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【摘要】 目的 通过癫痫患者的皮质脑电图（electrocorticography,ECoG)与术前脑磁图（magnetoencephalography,MEG)、视频脑电图（Video electroencephalogram,V-EEG)及磁共振成像（magnetic resonance imaging,MRI)的对比性分析，探讨MEG与V-EEG对癫痫致痫灶定位诊断的临床应用价值。方法 本组122例癫痫患者术前均常规进行MEG、V-EEG和MRI检查，42例加做了蝶骨电极脑电图（Sp-EEG)，并与术中ECoG监测结果进行对比分析。结果 MEG、V-EEG、MRI与ECoG，Sp-EEG、MEG与深部电极ECoG（D-ECoG）监测结果的符合率分别为84.4%、72.1%、82.0%、88.1%和26.1%。122例MEG、V-EEG与ECoG结果符合率比较差异有显著性（P＜0.05），42例Sp-EEG、69例MEG与D-ECoG结果的符合率比较差异有非常显著性（P＜0.005）。结论 MEG应用于术前癫痫致痫灶定位诊断，是一项无创、灵敏且准确性较高的检查手段，在确定致痫灶的术前评估中，MEG明显优于V-EEG，当脑电图呈泛化性改变时，MEG定位致痫灶较准确可靠，但MEG对内侧颞叶病变引起的痫样放电不够敏感，而Sp-EEG和MRI检查可弥补MEG的不足。
【关键词】 皮质脑电图；脑磁图；视频脑电图；核磁共振；蝶骨电极脑电图；致痫灶；术前定位
Comparison researches of ECoG with pre-operative MEG,V-EEG and MRI in patients with intractable epilepsy
KANG Wei-li,ZHU Dan,GUAN Yu-fang,et al.
Department of Electrophysiology Center,Guangdong 999 Brain Hospital,Guangzhou 510515,China
【Abstract】 Objective To compare intra-operative electrocorticography (ECoG) with presurgical magnetoencephalography (MEG),video electroencephalogram (V-EEG) and magnetic resonance imaging (MRI) in the patients of in epilepsy.To explore the clinical application value of MEG,V-EEG and MRI in the location of epileptogenic focus.Methods All the patients normal regulations carries on MEG,V-EEG and the MRI examination before the operation,among them there were 42 cases added to do the sphenoid electrode EEG (Sp-EEG) testing.All the results which was then compared with ECoG findings.Results The concordance rate of MEG,V-EEG and MRI with intra-operative ECoG were 84.4%,72.1%,82.0%respectively.The concordance rate of Sp-EEG,MEG with depth electrodes ECoG (D-ECoG) were 88.1% and 26.1% respectively.There was significant difference between MEG and V-EEG (P＜0.05).There was significant difference between Sp-EEG and MEG (P＜0.005).Conclusion The application of MEG in the presurgical localizing diagnosis of epileptogenic focus in a non-invasive,intelligent and accurate method.MEG is more accurate than V-EEG in localizing epileptogenic focus presenting diffuse abnormality,but it is not sensitive in mesial temporal lobe epilepsy needs the help of Sp-EEG and MRI in diagnosis.
