引用本文: 李林, 赵建设. 儿童局灶性皮质发育不良的磁共振高分辨成像特征. 癫痫杂志, 2020, 6(1): 2-6. doi: 10.7507/2096-0247.20200001 复制
据报道约 30% 的癫痫患者伴随着局灶性皮质发育不良(Focal cortical dysplasia,FCD)[1]。FCD 是大脑皮质发育畸形的一种类型,也是药物难治性癫痫的常见病因之一,手术切除是其唯一根治方法。既往研究通常仅针对某一种类型的 FCD,综合报道较少,且部分 FCD 病灶较局限、隐匿[2],常规核磁共振(MRI)漏诊率较高。本研究采用 3D 高分辨 MRI,综合分析所有类型 FCD 的 MRI 征象,以帮助临床医生在术前准确识别该疾病及评估病灶范围,从而更为精准地制定手术方案及提高手术疗效。
1 资料与方法
1.1 一般资料
收集山东大学齐鲁儿童医院 2015 年 4 月—2018 年 6 月间经病理证实为 FCD 的患儿 42 例,其中男 27 例,女 15 例;年龄 3 个月~9.5 岁,中位年龄 4.2 岁。诊断的金标准为 2011 年国际抗癫痫联盟协会(ILAE)发布的病理学分类:单纯型(Ⅰ、Ⅱ型)和结合型(Ⅲ型)[3]。本研究通过该医院伦理委员会审核,患儿监护人知情同意并签署知情同意书。
1.2 设备及参数
使用 3.0T Ingenia 超导型磁共振扫描仪(Philips),对于部分不能配合患儿,检查前给予 5% 水合氯醛 0.4~0.5 mL/kg,口服,以助其进入深睡眠。高分辨 3D-T1W:最小 TR,最小 TE,TI 270 ms,翻转角 10°,FOV 285 mm×285 mm,矩阵 265×265;高分辨 3D-T2 FLAIR 序列,TR 78.5 ms,TE 63.5 ms,TI 295 ms,翻转角 10°,FOV 285 mm×285 mm,矩阵 265×265。其他常规序列:T1W,TE 12.5 ms,TR 750.0 ms,FOV 265 mm×265 mm,矩阵 245×245,层厚 5 mm,间隔 1 mm;T2W,TE 110 ms,最小 TR,FOV 265 mm×265 mm,矩阵 245×245,层厚 5 mm,间隔 1 mm;T2-FLAIR 序列,TE 150 ms,TR 12000 ms,FOV 265 mm×265 mm,矩阵 245×245,层厚 5 mm,间隔 1 mm;DWI,最小 TE,最小 TR,b 值取 0、800 mm2/s,FOV 198 mm×190 mm,矩阵 212×212,层厚 5 mm,间隔 1 mm。
1.3 图像分析
由两名具有 5 年以上工作经验的影像科副主任及以上医师阅片,经协商达成一致意见,对于不能达成一致者将予以剔除。主要观察 MRI 征象为:① 局灶性灰白质分界模糊;② 皮质结构异常(增厚或变薄);③ T2WI/FLAIR 白质信号增高,伴或不伴 transmantle 征(皮层下白质内向脑室方向延伸的异常信号);④ T2WI/FLAIR 灰质信号增高;⑤ 异常脑沟或脑回形态及节段性和/或脑叶发育不全/萎缩。
2 结果
42 例经病理证实为 FCD 的患儿中,5 例 MRI 为阴性,均为Ⅰ型患儿。37 例(88.1%)呈阳性征象,见表 1。FCDⅠ型 13 例(35.1%),颞叶 6 例、额叶 4 例、顶叶 2 例,中央区 1 例,主要 MRI 特征:8 例表现为局灶性灰白质分界模糊及相应部位皮质结构异常(增厚或变薄);3 例除上述两种征象外,还具有 T2WI/FLAIR 白质信号的增高;2 例为局限性脑体积缩小。