第十四章　腦磁圖在神經(jīng)外科中的應(yīng)用

功能神經(jīng)影像學(xué)的發(fā)展日新月異，從早期的腦電圖（EEG）及誘發(fā)電位到近來的功能磁共振成像MRI，PET或SPECT，從不同的角度探索和研究人腦的功能。腦電圖可以探測腦誘發(fā)后的電活動（誘發(fā)電位，event-related potentials，ERP）來研究人腦的功能，其優(yōu)點(diǎn)是可以觀察到即時(shí)的腦電活動，但是EEG所測的為容積電流，容易受不同介質(zhì)導(dǎo)電率的影響，到頭皮的失真較大；功能MRI是利用激活的腦組織局部腦血流中氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白的比例與未激活的腦組織不同，從而導(dǎo)致MRI信號的差別，即BOLD（blood oxygen level dependence）。用快速掃描的MRI序列（梯度回波序列及回波平面序列）可以探測出這種變化，但是無論多么快的掃描序列也不可能實(shí)時(shí)的以毫秒級反映腦的活動，即功能MRI的時(shí)間分辨率不高；SPECT和PET是通過向體內(nèi)注射放射性同位素來觀察，然后通過監(jiān)測腦組織局部核素濃集的程度反映局部腦血流（regional cerebral blood flow，rCBF），這在某種程度上與功能MRI相似。近十年開始應(yīng)用于功能神經(jīng)影像學(xué)研究的腦磁圖（magnetoencephalography，MEG）或叫磁源成像（magnetic source imaging，MSI）利用超導(dǎo)技術(shù)制成的高敏感傳感器SQUID（superconducting quantum interference device）可以在顱外及時(shí)的探測大腦神經(jīng)元電活動所產(chǎn)生的磁場，這種電活動不是指細(xì)胞外容積電流，而是神經(jīng)元的內(nèi)部電流，磁場不受組織導(dǎo)電率的影響，并且把所探測到的磁源重疊到相應(yīng)的MRI圖像上即可確定磁源的位置而又沒有EEG導(dǎo)電率差別所至的信號失真而導(dǎo)致的定位不準(zhǔn)，同時(shí)又具有MRI、SPECT和PET等不具備的極高的時(shí)間分辨率——可達(dá)亞毫秒（約為0.5ms——2500 WH Spec，4D Neuroimaging Inc.，San Diego，CA）（圖14-0-1）。腦磁圖在功能神經(jīng)影像學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用正在逐漸拓寬。2002年美國FDA批準(zhǔn)了腦磁圖在臨床中的應(yīng)用，其臨床適應(yīng)證：①致癲癇灶的手術(shù)前定位；②重要神經(jīng)功能的手術(shù)前評價(jià)，如運(yùn)動功能、聽覺、視覺、感覺功能、語言功能等。2005年國際臨床腦磁圖促進(jìn)協(xié)會（International Society of the Advancement of Clinical MEG，ISACM）成立并在希臘舉行第一次會議。2006年美國臨床腦磁圖協(xié)會（American Clinical MEG Society，ACMEGS）在溫哥華的BIOMAG會上成立。迄今為止，美國的臨床腦磁圖中心已經(jīng)從2005年的不到十個(gè)發(fā)展到現(xiàn)在的三十多，在美國臨床腦磁圖協(xié)會的組織會員有22個(gè)（ACMEGS.org）。2011年這個(gè)協(xié)會出版了臨床指南。