【Key words】 ECoG;MEG;video EEG;MRI;sphenoid electrode EEG;epileptogenic focus;presurgical localizing
本组122例癫痫患者术前均进行脑磁图（magnetoencephalography,MEG）、视频脑电图（video electroencephalogram,V-EEG）和核磁共振（magnetic resonance imaging,MRI)检查，另外有42例加做了蝶骨电极脑电图（Sp-EEG)检查并与术中皮质脑电图（electrocorticography,ECoG)，对监测结果进行对比分析，探讨术前MEG和V-EEG及Sp-EEG对癫痫致痫灶定位诊断的临床应用价值。
1 资料与方法
1.1 一般资料 本组122例均为我院2003年1月～2005年3月收治的癫痫患者。其中男82例，女40例，年龄3～52岁，平均23.2岁。病程1个月～35年，平均8.9年。单纯部分性发作继发全面性大发作33例，复杂部分性发作继发全面性大发作39例，全面性大发作44例，单纯部分性发作2例，复杂部分性发作4例。
1.2 MEG检查方法 MEG检查设备为Magnes 2500WH MEG系统（美国），该系统采用148道超导量子干涉装置（superconducting quantum interference device，SQUID)的全头传感器，在垂直于受试者头皮方向上采集脑磁信号，可同时采集整个大脑的瞬时生物磁信息数据，通过计算机将采集的数据进行信息加工处理，以脑磁波曲线图显示。检测在磁屏蔽室内进行，确保脑磁信号不受干扰和丢失。MEG信号通频带3～70Hz，MEG样本传输率508.63Hz，脑磁信号采集前，须先在受试者鼻根和两外耳道处作标记，以此3个标记点为基准点，将受试者头颅实体进行数字化处理并建立头颅数字化模型和MEG坐标系。在前述3个标记点处分别放置油剂胶囊作为标志物，由此3个标志点作为基准点建立MRI坐标系，则MEG坐标系与MR图像中所建立的坐标系能够完全吻合。在受检者锁骨下放置一道心电图电极，按国际10／20系统电极安置标准，将涂满导电膏的圆盘电极固定在颅外相应部位头皮上，采用14道EEG和1道ECG与148道MEG磁信号传感器同步记录（部分病例未加EEG记录)。脑磁波与脑电波形态大致相同，脑磁波每10min采集1次，共采集3～5次，脑磁信号采集完毕后再进行MRI扫描。MEG分析采用单个偶极子模型，将采集到的磁棘波作为磁场信号源等效为球体内的一个电流源偶极子，由MEG分析软件系统推算出空间位置坐标数据，在与MRI数据整合重建后，将磁棘波偶极子标记在MRI三维脑功能解剖图像中。通过模拟计算出的电流偶极子逆推一个磁场并与实测的磁场进行比较，当二者的相关系数>0.98时作为致痫灶定位依据。全部受检的患者在检查前3天均停服抗癫痫药物，并于检查的前1天晚睡早起，减少睡眠时间，提高检查的阳性率。
1.3 V-EEG检查方法 采用Stellate System(加拿大)V-EEG监测系统，可同步监测21例患者的EEG和行为活动。按国际10／20系统电极安置标准，将填满导电膏的盘状电极用火棉胶固定到头皮上，Cz处放置2个参考电极，防止单个参考电极脱落导致监测失败，按16道常规记录EEG及同步录像。EEG滤波器选用高通0.3Hz，低通35Hz和50Hz工频陷波，每例患者均有家属陪伴并填写详细的脑电监测行为记录表。采用多种EEG导联组合，如耳电极参考导联、平均参考导联等，在涉及痫波定位分析时，运用多种导联组合进行比较。
1.4 ECoG监测方法 监测设备为光电4714型10道脑电监测仪，脑电记录参数：时间常数0.3s，低通35Hz，放大器灵敏度预置50μV／mm，纸速3cm／s。皮质电极为5极条状，电极片由柔软的半透明硅胶片包裹，深部电极为8极棒针状，实际使用5～6极。122例中有80例的ECoG监测设备改用了Stellate数码式脑电监测仪，滤波器高通0.7Hz，低通35Hz和工频陷波50Hz，采用进口的20极栅格式片状电极，电极片由柔软的半透明硅胶片包裹，深部电极为6极。使用深部电极须先通过不锈钢导针将其置入海马等深部结构，然后再将导针退出。在术野范围内依次放置皮质电极进行监测，当监测出棘波、棘慢复合波、棘波节律或尖波、尖慢复合波、尖波节律等痫样放电时，将痫波放电处进行标记。通过ECoG监测的结果，确定手术切除的范围，术后再复查ECoG，直至痫样放电消失、基本消失或脑功能区残留的痫样放电比术前明显减少时，结束ECoG监测。
