基于多模态影像的立体定向脑电图在药物难治性癫痫治疗中的应用.pdf

84 ZHONGGUOYIXUEZHUANGBEI学术论著中国医学装备2023年8月第20卷第8期 China Medical Equipment 2023 August Vol.20 No.8*基金项目：湖南省临床医疗技术创新引导项目(2020SK50803)“基于多模态影像的立体定向脑电图在药物难治性癫痫治疗中的应用”湖南中医药大学临床医学院(湖南省脑科医院)癫痫中心 湖南 长沙 410007*通信作者：作者简介：王中鸣，男，(1999-)，硕士研究生，医师，从事癫痫病诊疗及研究工作。文章编号 1672-8270(2023)08-0084-04 中图分类号 R816.1 文献标识码 AApplication of SEEG based on multimodal imaging in the treatment of drug-refractory epilepsy/WANG Zhong-ming,WANG Qin,PENG Qiong,et al/China Medical Equipment,2023,20(8):84-87.Abstract Objective:To investigate the application effect of stereotaxic electroencephalography(SEEG)using multimodal imaging in the treatment of drug-refractory epilepsy.Methods:A total of 67 patients with drug-refractory epilepsy who were diagnosed and treated in hospital were selected.All patients underwent multimodal imaging assessment before surgery.The scheme of SEEG electrode placement was designed by combining the clinical data.As SEEG,the reason of disease was determined,and a surgical plan was formulated.In addition,the lesion of causing epilepsy was resected as the intraoperative guidance with SEEG,and the curative effect of the treatment was assessed by postoperative follow-up with SEEG.Results:A total of 794 SEEG electrodes were implanted in 67 patients,with a total of 8080 electric shocks.The average SEEG electrodes were(11.853.35),and the electric shocks was 74-169,and the average electric shocks were(120.6027.73).The monitoring time of SEEG electrode placement was 5-11 d,and the average time was(7.911.39)d.The time-consuming of SEEG electrode placement was 91-210 min,and the average time-consuming of that was(150.5741.65)min.The amount of bleeding of SEEG electrode placement was 5-11mL,and the average amount of that was(8.252.43)mL.The error of SEEG electrode placement between actual target point and planning target point was 1-2 mm,and the average error of that was(1.630.49)mm.One case of 67 patients occurred epidural hematoma in the implantation area after surgery,and there were no complications such as defects of neurological function,severe bleeding,cerebrospinal fluid leakage,infection,displacement or fracture of SEEG electrodes in these patients.Two cases of the 67 patients did not complete the operation,and the other 65 patients completed the resection for the lesion