1. 引言
颞叶癫痫，作为最为常见的局灶癫痫，其耐药比例可达到70% [1]。迁延不愈的病程严重影响患者的生活质量，并引起许多合并症和猝死风险[2]。已经证明，在颞叶癫痫的病程中，认知、精神状态和社会适应行为的异常并不罕见，这些异常被称为癫痫的神经行为合并症[3]。这些严重影响生活质量的神经行为并发症是癫痫患者残疾的主要来源之一。所以，长期得不到控制的发作带来巨大的公共卫生问题，这些耐药性往往与异常的结构密切相关，例如海马硬化、皮质发育不良等。合并异常结构的耐药癫痫，可以通过手术或方式解决。然而，有一类特殊的颞叶癫痫，被称做磁共振阴性癫痫。这一类癫痫，在普通的成像难以发现异常改变，需要进一步的研究明确[4]。在成像方面，功能性磁共振成像在反映大脑活动模式差异的方面更为突出和一致，也许是研究网络变化的最佳方法[5]。而事实上，已经关于磁共振阴性的颞叶癫痫的多模态磁共振研究，发现其在灰质体积、白质纤维、皮层厚度、代谢变化、功能活动方面的不同[4]，而对于耐药的磁共振阴性癫痫颞叶癫痫患者，也已有研究表明了其与合并海马硬化的磁共振阴性颞叶癫痫患者之间的结构与功能的异同，提出了其在网络连接中的改变[6]。近年来，曾有相关的文献，关注了同为磁共振阴性的颞叶癫痫患者，以耐药性有无分为两组，发掘其大脑自发活动模式的不同[7]。这提示了我们，也许可以对于同为磁共振阴性的颞叶癫痫患者，行进一步的功能连接分析，不仅关注局部功能的改变，更加注重远隔脑区的功能连接改变，发掘大脑网络模式的异同。因此，本研究意图深入探索磁共振阴性颞叶癫痫患者中功能层面的变化，以耐药性的有无分为两组，并与对照组相比较，为临床可能的药物、手术或其他治疗方式提供靶点，发掘潜在的大脑功能活动异常，探索可能的病理生理机制，为临床提供更可靠的证据。
2. 研究对象与方法
2.1. 颞叶癫痫组
收集2024年5月至2024年8月于本院就诊的共32名颞叶癫痫患者。
2.1.1. 纳入标准
(1) 依据国际抗癫痫联盟标准诊断为颞叶癫痫患者；
(2) 脑电图有颞区或蝶骨电极痫样放电支持颞叶癫痫；
(3) 所有患者均行3.0T高分辨率磁共振平扫，由经验丰富的放射科医师进行综合评估，确认不存在潜在的致癫痫性结构异常；
(4) 药物难治性癫痫，定义为在两种或两种以上合适的抗癫痫发作药物治疗下，仍未能达到持续无发作，具体取决于患者的病情；药物反应性癫痫，接受当前抗癫痫发作药物方案的患者在三倍干预前最长间歇期或12个月内(以较长者为准)达到无癫痫发作的癫痫[8]。
2.1.2. 排除标准
(1) 患者有肿瘤、海马硬化等致癫痫性结构异常；
(2) 不能配合完成检查；
(3) 合并有其他神经精神系统疾病；
(4) 其他类型癫痫。
2.2. 造成对照组
2.2.1. 纳入标准
(1) 年龄在18至55岁之间；
(2) 常规颅脑磁共振检查正常；
(3) 无神经精神疾病史。
2.2.2. 排除标准
(1) 头颅磁共振检查存在结构异常；
(2) 不能配合检查；
(3) 慢性疾病史，如高血压、糖尿病、肝肾疾病等。
所有参与者均已充分了解本研究的目的和过程，自愿参与并签署了知情同意书。本研究遵循了伦理审查标准，并获得了相应的伦理批准。
2.3. 数据采集
静息态功能磁共振数据由3.0T磁共振扫描仪进行数据采集；受试者进入磁共振室前完成详细的健康筛查和安全检查，以排除任何可能影响成像数据质量的因素。扫描时受试者平躺在检查床上，使用泡沫软垫固定受试者的头部两侧，尽可能减少受试者头部的活动。检查前均给受试者佩戴耳塞减少磁共振扫描噪声对其影响，并要求受试者在检查过程中保持安静、闭眼，不要进行任何特定的思维活动或者进入入睡状态。为保障未来数据分析的准确性，所有MRI数据的采集过程皆在相同的环境条件下进行，排除由于设备或技术问题导致的影像伪影。扫描参数：重复时间(repetition time, TR) = 2000 ms。
2.4. 数据预处理
