特发性全面性癫痫患者大脑结构异常改变的MRI研究

目的基于深度学习脑龄预测方法和FreeSurfer图像分析软件, 探讨特发性全面性癫痫(IGE)患者大脑形态结构的异常改变。方法回顾性病例对照研究。纳入2020年1月—2021年12月山东省立医院及寿光市人民医院神经内科确诊的144例IGE患者。其中男84例、女60例, 年龄10~70岁。基于公共脑成像数据库(人类连接组项目、中国人类连接组项目)建立正常人脑T1加权像(T1WI)MRI训练深度学习脑龄预测模型, 并输入脑皮质及脑白质脑图。将IGE患者T1WI MRI输入脑龄预测模型, 获取预测脑龄。将27例未经治疗的早期IGE患者设为观察组, 男18例、女9例, 年龄(16.1±3.2)岁;招募与观察组年龄、性别匹配的29名健康志愿者作为对照组, 男19例、女10例, 年龄(16.4±4.5)岁, 均行MR检查。观察项目:(1)比较IGE患者不同年龄段(10~20岁、>20~30岁、>30~40岁、>40~50岁、>50~60岁、>60~70岁)大脑的预测年龄与实际年龄的差异。(2)利用FreeSurfer软件, 分析和比较观察组与对照组大脑皮质体积、厚度和表面积, 以及局部形态的差异。结果 (1)IGE患者的不同年龄段中, 除>30~40岁外(t=-1.58, P=0.138), 脑龄预测值均大于实际年龄, 差异均有统计学意义(P值均<0.05)。(2)观察组与对照组的年龄、性别、教育程度等基线资料差异均无统计学意义(P值均>0.05)。与对照组比较, 观察组大脑左、右半球皮质厚度略变薄, 差异有统计学意义(t=3.91、3.40, P值均<0.01);2组大脑半球皮质体积、表面积无明显变化, 差异均无统计学意义(P值均>0.05)。与对照组相比, 观察组脑区中右侧眶额皮质体积增大, 无脑区皮质体积减小;右侧中央后回、左侧中央沟附近中央后回、右侧舌回后部分、左侧舌回及楔叶的皮质厚度均增加, 右侧中央前回、双侧额上回(背侧)、右侧内嗅皮质的皮质厚度均减小;右侧海马旁回的皮质表面积增大, 无脑区的皮质表面积减小。观察组左、右侧苍白球及右侧丘脑体积较对照组缩小, 差异均有统计学意义(t=4.01、4.23、2.12, P值均<0.05)。2组左侧丘脑及双侧尾状核、壳核、海马及杏仁核体积比较, 差异均无统计学意义(P值均>0.05)。结论 IGE患者在多个年龄段其脑结构都会发生异常改变。早期IGE患者的大脑皮质及皮质下核团仅发生细微结构的异常改变。