编辑推荐:
癫痫准确诊断及耐药预测存在挑战,传统 EEG 和生物标志物如 IEDs 有局限。本研究分析 1159 例 EEG,发现阵发性慢波事件(PSWEs)在癫痫尤其局灶性及耐药患者中更频发,或可作为癫痫诊断及疗效预测的无创生物标志物。
癫痫,这种古老而复杂的神经系统疾病,至今仍困扰着全球约 7000 万患者。对于医生来说,准确诊断癫痫并预测哪些患者可能发展为耐药性癫痫(DRE),一直是临床实践中的重大挑战。传统上,癫痫的诊断高度依赖患者病史和脑电图(EEG),但许多癫痫患者的常规 EEG 结果往往显示正常,而传统生物标志物如发作间期癫痫样放电(IEDs)在短时间记录中检出率低,且容易受主观判读影响。此外,约 30% 的癫痫患者会发展为耐药性癫痫,需要更早期的预测指标来指导治疗策略。在这样的背景下,寻找一种客观、可量化的生物标志物,成为提升癫痫诊疗水平的关键。
为了攻克这些难题,来自加拿大、德国等研究机构的科研团队开展了一项具有突破性的研究。该研究以 “Paroxysmal cortical slowing linked to drug-resistant epilepsy” 为题发表在《eBioMedicine》上,通过分析大规模 EEG 数据集,探索阵发性慢波事件(PSWEs)作为癫痫及耐药性生物标志物的潜力。PSWEs 定义为 EEG 中中位功率频率(MPF)低于 6 Hz 且持续≥5 秒的片段,此前有研究提示其可能与癫痫相关,但缺乏大样本验证。
研究主要采用了以下关键技术方法:首先利用美国天普大学(Temple University)的 EEG 开源数据库(TUH EEG corpus)进行探索性分析,该队列包含 1064 名参与者,分为癫痫组(903 例)和非癫痫组(161 例);随后使用德国波恩大学(University Hospital Bonn)的独立队列进行验证,包括 51 例药物应答患者和 44 例 DRE 患者。研究通过自然语言处理(NLP)技术从临床报告中提取关键信息,并运用独立成分分析(ICA)等方法对 EEG 数据进行预处理和 PSWEs 检测。统计分析则采用了 Mann-Whitney U 检验、逻辑回归及受试者工作特征曲线(ROC)等。
研究结果
1. PSWEs 在癫痫患者中更普遍且持续时间更长
探索性分析显示,癫痫组中 PSWEs 持续时间占比显著高于非癫痫组(P<0.0001)。按病因和 EEG 定位分析发现,结构性病因和局灶性癫痫患者的 PSWEs 持续时间最长,尤其是颞叶受累者(P=0.005)。耐药性癫痫患者的 PSWEs 持续时间也显著延长(P=0.005),逻辑回归显示其耐药风险增加 1.9 倍(95% CI 1.2–2.9)。验证队列结果一致,DRE 患者的 PSWEs 持续时间显著长于药物应答者(P<0.0001,AUC=0.829),且基于探索队列确定的阈值,PSWEs 延长与 DRE 风险升高 5.14 倍相关(95% CI 2.1–12.3)。
2. PSWEs 与手术预后相关
对手术患者的分析表明,术后癫痫未缓解者(Engel IB-IV 级,13 例)的术前 PSWEs 持续时间显著长于缓解者(Engel IA 级,24 例,P=0.038),提示 PSWEs 可能预测手术效果。
3. 抗癫痫药物(ASMs)与 PSWEs 的关系
使用≥3 种 ASMs 的患者 PSWEs 持续时间长于未治疗者(P=0.016),但与使用 1-2 种 ASMs 者无显著差异。卡马西平单药治疗患者的 PSWEs 持续时间显著长于左乙拉西坦或苯妥英钠治疗者,这可能与卡马西平常用于局灶性癫痫(如颞叶癫痫)的治疗策略相关,而非药物直接作用。
4. PSWEs 的空间分布与脑网络异常
地形学分析显示,癫痫患者在额颞顶区多个通道的 PSWEs 持续时间更长,提示这些区域的脑网络活动异常与癫痫密切相关。
研究结论与意义
这项涵盖 1159 例 EEG 的多中心研究首次系统证实,PSWEs 在癫痫患者中普遍存在,尤其在局灶性、颞叶癫痫及耐药性患者中更为突出,且与手术预后相关。PSWEs 作为一种可通过常规 EEG 自动检测的量化指标,具有无创、易获取的优势,有望弥补传统诊断方法的不足,成为癫痫诊断、耐药预测及疗效评估的新型生物标志物。未来若将 PSWEs 分析整合到临床 EEG 解读中,可能实现癫痫的早期精准诊断,指导个体化治疗方案的制定,改善患者长期预后。
当然,研究也存在一定局限性,如 TUH 队列中病因和用药信息的不完整可能影响分析准确性,PSWEs 的病理生理机制仍需进一步研究。但总体而言,该研究为癫痫诊疗领域开辟了新方向,为开发基于 EEG 的自动化诊断工具奠定了基础,具有重要的临床转化价值。