一、腦磁圖的發(fā)展歷史和簡要原理

大腦的活動總是伴隨著顱內(nèi)電流而產(chǎn)生，任何形式的電流均可產(chǎn)生磁場，磁場不受組織導(dǎo)電率的影響，失真很小。但是神經(jīng)磁場很小是地球磁場的十幾億分之幾還要弱。“如何測到如此小的磁場”是必須要面對的第一個(gè)問題。20世紀(jì)60年代Baule和Mcfee首先對相對較強(qiáng)的心臟電流的磁源進(jìn)行了測量（為地球磁場的百萬分之幾），這邁出了非常重要的第一步——證明了這種測量的可行性。事實(shí)上當(dāng)時(shí)的測量方法非常原始。幾年后（1970年）Cohen等宣布SQUID投入應(yīng)用，他們的研究是在麻省理工學(xué)院的磁屏蔽室內(nèi)進(jìn)行的，這明顯提高了心臟信號的質(zhì)量。又過了2年，還是Cohen首先應(yīng)用SQUID測量了顱內(nèi)電流的磁場，同時(shí)也進(jìn)行了EEG的測量，這奠定了腦磁圖的基礎(chǔ)，這種神經(jīng)信號不久又得到了證實(shí)，一直延續(xù)到現(xiàn)在是大多數(shù)腦磁圖研究所依據(jù)的中心理論。這是腦磁圖發(fā)展的3個(gè)重要里程碑。形成神經(jīng)磁信號的電流：神經(jīng)磁信號最有可能是由一列方向相似同時(shí)活動的神經(jīng)元構(gòu)成，單個(gè)神經(jīng)元電活動的磁場非常小（2×10-17T），至今仍無設(shè)備能探測出如此小的磁場。估計(jì)104～105個(gè)神經(jīng)元同時(shí)參加了磁場誘發(fā)的活動。那么形成磁信號電流是什么性質(zhì)呢？腦的電活動主要有3個(gè)來源：①跨膜電流；②細(xì)胞外電流；③細(xì)胞內(nèi)電流信號。細(xì)胞膜去極化所致的跨膜電流不能產(chǎn)生磁信號，因?yàn)榧?xì)胞膜內(nèi)外的電流大小相等方向相反產(chǎn)生凈零磁場。細(xì)胞內(nèi)的軸突電流也不是神經(jīng)磁信號的來源，因?yàn)檩S突傳導(dǎo)非常快，所有軸突同步而產(chǎn)生電流是不現(xiàn)實(shí)的。細(xì)胞外的容積電流也不是神經(jīng)磁信號的來源，因?yàn)槿莘e電流如果以非球形進(jìn)行傳導(dǎo)時(shí)可以產(chǎn)生顱外磁信號，但是當(dāng)容積電流以球形傳導(dǎo)時(shí)，垂直與球表面的磁場總和為零，頭顱的內(nèi)表面為近似的圓形，所以我們不能把細(xì)胞外電流作為磁源信號。那么磁源信號的來源就只剩下細(xì)胞內(nèi)樹突的電流，其原因?yàn)椋孩贅渫粌?nèi)的電流速度慢，在同一細(xì)胞柱的神經(jīng)元容易產(chǎn)生同步活動；②大腦皮層的錐體細(xì)胞有足夠的尖狀樹突并且平行排列，這種同步的電活動可以形成等電流偶極子從而產(chǎn)生在頭皮能測到的磁信號。

如要測量顱內(nèi)的神經(jīng)磁信號需以下幾個(gè)條件：①這些電流與頭皮垂直或者由于頭皮垂直的成分；②距離不是太遠(yuǎn)（根據(jù)Biot-Savart法則B=μ0Qsinθ／4πr2）；③磁信號足夠強(qiáng)（許多神經(jīng)元同時(shí)活動）。所幸的是，大腦的很多活動信號源來自皮層，如聽覺、體部感覺及許多病理活動等，與頭皮接近易于測量。用超導(dǎo)設(shè)備SQUID可以測到神經(jīng)磁信號，但是這種測量應(yīng)在磁屏蔽室內(nèi)進(jìn)行，否則由于環(huán)境噪聲無法測到神經(jīng)磁信號。除了SQUID外梯度測量儀（gradiometer）也是不可少的設(shè)備。梯度測量儀由兩個(gè)順序排列反向纏繞的磁場測量器構(gòu)成，這種構(gòu)造可以消除外部噪聲，因?yàn)榇旁肼曇话憔嚯x較遠(yuǎn)，其大小方向比較均一，兩個(gè)線圈所產(chǎn)生的電流大小相等方向相反而使凈電流為零。而距離較近的神經(jīng)磁源（幾個(gè)厘米）由于其上方補(bǔ)償線圈的作用受影響很小，使我們能測量到神經(jīng)磁信號。這樣可以做到有選擇的消除噪聲，并且不削弱神經(jīng)磁的信號。把和梯度測量儀SQUID置于充滿液氦的容器中使其溫度為絕對溫度的4.2K，這樣可使其處于超導(dǎo)狀態(tài)，在容器的尾部有許多梯度測量儀（37～148個(gè)甚至300多個(gè)，我們實(shí)驗(yàn)室的為148個(gè)），把這些梯度測量儀放置在被檢查者的頭部表面紀(jì)錄誘發(fā)的或自發(fā)的神經(jīng)磁信號。

信號源的定位：是基于反向問題的解決，那就是從體表所測的磁場或電位來評價(jià)信號源的構(gòu)型。不幸的是這個(gè)逆向問題沒有獨(dú)到的解決辦法，作為不定數(shù)量的等信號源構(gòu)型或許可以解決所測到的分布。克服這一問題的唯一方法就是選擇一個(gè)合適的模型信號源，這種模型從生理上足以貼近實(shí)際情況，數(shù)學(xué)上易于控制，計(jì)算從信號源到體表面磁場和電位的理論分布，即是解決前向的問題。如果實(shí)際值與測量值吻合最好，那么即可確定信號源的位置。比較合適的模型是等電流偶極子（equivalent current dipole，ECD），電流偶極子可以由電流和一定方向的長度來決定，其電容：Q=Iλ（單位是安培·米）。磁通量（B）為橢圓形與電流方向相垂直，其形成的繼發(fā)電流在原始電流周圍媒介中傳播并形成環(huán)路，原始電流為細(xì)胞內(nèi)電流由大腦皮層細(xì)胞產(chǎn)生，繼發(fā)電流為細(xì)胞外的容積電流，這樣的模型叫等電流偶極子模型。這種模型被廣泛應(yīng)用于腦磁圖，但不是唯一的。當(dāng)電流偶極子在具有均一傳導(dǎo)性的某一介質(zhì)擴(kuò)散時(shí)，在任一位置與信號源有關(guān)的磁感應(yīng)B是由Biot-Savart法則決定的：