对于获得的数据，为了抵消癫痫偏侧的影响，在药物难治性和药物反应性组中，将右侧颞叶癫痫的功能像进行右向左的翻转，从而使所有颞叶癫痫的偏侧位于左侧，同时将相同比例的对照组进行翻转以进行平衡。使用dpabi (https://rfmri.org/dpabi)图像数据进行预处理。使用DPABI对静息态功能磁共振数据进行预处理，包括以下步骤：① 除去前10个时间点，使受试者适应磁共振扫描环境，信号达到平衡；② 时间层校正，确保所有体素的信号采集在同一时间水平上进行；③ 头动校正：将功能性时间序列重新对准到第一张图像进行运动校正。最大平移超过3 mm或旋转超过3˚的参与者被排除；④ 空间标准化，使受试者数据进行统一处理和统计分析；⑤ 空间平滑，使用4 mm全宽半高(FWHM)的各向同性高斯核进行空间平滑；⑥ 移除线性趋势，消除在扫描过程中由于机器过热、呼吸脉搏等影响因素导致的信号漂升；⑦ 去除噪声协变量，包括运动参数、脑白质信号、脑脊液搏动以及头动等噪声，降低由头部移动和非神经源信号波动引起的影响；⑧ 滤波，带通时间滤波(0.01~0.08 Hz)以去除低频漂移和生理高频噪声。
2.5. 统计分析
使用SPSS对人口统计学和临床特征进行统计描述性分析，以平均值表示。两组的测量数据包括年龄、性别、病程、和蒙特利尔认知评估量表(Montreal Cognitive Assessment, MoCA)评分，如果呈正态分布，则使用为多组间比较的单因素方差分析(ANOVA)。非正态分布的测量数据则通过Wilcoxon秩和检验进行分析。对于性别则以构成比的方式进行卡方检验。对于有差异的数据进行事后分析。P < 0.05的阈值被认为具有显著性。
首先使用DPABI对磁共振阴性颞叶癫痫患者组与正常对照组进行低频振幅(ALFF)指标的双样本t检验，以年龄、性别为协变量，使用GRF方法校正P值设置为体素水平P < 0.001，集群水平P < 0.05，双尾。随后，依据ALFF分析的结果，使用解剖学自动标记(Anatomical Automatic Labeling, AAL)模板，提取ALLF分析中显著差异脑区峰值坐标所在的AAL分区(双侧梭状回)及双侧海马体作为感兴趣区域，采用协方差分析(ANOVA)研究药物难治性癫痫组、药物反应性癫痫组和对照组三组间差异，以年龄、性别为协变量。使用GRF方法将ANCOVA的校正P值设置为P < 0.05 (体素水平P < 0.001，集群水平P < 0.05)。在ANCOVA之后，Bonferroni检验用于组对的比较后校正，校正后的Z图进行了GRF校正以校正体素的多重比较P < 0.05 (体素水平P < 0.001，簇水平P < 0.05)。对于事后分析中难治性和反应性组间有统计学差异的区域作为感兴趣区域，提取相关指标并与病程、MoCA评分进行双尾Pearson相关性分析，所获得结果校正为P < 0.05。
3. 结果
3.1. 人口统计学和临床特征
2名颞叶癫痫患者由于头动超过3 mm或3˚被剔除。所以在最终分析中包含30名患者(16名药物难治性患者与14名药物反应性的患者)和32名健康被试。患者组和健康被试组在性别上无显著的统计学差异。患者组和健康被试组在年龄上存在统计学差异，事后检验显示耐药组和对照组间存在差异(P = 0.013)。同样于认知评分(MOCA)上存在统计学差异，事后检验显示耐药组和对照组(P < 0.001)、反应组和对照组间存在差异(P < 0.001)。药物难治性患者与药物反应性患者间的病程无统计学差异。纳入本研究的被试人口统计学信息和临床信息，如表1所示。
Table 1. Demographic and clinical data of participants
表1. 参与者的人口统计学和临床数据
特征 |
耐药组(n = 16) |
良好组(n = 14) |
对照组(n = 32) |
P |
年龄(岁) |
36.2 |
37.8 |
26.4 |
0.006 |
性别(男/女) |
11/5 |
5/9 |
12/20 |
0.061 |
病程(年) |
7.47 |
4.5 |
/ |
0.239 |
偏侧(左/右) |
8/8 |
6/6 |
/ |
/ |
MoCA |
25.82 |
26.5 |
29.5 |
<0.001 |
注：P值为显著差异性水平。