FCDⅡ型 17 例(45.9%),额叶 9 例、顶叶 4 例、岛叶 2 例,中央区 2 例,此型未发现颞叶发病,主要 MRI 征象较多且复杂:3 例表现为局灶性灰白质分界模糊及相应部位皮质结构异常(增厚或变薄);7 例除上述两种征象外,还具有 T2WI/FLAIR 灰、白质信号增高;9 例发现局灶性异常信号从皮质延伸到侧脑室:拖尾征(transmantle sign),且均为Ⅱb 型患儿,4 例为尖端指向脑室的锥形异常信号,3 例为宽窄不等带状异常信号,1 例为条状异常信号灶,1 例为断续显示的异常信号;3 例仅表现为异常的脑沟及脑回形态(图 1)。FCD Ⅲ型共 7 例(18.9%),为在Ⅰ型的基础上伴发的其他病变,其中海马萎缩 2 例、胚胎发育不良性神经上皮瘤(Dysembryoplastic Neuroepithelial tumor,DNET)2 例、节细胞瘤 1 例、2 例软化灶并胶质增生(图 2)。


a,b. T1WI,左侧枕叶局灶性灰白质分界模糊及相应皮层增厚;c,d. T2WI-FLAIR,病变部位 T2WI/FLAIR 灰、白质信号增高,并可见从皮质延伸到侧脑室的带状高信号灶(transmantle sign)
Figure1. The patient one male,8 years-old. 3D high resolution MRI,frequent seizures,postoperative pathological diagnosis confirmed FCD Ⅱb typea,b. T1WI,focal gray-white matter boundary blur on left occipital lobe and corresponding cortical thickening; c,d. T2WI-FLAIR,increased signals with T2WI/FLAIR in gray and white matter at the lesion site,a band of high-signal foci extending from the cortex to the lateral ventricle were found(transmantle sign)

a. T1WI,左侧颞叶底部局灶性灰白质分界模糊及皮层增厚,邻近可见囊状低信号灶;b,c,d. T2WI-FLAIR,左颞叶 T2WI/FLAIR 灰、白质信号增高伴囊状低信号灶
Figure2. The patient two male,2 years-old. 3D high resolution MRI,seizures,postoperative pathological diagnosis confirmed FCDⅢb type(typeⅠ+DNET)a. T1WI,focal gray matter boundary demarcation and thickening of the cortex at the bottom of the left temporal lobe,cystic low signal foci are seen nearby;b,c,d. T2WI-FLAIR,increased T2WI/FLAIR gray and white matter signals in the left temporal lobe with cystic hypointensity
3 讨论
FCD 是由于胚胎期神经神经元及胶质细胞的分化、增殖、迁徙等过程发生异常所导致的局部大脑皮层的发育障碍,从而产生一系列病理变化[4],主要表现为癫痫、认知损害及局灶性神经功能损失。该疾病的 MRI 表现具有一定的特征性,但对于部分病灶隐匿、局限者,常规 MRI 检查很难发现病灶,3D 高分辨 MRI 成像具有多方位、多参数及软组织分辨率高等特点[5],使该病的检出率大大提高。本组患儿中,仅 5 例 MRI 未发现明显阳性征象,且均为 FCDⅠ型患儿。
