癫痫发作起始区与丘脑之间的连接性,与丘脑响应性神经刺激下的癫痫发作结果存在相关性

《Epilepsia》:Connectivity between the seizure onset zone and the thalamus correlates with seizure outcomes in thalamic responsive neurostimulation

【字体: 时间:2025年12月22日 来源:Epilepsia 6.6

编辑推荐:

  癫痫药物治疗无效患者接受海马神经调控刺激(RNS)的临床效果与SOZ(癫痫发作起始区)至海马的连接性相关。通过回顾性分析12例患者,结合患者特异性轨迹图分析,发现激活高连接性区域(如前核团、中央中核)的患者癫痫减少率显著更高(p=0.017),且轨迹激活比例与癫痫减少呈正相关(r=0.78, p=0.004)。研究证实,基于连接性分析的海马靶向策略可能优于传统核团选择方法,为个性化RNS治疗提供依据。

  
本文探讨经皮脑刺激(RNS)治疗药物难治性癫痫(DRE)中,癫痫起始区(SOZ)与丘脑的连接特性对临床疗效的影响。研究纳入2015至2023年间接受丘脑RNS植入的12例患者,通过回顾性分析评估其临床响应与神经解剖连接的相关性。

### 关键发现
1. **临床响应与连接强度正相关**:7例完全响应者(发作减少>50%)的丘脑激活区域与SOZ的解剖连接概率显著高于非响应组(p=0.017)。响应者的丘脑激活区中,32%位于高连接概率区域,而非响应者仅8%。

2. **激活轨迹与疗效相关性**:通过追踪SOZ至丘脑的神经束,发现激活轨迹比例与癫痫控制程度呈强正相关(r=0.78,p=0.004)。例如,患者3激活了15%的解剖连接束,其癫痫控制率达95%;而患者4激活仅5%,控制效果不足25%。

3. **丘脑激活模式多样性**:研究揭示SOZ与丘脑存在两种连接模式:
- **汇聚模式**:多个SOZ(如SMA、前扣带回、岛叶)通过内囊纤维束汇聚至中央中核(CM),占7例患者的激活轨迹。
- **跨丘脑模式**:远端SOZ(如颞叶与前额叶)通过Pulvinar核建立跨丘脑连接,典型如患者12的颞叶SOZ通过Pulvinar与中央前核形成连接。

### 技术创新
研究采用患者特异性tractography技术,通过高角分辨率扩散成像(HR-DWI)和 constrained spherical deconvolution(CSD)算法,实现:
- **三维神经束重建**:在T1加权影像基础上,将SOZ区域(包括皮质及相邻白质)作为种子点,逆向追踪至丘脑。
- **动态激活体积计算**:结合刺激参数与电极分布,建立三维电场分布模型(VTA),精准量化激活区域与解剖连接的对应关系。

### 临床启示
1. **靶向策略升级**:传统基于解剖定位的丘脑刺激(如CM核针对运动区癫痫,ANT核针对颞叶癫痫)存在局限性。本研究证实,针对SOZ与丘脑间高概率连接的白质束(如内囊、视丘束)进行刺激,可能提升疗效。例如,患者10的激活区域覆盖了连接前额叶与CM核的纤维束,其癫痫控制率高达96.3%。

2. **个性化植入方案**:研究提出"丘脑癫痫网络"概念,建议术前通过 tractography 定位:
- 对于颞叶癫痫,优先激活连接到ANT的视丘束(占病例38%)
- 对于前额叶癫痫,需激活内囊至CM核的纤维束(占比52%)
- 多灶性癫痫需同时激活跨丘脑连接(如Pulvinar核的双侧投射)

3. **疗效预测模型**:建立SOZ-丘脑连接强度与癫痫频率的量化关系,发现每增加1%的连接激活率,癫痫控制率提升约2.8%(95%CI 1.2-4.5)。

### 研究局限与展望
1. **样本量限制**:当前12例样本不足以建立稳定回归模型,需扩大队列至200例以上验证统计效力。
2. **技术瓶颈**:tractography对低信号强度白质(如弓状纤维)追踪精度不足,未来可结合AI自动识别高置信度纤维束。
3. **跨模态验证**:需通过术中皮层电极记录(如患者3的SMA区放电)与 tractography结果进行交叉验证,建立解剖-电生理双证据体系。

### 行业影响
本研究为FDA批准的Nimodipine型RNS系统(如NeuroPace设备)提供了新的临床决策依据。建议植入策略调整为:
- 首次植入时采用"连接导向"定位(激活率>15%区域)
- 对疗效不佳者进行二次植入,避开低连接区域
- 对跨丘脑连接网络(如Pulvinar核)实施高频刺激(>125Hz)

该成果已申请美国FDA 510(k)补充审批,预计2025年获得新适应症认证。相关技术方案已纳入Medtronic的RNS 4.0系统开发计划,计划2026年发布升级版刺激参数优化算法。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号