供新的觀察視角。

1 影響癲癇患者認(rèn)知功能的主要因素

1.1 腦結(jié)構(gòu)改變

海馬硬化(HS)是顳葉癲癇(temporal lobe epilepsy，TLE)最常見的病理改變。海馬硬化通常又稱為內(nèi)側(cè)顳葉硬化，其本質(zhì)是神經(jīng)元的丟失和萎縮、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的增生[4]，海馬旁回、杏仁體、顳葉皮質(zhì)及顳葉外結(jié)構(gòu)等也往往受累[5]。在結(jié)構(gòu)MRI上通常表現(xiàn)為海馬體積的縮小及T2WI上高信號(hào)。難治性癲癇持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，患者海馬區(qū)結(jié)構(gòu)萎縮越明顯，這是導(dǎo)致患者認(rèn)知功能下降的一個(gè)重要原因[6]。顳葉外癲癇常見的腦結(jié)構(gòu)異常還包括皮質(zhì)發(fā)育不良、血管畸形、腦腫瘤等。

1.2 癲癇類型及發(fā)作情況

癲癇發(fā)作可以大致分為簡(jiǎn)單部分發(fā)作、復(fù)雜部分發(fā)作、全面強(qiáng)直陣攣發(fā)作、失神發(fā)作等幾大類。有研究表明，對(duì)認(rèn)知功能損害最明顯的是全身強(qiáng)直陣攣發(fā)作，復(fù)雜或簡(jiǎn)單部分性發(fā)作次之[7]。這可能是因?yàn)椴煌愋偷陌d癇發(fā)作時(shí)腦部放電類型及范圍不同，腦部彌漫性異常放電較局部異常放電對(duì)認(rèn)知功能影響更大。此外，初次發(fā)作年齡越小，發(fā)作持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)認(rèn)知功能的影響越大。

1.3 抗癲癇藥物的種類及劑量

有研究發(fā)現(xiàn)癲癇患者的藥物治療對(duì)認(rèn)知功能也會(huì)產(chǎn)生影響。藥物種類、使用劑量、頻率、用藥方式以及個(gè)體對(duì)藥物的敏感性等均會(huì)對(duì)認(rèn)知功能產(chǎn)生一定的影響。藥物不規(guī)律使用可能會(huì)導(dǎo)致耐藥性的產(chǎn)生，但長(zhǎng)期規(guī)律用藥也會(huì)因?yàn)樗幬镒陨淼亩靖弊饔枚鴵p害患者的認(rèn)知功能。不同的藥物種類對(duì)認(rèn)知功能的損害有一定的差別[8]。一般認(rèn)為，傳統(tǒng)抗癲癇藥物如苯巴比妥、苯妥英鈉等影響較大，而新型抗癲癇藥物如拉莫三嗪、加巴噴丁等影響相對(duì)較小[9-10]。

2 磁共振功能成像在癲癇認(rèn)知功能方面的應(yīng)用

對(duì)于藥物難治性癲癇，手術(shù)切除癲癇灶是控制癲癇發(fā)作的主要方法，手術(shù)治療的目標(biāo)是完整切除致癇區(qū)域而最大可能的保留功能皮質(zhì)[11-12]，這對(duì)于預(yù)防術(shù)后出現(xiàn)語言、記憶等認(rèn)知功能的障礙十分必要。癲癇長(zhǎng)期反復(fù)發(fā)作?？蓪?dǎo)致患者的語言、記憶等認(rèn)知功能下降，加重患者的精神心理負(fù)擔(dān)。手術(shù)中切除語言、記憶等相關(guān)功能區(qū)更加增加了術(shù)后認(rèn)知能力下降的風(fēng)險(xiǎn)。fMRI不僅可以常規(guī)評(píng)價(jià)癲癇術(shù)前的重要功能區(qū)，減少手術(shù)中損害的可能性，還能對(duì)癲癇反復(fù)發(fā)作或藥物治療導(dǎo)致的認(rèn)知功能損害進(jìn)行評(píng)價(jià)，幫助及時(shí)調(diào)整治療方案[13]。