3.2. 颞叶癫痫组与对照组的ALFF差异
使用双样本t检验比较两组之间ALFF的差异。如表2所示，ALFF值的显著组间差异主要分布在双侧梭状回，表现为癫痫组相比对照组ALFF值的升高。
Table 2. Brain regions that show significant differences in ALFF values according to t-test
表2. 根据t检验，大脑区域在ALFF值中表现出显着差异的脑区
峰值点脑区 |
大小(体素) |
MNI坐标 |
峰值点T值 |
X |
Y |
Z |
梭状回(右) |
65 |
33 |
−6 |
−33 |
4.83 |
梭状回(左) |
43 |
−21 |
−6 |
−42 |
5.23 |
注：P值为显著差异性水平，MNI为蒙特利尔标准空间。
3.3. 三组间的功能连接(Functional Connectivity, FC)分析
将双侧梭状回、海马体设为感兴趣区域进行与全脑体素的功能连接的协方差分析后，发现在右侧海马体(因为我们进行了右向左的翻转，因此为发作侧对侧)存在着功能连接的差异。
3.3.1. 三组间在右侧海马体的功能连接差异
使用ANOVA比较两组之间功能连接的差异。所以，三组间FC值的显著差异主要分布在左侧的中央前回和右侧的旁中央小叶。事后检验显示，药物难治性组与药物反应性组的组间差异主要在于左侧额中回、中央前回及右侧旁中央小叶的功能连接降低。药物难治性组与对照的组间差异主要在左侧楔前叶和右侧的中央前回。药物反应性组与对照组间未发现显著组间差异。如表3~5及图1~3所示。
Table 3. The three groups showed significant differences in voxel FC values between the right hippocampus and the whole brain regions according to ANOVA
表3. 根据ANOVA，三组在右侧海马体与全脑体素FC值中表现出显著差异的脑区
峰值点脑区 |
大小(体素) |
MNI坐标 |
峰值点F值 |
X |
Y |
Z |
中央前回(左) |
79 |
−21 |
−27 |
−54 |
13.3 |
旁中央小叶(右) |
129 |
6 |
−36 |
63 |
14.1 |
Table 4. The drug resistant group and the drug responsive group showed significant differences in the right hippocampus and whole brain voxel FC values in brain regions according to post hoc testing
表4. 根据事后检验，药物难治性组与药物反应性组在右侧海马体与全脑体素FC值中表现出显著差异的脑区
峰值点脑区 |
大小(体素) |
MNI坐标 |
峰值点值 |
X |
Y |
Z |
额中回(右) |
38 |
−18 |
−12 |
45 |
−4.15 |
中央前回(左) |
34 |
−27 |
−24 |
48 |
−3.72 |
旁中央小叶(右) |
27 |
6 |
−36 |
63 |
−3.81 |
Table 5. The drug resistant group and the control group showed significant differences in the right hippocampus and whole brain voxel FC values in brain regions according to post hoc testing
表5.根据事后检验，药物难治性组与对照组在右侧海马体与全脑体素FC值中表现出显著差异的脑区
峰值点脑区 |
大小(体素) |
MNI坐标 |
峰值点值 |
X |
Y |
Z |
楔前叶(左) |
323 |
−15 |
−27 |
−54 |
−4.81 |
中央前回(右) |