B=μ0Qsinθ／4πr2

B的單位是特斯拉（Tesla，T），r是從電流源到該位置的距離，單位是米。電容Q的單位是安培米。θ是與偶極軸的角度。μ0為一常數(shù)值為4π×10-7安培／牛頓，代表自由空間的磁導(dǎo)率，實(shí)際上與活體組織（如腦、頭顱和頭皮）的數(shù)值相同。一個(gè)偶極子的特征可由五個(gè)參數(shù)來決定：偶極子的大小、方向、三維的位置。人的頭顱與球形相仿，應(yīng)用球形模型即便磁信號不與頭顱表面垂直，其與頭顱表面成10°～20°角也可產(chǎn)生足夠大的垂直于顱表面的矢量以便于我們測量。除了以上的參數(shù)外，我們還用適合度（goodness of fit，g）來描述所測量的信號與由模型預(yù)測的信號的相關(guān)系數(shù)，如果其數(shù)值低就提示測量的數(shù)值與模型有明顯偏差，是信噪比不好。在進(jìn)行MEG分析時(shí)一般選適當(dāng)?shù)膅值作為標(biāo)準(zhǔn)。

與MRI結(jié)構(gòu)性圖像的重疊：在進(jìn)行MEG檢查時(shí)，把左右外耳道，鼻根部位置及頭顱形狀的信息輸入計(jì)算機(jī)，同時(shí)患者應(yīng)有MRI結(jié)構(gòu)圖像，并且MRI圖像應(yīng)該是通過容積掃描而獲得，用MEG檢查時(shí)所輸入的體表標(biāo)志進(jìn)行重建。把患者磁源信號與MRI的結(jié)構(gòu)性圖像重疊，即可獲得患者某一解剖位置的磁源信號。這給神經(jīng)外科醫(yī)生的手術(shù)提供了極為重要的信息，使其可避免在手術(shù)中損傷重要的神經(jīng)功能）。

二、腦磁圖在癲癇灶手術(shù)前定位的應(yīng)用

癲癇的發(fā)病率大約在0.5%～1%之間，而在其中有三分之一的患者經(jīng)抗癲癇藥物治療無效，這一部分患者的治療則需要手術(shù)方法介入。手術(shù)成功的關(guān)鍵則在于手術(shù)前癲癇病灶的準(zhǔn)確定位。傳統(tǒng)癲癇手術(shù)前定位的手段包括：

1.非創(chuàng)傷方法

①臨床癥狀；②頭皮腦電圖；③結(jié)構(gòu)性磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）；④單光子發(fā)射計(jì)算體層攝影（single photon emission computed tomography，SPECT）和正電子發(fā)射體層攝影（positron emission tomography，PET）；⑤EEG激發(fā)的功能性磁共振成像；⑥磁共振波譜（magnetic resonance spectroscopy，MRS）的神經(jīng)化學(xué)成像等。

2.創(chuàng)傷性方法

皮層腦電圖（包括手術(shù)放置電極的慢性監(jiān)測和手術(shù)中直接監(jiān)測）。

近十年來，作為非創(chuàng)傷性癲癇手術(shù)前定位的手段，腦磁圖（MEG）逐漸的應(yīng)用于臨床。MEG是在屏蔽室內(nèi)，通過用磁場測量儀或梯度磁場測量儀測量顱內(nèi)電流所形成的微弱磁場，而磁場與電流所不同的是-磁場在通過顱骨時(shí)并沒有像電流那樣的信號扭曲，這樣，我們可以通過復(fù)雜的運(yùn)算推算出信號源在顱內(nèi)的位置，并且應(yīng)該比頭皮腦電圖更準(zhǔn)確。

