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谈氢质子磁共振波谱成像在颞叶癫疒间中的应用
摘要： 磁共振波谱成像是目前惟一无创的可以在分子水平对代谢产物进行定量分析的检测方法，对很多颅脑疾病能做到早期诊断和疗效监控。本文主要对氢质子磁共振波谱成像在颞叶癫疒间的诊断、治疗方面的应用做一综述。
关键词： 磁共振波谱成像;颞叶癫疒间
颞叶癫疒间(temporal lobe epilepsy ,TLE)根据发作起源可分为海马杏仁核发作和外侧颞叶发作，这些患者中多数存在海马硬化表现，而双侧海马硬化表现者多呈现不对称性。TLE有癫疒间的共有特性，即异常高频放电反复通过突触联系和强直后易化作用可诱发周边及远处的神经元同步放电，从而引起异常电位的连续传播，其不仅局限于一区域，而且会波及同侧大脑半球和对侧大脑半球。且大多数调查都表明颞叶癫疒间常为难治性，在选择药物种类及剂量方面比较困难，从而使手术治疗的患者量增加。因磁共振波谱成像(magnetic resonance spectrosco- py ,MRS)通过对脑区代谢水平的测定，在颞叶癫疒间灶的基础性质的研究和外科术前定位、预测术后结果方面及抗癫疒间药物的药效检测方面应用价值很大，现综述如下。
1 MRS基本原理及研究颞叶癫疒间的优势
1990年MRS被应用于癫疒间临床。Matthews等[1]首先报道了癫疒间患者乳酸的含量增加而N-乙酰的峰值降低。近20年来，随着磁共振设备的更新换代以及计算机软件的发展，MRS已经成为目前惟一无创检测癫疒间的重要方法。
MRS是一种利用核磁共振现象和化学位移作用进行一系列特定原子核及其化合物分析的方法。它利用活体内含奇数质子如1H(氢)、13C(碳)、19F(氟)、23Na(钠)、31P(磷)等的原子核自身的磁性特点及外加磁场的作用使其磁化及振动，从而产生磁共振信号，再经傅立叶公式转换成波谱。它通过以上原子波谱的变化从分子水平检测活体组织器官的能量代谢、生化物质变化以及通过测定区域分子代谢物质浓度变化，从而协助癫疒间、脑部肿瘤等疾病的诊断。1H和31P含量在自然状态下分别高达同位元素的99.98%和100%，而且两者均广泛存在中枢神经系统组织内，因此1HMRS和31PMRS被广泛应用于中枢神经系统的在体代谢研究。但由于目前应用31PMRS进行的临床诊断实验样本少，造成结论不一致。对于诊断价值来说，1HMRS明显高于31PMRS[2]。
目前,1HMRS在脑组织内主要测定的物质有：N-乙酰天冬氨酸(N-acetylaspartate，NAA)、肌酸及磷酸肌酸(creatine and ph- osphocreatine,Cr)、胆碱复合物(choline-containing compound- s,Cho)。NAA 主要存在于神经元及其前体细胞内,由线粒体产生，是神经元功能的内标物,其含量下降提示神经元细胞受损或缺失。Cho 和Cr 虽然存在于神经元和神经胶质内, 但细胞研究证明, 星形胶质细胞和少突胶质细胞内Cho和Cr 含量明显高于神经元,故Cho和Cr 增加提示有神经元胶质细胞的增生。因为癫疒间的病理基础是神经元的缺失或功能障碍和胶质细胞的增生，这样我们就可以通过对NAA、Cho、Cr值以及NAA/ Cr、NAA/ (Cho Cr)比值变化来对癫疒间作出分析诊断。1HMRS还可检测脑组织内在癫疒间活动中起重要作用的兴奋性氨基酸或抑制性氨基酸的水平，如谷氨酸(glutamate,Glu)、谷氨酰胺(glutamine,Gln)、γ-氨基丁酸(gamma- aminobutyric,GABA)等，为抗癫疒间药物治疗等方面提供依据。肌醇(myoinositol,MI)为激素性神经受体的产物，也是磷脂酰肌醇和二磷酸磷脂酰肌醇的前体物，在TLE的诊断及药物检测方面有重要价值。
现有研究表明，MRS对不同脑区致疒间灶的敏感性是不同的。1HMRS对颞叶外癫疒间诊断的准确性比颞叶癫疒间低[3] ，颞叶癫疒间EEG所示的致疒间灶与1HMRS所示的NAA/Cr比值下降区域的相关性高达90%，而额叶癫疒间二者之间的相关性仅达57%[4]。因此以下着重探讨1HMRS在颞叶癫疒间诊断中的应用。
2 1HMRS在TLE的内科临床应用
2.1 1HMRS的诊断准确性高 1HMRS检出TLE病灶的敏感性和特异性很高。Stanley等[5]通过对20例患者及正常对照组的研究发现，所有病例NAA/Cr和NAA/Cho 比值明显降低，而且致疒间灶中的NAA的浓度明显比非致疒间区的要低很多。Park 等[6]报道，1HMRS和正电子发射体层摄影(position emission tomography,PET)相对于发作时脑电图，对单侧病灶的敏感性高达85%,且1HMRS误差比PET低。1HMRS相对于磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)又更有优势，它通过检测NAA等物质变化能早期发现MRI表现为阴性的病灶，且与脑电图有很密切的相关性[7]，这可能与早期神经元损伤后胶质细胞增殖代偿填充后影像学能保持不变有关。Conelly等[8]通过对7例顽固性TLE患者的研究发现，这些患者常规磁共振影像以及海马的体积都是正常的，但通过1HMRS检测，其中5名磁共振影像阴性患者的NAA/(Cho Cr)比值是明显降低的,其中2例双侧海马均提示弥漫性病变。
2.2 NAA的降低不能反映神经元缺失 以前的观点是NAA的降低反映了神经元的缺失[9]。但是现在有了新的观点，研究发现1HMRS测定的海马代谢异常与MRI海马容量测定的体积减小没有相同的神经病理学基础，并且提出TLE的发生基础可能侧重于神经元和神经胶质细胞的代谢功能异常，而不是神经元的丢失[10]。近年在对内侧TLE患者的亚领域研究中也发现，在阿蒙角硬化的海马区，特别是CA3区NAA浓度下降明显，而乳酸、葡萄糖、丁二酸盐的浓度是升高的，考虑这些代谢产物的改变可能是线粒体腺苷二磷酸酶损伤导致的，而与神经元的丢失无关[11]。也有报道对有单侧海马硬化的TLE患者，成功行前颞叶切除术后，对侧颞叶的NAA/Cr的比值会正常[12]。如果是神经元的缺失，则NAA/Cr很难恢复到正常水平。以上结果可进一步支持近来研究的观点：1HMRS 反映的海马病变是神经元细胞和胶质细胞的功能发生障碍，而不同于MRI所提示的神经元缺失和胶质细胞增生。
2.3 癫疒间发作扩散造成致疒间灶外脑组织代谢异常 Capizzano 等[13]在对15例内侧TLE患者研究中发现，不仅在同侧颞叶有显著的NAA浓度的下降，而且在对侧颞叶有不对称性较轻NAA浓度下降，在额叶、顶叶、枕叶有对称全面性NAA浓度下降。而且在内侧TLE患者中，右侧TLE和左侧TLE对对侧颞叶的代谢损伤程度又是不一样的，右侧TLE比左侧TLE引起的对侧颞叶代谢异常明显[14]。过去有学者认为双侧大脑的代谢异常不排除双侧致疒间灶的可能，但是现在多数研究证明1HMRS对病灶的敏感性和特异性是很高的，
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