1.5 Sp-EEG和术后常规EEG检查方法 42例在16道EEG基础上增加2道Sp-EEG检查，122例术后第10天按常规记录12道或16道EEG，包括睁闭眼试验、过度换气试验和闪光刺激试验。
1.6 手术方法 74例行前颞叶切除术，13例脑软化灶切除术，5例肿瘤切除术，10例脑血管畸形切除术，7例囊肿切除术，9例选择性海马、杏仁核切除术。其中包括23例加做痫灶软膜下皮质横切术，59例加做痫灶皮质热灼术，2例软膜下皮质横切术+皮质热灼术，11例痫灶皮质切除术，加胼胝体切开术5例，术中包括运用MEG定位神经导航痫灶切除术3例，神经导航下海马杏仁核切除2例。另外4例单纯皮质痫灶热灼术。
2 结果
2.1 MEG检查结果 122例中经MEG检测定位致痫灶112例，10例未检出致痫灶，致痫灶检出率91.8％。MEG定位颞叶癫痫灶50例(单侧45例，双侧5例，其中定位在内侧颞叶或接近内侧颞叶18例)，单侧额颞叶15例，单侧额叶12例，单侧颞顶叶21例，顶叶6例(单侧5例，双侧1例)，单侧颞枕叶1例，单侧额顶叶3例，单侧颞额顶叶2例，单侧顶枕颞叶1例，左颞右顶叶1例。
2.2 V-EEG检查结果 122例中V-EEG监测出痫样发作波119例，癫痫波检出率97.5％，癫痫波出现在颞叶40例(单侧34例，双侧6例)，额叶4例(单侧3例，双侧1例)，额颞叶37例(单侧19例，双侧18例)，颞枕叶4例(单侧3例，双侧1例)，单侧额顶叶1例，单侧颞顶叶2例，单侧颞额顶枕叶1例，单侧额颞顶叶1例，单侧颞枕顶叶1例，痫波泛化28例，未监测出癫痫波3例。
2.3 Sp-EEG检查结果 42例Sp-EEG检出痫样发作波40例，癫痫波检出率95.2％。其中蝶骨电极记录出癫痫波35例，癫痫波检出率83.3％，其中单侧22例，双侧13例(其中以单侧癫痫波占优势10例)。
2.4 MRI检查结果 122例MRI检查结果发现脑部有结构异常103例，基本正常19例，MRI阳性率84.4％，其中肿瘤5例，脑血管畸形10例，脑软化15例，囊肿7例，脑萎缩7例，大脑发育不全4例，脑叶胶质增生5例，颞叶灰质异位1例，海马硬化67例(包括合并囊肿、肿瘤、脑血管畸形、脑软化灶等14例)，其中单侧54例，双侧13例。
2.5 ECoG监测结果 112例均监测出痫样放电。其中75例使用深部电极监测脑深部结构，如海马、杏仁核等深部皮质脑电图 (depth ECoG，D-ECoG)，有69例监测出痫样放电，阴性6例。癫痫灶定位在颞叶48例，其中单纯内侧颞叶20例(双侧1例)，合并内外侧颞叶28例，颞额叶37例(25例合并内侧颞叶)，额叶16例，颞顶叶7例，额颞顶叶6例(1例合并内侧颞叶)，顶叶、顶颞枕叶各2例，额、颞、顶、枕叶各1例，额顶叶1例，颞枕叶1例，颞额枕叶1例。
2.6 术后EEG结果 术后第10天常规进行EEG复查，出现痫样发作波19例(15.6％)，其他EEG结果主要为基本正常、边缘状态、轻度异常及局限性或弥漫性慢活动表现。
2.7 MEG、V-EEG、MRI与ECoG结果，Sp-EEG、MEG与D-ECoG结果对比分析 MEG定位单侧致痫灶106例(86.9％)，双侧6例(4.9％)，其中9例MEG定位的癫痫灶与ECoG监测结果不符（7.4%）。V-EEG确定单侧致痫灶63例(51.6％)，双侧32例(26.2％)，3例定位癫痫灶与ECoG结果不符（2.5%），痫波泛化28例(23.0％)。3例MRI结果与ECoG结果不符(2.5％)。MEG、V-EEG、MRI结果与ECoG监测结果的符合率比较见表1。(将V-EEG痫波泛化不能定侧、定位的28例视为与ECoG结果不符合)，42例Sp-EEG、69例MEG与D-ECoG结果符合率比较见表2。122例MEG、V-EEG、MRI阳性率比较，MRI、V-EEG与ECoG及MEG、MRI与ECoG结果符合率比较差异均无显著性(P>0.05)。122例MEG、V-EEG与ECoG结果符合率比较差异有显著性（P＜0.05），42例Sp-EEG、69例MEG与D-ECoG结果的符合率比较差异有非常显著性（P＜0.005），见表2。
表1 MEG、V-EEG、MRI与ECoG结果符合率（略）
表2 Sp-EEG、MEG与D-ECoG结果的符合率（略）