本研究发现 13 例Ⅰ型 FCD 中,颞叶 6 例,占发病部位之首,这与既往相关文献报道是一致的[6]。FCD 主要 MRI 表现为局灶性灰白质分界模糊及相应皮层的增厚或变薄,本研究中有 8 例患儿出现此征象,为本型的主要 MRI 特征。根据 ILAE 发布的病理诊断标准,FCDⅠ型为皮层的放射状及切线方向的结构不良,但皮层的 6 层结构还是存在的,故影像学表现相对单一,本组中仅 3 例患儿 MRI 具有 T2WI/FLAIR 白质信号增高的表现,有相关文献报道,灰白质分界模糊及皮质结构异常为Ⅰ型患儿的主要 MRI 表现[7],这与我们的研究结果是一致的。既往研究报道皮质结构异常均为增厚[1],我们的研究结果提示皮质结构异常部分患儿为增厚,另一部分为变薄,产生分歧的原因可能在于对病理学的认识及阅片者自身的理解差异有关系:神经元的分化、迁徙、增殖及成熟是从内向外进行的[8],在此过程中如果任何一个环节出现差错,皮层发育将会出现停滞、畸形,大量神经元将会在位置较深的白质内滞留,此时相应的灰质结构好像深入了白质内,影像学上阅片者主观判断是皮层整体增厚;若少量神经元滞留在白质内,相应灰质的神经元减少,那么影像学则表现为变薄,出现增厚或变薄的主要区别在于神经元移行停滞的数量、时间及位置[9]。
本组 17 例 FCD Ⅱ型患儿中,额叶发病率最高,颞叶未见受累,这与相关文献[10]报道Ⅱ型患儿不可能发生在颞叶是一致的。所有患儿均发现 MRI 阳性征象,此型患儿的主要病理为在 FCDⅠ 型的基础上又并发异形神经元及气球样细胞,因此,FCDⅡ型 MRI 表现较多,且复杂,容易被识别,13 例患儿出现灰白质分界模糊及相应部位皮质结构异常,同时 7 例伴有 T2WI/FLAIR 灰白质信号的增高,上述 MRI 征象与 FCDⅠ型的发病机制基本是一致的,只是范围更加广泛。在此型中,我们发现 9 例患儿 transmantle 征,且病理学均为 FCDⅡb 型,这与既往文献[11]报道是一致的,表现为皮层下白质内向脑室方向延伸的异常信号,这种带状异常信号的病理基础是白质内的气球样细胞及畸形神经元[12],这种征象的出现具有特异性,可以帮助临床在术前准确定性。本型中只有 3 例 MRI 征象表现轻微,术前的 MRI 报告为正常,术后回顾阅片时发现了轻微的脑沟及脑回形态异常。本组中 FCD Ⅲ型共 7 例,分别为在Ⅰ型的基础上伴发海马硬化,胶质瘤或神经节细胞瘤,血管畸形及出生后早期的获得性损伤,此型诊断较困难,术后效果较差。
临床上以下疾病需与 FCD 相鉴别:① 结节硬化症,临床为智力低下、癫痫、皮脂腺瘤三联征,表现为室管膜下多发结节灶突入脑室内,呈细颈状,表现为波浪状或锯齿状改变,灰白质内异常信号灶[13],通常为多发,FCD 一般为单发局灶性病变,增强扫描部分未钙化的结节可明显强化;② 多发硬化,常见于女性,表现为脑室旁、胼胝体区及半卵圆中心的多发异常信号灶,以双侧额顶叶较为常见,其发病部位特征性,导致了侧脑室旁病灶与侧脑室壁垂直[14],FCD 属于灰质病变,常单发;③ 神经元移行异常及髓质内脱髓鞘病变,如巨脑回等。
3D 高分辨 MRI 成像较常规序列大大提高了 FCD 病灶检出率,其 MRI 征象也具有较高的特异性,可以帮助临床在对其进行术前定性,在术前诊断及致痫灶评估中起着非常重要作用,对于部分 MRI 表现为阴性的 FCD 患儿,术前无法对其进行器质性病变的定位,导致术后效果较差,这部分患儿将是我们今后的研究重点。相关文献报道,对于部分术前 MRI 表现为阴性的 FCD 患儿,术后回顾性阅片会发现术区脑沟的微小异常及局部脑回形态的欠规整,这也提示了我们术前仔细阅片及多人阅片的重要性[15]。
