腦磁圖在癲癇手術中的作用

發(fā)布時間：2020-04-29 17:38:22 | 閱讀：次| 關鍵詞：

兒科癲癇手術是一個不斷發(fā)展的領域，為耐藥癲癇患者提供了更好的癲癇控制機會，而不會造成額外的發(fā)病率。多年來，神經磁學知識的進步使得磁圖數(shù)據(jù)與磁振造影相結合，產生磁源影像。磁腦造影已被證明是一個有價值的術前

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　　兒科癲癇手術是一個不斷發(fā)展的領域，為耐藥癲癇患者提供了更好的癲癇控制機會，而不會造成額外的發(fā)病率。多年來，神經磁學知識的進步使得磁圖數(shù)據(jù)與磁振造影相結合，產生磁源影像。磁腦造影已被證明是一個有價值的術前工具，在確定致癇區(qū)和功能區(qū)的大腦皮層，并在評估兒童頑固性癲癇手術的結果。

兒童癲癇

　　加拿大多倫多兒童醫(yī)院(SickKids)建院于1875年，具有140多年歷史，是兒童醫(yī)院，也是加拿大六大自立兒童醫(yī)院之一。SickKids的Arthur與Sonia Labatt腦瘤研究中心是加拿大規(guī)模較大的顱腦疾病研究基地，INC國際神經外科顧問團成員、國際神經外科學院前主席James T.Rutka教授目前是該腦瘤研究中心的帶頭人。來自國際各地不計其數(shù)的腦瘤及癲癇兒童曾在這里獲得了更佳的救治。James T.Rutka教授在一項研究中詳細分析了腦磁圖在癲癇手術中的作用。

　　MEG概述

　　腦磁圖是在1968年引入的一種技術，它允許測量由大量同步的神經內電流產生的顱外磁場。腦磁造影使用“超導量子干涉裝置”(SQUID)放大由顱內神經元活動產生的小磁場。在這種活動中，電流的流動需與顱骨表面平行，這樣才能產生一個垂直的磁場，并由磁圖傳感器探測到。目前的腦磁圖系統(tǒng)使用多個探測器線圈排列在頭骨的凸面上，記錄幾乎整個大腦的磁場。

　　腦磁圖與腦電圖的比較

　　腦磁圖是否優(yōu)于腦電圖的問題一直被廣泛討論。雖然腦電描記器和腦磁圖描記器都是基于對皮層錐體細胞同步放電的分析，但腦磁圖描記器與傳統(tǒng)的頭皮描記器相比有幾個優(yōu)點。腦電圖和腦磁圖描記術的技術比較如下。神經元電流。腦磁圖主要檢測細胞內電流引起的磁場，而頭皮腦電圖對細胞外電流產生的電場很敏感。電流的方向。雖然腦磁圖對頭皮表面的切向電流更敏感，但腦電圖對切向和徑向神經元活動更敏感。敏感度。MEG檢測到的癲癇樣峰值比環(huán)境產生的磁噪聲小1/100萬倍。因此，為了能夠捕獲微弱的磁性信號，生物磁強計需安置在具有高磁導率金屬的屏蔽室中，以減少周圍的競爭磁噪聲。發(fā)現(xiàn)場。腦磁圖需要3-4平方厘米的同步皮層癲癇活動來檢測癲癇峰，而頭皮腦電圖峰的檢測至少需要6-20平方厘米的同步皮層區(qū)域。導電性。從理論上講，頭皮、顱骨、腦脊液和大腦的組織傳導性不會使磁場發(fā)生扭曲;相反，電場可能被顱骨和腦脊液所扭曲。

　　源定位的準確性。腦磁圖提供了更好的空間分辨率源定位(2-3毫米)比腦電圖(7-10毫米)。電較和傳感器線圈。在腦電圖中，電較被放置在頭皮上。腦磁圖是使用杜瓦進行的，其中包含多個傳感器線圈，不接觸病人的頭部。Ictal記錄與頭部運動。因為癲癇發(fā)作可能與頭部運動有關，腦磁圖可能失去癲癇源的精確定位。較近的一項研究比較了大腦不同區(qū)域假想來源的信噪比，結果顯示腦磁圖描記器在研究新皮質癲癇方面比腦電圖更有優(yōu)勢，盡管估計的信噪比在顳葉是可比較的。腦磁圖數(shù)據(jù)可以通過源建模技術進行分析，該技術允許三維定位。雖然頭皮腦電圖可以使用源建模技術，但由于技術原因，MEG源建模通常更簡單、更準確。MEG技術和合適的源分析軟件比較復雜的腦電圖設備貴好幾倍。