of causing epilepsy.The follow-up time post operation was 7-16 months,and the average follow-up time was(11.613.30)months.In the Engle grading of seizure control,52 cases were grade I(80.00%),and 2 cases were grade II(3.08%),and 7 cases were grade III(10.77%),and 4 cases were grade IV(6.15%).Conclusion:In the treatment of drug-refractory epilepsy,the SEEG based on multimodal imaging can effectively detect the causative lesion,which is high efficiency and safety.It can be used in the surgical treatment of drug-refractory epilepsy.Key words Drug-refractory epilepsy;Multimodal imaging;Stereotaxic electroencephalography(SEEG)First-authors address Epilepsy Center,Clinical Medical College of Hunan University of Chinese Medicine(Hunan Provincial Brain Hospital),Changsha 410007,China.摘要 目的：探讨多模态影像立体定向脑电图(SEEG)在药物难治性癫痫治疗中的应用效果。方法：选取医院诊治的67例药物难治性癫痫患者，所有患者均于术前行多模态影像评估，结合临床资料设计置入SEEG电极的方案，按照SEEG确定病因并制定手术方案，术中指导切除致痫灶，术后随访评估治疗疗效。结果：对67例患者置入SEEG电极共794根，共有触点8 080个，平均SEEG电极(11.853.35)根，触点74169个，平均触点(120.6027.73)个，SEEG电极置入监测时间511 d，平均监测时间(7.911.39)d，SEEG电极置入耗费时间91210 min，平均耗费时间(150.5741.65)min，SEEG电极置入出血量511 ml，平均出血量(8.252.43)ml，SEEG电极置入的实际靶点和计划靶点的误差12 mm，平均误差(1.630.49)mm。67例患者中1例术后发生置入区域硬膜外血肿，未出现神经功能的缺损、严重出血、脑脊液漏、感染、SEEG电极移位或折断等并发症。67例患者中2例未完成手术，其余65例均完成致痫灶切除术，术后随访时间716个月，平均随访时间(11.613.30)个月。发作控制恩格尔(Engle)分级中级52例(占80.00%)，级2例(占3.08%)，级7例(占10.77%)，级4例(占6.15%)。结论：在药物难治性癫痫治疗中，采用基于多模态影像的SEEG可有效检出致痫灶，且高效安全，可应用于药物难治性癫痫的手术治疗中。关键词 药物难治性癫痫；多模态影像；立体定向脑电图(SEEG)DOI:10.3969/J.ISSN.1672-8270.2023.08.018引用本文：王中鸣,王琴,彭琼,等.基于多模态影像的立体定向脑电图在药物难治性癫痫治疗中的应用J.中国医学装备,2023,20(8):84-87.王中鸣 王 琴 彭 琼 曾其昌 黄亚辉 李振光 卢 军*基于多模态影像的立体定向脑电图在药物难治性癫痫治疗中的应用*临床药物难治性癫痫的治疗主要采用手术彻底切除致痫灶，而癫痫手术治疗的关键是对癫痫的起源区进行准确定位1。多数患者可通过无创检查准确定位癫痫的起源区，但当无创检查不能够定位致痫区，或是对功能区和致痫区的关系不能明确时，则需要采取有创颅内电极检查进行定位。立体定向脑学术论著ZHONGGUOYIXUEZHUANGBEI 85电图(stereotactic electroencephalography，SEEG)是颅内点击检查方法，与传统硬膜下电极脑电图(electroencephalography，EEG)相比，能够探测到脑深部局灶性的皮质发育情况以及深部结构，可用于定位癫痫的起源2。随着多模态影像技术的不断更新和发展，SEEG在术前评估难治性癫痫中取得良好效果3。然而，目前少有SEEG在药物难治性癫痫治疗的相关研究，基于此，本研究探讨采用多模态影像的SEEG在药物难治性癫痫治疗中的应用效果，以期为临床治疗药物难治性癫痫提供依据。1 资料与方法1.1 一般资料 选取2019年1月至2021年12月在湖南省脑科医院诊治的67例药物难治性癫痫患者，其中男性54例，女性13例；年龄246岁，平均年龄(20.746.82)岁；病程130年，平均病程(10.853.61)年。1.2 纳入与排除标准(1)纳入标准。经25年的癫痫药物治疗但效果不佳；全面强直阵挛性发作(generalized tonic-clonic seizure,GTCS)、复杂部分性发作(complex partial seizures,CPS)；每日或每月的发作次数和频率不等；发作控制恩格尔(Engle)分级中期评估不能够确定致痫区的位置，均行期SEEG评估，且无禁忌证；随访半年以上，临床资料完整。