Нейровизуализация
Компьютерная томография (КТ)
Магнитно-резонансная томография (МРТ)
Позитронная эмиссионная томография (ПЭТ)
Однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭЕКТ, SPECT)
Корегистрация иктальной SPECT и МРТ (SISCOM)
Магнитно-резонансная спектроскопия (МРС)
Функциональная МРТ (ф-МРТ)
Компьютерная томография (КТ) в клинической практике стала применяться с начала 1970-х годов. Тогда это был настоящий прорыв в неврологии, поскольку не существовало других методов визуализации структур головного мозга. С появлением метода магнитно-резонансной томографии, обладающей в целом более высокой разрешающей способностью, роль КТ в диагностике структурных поражений, приводящих к эпилепсии, значительно снизилась. КТ позволяет получать изображения высокого качества для тканей, обладающих высокой плотностью, но обладает меньшей разрешающей способностью в визуализации мягких тканей. Касаясь диагностики возможных субстратов эпилепсии, КТ можно с успехом применять для субарахноидальных кровоизлияний, геморрагических инсультов, черепно-мозговых травм, гидроцефалии и иной патологии желудочковой системы, поражений с кальцификацией, то есть тканей или образований высокой плотности. Таким образом, КТ сохраняет свою роль прежде всего в неотложной медицине – травмы, кровоизлияния, в том числе при оперативных вмешательствах. КТ может являться также единственной альтернативой: (1) если нет МРТ; (2) имеются противопоказания к МРТ – наличие сердечных пейсмейкеров, клипс после хирургического лечения аневризм, клаустрофобии и др. При этом следует учитывать, что чувствительность КТ в диагностике структурных субстратов у всех пациентов с эпилепсией не превышает 30%. В частности, КТ практически бесполезна в диагностике мезиального височного склероза, который, как известно, является наиболее частой причиной фармакорезистентной эпилепсии.
Магнитно-резонансная томография (МРТ)
Довольно скоро, после разработки первых клинических систем МРТ в 1980-х годах, стало очевидным, что этот метод обладает существенными преимуществами перед КТ, и начал широко применяться в клинической практике, в том числе при эпилепсии. В отличие от КТ, этот метод позволяет визуализировать и более мягкие ткани. Высокая чувствительность метода позволяет не только обнаружить очаговое поражение головного мозга, но и дифференцировать его. В частности, почти в 95% случаев удается дифференцировать опухоли и сосудистые мальформации. За последние годы разрешающая способность метода выросла на порядок с появлением новых, более мощных машин. На сегодняшний день исследование МРТ во многих странах является стандартом, так же как и ЭЭГ, в диагностике эпилепсии.
Частота идентификации специфического патологического анатомического субстрата эпилептического поражения в значительной степени зависит от возраста. У взрослых это чаще всего мезиальный височный склероз, опухоли и травмы, тогда как в младенческом и детском возрасте распространенными причинами эпилепсии являются разнообразные пороки развития. Этиологическим фактором при вероятно-симптоматической эпилепсии у детей могут быть мальформации коркового развития. МРТ позволяет идентифицировать такие мальформации как лиссэнцефалия, узелковая перивентрикулярная гетеротопия, шизэнцефалия, гемимегалэнцефалия и др. Фокальные корковые дисплазии (ФКД) являются наиболее распространенным анатомическим субстратом экстратемпоральных эпилепсий у детей. К возможным причинам относятся также ишемические поражения, болезнь Штурге-Вебера, порэнцефалия.
Проведение МРТ обязательно всем пациентам с вероятно-симптоматической формой эпилепсии, фокальными приступами, неврологической симптоматикой, фокальными изменениями ЭЭГ. Нет необходимости проводить МРТ, если у пациента очевидные электро-клинические проявления идиопатической генерализованной эпилепсии. Однако атипичное течение идиопатической эпилепсии, как и прогрессирующий неврологический дефицит, могут служить основание к назначению МРТ. В некоторых странах, в частности в США, МРТ назначается практическим всем пациентом с эпилепсией de novo. Если первоначальная МРТ была в норме, но приступы продолжаются на протяжении нескольких лет, это может служить показанием к проведению повторной МРТ. И, конечно, если возникает вопрос о целесообразности оперативного лечении, повторная МРТ необходима пациентам как часть предхирургического обследования.