第一例癲癇患者的MEG描記是在1972年由Cohen首先報(bào)道的，在一例精神運(yùn)動性癲癇患者慢的EEG和MEG活動在通氣過度時(shí)加速。從20世紀(jì)80年代起，MEG的研究漸漸多起來。早期人們應(yīng)用37信道的MEG，這種設(shè)備每次只能檢查部分腦組織，現(xiàn)在已有248信道甚至更多的腦磁圖導(dǎo)聯(lián)的腦磁圖，一次檢查可以覆蓋全腦。現(xiàn)在我們就以下幾個(gè)方面分別討論MEG在癲癇病灶術(shù)前定位中的應(yīng)用：①癲癇患者的檢查和分析方法；②發(fā)作期和發(fā)作間期癲癇灶的檢查；③顳葉癲癇；④顳葉外癲癇（圖14-0-2）。

癲癇患者腦磁圖的檢查和分析方法：現(xiàn)全頭MEG檢查儀已基本取代了37信道或更少信道等的老一代MEG設(shè)備，在進(jìn)行常規(guī)癲癇患者檢查時(shí)，明尼蘇達(dá)癲癇組腦磁圖中心采用全頭腦磁圖儀并同時(shí)進(jìn)行國際10～20導(dǎo)聯(lián)的頭皮EEG描記和心電圖檢測，采樣頻率為1000Hz。在發(fā)作間期電活動不頻繁的患者，患者在檢查前常常服用可樂停（clonidine）或剝奪睡眠以獲得更多的發(fā)作間期電活動。癲癇患者的檢查時(shí)間一般為30分鐘或者更長，在患者可以耐受的情況下獲得發(fā)作間期甚至發(fā)作期的數(shù)據(jù)。癲癇患者M(jìn)EG的分析是費(fèi)時(shí)又復(fù)雜的過程，首先，用1～70Hz過濾原始數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行降低噪聲處理，觀測患者的EEG和MEG波形，發(fā)現(xiàn)發(fā)作間期的EEG和MEG尖或棘波，對這些波形進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)磁偶極子的位置，把這些偶極子整合，最后把符合標(biāo)準(zhǔn)的偶極子投影到薄層容積掃描的磁共振圖像上，從而最后決定發(fā)作間期易激惹區(qū)的位置。我們將偶極子標(biāo)定為：①磁場平均平方的根（root-mean-square，RMS）應(yīng)大于400ft（femto Tesla）這樣可以保證信號相對于環(huán)境及腦內(nèi)噪聲足夠強(qiáng)；②前向計(jì)算的磁場強(qiáng)度與實(shí)際所測的強(qiáng)度的相關(guān)性大于0.97，這樣可以保證ECD磁源的位置合適；③偶極子電量的強(qiáng)度應(yīng)小于400nAm（nanoAmpere meters），這可以保證偶極子強(qiáng)度為生理性的。

近年來，由于計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的發(fā)展，有的中心的采樣頻率高達(dá)4000Hz甚至更高。這使高頻震蕩研究成為可能，比如ripple效應(yīng)和快速ripple效應(yīng)。Xiang等人報(bào)道的4例兒童癲癇患者發(fā)作期的腦磁圖的高頻震蕩可達(dá)910Hz，發(fā)作間期也達(dá)到了350Hz。這些高頻震蕩與皮層EEG所定位的癲癇灶吻合，作者對高頻信號應(yīng)用了波束成型（beamformer）的方法分析。

發(fā)作期和發(fā)作間期腦磁圖檢查：局部癇樣放電伴有患者的癲癇發(fā)作是癲癇術(shù)前定位最可信的征象（圖14-0-3，圖14-0-4）。但是發(fā)作期腦磁圖的報(bào)道不多，在有限的報(bào)道中，腦磁圖的定位與創(chuàng)傷腦電圖的定位一致并且似乎比頭皮腦電圖更準(zhǔn)確。從1997年7月到2002年4月，480例患者在德克薩斯大學(xué)健康醫(yī)學(xué)中心進(jìn)行MEG檢查，僅記錄了11例發(fā)作期MEG，其中僅5例患者的數(shù)據(jù)足以進(jìn)行分析解釋。報(bào)道少的原因主要是腦磁圖很難獲得發(fā)作期檢查，因?yàn)椋孩偃吮仨毎l(fā)作很頻繁才能使其在進(jìn)行檢查時(shí)獲得發(fā)作期的資料；②患者必須保持固定姿勢相對長的時(shí)間進(jìn)行檢查，所以只有充分合作的患者才能檢查成功；③癲癇發(fā)作常常伴有運(yùn)動以至產(chǎn)生偽影，從而使腦磁圖的數(shù)據(jù)難于分析解釋。鑒于以上原因，大部分腦磁圖的描記是在發(fā)作間期。發(fā)作間期的尖或棘波所在的區(qū)域即是所謂的易激發(fā)區(qū)。發(fā)作間期MEG定位的準(zhǔn)確性已經(jīng)被許多作者應(yīng)用皮層腦電圖和手術(shù)得到證實(shí)。Suthering等進(jìn)行的盲選前瞻性的研究報(bào)道，23例患者中腦磁圖對33%的患者提供了其他方法不能提供的信息。Knowlton等對77例癲癇患者術(shù)前影像學(xué)評價(jià)和創(chuàng)傷性腦電圖比較發(fā)現(xiàn)腦磁圖敏感性為58%～64%，特異性為79%～88%，明顯優(yōu)于PET和發(fā)作期SPECT。Sutherling和Knowlton的報(bào)道對贏得保險(xiǎn)公司涵蓋腦磁圖檢查有著里程碑的意義。

