磁共振成像检测颞叶癫痫患者不同脑区脑白质纤维束FA、MD值及分析皮层厚度与认知功能的相关性*

陈明磊，陈海云，林兆信，李志伟，覃群

(1.三亚中心医院 & 海南省第三人民医院 神经内科，海南 三亚 572000；2.三亚中心医院 & 海南省第三人民医院 放射科，海南 三亚 572000)

颞叶癫痫(temporal lobe epilepsy，TLE)是以反复发作为特征的慢性疾病，是癫痫常见的一种类型，并且与广泛的认知功能损伤有关，患者在注意力、记忆力和语言等方面可能随着癫痫的反复发作而持续恶化[1-2]。既往认为TLE是海马疾病，但现在认为TLE是一种网络疾病，与多种皮质和皮质下结构的损伤有关，而不仅仅是颞叶损伤[3]。磁共振成像检查能够精确反映颞叶癫痫患者脑组织的结构变化，且弥散张量成像(diffusion tensor imaging，DTI)是现在唯一可无创探测脑组织微观结构和脑白质微观解剖结构的工具。DTI可量化水分子的扩散特性以及生物组织中各向异性(fractional anisotropy，FA)的程度和方向，平均扩散率(mean diffusion，MD)和FA值等指标可量化评估神经纤维损伤程度[4-5]，利用影像对皮层厚度的测量为评估癫痫患者脑组织皮层改变提供了方法。本研究以收治的颞叶癫痫患者作为研究对象，分析其认知功能损伤与磁共振弥散张量成像和皮层厚度之间的关系。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选取2019年1月—2020年12月收治的左侧颞叶癫痫患者32例作为癫痫组，32例患者中，男21例、女11例，年龄24～55岁、平均(33.15±4.10)岁，病程3月～6年、平均(2.5±1.03)年；另选取同期健康体检者32例为对照组，男18例、女14例，年龄22-56岁、平均(32.30±3.85)岁，无癫痫病史以及癫痫家族遗传史，均为右利手。两组被检者的性别比、年龄等一般资料对比差异均无统计学意义(P>0.05)，学历及受教育程度相匹配。本研究内容已获得医院医学伦理委员会批准，且两组被检者均自愿参与本研究并签署知情同意书。纳入标准：(1)癫痫发作类型与临床症状符合2017年国际抗癫痫联盟(ILAE)的诊断和分类标准[6]；(2)患者的脑电图显示异常放电起源于颞部；(3)病情稳定，患者知情并配合，能耐受多种影像检查；(4)右利手。排除标准：(1)非药物难治性颞叶癫痫或无病理证实；(2)患者不配合或不耐受MRI检查；(3)除颞叶癫痫外，患有其他严重可能影响脑结构的中枢神经系统疾病。

1.2 观察指标

1.2.1MMSE评分 采用简易精神状态检查量表(mini-mental state examination，MMSE)对两组受试对象的认知功能进行评估，该量表总共有30项内容7个维度[定向力(10分)，语言即刻记忆(3分)，注意力和计算力(5分)，延迟记忆(3分)，命名(2分)，语言复述、理解和表达(6分)，视空间(1分)]，总分30分，临界值为17～24分，低于临界值说明被检者存在认知功能障碍[6]。

1.2.2MRI检查 磁共振(magnetic resonance imaging, MRI)数据采集均在三亚中心医院放射科磁共振室完成，采用德国西门子公司symphony syngo 1.5T磁共振成像系统对2组被检者进行MRI检查。常规固定头部，进行轴位序列扫描，扫描序列主要有：横轴位自旋回波T1WI序列、冠状位液体抑制反转恢复T2WI序列与快速自旋回波T2WI序列。

1.2.3DTI检查 采用快速自回旋波序列、单次激发平面回波，层厚1 mm，b值为1 000 s/mm2，矩阵128 mm×128 mm。采用配套工作站的西门子后处理软件进行DTI图像处理，同样获取彩色纤维束重建三维图。

1.2.4图像处理 将两组被检者的数据导入西门子公司磁共振扫描仪syngo MR工作站进行测量与分析，最终获得平均扩散率与各向异性参数图像。在b为0 m2/s时的图像中选取感兴趣区(均为圆形)，每个感兴趣区均为 20 mm2，分别对各感兴趣区中各个像素点MD值与部分FA值进行测量。

1.2.5皮层厚度 数据由syngo MR工作站进行测量，应用工作站自带软件进行后处理，对每例数据的不同脑皮层均通过distance工具计算得到对应的皮层厚度。

1.3 统计学分析

2 结果

2.1 一般资料

结果显示，两组被检者年龄、性别、吸烟史、饮酒史及是否存在睡眠障碍等一般资料比较，差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。见表1。

表1 两组被检者一般资料比较

2.2 MMSE评分

两组被检者MMSE评分比较，癫痫组7个维度评分(定向力，语言即刻记忆，注意力和计算力，延迟记忆，命名，语言复述、理解和表达，视空间)均低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 两组被检者MMSE评分结果比较