(2)排除标准。阿尔兹海默症、帕金森等进行性的中枢神经系统疾病；恶性肿瘤等颅内占位性病变；神经系统因免疫、重度、感染等导致的癫痫发作；认知障碍、精神疾病等不能配合完成术前SEEG评估；未进行手术治疗。1.3 仪器设备采用MAGNETOM skyra型3.0T头颅磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)仪(德国Siemens公司)；18F-脱氧葡萄糖(fluorodeoxyglucose，FDG)正电子发射计算机断层显像-CT(positron-emission tomography-CT，PET/CT)(德国Siemens公司)；AMIRA图像处理软件(澳大利亚Visage Imaging公司)；SINOPLAN软件系统(北京华科恒生医疗科技有限公司)。1.4 检查方法(1)多模态影像学评估。患者术前均进行正电子发射断层摄影术(positron emission tomography，中国医学装备2023年8月第20卷第8期 基于多模态影像的立体定向脑电图 在药物难治性癫痫治疗中的应用*-王中鸣 等PET)、头颅MRI等多模态影像学检查。采用PET/CT进行轴位扫描，层厚设置为1 mm。头颅MRI：采用3.0T MRI仪进行扫描，包括冠状位、矢状位、轴位的T1加权成像(T1 weighted imaging,T1WI)以及T2加权成像(T2 weighted imaging，T2WI)，层厚设置为3 mm，在与海马长轴平行的轴位、右侧海马长轴垂直的斜冠状位进行液体衰减反转恢复序列(fluid attenuated inversion recovery，FLAIR)成像，层厚设置为3 mm；多模态影像融合：在轴位的T1WI增强进行前后薄层扫描，层厚设置为1 mm，采用AMIRA图像处理软件对数据进行减影，提取血管信息，在压脂冠状位的T2 FLAIR进行薄层扫描，层厚设置为1 mm，采用Brainsuite软件对大脑皮质的影像学数据进行自动提取，将获取的多模态图像在SINOPLAN软件系统进行融合，先将PET和T1WI图像融合，找出致痫区，然后将提取的T2 FLAIR大脑皮质的影像学数据和减影的血管图像融合，构建大脑皮质的三维可视化模型，包含血管。(2)视频脑电图检查。按照国际10-20系统导联法进行头皮电极放置，采用视频脑电图检测系统对发作期的EEG以及发作时间进行3次以上的惯常发作记录。(3)致痫灶定位及SEEG电极置入。患者术前根据发作期的症状、发作期的头皮EEG特点以及发作间期对癫痫灶进行定位，采用SINOPLAN软件对SSEG电极置入方案进行规划。患者在手术当日麻醉或者清醒状态下进行Leksell框架的安装，采用头颅薄层的CT扫描进行定位，采用SINOPLAN软件配准融合MRI和CT图像，计算路径坐标，得出SSEG电极置入靶点的Arc角度、Ring角度以及三维坐标。SSEG电极置入的路径需要避开深部血管和脑表面，避开可疑致痫区皮质。通过Leksell框架的指引，对露骨进行钻孔，电灼硬膜后，安装上导向螺丝，按照靶点的深度将导芯置入，形成电极的置入隧道，按照靶点的深度确定触点电极的合适位置，沿着导向螺丝的方向将SSEG电极置入并固定好。采用视频脑电图监测颅内电极，确定癫痫的起源，采用大脑皮质电刺激描记相关的脑区功能图，据此制定手术切除方案并指导手术。1.5 疗效评估 采用Engle分级对患者进行716个月手术疗效评估：级，癫痫发作只有先兆或者完全消失；级，癫痫发作次数极少，1年在3次及以上；级，癫痫发作次数减少在75%及以上，但1年发作次数在3次以86 ZHONGGUOYIXUEZHUANGBEI学术论著中国医学装备2023年8月第20卷第8期 基于多模态影像的立体定向脑电图 在药物难治性癫痫治疗中的应用*-王中鸣 等注：表中SEEG为立体定向脑电图。上；级，癫痫发作次数减少在75%以下。1.6 统计学方法 采用SPSS22.0软件分析数据，计数资料以百分率(%)表达，采用卡方检验；计量资料符合正态分布以均值标准差(x-s)表示，采用成组t检验。以P0.05为差异有统计学意义。2 结果2.1 SEEG电极置入情况 67例患者共置入SEEG电极794根，每例患者置入717根SEEG电极，平均置入(11.853.35)根SEEG电极，共有触点8 080个，每例患者有触点74169个，平均触点(120.6027.73)个，其中单侧置入SEEG电极患者63例(左侧置入SEEG电极38例，右侧置入SEEG电极25例)，双侧置入SEEG电极患者4例，均成功置入SEEG电极到计划部位。SEEG电极置入监测时间为511 d，平均SEEG电极置入监测时间为(7.911.39)d，SEEG电极置入耗费时间为91210 min，平均SEEG电极置入耗费时间为(150.5741.65)min，SEEG电极置入时出血量为511 ml，平均SEEG电极置入时出血量为(8.252.43)ml，SEEG电极置入的实际靶点和计划靶点的误差为12 mm，平均SEEG电极置入的实际靶点和计划靶点的误差(1.630.49)mm。术后1例患者发生置入区域硬膜外血肿(约30 ml)，将SEEG电极拔除，并进行血肿清除，按照已经获取的SEEG信息进行切除术后，患者恢复良好，未出现神经功能的缺损，暂时未出现发作，其他患者均未出现严重出血、脑脊液漏、感染、SEEG电极移位或者折断等并发症。