（1）顳葉癲癇：

對于皮層癲癇，MEG可以提供精確的定位，明顯優(yōu)于頭皮EEG。而顳葉癲癇大部分源于顳葉內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)，MEG應(yīng)用尖棘波對于顳葉內(nèi)側(cè)癲癇灶的定位顯得有一些困難。Iwasaki報(bào)道的11例患者中10例MR表現(xiàn)為海馬硬化并經(jīng)前顳葉手術(shù)切除證實(shí)，術(shù)后隨訪16個(gè)月以上，其中9例為EngelⅠ級，1例Ⅱ級，1例Ⅲ級。術(shù)后的MEG檢查其中8例無棘波，3例有棘波。但是患者中無一例術(shù)前的MEG棘波偶極子位于顳葉內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)，大部分位于顳葉更外側(cè)的位置。Mikuni檢查的患者中前顳葉內(nèi)側(cè)癲癇患者的MEG定位比較困難，因?yàn)榕cMEG有關(guān)的腦電圖的棘波中，只有7%的棘波達(dá)到了MEG評價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)并且位于海馬結(jié)構(gòu)。位于顳葉皮層致癲癇灶患者的MEG棘波25%達(dá)到了評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。形成這種現(xiàn)象的原因可能是由于顳葉內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)距離頭皮比較遠(yuǎn)，要有8cm2的同步活動的神經(jīng)元才能在頭皮監(jiān)測到MEG的信號，而新皮層只需3.5～4cm2的區(qū)域即可產(chǎn)生在頭皮可監(jiān)測到的MEG信號。所以在顳葉外側(cè)的棘波偶極子可能主要為顳葉內(nèi)側(cè)傳導(dǎo)而來，而非真正的致癇灶位置。

為了提高M(jìn)EG對顳葉癲癇的致癇灶的定位價(jià)值，Ebersole、Pataraia和Baumgartner等總結(jié)了總共51例顳葉癲癇患者，認(rèn)為可以用顳葉棘波偶極子的方向特征來區(qū)分內(nèi)側(cè)和外側(cè)顳葉癲癇，即所謂前顳水平偶極子與內(nèi)側(cè)顳葉癲癇有關(guān)，前顳垂直的與前或內(nèi)側(cè)顳葉癲癇有關(guān)，后顳垂直的偶極子與外側(cè)或不能定位的發(fā)作有關(guān)。我們對29例行標(biāo)準(zhǔn)前顳葉切除的顳葉內(nèi)側(cè)癲癇患者的局限性發(fā)作間期MEG的慢波活動（low frequency magnetic activity，LFMA）進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)LFMA可以對17例（58.4%）患者進(jìn)行定側(cè)，而發(fā)作間期MEG可對14例患者（48%）進(jìn)行定側(cè)。所以，對于顳葉癲癇患者，雖然MEG對發(fā)作間期棘波的定位有一定的困難，但借助偶極子的方向我們有可能區(qū)分顳葉內(nèi)側(cè)和外側(cè)皮層癲癇病灶，結(jié)合LFMA的分析也可有助于準(zhǔn)確地對顳葉致癇灶定側(cè)定位。

（2）顳葉外皮層癲癇：

顳葉外癲癇是癲癇患者手術(shù)治療的主要問題是，因?yàn)槠涫中g(shù)結(jié)果要比顳葉癲癇差，術(shù)后僅有43.2%和45.1%的患者無發(fā)作，27.8%和35.2%的患者改善。其中的一個(gè)原因?yàn)轭^皮EEG所記錄的癲癇發(fā)作區(qū)范圍較廣且邊界不清楚，這可能是由于癲癇電活動在腦葉內(nèi)或腦葉間的快速擴(kuò)散，因此大部分這種患者不得不進(jìn)行手術(shù)植入皮層電極進(jìn)行致癲癇病灶的定位。甚至單純依靠頭皮電極所獲得的定位信息都不足以指導(dǎo)適當(dāng)?shù)闹踩胗材は码姌O（圖14-0-5～7）。

對于顳葉外皮層癲癇，數(shù)項(xiàng)研究均證實(shí)MEG可以提供重要的信息。Knowlton對22例患者進(jìn)行了研究，其中9例為顳葉外癲癇，他發(fā)現(xiàn)MEG對顳葉外癲癇可起到比顳葉癲癇更重要的作用，尤其是對在MR圖像上沒有局灶性病變、大的囊性病變和不能確定意義的病變時(shí)。其中6例得到了創(chuàng)傷EEG的證實(shí)。Smith等研究了29例大腦凸面癲癇的患者，28例進(jìn)行了MEG檢查，21例致癇灶的定位與創(chuàng)傷EEG定位一致。