本研究的局限性在于样本量较少。相信随着功能 MRI 成像技术的不断发展,FCD 病灶的识别率及定位将会更高及精准,从而为临床制定手术方案提供更为准确的信息。
据报道约 30% 的癫痫患者伴随着局灶性皮质发育不良(Focal cortical dysplasia,FCD)[1]。FCD 是大脑皮质发育畸形的一种类型,也是药物难治性癫痫的常见病因之一,手术切除是其唯一根治方法。既往研究通常仅针对某一种类型的 FCD,综合报道较少,且部分 FCD 病灶较局限、隐匿[2],常规核磁共振(MRI)漏诊率较高。本研究采用 3D 高分辨 MRI,综合分析所有类型 FCD 的 MRI 征象,以帮助临床医生在术前准确识别该疾病及评估病灶范围,从而更为精准地制定手术方案及提高手术疗效。
1 资料与方法
1.1 一般资料
收集山东大学齐鲁儿童医院 2015 年 4 月—2018 年 6 月间经病理证实为 FCD 的患儿 42 例,其中男 27 例,女 15 例;年龄 3 个月~9.5 岁,中位年龄 4.2 岁。诊断的金标准为 2011 年国际抗癫痫联盟协会(ILAE)发布的病理学分类:单纯型(Ⅰ、Ⅱ型)和结合型(Ⅲ型)[3]。本研究通过该医院伦理委员会审核,患儿监护人知情同意并签署知情同意书。
1.2 设备及参数
使用 3.0T Ingenia 超导型磁共振扫描仪(Philips),对于部分不能配合患儿,检查前给予 5% 水合氯醛 0.4~0.5 mL/kg,口服,以助其进入深睡眠。高分辨 3D-T1W:最小 TR,最小 TE,TI 270 ms,翻转角 10°,FOV 285 mm×285 mm,矩阵 265×265;高分辨 3D-T2 FLAIR 序列,TR 78.5 ms,TE 63.5 ms,TI 295 ms,翻转角 10°,FOV 285 mm×285 mm,矩阵 265×265。其他常规序列:T1W,TE 12.5 ms,TR 750.0 ms,FOV 265 mm×265 mm,矩阵 245×245,层厚 5 mm,间隔 1 mm;T2W,TE 110 ms,最小 TR,FOV 265 mm×265 mm,矩阵 245×245,层厚 5 mm,间隔 1 mm;T2-FLAIR 序列,TE 150 ms,TR 12000 ms,FOV 265 mm×265 mm,矩阵 245×245,层厚 5 mm,间隔 1 mm;DWI,最小 TE,最小 TR,b 值取 0、800 mm2/s,FOV 198 mm×190 mm,矩阵 212×212,层厚 5 mm,间隔 1 mm。
1.3 图像分析
由两名具有 5 年以上工作经验的影像科副主任及以上医师阅片,经协商达成一致意见,对于不能达成一致者将予以剔除。主要观察 MRI 征象为:① 局灶性灰白质分界模糊;② 皮质结构异常(增厚或变薄);③ T2WI/FLAIR 白质信号增高,伴或不伴 transmantle 征(皮层下白质内向脑室方向延伸的异常信号);④ T2WI/FLAIR 灰质信号增高;⑤ 异常脑沟或脑回形态及节段性和/或脑叶发育不全/萎缩。
2 结果
42 例经病理证实为 FCD 的患儿中,5 例 MRI 为阴性,均为Ⅰ型患儿。37 例(88.1%)呈阳性征象,见表 1。FCDⅠ型 13 例(35.1%),颞叶 6 例、额叶 4 例、顶叶 2 例,中央区 1 例,主要 MRI 特征:8 例表现为局灶性灰白质分界模糊及相应部位皮质结构异常(增厚或变薄);3 例除上述两种征象外,还具有 T2WI/FLAIR 白质信号的增高;2 例为局限性脑体积缩小。