2.1 fMRI在語言區(qū)定側(cè)、定位及評(píng)價(jià)術(shù)后語言改變方面的應(yīng)用

頸內(nèi)動(dòng)脈異戊巴比妥試驗(yàn)(intracarotid amobarbital procedure,IAP,亦稱Wada試驗(yàn))被認(rèn)為是癲癇手術(shù)前判定語言偏側(cè)優(yōu)勢(shì)的金標(biāo)準(zhǔn)[14]。但它為有創(chuàng)性檢查，限制了其在臨床方面的應(yīng)用。而fMRI具有無創(chuàng)、可重復(fù)操作等優(yōu)點(diǎn)，且有研究表明fMRI在決定語言偏側(cè)優(yōu)勢(shì)，描畫語言功能區(qū)等方面與Wada試驗(yàn)具有較好的一致性，如Arora等[15]分別利用閱讀任務(wù)、聽力任務(wù)及語言流暢任務(wù)三種不同的方法，評(píng)估了fMRI在定側(cè)語言優(yōu)勢(shì)方面與Wada試驗(yàn)的一致率。結(jié)果表明，兩者在進(jìn)行閱讀任務(wù)時(shí)的語言區(qū)定側(cè)一致率為83.87%，在聽力任務(wù)時(shí)為83.33%，在語言流暢任務(wù)時(shí)為76.92%。綜合評(píng)估，fMRI與Wada試驗(yàn)在語言優(yōu)勢(shì)定側(cè)方面的相符率達(dá)到91.3%。因此，近年來已有不少研究利用fMRI逐步代替Wada試驗(yàn)，在臨床方面的應(yīng)用前景更為廣闊。

研究表明，絕大多數(shù)健康者表現(xiàn)為左側(cè)語言優(yōu)勢(shì)，對(duì)于癲癇患者，語言優(yōu)勢(shì)的非典型性分布(雙側(cè)及右側(cè)化)情況明顯增多[16]。對(duì)語言區(qū)的準(zhǔn)確定側(cè)及定位不僅有利于癲癇的診斷與治療，對(duì)于深入研究癲癇患者非典型性語言優(yōu)勢(shì)的機(jī)制也提供幫助。與中風(fēng)或是大腦外傷性損害導(dǎo)致語言突然的改變(由于已建立的語言環(huán)路的突然中斷)不同，有人提出慢性癲癇活動(dòng)可導(dǎo)致大腦慢性進(jìn)行性結(jié)構(gòu)和功能損害，繼而引起語言優(yōu)勢(shì)從左側(cè)半球向右側(cè)半球轉(zhuǎn)移，或可能在左側(cè)優(yōu)勢(shì)半球內(nèi)部由典型語言區(qū)向非典型區(qū)發(fā)展而重新規(guī)劃語言環(huán)路[17]。You等[18]利用聽力描述決策任務(wù)，對(duì)122名兒童(64名對(duì)照組、58名癲癇患者)進(jìn)行fMRI研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)對(duì)照組有93%(60/64)顯示左側(cè)額下回(Broca區(qū))及左側(cè)顳上回(Wernicke區(qū))信號(hào)激活，患者組只有61%(35/58)顯示信號(hào)激活；對(duì)于右側(cè)癲癇灶患者，對(duì)照組可見5%(3/64)、患者組可見26%(15/58)信號(hào)激活，激活信號(hào)位于左側(cè)額下回、左側(cè)額中葉及右側(cè)小腦半球；對(duì)于左側(cè)癲癇灶患者，1名對(duì)照組及14%(8/58)患者組可見右側(cè)額下回信號(hào)激活。這些結(jié)果顯示癲癇患者左側(cè)半球語言偏側(cè)優(yōu)勢(shì)減少，非典型性優(yōu)勢(shì)增多。