在MRI檢查正常的難治性癲癇患者，MEG有非常重要的意義。這類患者手術(shù)切除的治愈率很低，對手術(shù)治療是很具挑戰(zhàn)性的。Minassian等發(fā)現(xiàn)11例無MR病灶的顳葉外癲癇病兒中10例病兒的MEG定位與創(chuàng)傷性腦電圖的結(jié)果一致，該作者得出結(jié)論MEG在無病變的顳葉外癲癇病兒的手術(shù)前評價(jià)中定位準(zhǔn)確，起到非常重要的作用。Cleveland Clinic最近報(bào)道這類患者手術(shù)切除后的兩年無癲癇發(fā)作的只有42%，這個(gè)系列的報(bào)道并未提到應(yīng)用MEG進(jìn)行術(shù)前評價(jià)。最近有幾組報(bào)道單獨(dú)應(yīng)用腦磁圖或與PET及SPECT合并應(yīng)用可以提高癲癇術(shù)前的定位，并提高手術(shù)效果，其中一組有22例，術(shù)后72%的患者可達(dá)EngelⅠ的結(jié)果。另外，如果腦磁圖發(fā)現(xiàn)緊密的發(fā)作間期偶極子簇（cluster）重新評價(jià)。一組3例MR報(bào)告正常而手術(shù)證實(shí)的微小皮層發(fā)育不良的顳葉外癲癇患者，結(jié)果發(fā)現(xiàn)發(fā)作間期MEG不僅可以精確地進(jìn)行癲癇灶的定位，在MEG定位的協(xié)助下還發(fā)現(xiàn)MR圖像上的微小病變。另一組近期報(bào)道40例患者中，29例在腦磁圖導(dǎo)下對MRI圖像重新評價(jià)，結(jié)果有7例發(fā)現(xiàn)了MRI結(jié)構(gòu)性病變。這樣不僅可以指導(dǎo)癲癇手術(shù)，還可以改變對患者的預(yù)后的估計(jì)。

對結(jié)節(jié)性硬化患者的癲癇術(shù)前評價(jià)，腦磁圖有其重要的價(jià)值。結(jié)節(jié)性硬化屬于神經(jīng)上皮綜合征的一種，病變涉及多個(gè)系統(tǒng)——中樞神經(jīng)系統(tǒng)、皮膚、心臟、腎臟等。腦的影像學(xué)的主要發(fā)現(xiàn)包括：單發(fā)或多發(fā)的皮層結(jié)節(jié)，皮層下白質(zhì)病變，室管膜下結(jié)節(jié)，室管膜下巨細(xì)胞星形細(xì)胞瘤。癲癇是中樞神經(jīng)系統(tǒng)最常見癥狀，并常常對藥物治療不敏感。近年來手術(shù)切除治療結(jié)節(jié)性硬化治療癲癇已經(jīng)越來越被人們接受。腦磁圖對確定致癇結(jié)節(jié)有很重要的作用。Wu等報(bào)道了6例結(jié)節(jié)性硬化手術(shù)患者，患者術(shù)前評價(jià)包括高分辨MRI、FDG-PET、MEG／MSI、非創(chuàng)傷和創(chuàng)傷性EEG檢查，作者認(rèn)為MEG／MSI更準(zhǔn)確。Kamimura T等報(bào)道偶極子模型對結(jié)節(jié)性硬化患者更適合，尤其是只有一簇發(fā)作間期偶極子的患者。Frost等也有類似的報(bào)道。

三、術(shù)前語言功能的描繪

與處理語言功能有關(guān)的大腦皮層的描繪非常重要，以往對大腦語言中樞僅限于定側(cè)診斷并且需要?jiǎng)?chuàng)傷性的方法，如手術(shù)前的WADA試驗(yàn)或手術(shù)中或術(shù)外語言功能區(qū)的刺激，并且WADA試驗(yàn)是借助于用血管內(nèi)注射異戊巴比妥短暫地麻醉一側(cè)大腦半球來確定語言優(yōu)勢半球，這有一定的危險(xiǎn)性；并且有大腦半球間動脈血交叉流動時(shí)就不能提供正確的信息；患者對異戊巴比妥的反應(yīng)也不盡相同，意識及行為受抑制的水平也可影響檢查結(jié)果。手術(shù)中的語言功能刺激或手術(shù)植入電極后的術(shù)外刺激是最直接可靠的金標(biāo)準(zhǔn)，但毫無疑問這些檢查是創(chuàng)傷性的。功能性MRI的研究的結(jié)果不甚一致，雖然可以用功能MRI研究提示大腦半球語言功能區(qū)的優(yōu)勢側(cè)別，但功能MRI多提示額葉區(qū)域與定側(cè)有關(guān)，尤其是用聽覺誘發(fā)的研究。這可能主要是由于如前所述功能MRI的時(shí)間分辨率差，把由于聲音和與語言有關(guān)的腦活動進(jìn)行了平均，而后者是雙側(cè)對稱性的。腦磁圖具備高的時(shí)間分辨率，可以克服這一功能MRI的缺憾。

