心因性非癲癇性發作(Psychogenic non-epileptic seizures,PNES)是陣發性疾病,臨床癥狀與癲癇十分相似,臨床上 PNES 確診的金標準是視頻腦電圖(VEEG)。近年來,隨著影像學技術的發展,一些影像學檢查方法也已用于 PNES 的輔助診斷。回顧近年的相關文獻,對 PNES 的影像學檢查方法的應用進展進行綜述。
引用本文: 陸曉妹, 張明. 心因性非癲癇性發作影像學檢查方法的應用進展. 癲癇雜志, 2018, 4(2): 126-128. doi: 10.7507/2096-0247.20180026 復制
心因性非癲癇性發作(Psychogenic non-epileptic seizures,PNES)在一般人群中經常發生,年患病率約 0.002~0.033%[1]。PNES 的臨床表現和癲癇發作(Epileptic seizure,ES)很像,PNES 發作時的運動癥狀多由非同步、非對稱的自發動作組成,隨著發作的進展而產生不典型的運動。比如整個身體的顛簸運動、不同相的四肢活動、頭部的左右搖擺、骨盆的夸張前伸。與 ES 不同的是,PNES 發作時沒有異常的腦電活動[2]。目前診斷 PNES 的金標準是視頻腦電圖(VEEG)[3],即視頻記錄到發作事件,但同程腦電圖沒有異常改變。然而,有些患者會同時存在癲癇和 PNES 的危險因素,即使在 VEEG 記錄到典型事件之后仍然不能給出明確診斷[4],因此 PNES 容易被誤診,這就要求我們尋找更加精確的方法對 PNES 進行診斷。目前,有關 PNES 的神經影像學研究數據已經初步提供了 PNES 患者的邊緣區域和感覺運動皮層的網絡接合處可能存在轉換障礙的證據,尤其是在前額葉皮層和前扣帶回皮層[5],這一研究為完善 PNES 的診斷提供了新的思路。我們對近年來關于 PNES 影像學研究的文獻進行回顧,旨在發現更加精確的 PNES 的診斷方法。
1 功能磁共振成像
目前應用最多的功能磁共振成像(functional Magnetic Resonance Imaging,fMRI)技術是基于血氧水平依賴(Blood oxygen level dependent,BOLD)的 fMRI,反映神經元活動的血流動力學改變。當神經元活動增強時,腦功能區皮質的血流量顯著增加,氧合血紅蛋白增加,而氧合血紅蛋白是抗磁性物質,從而導致 T2 加權像信號增強。即 T2 加權像信號能反映局部神經元的活動,這就是血氧水平依賴 BOLD 效應的原理[6]。Sylvie 和 van der Kruijs 等[7]進行了一項關于 PNES 患者 fMRI 檢查結果的研究。首先假設 PNES 患者參與情感、感覺和認知功能之間的大腦網絡連接是異常的,并且,這些異常連接與 PNES 的分離轉換障礙傾向有關。為了驗證這一假設,對 11 例 PNES 患者和 12 名健康志愿者進行 fMRI 檢查,并進行以下處理:① 第一次靜息態持續 fMRI ;② 圖像編碼;③ 斯特魯普顏色命名;④ 第二次靜息態持續 fMRI。對每一被檢者的檢查結果進行分析,結果顯示:與健康對照組相比,PNES 患者在以下的功能連接(Functional connectivity,FC)區域有更強的功能相關性:左海馬旁回和右海馬旁回、右額下回、左額下回、右側頂內溝、左側頂內溝、左側緣上回、前扣帶皮層和左中央前溝。對 PNES 患者進一步的研究發現,其 fMRI 顯示出異常的大腦連接模式[8]。這一結果說明 PNES 患者存在分離轉換障礙以及對自身運動控制的缺失,并為 fMRI 用于 PNES 患者的診斷提供了理論依據,其 fMRI 檢查顯示出的強大的 FC 可以作為輔助診斷 PNES 的重要參考。局限性在于研究數據有限,且未明確 PNES 與分離轉換障礙之間的因果關系。
2 彌散張量成像
