研究者正在嘗試使用一種有力的影像學(xué)檢查工具，對難以尋覓的癲癇病灶進(jìn)行定位。谷氨酸化學(xué)交換飽和轉(zhuǎn)移（Glutamate chemical exchange saturation transfer,GluCEST）是一種高分辨MRI技術(shù)，可以檢測在海馬體內(nèi)有多少谷氨酸。研究結(jié)果發(fā)表于科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)雜志。[Sci Transl Med 2015 Oct 14]

    谷氨酸是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中最常見的興奮性神經(jīng)遞質(zhì)。研究表明，它在發(fā)作時(shí)、發(fā)作間以及尸檢的癲癇病灶中含量增加。“癲癇中的核心假設(shè)是，當(dāng)有人有癲癇發(fā)作時(shí)，在有多少谷氨酸抑制以及多少活化之間存在一些匹配錯(cuò)誤。”賓夕法尼亞大學(xué)的Kathryn Adamiak Davis表示。

    Davis是研究的第一作者，她表示，這個(gè)新的工具比目前可用的成像方法在檢測包含癲癇網(wǎng)絡(luò)的海馬區(qū)域方面更為敏感。這一研究非常小，只包含了4名癲癇患者，但研究者表示結(jié)果十分驚人。

    他們預(yù)計(jì)將發(fā)表這一結(jié)果，因?yàn)樗麄冋诨I備一個(gè)更大的研究，使用更加尖端的多層螺旋MRI掃描技術(shù)，而不是在本研究中使用的單層技術(shù)。研究的共同作者Ravinder Reddy及Hari Hariharan擁有成像代謝物和使用這些作為生物標(biāo)志物的CEST MRI專利。

    顳葉癲癇

    作者稱，如果能夠更好地檢測出癲癇病灶，則可以顯著改善病人護(hù)理和癲癇患者的生活品質(zhì)。

    定位相關(guān)癲癇（Localization-related epilepsy,LRE），同樣被稱為部分發(fā)作性癲癇，是最為常見的癲癇類型，發(fā)生于80%的藥物抵抗患者。在成年人中，顳葉癲癇（temporal lobe epilepsy,TLE）占LRE的65%.顳葉內(nèi)側(cè)硬化可以在2/3顳葉癲癇患者中的MRI上被識別，并且與癲癇手術(shù)最有利的預(yù)后相關(guān)。

    耐藥性癲癇患者在外科手術(shù)計(jì)劃中多使用多模式結(jié)構(gòu)和功能成像進(jìn)行評估。除了MRI,也包括18-氟脫氧葡萄糖PET-CT和腦磁圖描記術(shù)。然而，這些理論在大多數(shù)患者中并沒有充分對癲癇病灶進(jìn)行定位。

    大約1/3的TLE患者在常規(guī)MRI中并沒有檢出任何病灶。但是在進(jìn)行了癲癇手術(shù)的患者中，87%患者具有組織病理學(xué)的異常，提示病灶的確存在，但是現(xiàn)在的影像學(xué)技術(shù)對于病灶的檢出缺乏敏感性。

    新的研究納入了1名男性、3名女性患者，平均年齡40歲，被認(rèn)定為無病灶型TLE,并且納入11名健康成人作為對照（3名男性、8名女性，平均年齡35歲）。

    癲癇患者中有一半癲癇發(fā)作來自左側(cè)海馬，另一半來自右側(cè)海馬。所有患者對多種抗癲癇藥物耐藥，曾對其進(jìn)行嘗試，無論使用幾種藥物均沒有反應(yīng)。

    每一名患者均在同一時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行了GluCEST的檢查。在CEST技術(shù)的幫助下，研究者可以通過測量水中的氫濃度來間接測量谷氨酸。

    作者表示，CEST成像是通過磁場強(qiáng)度為7T的MRI掃描完成的。GluCEST的靈敏度和測量谷氨酸的傳統(tǒng)MRI檢查相比至少高出兩個(gè)數(shù)量級，它還可以在比磁共振波譜（MRS）或光譜成像高得多的空間分辨率水平下對體內(nèi)的谷氨酸進(jìn)形成像。

    在這項(xiàng)研究中，研究人員通過顯示海馬的一個(gè)層面便可得到結(jié)果，雖然他們現(xiàn)在使用的技術(shù)可以得到60個(gè)層面的圖像。“因此我們可以得到絕大多數(shù)腦部的谷氨酸濃度分布圖像。”Davis表示。

    結(jié)果顯示，這4名患有癲癇的患者，在致癲癇（同側(cè)）的海馬區(qū)與對側(cè)相比，由GluCEST測得的谷氨酸濃度無論是質(zhì)量上還是數(shù)量上均明顯增高，研究人員能夠得到一個(gè)準(zhǔn)確數(shù)字來創(chuàng)建一個(gè)感興趣區(qū)域，Davis稱，“這一掃描同樣被拿給盲法下的癲癇專家看，他們也能夠識別所有患者谷氨酸面積的增加。”