首先通過對正常志愿者進(jìn)行了一系列的研究，第一個(gè)試驗(yàn)顯示分別用聽覺和視覺的語言認(rèn)知任務(wù)，刺激所有7例右利手成人志愿者，發(fā)現(xiàn)早期（﹤150ms）的誘發(fā)磁場（evoked fields，EFs）均位于聽覺和視覺的原始皮層且雙側(cè)對稱；而晚期（﹥150ms）的則主要位于語言特異的區(qū)域，如顳葉中上回后部，角回及邊緣上回。晚期左側(cè)大腦活動明顯要多于右側(cè)，接近兩倍。第二個(gè)實(shí)驗(yàn)是給15例右利手志愿者聽覺詞匯認(rèn)知任務(wù)，用等同的音調(diào)任務(wù)刺激做對照。第三個(gè)實(shí)驗(yàn)是給11志愿者視覺認(rèn)知任務(wù)用人面識別任務(wù)作為對照。這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的是確認(rèn)晚期的Efs是與語言相關(guān)，還是所有晚期腦活動所共有的。結(jié)果發(fā)現(xiàn)不管是聽覺還是視覺的語言任務(wù)刺激，都顯示為左側(cè)腦活動明顯高于右側(cè)；而音調(diào)刺激和人面圖像刺激任務(wù)的腦活動均為雙側(cè)對稱性的。第四個(gè)實(shí)驗(yàn)通過對16例志愿者兩次間隔1小時(shí)視覺語言任務(wù)刺激對可重復(fù)性進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)其中15例的腦活動的部位是等同的。通過這些實(shí)驗(yàn)，我們認(rèn)為MEG語言功能的定側(cè)及定位是可行的、可信的，并且具有可重復(fù)性。在這些試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，我們對兩組臨床手術(shù)前患者的WADA試驗(yàn)結(jié)果和MSI檢查結(jié)果進(jìn)行了臨床相關(guān)性的研究，一組研究中26例（現(xiàn)在患者的數(shù)量已達(dá)到70多例）擬做癲癇手術(shù)的患者術(shù)前均進(jìn)行了WADA試驗(yàn)和MSI檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其中24例WADA試驗(yàn)和MSI檢查的定側(cè)相一致，兩例不一致，這兩例患者的WADA試驗(yàn)結(jié)果提示可能為雙側(cè)，左側(cè)少強(qiáng)于右側(cè)，而在MEG則為左側(cè)優(yōu)勢，而這兩例患者在接受WADA試驗(yàn)時(shí)的行為狀態(tài)在雙側(cè)語言功能的邊界上，也許這是導(dǎo)致兩者不同的原因。導(dǎo)致兩者不同的原因在于：①WADA試驗(yàn)為接受和表達(dá)雙向語言活動，而MSI檢查僅為接受性的（通過聽覺或視覺獲得詞匯的信息）。②在WADA試驗(yàn)中語言阻斷的研究本身是一種人為的狀態(tài)，解釋時(shí)需極為小心。因?yàn)橛幸恍﹨^(qū)域沒有被完全阻斷而可以產(chǎn)生部分功能，從而導(dǎo)致一些假象。③MSI檢查受很多因素的影響，如信號源的深度，激活區(qū)域的形狀，信噪比及所用的算法等。在另一組研究中我們比較了MSI檢查與手術(shù)中及手術(shù)植入電極后刺激語言功能區(qū)的結(jié)果，進(jìn)行研究的13例患者（10例為術(shù)中電刺激，3例為術(shù)外電刺激）的MSI檢查和電刺激描繪的手術(shù)患者語言功能的位置都相一致，即便是在由于病變所致的非正常的位置。對19例8～18歲兒童患者的WADA試驗(yàn)和MSI檢查比較表明，19例患者中有17例兩者的語言功能定側(cè)完全一致，有兩例不一致，其中一例的MSI檢查語言功能為雙側(cè)，而向右側(cè)注射時(shí)有某種程度的阻斷，這也提示MSI檢查度雙側(cè)語言功能的患者要比WADA試驗(yàn)敏感。另一例病兒WADA試驗(yàn)語言為雙側(cè)性，而MSI檢查為右側(cè)，其原因有待于進(jìn)一步探討。這種這主要為感覺語言功能的定位的方法后來后來在幾個(gè)腦磁圖中心又得到了證實(shí)。隨后的研究也證實(shí)腦磁圖的感覺語言定位大致與皮層電刺激定位相匹配，腦磁圖還提供了額外的皮層電極記錄不易獲得的信息，并且在不適合皮層電刺激的特殊患者，腦磁圖提供了可信的信息。腦磁圖對感覺性語言中樞似乎比功能磁共振有更大優(yōu)勢，這提示我們顳葉病變的術(shù)前語言描繪，用腦磁圖更準(zhǔn)確有效。但是腦磁圖對運(yùn)動性語言中樞的定位并不是很理想，很可能是這種偶極子模型的問題，鎖定運(yùn)動性語言中樞的活動的時(shí)間很困難。有一些腦磁圖中心開始用不同的算法研究，比如說MNE（minimal norm estimates，最小范數(shù)估計(jì)）、dSPM（dynamic statistical maps）及SAM（synthetic aperture magnetometry）等，這些算法對運(yùn)動型語言中樞會比偶極子算法有優(yōu)勢，其敏感性和特異性這還有待于更多的臨床數(shù)據(jù)證實(shí)。