　　MEG在術前評估中的應用

　　致癲癇區(qū)定位

　　采用不同的方法確定致癇區(qū)。在加拿大多倫多兒童醫(yī)院，頑固性癲癇兒童被認為是手術的候選人，經過分析癲癇的符號學，長時間的頭皮腦電監(jiān)測（VEEG）記錄，磁共振成像，和MEGSSs的分布。對合作學齡兒童進行神經心理學評估，以確定術前的語言和記憶功能。語言優(yōu)勢是由神經心理測試、fMR成像和腦磁圖決定的。

　　在手術后癲癇發(fā)作自由的基礎上，證實了間質性腦磁圖對致癇區(qū)定位的作用。腦磁圖檢查已被用于兒童癲癇和非癲癇。在皮質發(fā)育畸形的病例中，去除腦磁圖上的腦磁圖峰簇和磁圖上的病灶是獲得良好結果的關鍵。在伴有腔外巨噬細胞的腫瘤病例中，僅行病灶切除術可獲得較好的預后。在非損傷性病例中，據(jù)報道，當在顱內VEEG上限制黃疸發(fā)作區(qū)時，MEGSSs切除后的癲癇發(fā)作結果是成功的。

　　功能性映射

　　在致癇區(qū)靠近大腦雄辯區(qū)時，需要精確地描繪這些功能區(qū)，以避免神經功能缺損。初級感覺運動皮層的定位初級運動皮層、軀體感覺皮層和中央溝不能僅通過視覺檢查來可靠地識別。這可能是由于組織壓迫、腦水腫或癲癇引起的中央?yún)^(qū)域結構的移位，從而導致神經通路的功能重組，是在兒童發(fā)育中的大腦中。直接皮層刺激和體感誘發(fā)電位評估被認為是較準確的中央溝定位方法。腦磁圖中央溝的定位可以通過SEF的測定得到。通過使用直接皮層刺激和通過電皮質造影術對成人進行體感誘發(fā)電位相位逆轉，體感誘發(fā)磁場（SEF）在大約90%的病例中被證實是準確的。有趣的是，即使在嬰幼兒癲癇患者接受全靜脈麻醉時，SEF也能被可靠地研究。

　　偏側性的語言。語言的偏側化可以通過使用不同的語言范式(如單詞識別任務、默讀、圖片命名和動詞生成)來確定。在MEG語言映射和瓦達測驗結果之間發(fā)現(xiàn)了89-95%的一致性。腦磁圖語言研究在慢性癲癇患者的左半球發(fā)病已證明非典型性語言組織。在這些兒童中，右半球語言能力在非語言功能上的表現(xiàn)較為常見。值得注意的是，雖然已經研究了聽覺誘發(fā)電位的定位和年齡對語言感知的影響，但在健康兒童中獲得的規(guī)范性腦磁圖語言數(shù)據(jù)仍然較少。視覺誘發(fā)場測定。腦磁圖已被應用于兒童和成人枕骨癲癇的術前視野檢測。這一段有助于確定視覺皮層和大腦病變之間的關系。視覺誘發(fā)區(qū)在腦磁圖上的定位應始終提示考慮保留視覺通路的手術入路。

　　MEG在顱內VEEG中的應用

　　創(chuàng)建神經外科地圖

　　將共配的磁圖數(shù)據(jù)疊加到軸向三維快速損害梯度和t1加權體磁共振圖像上，得到高分辨率的磁源圖像。我們?yōu)閭€別患者設計了硬膜下電較柵格以覆蓋間質間巨區(qū)、獲得間質和間質頭皮VEEG數(shù)據(jù)的區(qū)域以及功能皮層區(qū)域。單個顱內硬膜下電較陣列的大小是根據(jù)3D MR成像、MEG SEF和MEGSSs獲得的數(shù)據(jù)準備的。