    在研究的患者中，GluCEST信號在同側(cè)（癲癇發(fā)作的）頭部與對側(cè)顯著不同（單尾，P=0.03）。對海馬尾、整個(gè)半球及不包括枕葉的半球（包括主要的顳葉和顳葉內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)）進(jìn)行的類似比較差異則無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

    一個(gè)癲癇患者隨后接受了顱內(nèi)腦電圖評價(jià)和右顳葉切除術(shù)。該患者的病理結(jié)果顯示，手術(shù)切除區(qū)域與顳葉內(nèi)側(cè)硬化一致。作者表示，這一點(diǎn)“給了GluCEST進(jìn)一步信心”.其他三例患者的手術(shù)正在計(jì)劃中。

    這一充滿希望的新方法與MRS相比有數(shù)個(gè)優(yōu)點(diǎn)，MRS是除GluCEST之外唯一可以無創(chuàng)測量人腦內(nèi)谷氨酸含量的技術(shù)。除了分辨率更高之外，它耗時(shí)更短，也更少受制于運(yùn)動(dòng)偽影。GluCEST比PET-CT的空間分辨率更高，PET-CT曾被用來測量健康對照組的谷氨酸受體。

    新的影像學(xué)工具可以減少侵入性顱內(nèi)監(jiān)測的需求，這種監(jiān)測帶來更高的發(fā)病率及死亡率，費(fèi)用也更貴。“現(xiàn)在在進(jìn)行手術(shù)的患者中，我們認(rèn)為癲癇發(fā)作來自海馬，但目前尚不清楚是哪一側(cè)，并且在MRI上并沒有病灶，這時(shí)我們會(huì)經(jīng)常在顱骨下插入顱內(nèi)電極，并進(jìn)行侵入性的檢查。”作者稱。

    另外，這一檢查可以獲得關(guān)于預(yù)后的信息，幫助醫(yī)生制定最佳的治療方案。“我們現(xiàn)在的MRI會(huì)漏診微小的病變，而這一項(xiàng)觀察腦興奮性網(wǎng)絡(luò)根本功能的檢查為指引我們選擇正確的治療方案帶來了希望，也許可以讓患者從有創(chuàng)檢查中解放出來。”

    癲癇影響了全世界6500萬人口。大約1/3患者的癲癇發(fā)作無法被藥物控制。Davis稱，大多數(shù)抗癲癇藥物通過增加谷氨酸的抑制或降低活化作用而起效。“現(xiàn)在認(rèn)為我們所有的治療都是在調(diào)整抑制與活化的平衡。”

    除了使用多層技術(shù)進(jìn)行一項(xiàng)更大的研究之外，Davis等人正在擴(kuò)大他們對所有類型抗藥性癲癇的研究。他們同樣在動(dòng)物模型上使用更強(qiáng)的MRI（9.4T）進(jìn)行一些工作。

    高水平谷氨酸

    項(xiàng)目的資助者，生物醫(yī)學(xué)成像和生物工程研究所（NIBIB）事業(yè)部的Richard Conroy表示，盡管這一研究規(guī)模很小，但是仍然有兩項(xiàng)重要的意義。

    其一是這項(xiàng)研究首次證實(shí)了之前所懷疑的事實(shí)——在癲癇發(fā)作的區(qū)域谷氨酸水平增高；其二是，這項(xiàng)研究使用了高強(qiáng)度的影像學(xué)檢查，從而代替了與MRS相關(guān)的一些“背景功能”.Conroy補(bǔ)充，典型的MRS僅僅顯示了大腦的一個(gè)區(qū)域，這可謂是一“挑戰(zhàn)”.

    Conroy承認(rèn)，該研究只有一名患者提供了決定性的證據(jù)。“部紛爭論內(nèi)容是，他們在掃描中發(fā)現(xiàn)的谷氨酸水平異常于病例中被證實(shí)，但也只是一例患者，所以很難作為有力的例證。”

    他還表示，另一項(xiàng)挑戰(zhàn)是7T的MRI掃描設(shè)備，這種設(shè)備僅在學(xué)術(shù)中心才有，Davis稱，目前全國各地有20——25個(gè)這樣的掃描設(shè)備。

    Conroy同樣評論稱，不同種類的癲癇分類不是基于病灶位置，而是和藥物抵抗有關(guān)。“因此問題的重點(diǎn)是，一旦應(yīng)用于更大的人群，會(huì)不會(huì)他們只能在亞組的亞組中才能看到這一情況？”

    另一個(gè)問題是，他表示，是否較低磁場強(qiáng)度的MRI,如應(yīng)用更為廣泛的1.5T及3T的設(shè)備，也能夠檢測出谷氨酸的差異。“一旦你知道你在尋找什么，便可能會(huì)在更常見的MRI中變得更容易證明。”

    編譯自：Pauline Anderson. New Tool Detects Epileptic Foci. Medscape.