129 |
6 |
−54 |
66 |
−3.75 |
Figure 1. The three groups showed significant differences in voxel FC values between the right hippocampus and the whole brain regions according to ANOVA
图1. 根据ANOVA，三组在右侧海马体与全脑体素FC值中表现出显著差异的脑区
3.3.2. 相关性分析
改变的FC与药物难治性组或药物反应性组患者的任何其他临床特征之间没有其他显着相关性。
Figure 2. The drug resistant group and the drug responsive group showed significant differences in the right hippocampus and whole brain voxel FC values in brain regions according to post hoc testing
图2. 根据事后检验，药物难治性组与药物反应性组在右侧海马体与全脑体素FC值中表现出显著差异的脑区
Figure 3. The drug resistant group and the control group showed significant differences in the right hippocampus and whole brain voxel FC values in brain regions according to post hoc testing
图3. 根据事后检验，药物难治性组与对照组在右侧海马体与全脑体素FC值中表现出显著差异的脑区
4. 讨论
在研究中，我们以双侧梭状回、海马体作为感兴趣区域，分析了与全脑其他体素的功能连接，发现了与药物反应性组及对照组相比，药物难治性组在癫痫发作侧对侧的海马体与双侧大脑区域的显著功能连接减低。
海马，在颞叶癫痫的研究广泛受到关注[8]。在既往的文献系统评价中，描述了颞叶癫痫患者表现为同侧海马的网络内及网络间功能连接减低及对侧的功能连接增加，并考虑这可能是某种代偿机制[9]。但是我们发现药物难治性组与药物反应性组相比，对侧海马与双侧额叶的功能连接减低，这可能是难治性组独特的网络结构，抑或者是长期难以控制的发作所引起的功能连接异常，因此其深层次的病理生理机制需要进一步研究。与对照组相比，右侧海马不仅表现出与额叶的功能连接减低，还出现了与对侧楔前叶的功能连接降低。海马体和楔前叶目前均被广泛认为是默认模式网络的一部分[10]，那么可以说难治性组的默认模式网络内功能连接性降低，这个在药物反应性组没有体现出来，可能与患者迁延不愈的病程相关，也再次提醒可能把默认模式网络的关键枢纽作为可能的治疗靶点。同时我们研究说明，即使在没有明显结构异常时，癫痫发作偏侧依然存在着影响。未来的研究需要更详细地探索这些潜在的侧化差异，以及它们对认知和感觉处理的具体影响。对这些区别的深入理解有助于揭示海马在多种神经功能中的复杂作用。
5. 结论
目前的研究仍有一定的局限性，首先，纳入的样本量较少，其次，颞叶癫痫存在不同的类型，不同类型的颞叶癫痫对脑功能的影响可能是一个混杂因素。另外，数据是在没有同步脑电图的情况下获得的，无法评估癫痫发作间期放电的可能影响。在未来，我们计划采用更高分辨率的影像技术，将应用更先进的数据分析方法，更有效地处理和解释神经影像数据。此外，我们还计划扩大样本量，执行多中心分析，纳入更多的患者和健康对照组数据，这样可以提高研究的统计力和结果的普遍性。通过跨学科的合作，例如结合神经学、遗传学、生物信息学等多个领域的专家知识，我们可以从多个角度分析和理解磁共振阴性颞叶癫痫的复杂性，这将有助于发现新的治疗靶点，最终提高治疗效果和患者的生活质量。通过这些综合的方法，我们期望能够更全面地理解颞叶癫痫的病理机制，进而开发出更有效的预防和治疗策略。并通过多角度、多技术的研究方法将为未来的癫痫研究奠定基础、提供新思路。
NOTES
*第一作者。
#通讯作者。