多数病人的脑组织存在有病理改变，即所谓癫痫病灶。
在癫痫病灶中，神经病理改变主要为限局性硬化、限局性瘢痕(感染或外伤后)、脑膜粘连、新生物等导致局部脑组织崩解，供血障碍，神经细胞外液成分改变，组织结构发生紊乱，从而使细胞的生理功能、生物化学结构和等发生异常，给局部细胞电生理改变打下基础。
典型的大脑皮层癫痫病灶有中心区和环形中间带，代之以瘢痕组织和胶质细胞增生，已不具有神经的兴奋性，所以也没有电活动。环形中间带的神经细胞数目减少，并由于及代谢紊乱而发生变性，具有过度兴奋性，有异常的电活动，是引起癫痫放电的区域。其异常放电通过周围正常脑组织而传播，这就构成了癫痫发作的病理基础。
癫痫的诊断并不困难，主要依据以下几个方面：
1.准确、清晰的病史和完整的体格及检查。
2.脑电图：发作期脑电图是很有价值的一项辅助检查。癫痫在发作时均伴有脑部痫样放电，在脑电图上出现棘波、尖波、棘慢波及多棘慢波。但由于目前临床上所使用的常规头皮脑电图不一定都能记录到，所以在发作间期即便结合诱发试验，24小时连续描记等，其总的阳性率也只占80%～90%，临床上诊断不能单依据脑电图，而一定要结合病史、体征和其他方面的内容进行综合分析，脑电图即便呈阴性也不能否认癫痫，当没有临床表现而脑电图呈阳性者也是不能确诊的。只要临床表现是典型的，一般都可予以确诊，同时注意加强对脑电图的检查。
3.影像学检查：如CT、MRI。
4.抗癫痫的效应：一般情况下，如果临床诊断正确，选择药物准确，使用剂量合适，服用方法合适，都将取得满意的效果，那么从一定的意义上讲，药物的效果也是判定诊断正确与否的一个重要方面。
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