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PET-CT在癫痫患者中应用价值与及临床治疗

作者:发布时间:2010/11/23 8:00:41
    我国癫痫的患病率为3.5‰~4.8‰,约有600万癫痫患者,其中20%~25%的患者药物不能控制其发作,此部分患者称为“难治性”或“顽固性”癫痫,需要进行外科治疗。癫痫外科治疗是通过外科手术的方法,达到消灭致痫灶,阻断癫痫放电的扩散通路,降低大脑皮层的兴奋性来治愈或控制癫痫的发作。

定位诊断 癫痫大部分病变位于颞叶,也可见额叶、顶叶等,颞叶癫痫的手术前定位诊断过去主要依靠临床表现、头皮脑电监测、头MRI扫描及颅内脑电监测获得,但是这些方法都有一定的局限性。临床表现对颞叶癫痫病人的左右侧别定位通常无意义;头皮脑电监测不能提供准确的定位信息;头MRI检查对于无脑组织形态改变的病人亦无任何定位价值;而术前颅内脑电监测虽然可取得正确的资料,但是为一种创伤性的检查,对非痫灶脑叶有损伤作用。

头PET检查是一种新的脑功能成像技术通过脑组织对放射性核素的摄取量不同来显示病变部位功能和代谢变化。它敏感度高,在药物难治的癫痫病人早期就常显示出癫痫病灶区功能代谢变化情况,通过PET和CT融合技术达到精确定位。Ryvlin等对100例顽固性癫痫病人进行头PET检查,89%显示脑组织局部低代谢。临床研究报道颞叶癫痫80%位于一侧颞叶16例,20%位于两侧颞叶,送检病理标本主要显示胶质细胞增生及神经细胞固缩坏死。术前主要靠多次常规脑电图,动态脑电图,结合CT,MRI,ECT,PET等综合分析,进行初步定位。有条件者,术前较准确的定位方法是:多次EEG+MRI+PET。术中均采用皮层电极和(或)深部电极,根据术前粗定位进行精细的探测、定位,根据患者不同的痫灶部位、程度和范围,决定手术方式和切除范围,切除后再监测,不厌其烦,反复测定,直至取得满意的效果。对颞叶癫痫病人,在手术前的定位诊断中,临床表现、头皮脑电监测、MRI及PET检查应相互结合,仅凭一项做出定位诊断是不妥的,而对无形态学改变的颞叶癫痫病人进行头PET检查是非常有临床价值的。

PET是一种无创伤性影像学检查技术,能从代谢、血流灌注、生化、功能、氧耗、蛋白合成、化学递质及神经受体等方面对癫痫灶进行显像和定量分析,从而观察出病灶区域性的特异性变化,可为CT和MRI检查阴性的癫痫病人提供癫痫灶的定位诊断。

手术指征 经长期系统药物治疗,癫痫仍频繁发作者;通过检查有明确的致痫灶,尤其是颞叶癫痫患者;虽然药物治疗有效,但有严重的毒性反应者;青少年(3~20岁)患者指征适当放宽。

手术方法 ①开颅手术:颞叶切除;;单纯皮质痫灶;颞叶切除加皮质痫灶切除;选择性杏仁核、海马切除;多处软脑膜下横切术(multiple subpial transection, MST);颞叶切除加MST;胼胝体切开术。②立体定向,选择性杏仁核、海马毁损术。③X刀治疗。

癫痫外科治疗的手术方式很多,包括:癫痫灶切除术胼胝体切开术,立体定向毁损术,多处软脑膜下横切术(MST),迷走神经刺激术和慢性小脑刺激术等。由于绝大部分的癫痫灶均位于皮层,故以痫灶切除术效果较好,如痫灶位于颞叶皮层,则以颞叶切除术效果最为理想,而重要功能区的癫痫灶却以MST手术为佳,因为它能避免神经功能受到损害。痫灶切除术疗效好坏的关键,又在于痫灶的定位是否准确。PET是通过检测脑组织中功能代谢的变化来精确提供癫痫灶的位置、形态等,使发作间期癫痫灶的检出率达80%~90%。故目前癫痫患者术前较为理想的定位方法是:多次EEG+MRI+PET,这样组合可以从电生理、形态、功能代谢等不同方面综合分析,以期尽可能找到致痫灶的准确位置。

对于局限性颞叶癫痫灶,按Penfield的方法行颞叶前部加杏仁核切除为主。实践证明,此类癫痫及此种做法,是各类癫痫手术中效果最为理想的。切除范围一般不超过Labbe静脉,优势半球的切除范围从颞尖向后5 cm左右,上界在颞中上回交界处,在非优势半球可稍扩大,但亦应在6.5~7 cm以内,下内侧深部应包括部分海马、钩回及杏仁核,切除时应注意保护侧裂血管、动眼神经,特别是脑干,应避免其受到任何损伤。

立体定向手术也可用于颞叶癫痫,术中采用深部电极定位,微电极精细导向治疗,行杏仁核、海马毁损术。选择性杏仁核、海马切除术适用于颞叶中央部位及内、底面的致痫灶,也能对顽固性癫痫进行异常放电通路阻断。

X刀治疗适用于癫痫灶较广泛、双侧、不愿手术及术后复发的患者。可通过立体定向放射外科方法,低剂量线照射,抑制癫痫灶异常放电来达到治疗目的。

胼胝体切开术适用于痫灶广泛、顽固、频发的全身强直-阵挛性发作,但并发症和后遗症较多,应尽量少用或不用。

PET显像定位癫痫灶的机制、应用及其相关进展简单总结如下:

1  癫痫的脑代谢显像

80%以上的大脑能量来自葡萄糖,大脑某一部位的功能活动越活跃,那个部位的脑细胞葡萄糖代谢就越高。氟代脱氧葡萄糖(18F-FDG)是葡萄糖的同分异构体,与普通葡萄糖一样被吸收入大脑细胞内,在脑内代谢为6-磷酸-FDG,不再代谢为其它物质,可滞留于脑PET扫描过程中,6-磷酸-FDG的蓄积及其在组织内的含量反映了葡萄糖磷酸化的效率葡萄糖利用率及组织局部糖代谢情况。18F-FDG PET显像检测脑局部代谢情况已广泛应用于中枢神经系统疾病方面,但报道最多的是对癫痫病灶的定位诊断。18F-FDG目前已被公认为癫痫外科术前最佳的无创伤性定位方法。癫痫灶的发作间期PET显示局部葡萄糖代谢降低,而在发作期原来葡萄糖代谢降低区反而增高,这种发作间期放射性分布减少而发作期增加的区域,可确定为癫痫灶。

2 癫痫的脑血流显像

正常人的运动和情感活动及不正常状态都可引起局部血流分布变化,基于此类变化的PET显像技术可诊断多种疾病。测定局部血流分布的PET显像剂主要有15O-O2和15O-H2O。15O-H2O是注射液形式的氧代谢显像剂,进入血液后经交换血中的部分氧,氧合血红蛋白运送到各个脏器而显像。目前,15O-H2已广泛用于测定局部脑血流(rCBF)变化和局部脑氧代谢率(rCMRO2)。近年来,国外对癫痫症的脑血流灌注研究较多,癫痫发作时,脑血流量增加,氧的摄取率降低,大脑氧的代谢率增加。利用15O-H2OPET显像研究表明,癫痫患者在癫痫发作间期脑血流呈低灌注状态,而在癫痫发作期脑血流灌注明显增多。

3 癫痫的神经递质受体显像

(1) 苯二氮卓受体显像

γ-氨基丁酸(γ-GABA)是中枢神经系统的主要抑制性递质,GABA在脑内代谢的任何环节出现障碍,如合成、释放减少,受体变性或消失都可致癫痫发作。中枢性苯二氮卓受体(BZR)与γ-GABA受体互相关联,并能促进γ-GABA的抑制功能,利用PET技术可以检测局限性癫痫的局灶BZR改变,从而为癫痫灶的定位提供另一方面依据。11C-Flumazenil是苯二氮卓受体的一种特异拮抗剂,已广泛应用于癫痫灶的PET成像。11C-Flumazenil PET显像所示的癫痫灶区域,苯二氮卓受体密度低于对侧相应脑区。

(2) 谷氨酸受体显像

谷氨酸是兴奋性氨基酸,对中枢神经系统有普遍强烈的兴奋作用。研究发现多种兴奋性氨基酸受体激动剂均可诱导癫痫的产生。特别是谷氨酸NMDA型受体与癫痫关系极为密切NMDA受体的活性和调控紊乱是癫痫发作的病理生理基础。

(3) 其他神经递质受体显像

乙酰胆碱(ACh):癫痫发作时,脑脊液中ACh含量升高,尤其是癫痫即将发作时ACh升高更明显,但也有人认为癫痫与脑内ACh水平的变化无关。总之,ACh在癫痫中的作用机制尚不清楚,有待进一步探讨。

4 癫痫的阿片受体显像

人们发现脑内存在着许多具有生物活性的肽类物质及阿片受体,其中肽的改变与癫痫发作具有密切关系,神经肽的受体激动剂在导致癫痫发作中也具有一定作用。阿片受体在脑中主要分布于纹状体、杏仁核、四叠体、中脑中央灰质和丘脑前区,阿片受体分μ、κ、σ等亚型。11C-Carfentanil是人脑阿片受体的放射性配体该配体特异地与阿片μ受体结合。因而利用11C-Carfentanil PET显像提供了研究阿片受体的新方法。

5 单胺氧化酶活性显像

多巴胺、5-HT、肾上腺素等神经递质从神经末梢突触部位分泌后,一部分被神经末梢重吸收,另一部分被单胺氧化酶(MAO-B)脱氨基后清除。MAO-B的活性与癫痫有关,癫痫MAO-B活性增加。MAO抑制剂可与此酶结合而破坏其活性,减少神经末梢部位递质的破坏,提高递质的浓度,延长其使用时间,MAO-B抑制剂在脑内的浓集和清除速度可反映酶的活性。

6 前景

癫痫的外科治疗目前是难治性癫痫的主要治疗方法,致痫灶的定位是手术治疗的关键PET侧重于诊断癫痫灶生理生化代谢的异常改变,能利用同位素示踪剂观察局部脑血流量、脑糖代谢、脑氧代谢、受体改变,从而进行癫痫灶定位,对致痫灶探测的敏感性高于CT和MRI是检出癫痫灶的良好影像检查方法。同时PET对研究癫痫发病机制、抗癫痫药物作用机制、评价抗癫痫药的作用效果都起到非常重要的作用。随着MRS、MEG的广泛应用,PETMRS、MEG等联合定位,必将使术前癫痫灶定位更加准确,为难治性癫痫这一棘手问题的解决带来光明的前景。