FCDⅡ型 17 例(45.9%),额叶 9 例、顶叶 4 例、岛叶 2 例,中央区 2 例,此型未发现颞叶发病,主要 MRI 征象较多且复杂:3 例表现为局灶性灰白质分界模糊及相应部位皮质结构异常(增厚或变薄);7 例除上述两种征象外,还具有 T2WI/FLAIR 灰、白质信号增高;9 例发现局灶性异常信号从皮质延伸到侧脑室:拖尾征(transmantle sign),且均为Ⅱb 型患儿,4 例为尖端指向脑室的锥形异常信号,3 例为宽窄不等带状异常信号,1 例为条状异常信号灶,1 例为断续显示的异常信号;3 例仅表现为异常的脑沟及脑回形态(图 1)。FCD Ⅲ型共 7 例(18.9%),为在Ⅰ型的基础上伴发的其他病变,其中海马萎缩 2 例、胚胎发育不良性神经上皮瘤(Dysembryoplastic Neuroepithelial tumor,DNET)2 例、节细胞瘤 1 例、2 例软化灶并胶质增生(图 2)。


a,b. T1WI,左侧枕叶局灶性灰白质分界模糊及相应皮层增厚;c,d. T2WI-FLAIR,病变部位 T2WI/FLAIR 灰、白质信号增高,并可见从皮质延伸到侧脑室的带状高信号灶(transmantle sign)
Figure1. The patient one male,8 years-old. 3D high resolution MRI,frequent seizures,postoperative pathological diagnosis confirmed FCD Ⅱb typea,b. T1WI,focal gray-white matter boundary blur on left occipital lobe and corresponding cortical thickening; c,d. T2WI-FLAIR,increased signals with T2WI/FLAIR in gray and white matter at the lesion site,a band of high-signal foci extending from the cortex to the lateral ventricle were found(transmantle sign)

a. T1WI,左侧颞叶底部局灶性灰白质分界模糊及皮层增厚,邻近可见囊状低信号灶;b,c,d. T2WI-FLAIR,左颞叶 T2WI/FLAIR 灰、白质信号增高伴囊状低信号灶
Figure2. The patient two male,2 years-old. 3D high resolution MRI,seizures,postoperative pathological diagnosis confirmed FCDⅢb type(typeⅠ+DNET)a. T1WI,focal gray matter boundary demarcation and thickening of the cortex at the bottom of the left temporal lobe,cystic low signal foci are seen nearby;b,c,d. T2WI-FLAIR,increased T2WI/FLAIR gray and white matter signals in the left temporal lobe with cystic hypointensity
3 讨论
FCD 是由于胚胎期神经神经元及胶质细胞的分化、增殖、迁徙等过程发生异常所导致的局部大脑皮层的发育障碍,从而产生一系列病理变化[4],主要表现为癫痫、认知损害及局灶性神经功能损失。该疾病的 MRI 表现具有一定的特征性,但对于部分病灶隐匿、局限者,常规 MRI 检查很难发现病灶,3D 高分辨 MRI 成像具有多方位、多参数及软组织分辨率高等特点[5],使该病的检出率大大提高。本组患儿中,仅 5 例 MRI 未发现明显阳性征象,且均为 FCDⅠ型患儿。
