在临床工作中对于癫痫发作的病人，我们偶尔可以在他的头颅MRI上发现异常信号。那么识别这些影像学表现是疾病的原发灶还是发作后改变，对于神经内科医师尤其在处理急诊患者时十分重要。本文主要介绍癫痫发作患者头颅MRI变化的识别与分析。
作者：Tsai
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癫痫发作时/后大脑在干什么？
我们知道，癫痫发作（seizure）是皮质神经元集群异常、过度、超同步放电的引起的临床表现。简而言之，就是神经元过度兴奋、异常放电而引起的一系列症状。理解神经元在癫痫发作过程中的病理生理状态便是我们破案解密的第一步。为帮助理解癫痫发作的过程，我们简单地按“who-how-why”的模式来解读。
首先，“who”即放电的始发单位，主要指皮层，分为投射/主神经元（如锥体神经元）和中间神经元（如篮状细胞）。前者指向位于大脑远处区域的神经元“投射”或发送信息的细胞；后者常被认为是影响附近神经元活动的局部回路细胞。多数情况下，投射神经元在突触后神经元上形成兴奋性突触，而中间神经元在主细胞或其他抑制性神经元上形成抑制性突触。当投射神经元在抑制性神经元上形成突触时，就会发生反复抑制，而抑制性神经元又在主细胞上形成突触以实现负反馈环形。此外，部分中间神经元可能具有广泛的轴突投射，可以为大量神经元提供强烈的同步或起搏活动。
对于“how”的理解需要从动作电位出发。兴奋性突触神经传递增加、抑制性神经传递减少、电压门控离子通道的改变或细胞内或细胞外离子浓度的改变有利于膜去极化，引起神经元过度兴奋。在此过程中，突触末端兴奋性（主要为谷氨酸）与抑制性神经递质（主要为GABA）的释放十分关键（表1）。
表1 谷氨酸受体和GABA受体
缩写：AMPAR，α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑丙酸受体；GABAR=GABA=γ-氨基丁酸受体；GluR=谷氨酸受体；NMDAR=N-甲基d天冬氨酸受体。
在了解基础的结构框架后，我们接下来就要分析“why”的问题。为什么神经元兴奋性会变化？由什么因素触发？又是怎样的情况下导致癫痫的发生？
神经元活动十分复杂，涉及神经元内在的以及外在的多种因素对一个或多个细胞区域中电激活水平的调节。其中，内在因素主要指神经元内部的因素，而外在因素指细胞环境，包括其他细胞（如邻近的神经元、神经胶质和血管内皮细胞）以及细胞外空间（表2）。此外，神经元之间存在复杂的连接，对神经元兴奋性的额外控制。
表2 神经元内在及外在因素汇总
癫痫发作包括两个并发事件：1) 动作电位的高频爆发；2) 神经元集群的超同步。当有足够的激活来招募周围的神经元时就会发生癫痫传播，引起周围抑制的丧失和癫痫活动通过局部皮质连接扩散到邻近区域，并通过长的关联途径（如胼胝体）扩散到更远的区域。而完整的超极化和抑制性神经元产生的周围抑制区域可阻止爆发活动的传播。
目前对于中枢神经系统异常引起的癫痫发作的具体机制仍不清楚，但与兴奋和抑制平衡破坏导致的病理过程有关。即细胞外离子稳态、改变能量代谢、受体功能或改变递质摄取过程改变导致皮层神经元同步爆发导致出现癫痫发作，而在此过程中异常的神经元网络的位置和功能可导致不同的癫痫表型。其中，某些形式的癫痫可由特定事件引起，如约50%的严重头部损伤患者可进展为癫痫，但在此前数月至数年时间内临床上可无明显症状，提示在最初受伤后存在“沉默期”——在此过程中神经网络随着时间的推移逐渐转变，抑制性中间神经元延迟坏死，或轴突侧支萌芽导致回路增强。
癫痫发作会引起影像学上的异常改变吗？
对于这个问题的答案，大家或许都能猜到。上文讲到，癫痫发作涉及神经元兴奋和抑制失衡，而在此过程中，神经元以及胶质细胞可能也会出现相应的缺血缺氧表现，严重时可导致影像学异常。
根据癫痫放电区域（局部）以及远隔区域，可将其影像学异常分为两大类（表3）。
表3 癫痫发作引起的局部和远隔部位异常影像学改变
图 癫痫持续状态患者右侧丘脑和海马MRI上异常信号
55岁男性因发热伴癫痫持续状态入院，头颅MRI可见右侧颞叶内侧有轻微的T2 高信号，累及海马并延伸至右侧丘脑，伴弥散受限，病灶无增强，可能与癫痫持续状态有关（Katramados A M, et al. Epilepsia, 2009, 50(2): 265-275.）。
MRI异常是因还是果？
对于临床过程中，癫痫发作后出现的影像学异常必须谨慎，需要识别其实由于癫痫活动本身的结果，还是发作的原因。
在病因的识别上，急性表现可能类似于肿瘤、中风或脑炎，需要进一步识别。除了上述描述的相关影像学异常，围发作期影像学变化随着时间的推移而演变，连续成像研究可以将这些发现的性质确定为围发作期，并且与其他过程无关。
对于急性缺血性卒中的鉴别，可进一步通过MRI和CTP等鉴别，帮助早期诊治——高灌注+T2高信号+扩散受限是卒中的特征；当存在低灌注时，在 MRI 或 CT 灌注研究中均未出现局灶性或侧向性平均通过时间减少，则提示是发作后状态而不是缺血。此外，不考虑血管区域的信号异常区域是发作期而非血管起源的另一个线索，血管造影有助于进一步鉴别。此外，结合临床和脑电有助于进一步鉴别。
总结
癫痫发作（尤其是持续状态）可导致颅内影像学异常，部分是因，部分是果，且容易与其他疾病混淆。因此在临床诊疗过程中需要引起重视，MRI等技术有助于进一步鉴别。
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