彌散磁共振成像(Diffusion tensor imaging,DTI)是一種較新的影像檢查技術,主要利用水分子在人體不同組織內表現出不同的彌散特征進行成像。DTI 指數中的部分各向異性(Fractional anisotropy,FA)反映的是水分子各向異性成分占整個彌散張量的比例,即此體素上人體組織最大可能的排列方向。越是有方向規則排列的組織,其 FA 值就越大[9]。DTI 可以在癲癇發作前、發作期間和發作后對白質纖維束進行定量和定性分析,對癲癇病灶的定位有很大輔助作用[10]。Lee 等[11]對 PNES 患者的白質異常進行了回顧性研究,發現與健康對照組相比,PNES 患者的 FA 值在以下區域顯著增加:① 鉤束:鉤束主要參與情緒的處理和記憶功能[12, 13],并且鉤束在情緒的調節中起主要作用[14];② 皮質脊髓束:皮質脊髓束通過放射冠和內囊介導對運動功能的控制,與健康對照組相比,PNES 患者的 FA 值在左側內囊后肢和放射冠均增加;③ 外囊:PNES 患者的 FA 值在外囊區也有增加,但是解釋這一現象是非常復雜的,因為外囊、最外囊、和島葉皮層纖維在這個區域緊密并行,不能用基于神經束的空間統計學進行區分,研究者根據以往研究推測這一現象可能與 PNES 患者的分離轉換障礙有關;④ 顳上回:顳上回在優勢半球參與語言的接收與處理,在兩側半球參與聽覺的初級處理[15],顳上回也參與情感的感知[16]。與健康對照組相比,在 PNES 患者的顳上回也有 FA 值的增加,說明 PNES 患者在該區域中有顯著增強的白質通路,參與調解情緒刺激所引起的皮質反應。該研究的意義在于發現了 PNES 患者較健康對照組增高的 FA 值,可以將 DTI 檢查用于 PNES 的輔助診斷,降低誤診率。局限性是僅限于現象的研究,未來應進一步探究該現象發生的病理機制。
3 單光子發射計算機斷層成像
單光子發射計算機斷層成像(SPECT)可利用計算機輔助定量腦血流量的變化,可以提高癲癇和 PNES 診斷的靈敏性和特異性[17, 18]。其中,發作期單光子計算機斷層減影與核磁共振融合成像術(Subtraction ictal SPECT coregistered to MRI,SISCOM)可以對 2/3 的顳葉癲癇患者進行病灶定位,特別是在 MRI 沒有發現潛在致癇病灶的病例中[19]。因此,Neiman 等[20]認為,當 VEEG 和 MRI 不足以明確診斷時,SISCOM 可用于非典型 PNES 和癲癇的鑒別診斷。SISCOM 檢查方法:在 PNES 患者出現臨床癥狀時立刻靜脈注射示蹤劑,采集 4 h 內的影像,從而得到發作期的影像。如果發作是癲癇性的,SISCOM 將出現高灌注影像,如果是非癲癇的,SISCOM 將表現為陰性。他們對已經確診為 PNES 并進行過 SISCOM 檢查的 13 例(11 例女性、2 例男性)出院患者進行回顧性研究,結果顯示 85%(11/13)PNES 患者的 SISCOM 成像為陰性。在該研究的時間框架內,有 100 例被確診為癲癇的患者有 SISCOM 成像資料,對 100 例癲癇患者和 13 例 PNES 患者的檢查結果進行分析,得到如下結論:與金標準 VEEG 相比,SISCOM 在癲癇和 PNES 的鑒別診斷中,靈敏性為 70%,特異性為 85%。該研究為 SISCOM 可用于 PNES 的輔助診斷提供了理論依據,并且有可能對 PNES 的病灶進行定位分析。
4 基于體素的形態測量學
Ashburner 和 Friston[21]在 2000 年首次詳細地描述了基于體素處理腦圖像的方法,基于體素的形態測量學(Voxel-based morphometry,VBM)是一種基于像素對腦結構 MRI 圖像進行分析的技術,可以定量地檢測腦組織成分的密度,進而分析局部腦區的特征和腦組織成分的差異。Aleksandar 等[22]用 VBM 技術對 PNES 患者的皮質厚度(CTh),皮質表面積(CSA),曲率和腦溝深度(SD)進行了分析研究。發現 PNES 組和健康對照組的 CSA 與曲率無差異,PNES 組的 CTh 與健康對照組相比,在左側島葉、左右內側框和左側外側前額均有增加,在左右中央前回、右側內嗅皮層和右側枕葉則有所下降。PNES 組的 SD 與健康對照組相比,在左右側島葉、右側前喙扣帶回、右后扣帶回和左側楔回均有增加,在左右內側框溝則下降。這一研究結果有助于完善 PNES 的影像學檢查方法和探索 PNES 發生的神經生物學機制,但仍需結合 PNES 的臨床癥狀進行分析,并且增大研究樣本量對這一結論進行進一步驗證。
