在癫中的应用

癫是一种大脑功能障碍的慢性疾病，其特征是大脑皮质许多神经元群同步重复的异常放电，这种放电也称为癫发作。癫发作的发病率为0.5%～1%，且约75%的患者是在18岁以前出现第一次发作。癫发作可由脑组织外伤、感染或肿瘤等因素引起发作性运动、感觉、意识等功能异常，其症状可以从暂时性思维紊乱到广泛性抽搐，症状通常是突然和一过性发作。

部分性（局灶性）癫发作是由局部放电从病灶处传递到附近大脑区域所致。全身性癫发作，其异常电活动广泛性传播到两侧大脑半球。在癫大发作时，患者突然意识丧失而跌倒，全身肌肉强直、抽搐，表现为肌张力增高（强直性）和抽搐性运动（痉挛性）间期交替性出现。患者抽搐发作后，全身松弛或进入昏睡期，意识丧失仍可存在。

目前，外科手术切除致灶是癫的主要治疗方法之一，尤其是难治性癫，手术治疗可达到治愈或者减轻患者症状的目的。传统的非侵入性致灶定位技术包括发作脑电图、发作间期脑电图、PET、SPECT等，但是癫部分发作患者的病灶以及功能定位往往不准确，导致手术风险高，切除后可能导致偏瘫、失语等严重神经功能障碍。随着无创性fMRI的不断发展，其针对癫的应用也越来越广泛，不仅能用于致灶以及语言、运动等重要功能区的定位以及评估，而且还能与EEG联合运用，同时利用EEG良好的时间分辨率和fMRI较高的空间分辨率，对新皮质癫的术前评价具有独特的价值，也对单灶和多灶尖波发放的解剖和病理生理学意义提供了新的观察视角。

到目前为止，已经有很多运用BOLD-fMRI方法研究频繁发作的部分性癫患者。一些研究发现，部分性癫患者病灶在fMRI检查中得到的BOLD信号低频振荡的振幅显著增加。而且同步EEG-fMRI中的BOLD信号增加与EEG所记录的致灶异常放电在时间上、空间上都是高度一致的，由此就能更直接反映BOLD信号改变的真正原因，也能够在部分性癫患者出现临床症状之前发现致灶，为诊断和治疗提供早期的客观的影像学证据。

与部分性癫不同，全身性癫没有局灶性的致灶，取而代之的是早期发作的快速而明显的以全身抽搐为特征的临床症状，全脑的异常放电在EEG上表现为3～4Hz的棘波。Gotman等学者联合运用EEG和fMRI多模态融合的方法，对15名全身性癫患者进行了研究。他们采用EEG对全身性癫患者进行监控，当其在癫发作放电出现棘波时用fMRI采集BOLD信号，发现癫患者双侧丘脑、岛叶、前额叶内侧及小脑中线处BOLD信号对称性增强，而双侧前额叶、顶叶和后扣带回等属于默认网络（default mode network, DMN）区域存在BOLD信号减弱。该研究认为，当全身性癫发作的病人在癫发作放电出现棘波时，皮质-丘脑环路的功能活动增强，部分DMN区域功能活动减弱，联合导致了癫发作时患者的意识丧失和反应力下降。

但是，同步EEG-fMRI对癫灶的定位也有一些缺陷，例如，BOLD信号呈负激活的潜在生理学意义尚不十分明确，导致其相应的定位价值还不清楚。而且，由于采集EEG信息的头部仪器从某种程度上会影响BOLD信号图像的质量，并且高场强的MRI磁体也会造成EEG图像变形等严重的影响，此外，非神经内科医生读取、理解EEG图像比较困难，所以很多关于癫的研究只采用静息态fMRI的方法对其进行探索。

Lui等学者针对常规MRI检查未发现致灶以及结构异常的部分性和全身性癫发作患者，当两组患者处于发作间期时，对其进行静息态fMRI检查，探索不同发作类型的癫患者与正常人之间的脑功能异同。该项研究采用离散余弦函数多元回归方式，用余弦回归模型模拟0.01～0.1Hz成分处理静息态fMRI的BOLD信号数据，结果发现不管是组内分析（图5-4-1）还是组间对比（图5-4-2），全身性癫患者的楔前叶/扣带回后部的自发神经元活动降低，提示其DMN自发神经元活动受疾病的影响，导致全身性癫患者严重的注意力和记忆力的功能损害，但是部分性癫发作的患者则不存在明显的神经元活动降低。通过静态功能磁共振分析，研究进一步验证了正常人静息状态下存在DMN,即扣带回后部、前扣带回腹侧区域，而这一DMN在全面发作癫患者中消失，在部分发作患者中仍然存在。这一结果有助于从脑功能的角度了解癫患者某些临床症状的发病机制，为今后癫诊治的发展提供一定的帮助。