癫痫病灶切除术(epileptogenic zonectomy)是癫痫外科手术中最重要的类型。成功的致痫灶切除术依赖于对患者癫痫病灶的精确定位(结合症状学、头皮和皮层视频脑电图、影像学等资料)。全面提高患者的生活质量要求术后癫痫发作明显减少或消失(seizure free),同时重要功能(如语言、运动等)在手术中得到充分保护。首都医科大学宣武医院功能神经外科乔梁
语言是人类交流的重要工具。涉及语言区的致痫灶切除术是癫痫外科的难点之一,在患者大脑皮层精准的定位语言功能至关重要。目前,临床上已有多种方法用于测定患者的语言皮层(language cortex)分布。第一类方法是借助外源的药物、电流或者磁场干扰被试者的正常语言功能,从而从反面证实语言区的存在和分布。这一类方法包括WADA试验、皮层电刺激和经颅磁刺激。第二类方法是通过神经影像学的手段观察患者执行语言任务时的脑皮层激活区域,通过正向相关的方法来判断语言区的分布。这一类方法包括结合语言任务的功能核磁共振或者脑磁图技术。一般认为前者较后者测得的语言区分布更为局限,而对于手术切除则有更明确的指导价值。
目前,临床上用于测定语言区的多种方法中以脑皮层电刺激(electrical cortical stimulation)最为可靠,可称为语言区定位的“金标准”。皮层电刺激最早可以追溯到1870年,当时德国科学家Gustav Theodor Fritsh和Edouard Hitzig 首先应用电刺激在犬的脑皮层上证实了运动功能区的概念。1874年,美国神经内科医生Roberts Bartholow将此方法率先应用于人体。其后,以Harvey Cushing, Fedor Krause, Victor Horsley和Wilder Penfield等人为代表的医生和科学家将皮层电刺激的技术方法不断完善,总结出了功能区包括语言区的测试方法,初步分析了功能区包括语言区的分布规律,对临床应用和相关科研有巨大价值。
脑皮层电刺激定位语言区的具体方法是:通过手术在大脑皮层表面置入栅状(grid)或条状(strip)电极,电极和脑电图分析仪相连记录皮层脑电图(cortical EEG)。同时,医生可以通过所植入电极向患者的大脑皮层的相应触点输出特定电生理参数的电刺激。电刺激的具体参数设置因临床中心有异,一般选择50-60赫兹的双向方波,每次持续时间3-5秒,脉宽0.2毫秒,刺激的电流强度从1毫安开始,每次增加1-2毫安,直到患者的语言功能(包括发声、数数、复数、听理解、命名、阅读等一项或多项)受到干扰或者皮层脑电图记录到刺激诱发的后放电(afterdischarge)为止。将每一个成功诱发出语言功能障碍的触点位置记录下来,绘制成患者的个体化语言区分布图,并根据受影响的语言功能成分还可以细分为运动性语言区(Broca区)、感觉性语言区(Wernicke区)等。引发语言功能障碍的相应电流强度称为语言功能干扰电流强度阈值。需要注意刺激过程中可能诱发癫痫发作或者电流向触点周围传导从而出现假阳性。
研究认为同时采用多种语言任务能增加语言区定位的阳性率(Wellmer, 2009)。此外,应用命名(naming)任务测得的语言区阳性发现率较其他单一语言任务为高。
随着近些年麻醉技术和麻醉药物的迅速发展,皮层电刺激不仅可以在患者接受脑皮层埋置电极术后,还可以在术中麻醉唤醒后进行。麻醉唤醒后术中行皮层电刺激能提供即时的脑电信息,相较于埋置术后能刺激更大范围的脑皮层,提高语言区的阳性发现率。和术后相比,术中皮层电刺激定位语言区还可减少置入电极后的感染风险,将刺激定位和切除术一次完成,也避免了置入电极后可能出现的血肿或电极与脑皮层接触不良等因素对于有效电刺激的负面影响。然而,术中行皮层电刺激要求患者有较好的认知和配合能力,无躯体和精神上不利于麻醉管理和唤醒的合并症。术中行皮层电刺激还要做好癫痫发作控制的准备,应用苯巴比妥、苯二氮卓类及皮层表面冷刺激可终止早期发作。
皮层电刺激语言区定位对于致痫灶的剪裁式切除(tailored resection)有重要指导作用。一般认为,语言区和切除区域之间保证至少10毫米的距离将不会造成术后的语言功能障碍。认识到应用皮层电刺激个体化定位语言区重要性的同时,也要意识到此技术的局限性。比如,电刺激引发语言干扰的阴性区域并不一定没有参与语言功能,即假阴性现象。这和麻醉药物、测试中使用的具体语言任务、只能刺激凸面皮层而无法刺激皮层下传导束或者脑沟深处皮层等因素有关。
总之,语言区在正常人群中的分布变异较大,在多伴有脑内病灶的难治型癫痫患者中变异度更大,有可能出现异位、代偿甚至异化到对侧大脑半球的现象。目前,经颅内电极行脑皮层电刺激是个体化测定语言区的最可靠方法,对于癫痫外科手术中保护患者语言功能具有不可替代的重要价值。
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