隨著影像學技術的不斷發展,影像學檢查方法也為 PNES 提供了更多的輔助診斷方法。目前的研究大多是針對 PNES 的影像學表現,并且研究的樣本量較小。未來的研究應該結合影像學與神經生物學,結合 PNES 的影像學表現與發病機制,進一步探索對 PNES 的發病機制。
心因性非癲癇性發作(Psychogenic non-epileptic seizures,PNES)在一般人群中經常發生,年患病率約 0.002~0.033%[1]。PNES 的臨床表現和癲癇發作(Epileptic seizure,ES)很像,PNES 發作時的運動癥狀多由非同步、非對稱的自發動作組成,隨著發作的進展而產生不典型的運動。比如整個身體的顛簸運動、不同相的四肢活動、頭部的左右搖擺、骨盆的夸張前伸。與 ES 不同的是,PNES 發作時沒有異常的腦電活動[2]。目前診斷 PNES 的金標準是視頻腦電圖(VEEG)[3],即視頻記錄到發作事件,但同程腦電圖沒有異常改變。然而,有些患者會同時存在癲癇和 PNES 的危險因素,即使在 VEEG 記錄到典型事件之后仍然不能給出明確診斷[4],因此 PNES 容易被誤診,這就要求我們尋找更加精確的方法對 PNES 進行診斷。目前,有關 PNES 的神經影像學研究數據已經初步提供了 PNES 患者的邊緣區域和感覺運動皮層的網絡接合處可能存在轉換障礙的證據,尤其是在前額葉皮層和前扣帶回皮層[5],這一研究為完善 PNES 的診斷提供了新的思路。我們對近年來關于 PNES 影像學研究的文獻進行回顧,旨在發現更加精確的 PNES 的診斷方法。
1 功能磁共振成像
目前應用最多的功能磁共振成像(functional Magnetic Resonance Imaging,fMRI)技術是基于血氧水平依賴(Blood oxygen level dependent,BOLD)的 fMRI,反映神經元活動的血流動力學改變。當神經元活動增強時,腦功能區皮質的血流量顯著增加,氧合血紅蛋白增加,而氧合血紅蛋白是抗磁性物質,從而導致 T2 加權像信號增強。即 T2 加權像信號能反映局部神經元的活動,這就是血氧水平依賴 BOLD 效應的原理[6]。Sylvie 和 van der Kruijs 等[7]進行了一項關于 PNES 患者 fMRI 檢查結果的研究。首先假設 PNES 患者參與情感、感覺和認知功能之間的大腦網絡連接是異常的,并且,這些異常連接與 PNES 的分離轉換障礙傾向有關。為了驗證這一假設,對 11 例 PNES 患者和 12 名健康志愿者進行 fMRI 檢查,并進行以下處理:① 第一次靜息態持續 fMRI ;② 圖像編碼;③ 斯特魯普顏色命名;④ 第二次靜息態持續 fMRI。對每一被檢者的檢查結果進行分析,結果顯示:與健康對照組相比,PNES 患者在以下的功能連接(Functional connectivity,FC)區域有更強的功能相關性:左海馬旁回和右海馬旁回、右額下回、左額下回、右側頂內溝、左側頂內溝、左側緣上回、前扣帶皮層和左中央前溝。對 PNES 患者進一步的研究發現,其 fMRI 顯示出異常的大腦連接模式[8]。這一結果說明 PNES 患者存在分離轉換障礙以及對自身運動控制的缺失,并為 fMRI 用于 PNES 患者的診斷提供了理論依據,其 fMRI 檢查顯示出的強大的 FC 可以作為輔助診斷 PNES 的重要參考。局限性在于研究數據有限,且未明確 PNES 與分離轉換障礙之間的因果關系。
2 彌散張量成像
彌散磁共振成像(Diffusion tensor imaging,DTI)是一種較新的影像檢查技術,主要利用水分子在人體不同組織內表現出不同的彌散特征進行成像。DTI 指數中的部分各向異性(Fractional anisotropy,FA)反映的是水分子各向異性成分占整個彌散張量的比例,即此體素上人體組織最大可能的排列方向。越是有方向規則排列的組織,其 FA 值就越大[9]。DTI 可以在癲癇發作前、發作期間和發作后對白質纖維束進行定量和定性分析,對癲癇病灶的定位有很大輔助作用[10]。