Согласно выпущенным в свое время рекомендациям ILAE, МРТ необходимо назначать пациентам, если:
- есть клинические или ЭЭГ признаки фокального начала приступов независимо от возраста
- тип приступа невозможно классифицировать
- имеются признаки фокального неврологического или нейропсихологического дефицита
- приступы не контролируются АЭП первого выбора
- по ходу вначале успешного лечения через какое-то время приступы появляются вновь, учащаются или меняется их клинический паттерн.
Эпилептогенный очаг может иметь очень небольшие размеры, что делает его «невидимым» при стандартном протоколе МРТ. Поэтому ряд ведущих центров предложил использовать специализированный эпилептологический протокол МРТ высокого разрешения, который позволяет получать более тонкие срезы, с применением дополнительных режимов усиления сигналов и обработки изображения. Для выполнения эпилептологического протокола обычно необходимы системы мощностью не менее 1.5 тесла, изображения должны быть получены в 3 осях: коронарной, сагиттальной и аксиальной. Толщина срезов составляет не более 1.5 мм. Также используются режимы T1 и T2. Режим FLAIR (fluid-attenuated inversion recovery) минимизирует влияние сигналов цереброспинальной жидкости, увеличивает чувствительность детекции мезиального склероза, небольших опухолей и сосудистых мальформаций. Считается, что нет необходимости использовать контрастные вещества, если проведенное на высоком уровне исследование без контраста не выявило патологию. Однако, если обычное исследование выявило нарушения, усиление контрастными веществами может помочь в определении типа поражения.
Рис. Пациент 16 лет, комплексные парциальные приступы. Слева в режиме T1 - атрофия правого гиппокампа. Справа в режиме FLAIR - усиленные сигналы от правого гиппокампа, там же видно увеличение прилегающего вентрикулярно пространства как результат уменьшения объема гиппокампа.
Рис. Пациентка 29 лет, врожденный правосторонний спастический гемипарез, с 6 лет - генерализованные тонико-клонические приступы. Шизэнцефалия в левом полушарии, щель из-за аномального распространения сильвиевой борозды кзади. Там же полимикрогирия. Правое полушарие - в норме.
Позитронная эмиссионная томография (ПЭТ)
Позитронная эмиссионная томография (ПЭТ) – метод радиационной медицины, в основе которого лежит измерение уровня вводимых радиозотопов в тканях организма. Могут использоваться различные радиоактивные вещества, в зависимости от которых появляется возможность оценить различные аспекты метаболизма. В частности, помеченная изотопом флюородезоксиглюкоза (FDG) применяется для измерения уровня накопления глюкозы, вода с изотопом O15 используется для оценки кровотока. Пациенту вводятся радиоизотопы, после распространения по организму через 1-2 часа проводится само измерение уровня метаболизма. Поскольку, с одной стороны распространение по организму и накопление занимает довольно продолжительный отрезок времени, а с другой применяемые изотопы имеют короткий период полураспада, ПЭТ на практике является методом измерения интериктального метаболизма. Эпилептогенный очаг, как правило, проявляется участком гипометаболизма. Иктальные исследования (обычно случайные) показывают наоборот повышение уровня накопления и потребления – гиперметаболизм. Ввиду сложности и дороговизны ПЭТ используется как дополнительный метод в неясных случаях в предхирургическом обследовании, если данные МРТ не позволяют достоверно локализовать эпилептогенный очаг. В таких случаях «кандидатом» на хирургическую резекцию является обнаруженный ПЭТ участки гипометаболизма, коррелирующий по локализации с клинической и ЭЭГ картиной приступов.
Однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭЕКТ, SPECT)
В основе метода лежит принцип измерения повышенного кровотока в зоне эпилептического приступа. По сравнению с ПЭТ технически это более простой и относительно недорогой метод, а период полураспада изотопов выше. Распространение и накопление изотопа занимает примерно 1 минуту, что позволяет использовать его также иктально, если ввести препарат сразу после начала приступа. Области распространения иктальной эпилептической активности соответствует зона гиперперфузии. Исследования, выполнения постиктально, показали, наоборот, гипоперфузию, зона которой более обширна, чем зона иктальной гиперперфузии.
