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文献解读丨迷走神经刺激对难治性癫痫患者自发性脑活动的功能磁共振研究

2022-03-13作者:论坛报沐雨资讯
非原创 迷走神经

作者:首都医科大学宣武医院 朱晋 


背景介绍

背景:迷走神经刺激(Vagal nerve stimulation,VNS)是一种有效和应用广泛的神经调控技术,可以用于不适合切除性手术治疗的药物难治性癫痫(drug-resistant epilepsy, DRE)。VNS于1997年被FDA批准用于≥12岁的癫痫患者,2017年扩大至≥4岁的患者。然而,VNS减少癫痫发作的机制仍然不明确,目前还缺少手术的疗效预测标准。静息状态功能磁共振成像(resting-state functional MRI,rs-fMRI)根据不同脑区的血氧水平依赖性信号衡量自发性脑活动。观察指标包括局部一致性(regional homogeneity,ReHo)、低频振幅(lamplitude of low frequency fluctuation,ALFF)、分数低频振幅(fractional amplitude of low frequency fluctuation,fALFF)和功能连接(functional connectivity,FC)等。

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方法与结果

1. 患者临床特征

纳入8例健康人(4男4女,29 ± 2.55岁)和15例DRE患者(12男3女,19.07 ± 12.47 岁)。根据国际癫痫分类,患者的主要发作类型为(局限性发作9人,全面性发作5人,未知类型1人)。

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2. fALFF在体素水平的改变

收集HCs和DRE患者术前3天和术后3个月的fALFF数据。独立样本t检验比较健康人(HCs)和患者手术前(EP-pre)前的数据,配对样本t检验比较患者手术前(EP-pre)和手术后(EP-post)后的数据。有显著差异的脑区在标准脑模板上分别进行切片和皮层可视化(p<0.01,FDR校正)。


与HCs组相比,EP-pre组fALFF在左额上回背外侧、右前扣带回、右额上回内侧、右额下回三角部、左扣带回中部、左额中回眶部、左豆状核/壳核、右直回和左枕上回明显减低;EP-pre组fALFF在右中央前回和右中央后回明显增加。与EP-pre组相比,EP-post组的fALFF在右侧小脑上部、左侧小脑上部、左侧扣带回中部、右侧扣带回中部和左侧楔叶的明显增加;EP-post组的fALFF在左额下回三角部、左额中回、左岛叶、左扣带回前部、左额上回内侧和左中央前回明显减少。


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3.fALFF和ReHo在ROI水平的改变

独立样本t检验比较HCs组与EP-pre组的数据,配对样本t检验比较EP-pre和EP-post组的数据。差异显著的脑区在标准脑模板上显示(p<0.01,FDR校正)。


与HCs相比,EP-pre组的fALFF在右尾状核明显减低,ReHo在右侧缘上回、右侧楔前回和右侧颞中回明显减低(图2A-B)。与EP-pre组相比,EP-post组的fALFF值在右侧嗅皮质和右侧直回明显增加,ReHo在右侧颞上回明显增加(图2C-D)。

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图片


4.fALFF/ReHo差值与发作改善率的相关性

根据90个感兴趣区(ROI)的fALFF和ReHo值在手术前后的差异,采用Pearson相关分析探索改变值与发作改善率的相关性。结果显示右侧颞上回的ReHo增加与发作改善率呈正相关(P=0.0443)(图3A),右侧颞中回的ReHo增加与癫痫发作改善率也呈正相关(P=0.0073)(图3B)。然而,EP-pre异常的Falff/ReHo值与改善率之间没有显著相关性。


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结论

1.通过对比患者手术前后核磁的数据,发现患者手术3个月后额叶、岛叶、扣带回前部、中央前回等部位的fALFF/ReHo降低,楔叶、颞叶、中央前回、扣带回中部和小脑的fALFF/ReHo增加。VNS可以下调岛叶和新皮质(感觉运动皮层、枕叶皮层、顶叶皮质)的活性,从而促进这些脑区功能的恢复。然而,结果中额叶和扣带回前部活性的持续下降,可能提示短期的VNS还不足以引起这些区域的明显变化。


2.颞上回和颞中回与发作改善率的相关性分析结果说明颞叶参与了VNS抑制DRE的机制,支持了颞叶癫痫同样属于VNS的治疗范围。此外,VNS后中央前回和小脑的功能活跃也为经颅磁刺激(中央前回为靶点)和小脑电刺激(小脑为靶点)治疗DRE的机制提供了初步的依据。


来源:宣武医院功能神经外科

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