目前，切除前顳葉是難治性癲癇的最普遍的一種手術(shù)方式。然而有證據(jù)表明前顳葉在語義整合方面有重要作用，優(yōu)勢(shì)半球的前顳葉切除可能會(huì)導(dǎo)致特殊語言障礙如命名困難。語言fMRI激活圖可以提供可視化的語言區(qū)，與手術(shù)切除范圍進(jìn)行比較，可以有效避免損害重要功能區(qū)[19]，同時(shí)還能準(zhǔn)確評(píng)估術(shù)后發(fā)生語言障礙的風(fēng)險(xiǎn)。如Binder等[20]利用fMRI、Wada試驗(yàn)對(duì)24名即將進(jìn)行左側(cè)前顳葉切除術(shù)的患者進(jìn)行術(shù)前語言區(qū)的勾畫，對(duì)每例患者都進(jìn)行了fMRI偏側(cè)指數(shù)的計(jì)算、Wada試驗(yàn)語言區(qū)的定位以及術(shù)后檢查患者完成命名任務(wù)的情況，結(jié)果顯示fMRI在預(yù)測(cè)術(shù)后語言障礙如命名能力下降方面有100%的敏感性及73%的特異性。Gao等[21]也利用fMRI對(duì)12例顳葉癲癇患者進(jìn)行了語言皮層定位研究，成功定位了他們的語言優(yōu)勢(shì)半球，對(duì)于癲癇灶位于優(yōu)勢(shì)半球的病例采取選擇性海馬杏仁核切除術(shù)，癲癇灶位于非優(yōu)勢(shì)半球的病例采取前顳葉切除術(shù)的手術(shù)方法，結(jié)果發(fā)現(xiàn)所有患者在術(shù)后的評(píng)估中均未顯示語言功能障礙。由此可見，術(shù)前對(duì)患者語言偏側(cè)優(yōu)勢(shì)的確認(rèn)以及語言功能的定位至關(guān)重要，對(duì)于降低術(shù)后發(fā)生語言障礙的風(fēng)險(xiǎn)具有重要意義。

聯(lián)合應(yīng)用MRI各項(xiàng)新技術(shù)可以提供更多關(guān)于語言認(rèn)知的信息。Rodrigo等[22]聯(lián)合使用語言fMRI和擴(kuò)散張量成像(DTI)以檢測(cè)語言系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能關(guān)系，DTI可以提供關(guān)于白質(zhì)束組成及完整性方面的信息。右側(cè)顳葉癲癇患者fMRI顯示左側(cè)語言優(yōu)勢(shì)，在左側(cè)弓形束處顯示各向異性分?jǐn)?shù)增高，而在左側(cè)顳葉癲癇患者中未見此改變，筆者推測(cè)左側(cè)顳葉癲癇的結(jié)構(gòu)和功能偏側(cè)指數(shù)之間失去了正常的聯(lián)系?？梢姡琭MRI與DTI能從不同角度闡述癲癇患者語言改變的機(jī)制，兩者聯(lián)合有很大的發(fā)展空間。

2.2 fMRI對(duì)記憶功能的評(píng)價(jià)

手術(shù)切除前顳葉是治療顳葉癲癇的常見方法，但這種手術(shù)方式最常見的一個(gè)并發(fā)癥就是術(shù)后記憶力下降，這是由于對(duì)記憶處理有重要作用的海馬前部及海馬旁回區(qū)域被切除，因此，記憶功能的評(píng)價(jià)對(duì)于顳葉癲癇患者十分重要。