SEEG电极置入位置详细情况见表1。表1 65例难治性癫痫患者SEEG电极置入位置部位例(%)左颞顶枕叶10(14.93)右额颞岛叶12(17.91)左额颞岛叶12(17.91)左额颞岛叶9(13.43)右侧辅助运动感觉区旁中央小叶及顶枕叶4(5.97)右侧颞顶枕叶6(8.96)双侧颞叶岛叶4(5.97)左额颞叶7(10.45)右侧边缘系统3(4.48)2.2 手术切除情况 67例患者中有2例因不能定位到起始区而未能完成手术，其余65例均行致痫灶切除术，术后2例(占3.08%)患者发生硬膜下的血肿，将血肿及时清除即恢复；5例(占7.69%)患者发生短暂性的失语，出院前恢复正常；7例(占10.77%)患者发生短暂性的肢体偏瘫，其中6例经过康复训练后完全恢复，1例经过半年的康复训练，肌力恢复到级，能够生活自理；3例(占4.62%)患者发生明显的视野缺损。2.3 术后随访情况 65例经手术治疗的患者，术后均随访半年以上，随访时间为716个月，平均随访时间为(11.613.30)个月，Engle分级中级52例(占80.00%)，级2例(占3.08%)，级7例(占10.77%)，级4例(占6.15%)。3 讨论目前对致痫灶的无创定位方法很多，有PET、脑磁图、头颅MRI等，但有研究表明，约有30%的药物难治性癫痫不能够利用无创检查对致痫灶进行精准定位4-5。对于不能精准定位致痫灶的药物难治性癫痫患者，临床多采用硬膜下EEG技术，需要经由开颅孔将电极置入到颅内硬膜的下脑表面，再对致痫灶进行定位。但硬膜下EEG需要将脑皮层大面积暴露，具有较大的侵入性，术后易发生并发症，且探查的范围相对有限，不能深入探查皮层下区域和深部皮层的情况。SEEG技术是采用网络对脑部的致痫灶进行定位，可进行长时间监测，且不需要开颅6-7。但目前对于SEEG技术应用于药物难治性癫痫的研究较少。随着MRI和PET融合技术等多模态影像技术的迅速发展，在致痫灶的定位中发挥重要作用。MRI和PET融合后的图像不仅能够探查出大脑皮质的代谢，还能够弥补PET/CT的解剖结构显示清晰度不足的问题，能够更好检出致痫灶8-9。本研究中，术前所有患者均行PET检查和MRI检查，然后再进行影像学融合，为SEEG电极置入方案的设计提供参考，可为既往不能够准确定位的致痫灶、无手术机会的药物难治性癫痫患者提供手术机会。目前临床的多模态影像技术多采用轴位的T1WI增强进行前后薄层扫描、压脂冠状位的T2 FLAIR进行薄层扫描，其中T1WI增强利用AMIRA软件进行减影，提取出血管的信息，T2 FLAIR通过Brainsuite软件对大脑皮质的影像学数据进行自动提取，最后采用SINOPLAN软件进行融合，不仅能够对大脑皮质进行三维可视化的显示，还能够规划颅内SEEG电极的置入，为手术切除提供直观的范围依据10-11。本研究中，67例患者共置入SEEG电极794根，术后1例发生置入区域硬膜外血肿学术论著ZHONGGUOYIXUEZHUANGBEI 87(约30 ml)，其他患者均未出现严重出血、脑脊液漏、感染、SEEG电极移位或者折断等并发症，表明基于多模态影像的SEEG安全性较好。与传统硬膜下EEG相比较，SEEG具有如下优势12-13：SEEG电极易探查深部结构，如额叶内侧面、脑沟内皮质、岛叶、颞叶内侧等；SEEG不需要开颅，由于SEEG术前计划精准、电极制作工艺精良且手术精细，因此和硬膜下EEG相比，属于微创；对于需要大范围、双侧置入SEEG电极，或者是粘连严重而需要进行二次手术置入SEEG电极的患者，SEEG不需要开颅而将电极置入，可为医者节约时间，有充足时间分析SEEG结果，甚至能够先热凝毁损致痫区，再将电极拔除，或者是在发现毁损疗效不佳时，还能够再进行致痫灶切除14-15。本研究结果表明，基于多模态影像的SEEG对药物难治性癫痫的临床治疗具有指导作用。4 结论在药物难治性癫痫治疗中，采用基于多模态影像的SEEG可有效检出致痫灶，且高效安全，可应用于药物难治性癫痫的手术治疗中。但本研究样本量相对较少，今后仍有待加大样本量进行进一步深入的研究验证。中国医学装备2023年8月第20卷第8期 基于多模态影像的立体定向脑电图 在药物难治性癫痫治疗中的应用*-王中鸣 等参考文献 收稿日期：2022-12-22123456Cuello Oderiz C,von Ellenrieder N,Dubeau F,et al.Association of cortical stimulation-induced seizure with surgical outcome in patients with focal drug-resistant epilepsJ.JAMA Neurol,2019,76(9):1070-1078.李承俊,许明霞,林元相,等.难定位难治性癫痫的颅内脑电图-硬膜下电极脑电图与立体定向脑电图应用比较J.癫痫杂志,2020,6(4):307-314.张宝平,宋国元,马丽娟,等.ROSA系统引导下立体定向颅内电极植入在难治性癫痫的临床效果分析J.中国医学装备,2021,18(10):97-101.Ramos-Fresnedo A,Domingo RA,McGeary RC,et al.Encephalocele-associated drug-resistant epilepsy of adult 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