本研究发现 13 例Ⅰ型 FCD 中,颞叶 6 例,占发病部位之首,这与既往相关文献报道是一致的[6]。FCD 主要 MRI 表现为局灶性灰白质分界模糊及相应皮层的增厚或变薄,本研究中有 8 例患儿出现此征象,为本型的主要 MRI 特征。根据 ILAE 发布的病理诊断标准,FCDⅠ型为皮层的放射状及切线方向的结构不良,但皮层的 6 层结构还是存在的,故影像学表现相对单一,本组中仅 3 例患儿 MRI 具有 T2WI/FLAIR 白质信号增高的表现,有相关文献报道,灰白质分界模糊及皮质结构异常为Ⅰ型患儿的主要 MRI 表现[7],这与我们的研究结果是一致的。既往研究报道皮质结构异常均为增厚[1],我们的研究结果提示皮质结构异常部分患儿为增厚,另一部分为变薄,产生分歧的原因可能在于对病理学的认识及阅片者自身的理解差异有关系:神经元的分化、迁徙、增殖及成熟是从内向外进行的[8],在此过程中如果任何一个环节出现差错,皮层发育将会出现停滞、畸形,大量神经元将会在位置较深的白质内滞留,此时相应的灰质结构好像深入了白质内,影像学上阅片者主观判断是皮层整体增厚;若少量神经元滞留在白质内,相应灰质的神经元减少,那么影像学则表现为变薄,出现增厚或变薄的主要区别在于神经元移行停滞的数量、时间及位置[9]。
本组 17 例 FCD Ⅱ型患儿中,额叶发病率最高,颞叶未见受累,这与相关文献[10]报道Ⅱ型患儿不可能发生在颞叶是一致的。所有患儿均发现 MRI 阳性征象,此型患儿的主要病理为在 FCDⅠ 型的基础上又并发异形神经元及气球样细胞,因此,FCDⅡ型 MRI 表现较多,且复杂,容易被识别,13 例患儿出现灰白质分界模糊及相应部位皮质结构异常,同时 7 例伴有 T2WI/FLAIR 灰白质信号的增高,上述 MRI 征象与 FCDⅠ型的发病机制基本是一致的,只是范围更加广泛。在此型中,我们发现 9 例患儿 transmantle 征,且病理学均为 FCDⅡb 型,这与既往文献[11]报道是一致的,表现为皮层下白质内向脑室方向延伸的异常信号,这种带状异常信号的病理基础是白质内的气球样细胞及畸形神经元[12],这种征象的出现具有特异性,可以帮助临床在术前准确定性。本型中只有 3 例 MRI 征象表现轻微,术前的 MRI 报告为正常,术后回顾阅片时发现了轻微的脑沟及脑回形态异常。本组中 FCD Ⅲ型共 7 例,分别为在Ⅰ型的基础上伴发海马硬化,胶质瘤或神经节细胞瘤,血管畸形及出生后早期的获得性损伤,此型诊断较困难,术后效果较差。
临床上以下疾病需与 FCD 相鉴别:① 结节硬化症,临床为智力低下、癫痫、皮脂腺瘤三联征,表现为室管膜下多发结节灶突入脑室内,呈细颈状,表现为波浪状或锯齿状改变,灰白质内异常信号灶[13],通常为多发,FCD 一般为单发局灶性病变,增强扫描部分未钙化的结节可明显强化;② 多发硬化,常见于女性,表现为脑室旁、胼胝体区及半卵圆中心的多发异常信号灶,以双侧额顶叶较为常见,其发病部位特征性,导致了侧脑室旁病灶与侧脑室壁垂直[14],FCD 属于灰质病变,常单发;③ 神经元移行异常及髓质内脱髓鞘病变,如巨脑回等。
3D 高分辨 MRI 成像较常规序列大大提高了 FCD 病灶检出率,其 MRI 征象也具有较高的特异性,可以帮助临床在对其进行术前定性,在术前诊断及致痫灶评估中起着非常重要作用,对于部分 MRI 表现为阴性的 FCD 患儿,术前无法对其进行器质性病变的定位,导致术后效果较差,这部分患儿将是我们今后的研究重点。相关文献报道,对于部分术前 MRI 表现为阴性的 FCD 患儿,术后回顾性阅片会发现术区脑沟的微小异常及局部脑回形态的欠规整,这也提示了我们术前仔细阅片及多人阅片的重要性[15]。
本研究的局限性在于样本量较少。相信随着功能 MRI 成像技术的不断发展,FCD 病灶的识别率及定位将会更高及精准,从而为临床制定手术方案提供更为准确的信息。