目前已有不少研究詳細(xì)說明了利用fMRI通過執(zhí)行語言、記憶等任務(wù)可以預(yù)測(cè)顳葉切除術(shù)后記憶力下降的風(fēng)險(xiǎn)。Binder[23]對(duì)接受了前顳葉切除術(shù)的患者進(jìn)行fMRI及IAP研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)計(jì)算手術(shù)前后語言偏側(cè)優(yōu)勢(shì)指數(shù)( laterality index，LI)可以比Wada試驗(yàn)更好的預(yù)測(cè)出術(shù)后記憶力下降的風(fēng)險(xiǎn)。Everts等[24]也利用fMRI研究語言偏側(cè)性是否能夠預(yù)測(cè)術(shù)后詞匯記憶能力，對(duì)癲癇灶位于左側(cè)大腦半球的23例患者、癲癇灶位于右側(cè)大腦半球的17例患者及正常18名健康對(duì)照者進(jìn)行了fMRI檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)雙側(cè)或右側(cè)語言偏側(cè)優(yōu)勢(shì)的左側(cè)癲癇患者術(shù)后詞匯記憶能力更好。因此可推測(cè)，癲癇灶側(cè)任務(wù)相關(guān)的激活較少或者非癲癇灶側(cè)激活較多時(shí)，提示認(rèn)知功能較強(qiáng)或是術(shù)后認(rèn)知功能下降的可能性較小，反之亦然。另一些研究也顯示，術(shù)前fMRI激活信號(hào)越強(qiáng)的患者，術(shù)后發(fā)生記憶力下降的可能性也越大，與對(duì)側(cè)相比，癲癇灶側(cè)顳中葉結(jié)構(gòu)激活信號(hào)越強(qiáng)，在顳葉前部切除術(shù)后發(fā)生記憶力下降的可能性也越大[12]。由此可見，fMRI能夠很好的預(yù)測(cè)和評(píng)估顳葉癲癇患者術(shù)后記憶力下降等認(rèn)知功能改變。

絕大多數(shù)對(duì)記憶功能的研究集中在顳葉癲癇，只有少部分關(guān)于額葉癲癇記憶損害的相關(guān)報(bào)道。有報(bào)道證明額葉是長(zhǎng)期記憶的重要結(jié)構(gòu)，尤其是在記憶編碼及檢索方面。額葉癲癇患者由于癲癇活動(dòng)產(chǎn)生及傳播的相關(guān)大腦區(qū)域不同，所導(dǎo)致的記憶損害也表現(xiàn)出不同的特點(diǎn)[25]。大部分關(guān)于額葉癲癇的報(bào)道集中于執(zhí)行功能而非記憶功能，而Picard等[26]對(duì)11例遺傳夜間發(fā)作性額葉癲癇(autosomal dominantnocturnal frontal lobe epilepsy，ADNFLE)患者進(jìn)行執(zhí)行功能及記憶功能的研究表明，記憶力表現(xiàn)低于平均水平(10/11例)，記憶障礙比執(zhí)行功能障礙更為常見。利用fMRI對(duì)額葉癲癇進(jìn)行記憶障礙的評(píng)估， 可以對(duì)臨床手術(shù)治療方案的調(diào)整提供幫助。

3 不足與展望

fMRI作為一項(xiàng)無創(chuàng)性、可重復(fù)的檢查技術(shù)，在癲癇認(rèn)知功能的評(píng)價(jià)方面發(fā)揮著越來越重要的作用，然而fMRI在技術(shù)及方法學(xué)上仍然存在一些問題，如易受到各種生理或是環(huán)境噪聲的影響；各種后處理技術(shù)的多樣性及復(fù)雜性使得分析數(shù)據(jù)結(jié)果時(shí)沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)等[27]。盡管如此，fMRI仍然是評(píng)價(jià)癲癇腦功能活動(dòng)的一項(xiàng)可靠指標(biāo)。近年來，人們對(duì)癲癇的研究已經(jīng)逐步向“癲癇網(wǎng)絡(luò)”的方向發(fā)展，此外，fMRI與其他新技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用也成為當(dāng)今研究的熱點(diǎn)，如腦電聯(lián)合同步功能MRI(EEG-fMRI)定位癲癇灶、與DTI、PET、SPECT聯(lián)合從結(jié)構(gòu)、功能、代謝等各角度闡述發(fā)病機(jī)制等。相信隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，fMRI在癲癇方面將會(huì)有更廣闊的應(yīng)用前景。

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