本组122例中有部分病例E-CoG显示较大范围脑皮质区出现广泛性棘波群频繁发放，而MEG在E-CoG标记出致痫区内未检出癫痫磁棘波偶极子致痫灶，仅在周边脑皮质区或相邻脑叶确定出癫痫灶甚至未检出癫痫灶。在V-EEG显示痫波泛化的28例，MEG结果与E-CoG结果符合率为71.4％。MEG未检出致痫灶及MEG定位与E-CoG结果不符的19例中，MRI显示内侧颞叶病变 9例(合并额、顶叶病变各1例)，颞极病变1例，额叶病变3例(合并颞叶病变1例)，无明显结构改变4例，顶叶病变2例。ECoG定位内侧颞叶癫痫灶8例，内侧颞叶合并外侧颞叶及额叶1例，外侧颞叶1例，外侧颞叶合并额叶2例，额叶6例，顶叶1例。
3 讨论
MEG偶极子磁源定位技术与MRI解剖成像技术整合，构成脑磁图磁源成像脑功能定位技术，称磁源成像(magnetic source imaging，MSI)。MEG(或MSl)作为非侵入性的方法在确定主要致痫灶的位置和范围能提供有价值信息并有助于对术前制定颅内电极放置位置和风险评估［1］。
V-EEG能同步监测癫痫患者脑电活动和临床行为活动表现，特别是捕捉癫痫发作期时的痫波特征和临床发作体征，这对癫痫灶的定位和分类诊断有较重要帮助。但是，V-EEG同样存在常规EEG无法克服的难题，即由颅外头皮安置电极检测到的脑电信号，因受诸多因素影响无法对癫痫致痫灶准确定位。一是颅外头皮安置的记录电极部位一般只是相对简单的体表定位。二是颅骨和头皮等组织为电阻抗较大、其导电率较低的容积导体，头颅不同部位电阻抗的变化对脑电信号有影响。三是由颅外头皮检测到的脑电信号属细胞外电活动，是由两个电极电场间形成的电位差，脑局部产生的电活动在扩散传导过程中易受影响而发生改变，所以，用脑电信号源定位致痫灶其准确性会受到明显影响。当致痫灶源发痫样活动经胼胝体联系纤维广泛扩散形成镜像灶时，头皮EEG常较难以将癫痫致痫灶与镜像灶进行辨别。本组122例术前MEG、V-EEG检查结果的阳性率分别为91.8％、97.5％，二者阳性率差异无显著性(P>0.05)，但是MEG、V-EEG与ECoG结果符合率比较差异有显著性（P＜0.05），在V-EEG显示痫波泛化的28例，MEG结果与ECoG结果符合率为71.4％。表明MEG在致痫灶定位方面明显优于V-EEG。MEG检查不需在颅外头皮上放置记录电极和参照物，磁信号穿过头皮和颅骨等组织时不发生畸变和衰减，克服了上述头皮EEG存在的不足。MEG有极高的时间分辨率和极高的空间分辨率，MEG通过癫痫磁棘波源等效偶极子定位技术与MRI解剖成像技术的融合，将癫痫灶对应于相应的解剖部位，所以将MEG应用于癫痫致痫灶定位诊断比头皮EEG和单纯应用MRI检查更加灵敏和准确。另外，本组122例MRI、MEG结果与E-CoG结果符合率比较差异无显著性(P>0．05)，且MRI能显示脑部病灶，然而MRI所显示的只是脑部结构的改变，并不能直接确定痫灶的具体部位。William等［2］报道 MEG与E-CoG偶极子定位癫痫灶的精确度是近似的，两者平均误差约1cm。本组MEG与E-CoG结果的符合率为84.4％，此与Stefan等［3］报道131例术前MEG(或 MSI)定位的致痫灶与手术结果符合率(89％)较接近。脑磁波受细胞内电流影响，基本不受容积传导影响，因此，MEG偶极子磁源定位的癫痫灶多数较局限，脑电波为细胞外电流，与电流募集量关系较大，易受容积传导影响而向周边扩散，所以头皮EEG检出的癫痫放电区一般较MEG确定的范围广泛，对多源灶更不易识别。E-CoG是直接在脑皮质上记录，参考电极置颅外，EEG信号放大倍数较头皮外记录EEG信号的放大倍数降低5～10倍，记录皮质脑电活动时参考点可忽略不记，由E-CoG记录的皮质电活动能更客观地反映脑皮质的功能活动情况并由皮质区直接标记出致痫区的范围。一般由条状皮质电极记录出的痫样放电，特别是由20极栅格式皮质电极记录的痫样放电常常仅局限在相邻的少数几个电极出现，部分病例可在大部分(栅格)电极同时记录出较广泛痫样放电。在本组122例中由ECoG标记出的致痫灶范围多数超过由MEG定位的致痫区范围，所以ECoG不仅确定的癫痫灶准确性较高，而且在确定痫样活动区的范围方面优于MEG，目前临床仍将ECoG视为术中确定癫痫灶的“金标准”。