Интериктальный SPECT не обладает высокой чувствительностью, чаще всего можно обнаружить зону снижения кровотока в области эпилептогенного очага, изредка, наоборот, он проявляется несколько повышенным кровотоком (у 10%). Ввиду невысокой чувствительности интериктальный SPECT обычно используется как «фон» в сочетании с иктальным. Изображение интериктального SPECT вычитается (субтракция) из иктального – полученное таким образом картина теоретически должна представлять собой только зону гиперперфузии.
Поскольку SPECT отражает только изменения мозгового кровотока, для сопоставления с анатомическими структурами картина SPECT комбинируется с данными МРТ – эта методика называется SISCOM (Subtraction Ictal SPECT Coregistered to MRI). Исследования SPECT у пациентов с эпилепсией проводятся в основном для уточнения локализации, как часть предхирургической подготовки.
Рис. Показаны этапы SISCOM: в верхней части иктальная SPECT, интериктальная SPECT, разница (субтракция), внизу - наложение на срез МРТ, затем - комбинация с 3-мерным изображением МРТ.
Рис. Постиктальная SPECT с использование техники SISCOM. Демонстрирует зону постиктальной гипоперфузии в области правой инсулы у пациентки 14 лет комплексными парциальными приступами, приводящими к падениям. После резекции фокуса, приступы стали редкими и не сопровождались падениями.
Магнитно-резонансная спектроскопия (МРС)
Магнитно-резонансная спектроскопия (МРС) – дополнительная методика к исследованию МРТ, выполняется на тех же машинах. В основе лежит измерение колебаний химических веществ в условиях магнитного поля, частота колебаний различных веществ отличается, результаты отображаются в виде спектра. Таким образом, МРС является фактически неинвазивным способом химического анализа головного мозга. Доля измеряемого водорода отличается в различных метаболитах – она выше в N-ацетиласпартате (NAA), который имеется в нейронах, но не в глиальных клетках. В отличие от NAA, креатин и холин в большей степени представлены в глие. Если потенциально эпилептогенная хона гистопатологически характеризуется относительным уменьшением доли активных нейронов с разрастанием глиальной ткани, то соотношение сигналов NAA с сигналами креатина даст примерное представление о соотношении активных нейронов и глии в исследуемой области головного мозга.., Соответственно, это соотношение будет различным в нормальной височной области и в области мезиального височного склероза. Возможности МРС представляют особую ценность у пациентов с минимальной атрофией гиппокампа, без убедительных изменений на МРТ. На сегодняшний день, так же, как и SPECT, магнитно-резонансная спектроскопия имеет значение в предхирургическом обследовании пациентов с эпилепсией, как дополнительный метод локализации потенциально эпилептогенного очага. В последние годы появились также сообщения о применении МРС для исследования изменений нейрометаболитов при применении различных противоэпилептических препаратов, что открывает новые возможности и представляет значительный интерес
Рис. Магнитно-резнансная спектроскопия. Пики на спектрах соответствуют сигналам NAA и креатина (Cr). Соотношение сигналов NAA/Cr, измеренное над левой височной областью, ниже нормативных значений и соотношения в области правой височной области. Проведена височная лобэктомия с последующей полной ремиссией приступов.
Функциональная МРТ (ф-МРТ) применяется для картирования функционально значимых зон коры головного мозга. Выполнение различных задач (вербальных, моторных, зрительных) или иная стимуляция приводят к локальному усилению мозгового кровотока и уровня оксигемоглобина в активируемой области коры. При этом снижается относительный уровень дезоксигемоглобина. Изменения сигналов кровотока проводятся в режиме T2, в названии используют термин bold (blood oxygen level–dependent signals). Транзиторное усиление кровотока удается обнаружить благодаря быстрому сканированию. Моторные задачи позволяют локализовать сенсомоторную кору вдоль центральной извилины. Ценность такой техники локализации возрастает при смещении ткани в результате объемного поражения (опухоль). Локализация речевой зоны, доминантного полушария при помощи ф-МРТ может рассматриваться как альтернатива тесту Вада. В хирургии эпилепсии стандартным методом локализации функционально значимых зон коры считается электрокортикальная стимуляция. В этом плане преимущества функциональной МРТ заключаются в ее неинвазивности, а также возможности корегистрации изменений кровотока с 3-мерным МРТ изображением головного мозга.
*В обзоре использованы материалы из:
Elson L. SO. Role of Neuroimaging in the Management of Seizure Disorders. Mayo Clin Proc. 77:1251-1264