2.3 脑白质纤维束FA值

两组被检者不同部位脑白质纤维束FA值比较，癫痫组左侧扣带回FA值低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表3 两组被检者不同部位脑白质纤维束FA值比较

2.4 脑白质纤维束MD值

两组被检者不同部位脑白质纤维束MD值比较，癫痫组双侧海马、双侧扣带回、穹隆、左侧钩回、双侧外囊MD值均高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表4。

表4 两组被检者不同部位脑白质纤维束MD值比较

2.5 皮层厚度

癫痫组患者的左侧颞下回、左侧楔前叶及左侧扣带回皮层变薄，均薄于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表5。

表5 两组被检者不同部位皮层厚度比较

2.6 癫痫组认知功能和皮层厚度的相关性分析

癫痫组认知功能和皮层厚度的相关性分析结果显示，癫痫组患者左侧楔前叶厚度和定向力、视空间呈正相关关系，差异有统计学意义(P<0.05)，左侧颞下回厚度和延迟回忆呈正相关关系，差异有统计学意义(P<0.05)。见表6。

表6 癫痫组患者的认知功能和皮层厚度的相关性

3 讨论

癫痫是神经科常见的一种慢性疾病，以反复发作为特征。颞叶癫痫是局灶性癫痫的最常见形式，通常伴有内侧颞叶硬化，海马、杏仁核和内嗅皮层的特定病变，其特征在于特定的神经元丢失和神经胶质增生。在癫痫患者的评估和治疗方面，影像学检查至关重要[7]。磁共振弥散加权成像能通过影像重建了解癫痫患者神经纤维束走行及变化情况，且可以通过磁共振成像计算脑皮质厚度，评估癫痫患者皮层厚度，在本项目研究中探寻病情演变和影像学改变相关性。

MMSE是临床中最常用的评估认知能力的量表，该评估方法简便易行，可直接了解癫痫患者是否存在认知功能障碍及严重程度。本研究发现，颞叶癫痫的部分患者更容易出现认知功能障碍，包括定向力、语言即刻记忆、注意力和计算力、延迟记忆、命名、语言复述、理解和表达、视空间，提示颞叶癫痫患者存在广泛的认知功能障碍。以上研究结果认知功能障碍涉及额叶、颞叶及顶叶等多个脑区，与既往的研究结果一致[8]，提示癫痫患者存在广泛脑网络结构和功能的损伤，可能与颞叶起源的痫性放电通过白质联络纤维扩散至其他脑区有关。通过神经心理测定和认知功能的研究发现[9]，癫痫患者额颞叶的皮质之间神经纤维束异常连接以及额叶皮层和皮层下灰质体积减少都与认知功能的改变密切相关。本研究发现，癫痫同侧扣带回FA值降低，双侧海马、双侧扣带回、穹隆、左侧钩回、双侧外囊MD值增高。既往研究指出颞叶癫痫患者杏仁核、海马、内囊、外囊、豆状核、小脑、丘脑、胼胝体、上纵束、下纵束、钩束、穹窿、扣带回及前颞叶均表现出FA值降低[10]。已有研究证实癫痫发作会导致白质完整性受损，髓鞘形成延迟和纤维组织异常，导致白质微结构破坏，影响神经纤维束完整性[11]。因此DTI可作为评价癫痫患者的病情演变的重要影像学检查技术。在癫痫患者皮层厚度的分析中发现，癫痫患者左侧颞下回、左侧楔前叶、左侧扣带颞叶回3个脑区的皮层明显变薄。皮层变薄的可能原因是癫痫发作后的造成的兴奋性以及毒性反应，继发的神经元丢失，以及神经元丢失后继发的胶质增生等因素有关[12-13]。由于研究时间限制，未对癫痫发作持续时间、皮层厚度改变和癫痫发作之间的关系进行进一步的阐述，尚需进一步研究证实。本研究发现左侧楔前叶和定向力、视空间呈正相关，左侧颞下回和延迟回忆呈正相关关系。楔前叶与情景记忆、视空间、自我先关的信息处理等高级认知功能相关，颞下回主要与视觉信息处理[14-15]。既往研究证明，区域性皮质变薄及萎缩与认知功能下降之间存在关系，与认知相关的皮层区域主要位于岛叶、额回上部和颞叶内侧[16]。颞叶癫痫患者皮层出现显著退化，且左侧受损更为严重，发现感觉运动皮层和其他部位白质神经纤维束连接明显减少，认知和语言功能受到影响。皮层厚度发育异常可能是神经心理功能障碍的标志，且皮层厚度的差异往往和癫痫持续时间具有相关性[17]。但皮层变薄和癫痫发作之间的因果关系学尚不明确，皮层变薄是否为神经系统疾病的潜在危险因素尚不清楚，有待进一步研究证实。

综上所述，左侧颞叶癫痫患者存在一定程度的认知功能障碍、神经纤维束的改变和皮层厚度改变，且认知功能障碍和皮层厚度改变存在紧密的联系，通过DTI和皮层厚度测定可评估神经纤维束损伤情况，同时也可以有效评估癫痫患者神经脑组织受损情况，对临床工作有较好的指导意义，值得临床推广。