Hiroshi等［4］指出MEG磁信号的变化无法完全阐明在颅内产生的复杂的癫痫发作活动，此外，MEG对由深部结构(例如海马)产生的发作活动的磁信号检测是不确定的。Mikuni等［5］亦指出影响MEG偶极子定位灵敏性的主要因素是痫样放电的波幅和深度。本组69例MEG与D-ECoG符合率仅有26.1％，且69例MEG、 42例Sp-EEG与D-ECoG结果的符合率比较差异有非常显著性（P＜0.005），此结果支持Hiroshi和Mikuni等的观点。影响MEG癫痫棘波偶极子磁源定位的主要因素有3个方面：一是目前MEG一般采用单个等效偶极子模型，这在较大范围由多灶源群发的痫波激活的皮质区所产生的复杂的脑磁波形不能被有效进行模拟，限制了MEG磁源定位分析；其二是MEG偶极子磁源定位仅对皮质表面成切向的偶极子敏感，而对垂直于磁平面的径向放射源偶极子不敏感，使MEG癫痫灶磁源定位亦受到一定限制；其三是来自内侧颞叶如海马、杏仁核等近中线深部结构致痫灶的痫样放电活动，因距MEG探头距离较远，其癫痫灶磁源信号因衰减而不能被MEG探头检测到稳定的磁源棘波偶极子。目前，MEG偶极子磁源定位技术在国内尚处在初期发展阶段，实际操作者对MEG检测技术掌握的程度及偶极子磁源分析误差均可影响对癫痫灶定位的准确性。随着全头型MEG设备的改进和超导磁强计传感器磁通道的增加，特别是多源偶极子分析技术的应用，将促使MEG对癫痫灶定位技术进一步提高。
本组研究结果表明MEG应用于术前癫痫致痫灶定位诊断，是一项无创、灵敏且准确性较高的检查手段，MEG在癫痫致痫灶定位诊断的术前评估中，明显优于 V-EEG，当脑电图呈泛化性改变时，由MEG定位致痫灶较准确可靠，但MEG对内侧颞叶病变引起的癫痫灶的定位诊断不够敏感，而Sp-EEG和MRI检查可弥补 MEG的不足。Barkley等［6］认为MEG作为一项新的非侵入性神经生理学技术，在临床癫痫评估和研究大脑神经功能活动方面开启了一扇新的窗口，能为临床提供具有非常重要价值的研究资料。
【参考文献】
1 Hideaki Ishibashi,Panagiotis G,James W,et al.Localization of ictal and interictal bursting epileptogenic activity in focal cortical dysplasia:agreement of magnetoencephalography and electrocorticography.Neurological Research,2002,24:525-530.
2 William W,Massoud Akhtari,Adam N,et al.Dipole localization of human induced focal after discharge seizure in simultaneous magnetoencephalography and electrocorticography.Brain topography,2001,14(2):101-116.
3 Stefan H,Humme C,Scheler G,et al.Magnetic brain source inaging of focal epileptic activity:a synopsis of 455 cases.Brain,2003,126:2396-2405.
4 Hiroshi Shigeto,Takato Morioka,Kei Hisada,et al.Feasibility and limitations of magnetoencephalographic detection of epileptic discharges:simultaneous recording of magnetic fields and electrocorticography.Neurological Research,2002,24(6):531-536.
5 Mikuni N,Nagamine T,Ikeda A,et al.Simultaneous recording of epileptiform discharges by MEG and subdural electrodes in temporal lobe epilepsy.Neuroimage，1997,5(4):298-306.
6 Barkley,Gregory L,Barkley.Controversies in neurophysiology.MEG is superiou to EEG in localization of interictal epileptiform activity:Pro.Clinical Neurophysiology，2004,115(5):1001-1009.
（编辑：巨 杨）
作者单位： 510515 广东广州，广东三九脑科医院电生理中心