四、術(shù)前感覺運(yùn)動功能的定位

術(shù)中目測大腦運(yùn)動和感覺功能區(qū)往往不太準(zhǔn)確，在腫瘤及其他占位性患者尤其如此。術(shù)中的準(zhǔn)確定位多有賴于皮層電刺激，這種方法要求患者局麻下合作或慢性電記錄，并且這一過程較費(fèi)時(shí)。MEG為非創(chuàng)傷性并且較為準(zhǔn)確地確定感覺和運(yùn)動中樞的位置，即便是在占位性病變導(dǎo)致這些中樞移位的病例。MEG比EEG更簡單準(zhǔn)確。原始的軀體感覺中樞（primary somatosensory center，SI）位于中央后回，其神經(jīng)元所產(chǎn)生的電流主要為切線方向，腦磁圖較為容易探測到SI區(qū)的信號。電刺激正中神經(jīng)后其腦磁圖的波峰在20毫秒左右。用氣壓刺激手指所獲得的第一個(gè)波峰位于平均位于45毫秒左右（腦磁圖可以較準(zhǔn)確地確定中央溝的位置﹤5mm）。一項(xiàng)研究報(bào)道了34例腦腫瘤術(shù)前應(yīng)用腦磁圖感覺和運(yùn)動中樞定位研究，97%（33例）的患者的S1和79%（27例）的運(yùn)動中樞的位置得到較為準(zhǔn)確的定位。不能定位的7例患者中，1例由于有牙齒植入物的偽影不能進(jìn)行檢查，5例患者由偏癱而不能獲得肌電圖信號而進(jìn)行平均。Kirsch等2010年報(bào)道13例患者術(shù)前腦磁圖檢查定位的體感中樞位置，得到了術(shù)中電刺激的證實(shí)，作者認(rèn)為用腦磁圖可以指導(dǎo)手術(shù)中電刺激，確定運(yùn)動中樞的位置。腦磁圖與功能磁共振結(jié)合可獲得更準(zhǔn)確的定位。

五、總結(jié)與展望

MEG最早是應(yīng)用在癲癇灶的手術(shù)前定位。但隨著設(shè)備的發(fā)展和研究的深入其應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，其在臨床神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用除了癲癇放電灶的術(shù)前定位外，還可用于語言，感覺及運(yùn)動等功能的手術(shù)前定位。隨著病例研究的增多，這種非創(chuàng)傷的具有高時(shí)間分辨力的檢查最終將有可能取代創(chuàng)傷性的WADA試驗(yàn)和術(shù)中及術(shù)外的電刺激檢查。但是相對其他影像學(xué)檢查方法，腦磁圖也有其限度及缺憾。首先，腦磁圖的檢查時(shí)間受限制，不容易獲得癲癇發(fā)作期的數(shù)據(jù)；第二，對腦深部的電磁信號不敏感（Biot-Savart法則）；第三，只能獲得切線方向的電流；第四，數(shù)學(xué)模型復(fù)雜，等電流偶極子模型不易觀察不同區(qū)域同時(shí)發(fā)生的信號源，尤其在信號遠(yuǎn)距離較近時(shí)。除了批準(zhǔn)的臨床應(yīng)用之外，近年來，還有很多從基礎(chǔ)到臨床的轉(zhuǎn)化性研究。比如Alzheimer病的研究、輕度顱腦創(chuàng)傷的研究、創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙（post traumatic stress disorder，PTSD）、疼痛等，這些研究很有可能在不久的將來轉(zhuǎn)變?yōu)槌Ｒ?guī)的臨床檢查。

（張文波）

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