　　神經導航

　　腦磁圖數(shù)據(jù)被整合到神經導航系統(tǒng)中，以獲得MEGSSs和體感、聽覺和視覺誘發(fā)磁場的三維定位。這些信息在手術時被記錄到大腦皮層。神經導航系統(tǒng)引導神經外科醫(yī)生放置硬膜下網格以覆蓋SEF的位置和MEGSSs的邊緣，這些區(qū)域在手術過程中用字母標記。手術中所使用的數(shù)碼照片，在捕捉到足夠數(shù)量的癲癇個案后，可作為日后制訂手術計劃的參考。

　　確定切除范圍

　　在植入顱內電較以記錄手術外癲癇發(fā)作后，患者通常在24小時內進行腦部CT掃描。術后CT的網格定位數(shù)據(jù)與術前腦磁圖數(shù)據(jù)融合，將硬膜下網格映射到大腦皮層的感興趣區(qū)域。發(fā)作區(qū)、癥狀形成區(qū)和刺激區(qū)由顱內VEEG記錄識別，并映射到硬膜下網格的適當區(qū)域。在幾次習慣性癲癇發(fā)作后，通過考慮發(fā)作區(qū)、刺激區(qū)和MEGSSs，將需要切除的區(qū)域繪制成地圖。較終的神經外科地圖是在考慮癲癇控制的可能性、可能的功能缺陷和病人的生活質量的情況下繪制的。

　　MEG在癲癇手術失敗后的作用

　　頑固性癲癇切除術后20-60%的患者發(fā)生持續(xù)性癲癇發(fā)作。由于初始切除不充分、顳葉癲癇的中顳葉結構激活或附近形成一個獨自的癲癇發(fā)生區(qū)，大多數(shù)患者會出現(xiàn)反復發(fā)作或持續(xù)性發(fā)作。切除后的腦移位可能導致這些患者的解剖結構嚴重扭曲。在這種情況下，MEG優(yōu)于頭皮腦電圖，因為它的磁場不會被顱骨缺損和腦脊液集合所扭曲，從而導致頭皮腦電圖定位錯誤。磁腦造影已被用來成功地定位遲發(fā)性癲癇復發(fā)患者的殘留致癇區(qū)，在這些患者中，磁共振成像顯示沒有殘留的異常，頭皮腦電圖也沒有偏側。

　　MEG技術的未來應用

　　目前正在開發(fā)幾種方法，以推進由多個傳感器線圈收集的三維磁場數(shù)據(jù)的分析，以好轉癲癇灶的定位和雄辯的大腦功能。未來，當癲癇樣放電在頭皮腦電圖上呈現(xiàn)彌漫性半球分布或雙側同步棘波時，可采用動態(tài)統(tǒng)計參數(shù)地圖和梯度磁場地形圖來顯示癲癇棘波在癲癇區(qū)內運動的動態(tài)變化。目前，空間濾波可以通過SAM應用于MEG數(shù)據(jù)。SAM虛擬傳感器分析揭示了癲癇樣放電的形態(tài)特征、位置和分布，與硬腦膜下腦電圖記錄所顯示的相似。使用SAM可以可靠地進行初級運動皮層和語言功能的無創(chuàng)定位，為外科手術指導提供了可靠和準確的皮層功能測量。

　　James T.Rutka教授表示：在理想的情況下，較有用的是MEG技術的發(fā)展，它能將住院數(shù)據(jù)映射到神經外科地圖上。隨著腦磁圖技術的改進和軟件設計的進步，癲癇發(fā)作時頭部運動等因素也被考慮在內，腦磁圖對發(fā)作區(qū)域的精確識別可能成為現(xiàn)實。

　　除了以小兒癲癇，還以小兒腦干膠質瘤和小兒髓母細胞瘤的臨床咨詢?yōu)榱咙c，James T.Rutka教授以顱內腫瘤為主，在膠質瘤、纖維瘤、顱咽管瘤、室管膜瘤等多種腦腫瘤疾病咨詢中積累了豐富的臨床經驗，目前教授已經發(fā)表了超過500多篇的文章，為挽救小兒腦腫瘤患兒做出了的貢獻。想要遠程咨詢兒童神經外科教授，患者及家屬可咨詢報名。