Lee 等[11]對 PNES 患者的白質異常進行了回顧性研究,發現與健康對照組相比,PNES 患者的 FA 值在以下區域顯著增加:① 鉤束:鉤束主要參與情緒的處理和記憶功能[12, 13],并且鉤束在情緒的調節中起主要作用[14];② 皮質脊髓束:皮質脊髓束通過放射冠和內囊介導對運動功能的控制,與健康對照組相比,PNES 患者的 FA 值在左側內囊后肢和放射冠均增加;③ 外囊:PNES 患者的 FA 值在外囊區也有增加,但是解釋這一現象是非常復雜的,因為外囊、最外囊、和島葉皮層纖維在這個區域緊密并行,不能用基于神經束的空間統計學進行區分,研究者根據以往研究推測這一現象可能與 PNES 患者的分離轉換障礙有關;④ 顳上回:顳上回在優勢半球參與語言的接收與處理,在兩側半球參與聽覺的初級處理[15],顳上回也參與情感的感知[16]。與健康對照組相比,在 PNES 患者的顳上回也有 FA 值的增加,說明 PNES 患者在該區域中有顯著增強的白質通路,參與調解情緒刺激所引起的皮質反應。該研究的意義在于發現了 PNES 患者較健康對照組增高的 FA 值,可以將 DTI 檢查用于 PNES 的輔助診斷,降低誤診率。局限性是僅限于現象的研究,未來應進一步探究該現象發生的病理機制。
3 單光子發射計算機斷層成像
單光子發射計算機斷層成像(SPECT)可利用計算機輔助定量腦血流量的變化,可以提高癲癇和 PNES 診斷的靈敏性和特異性[17, 18]。其中,發作期單光子計算機斷層減影與核磁共振融合成像術(Subtraction ictal SPECT coregistered to MRI,SISCOM)可以對 2/3 的顳葉癲癇患者進行病灶定位,特別是在 MRI 沒有發現潛在致癇病灶的病例中[19]。因此,Neiman 等[20]認為,當 VEEG 和 MRI 不足以明確診斷時,SISCOM 可用于非典型 PNES 和癲癇的鑒別診斷。SISCOM 檢查方法:在 PNES 患者出現臨床癥狀時立刻靜脈注射示蹤劑,采集 4 h 內的影像,從而得到發作期的影像。如果發作是癲癇性的,SISCOM 將出現高灌注影像,如果是非癲癇的,SISCOM 將表現為陰性。他們對已經確診為 PNES 并進行過 SISCOM 檢查的 13 例(11 例女性、2 例男性)出院患者進行回顧性研究,結果顯示 85%(11/13)PNES 患者的 SISCOM 成像為陰性。在該研究的時間框架內,有 100 例被確診為癲癇的患者有 SISCOM 成像資料,對 100 例癲癇患者和 13 例 PNES 患者的檢查結果進行分析,得到如下結論:與金標準 VEEG 相比,SISCOM 在癲癇和 PNES 的鑒別診斷中,靈敏性為 70%,特異性為 85%。該研究為 SISCOM 可用于 PNES 的輔助診斷提供了理論依據,并且有可能對 PNES 的病灶進行定位分析。
4 基于體素的形態測量學
Ashburner 和 Friston[21]在 2000 年首次詳細地描述了基于體素處理腦圖像的方法,基于體素的形態測量學(Voxel-based morphometry,VBM)是一種基于像素對腦結構 MRI 圖像進行分析的技術,可以定量地檢測腦組織成分的密度,進而分析局部腦區的特征和腦組織成分的差異。Aleksandar 等[22]用 VBM 技術對 PNES 患者的皮質厚度(CTh),皮質表面積(CSA),曲率和腦溝深度(SD)進行了分析研究。發現 PNES 組和健康對照組的 CSA 與曲率無差異,PNES 組的 CTh 與健康對照組相比,在左側島葉、左右內側框和左側外側前額均有增加,在左右中央前回、右側內嗅皮層和右側枕葉則有所下降。PNES 組的 SD 與健康對照組相比,在左右側島葉、右側前喙扣帶回、右后扣帶回和左側楔回均有增加,在左右內側框溝則下降。這一研究結果有助于完善 PNES 的影像學檢查方法和探索 PNES 發生的神經生物學機制,但仍需結合 PNES 的臨床癥狀進行分析,并且增大研究樣本量對這一結論進行進一步驗證。
隨著影像學技術的不斷發展,影像學檢查方法也為 PNES 提供了更多的輔助診斷方法。目前的研究大多是針對 PNES 的影像學表現,并且研究的樣本量較小。未來的研究應該結合影像學與神經生物學,結合 PNES 的影像學表現與發病機制,進一步探索對 PNES 的發病機制。