术前功能连接网络强度预测颞叶癫痫手术疗效:基于静息态EEG的神经网络研究

【字体: 时间:2025年08月22日 来源:Clinical Nutrition 7.4

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  本研究针对30%颞叶癫痫(TLE)患者术后仍发作的临床难题,通过分析28例单侧TLE患者术前静息态EEG功能连接网络,发现强连接网络(尤其患侧半球内及跨半球连接)与术后无发作显著相关(P=0.02),预测准确率达75%(AUC=0.77),为术前评估提供了非侵入性新指标。

  

颞叶癫痫(TLE)作为成人最常见的癫痫类型,约13-36%患者对药物治疗无反应。虽然前颞叶切除术和激光间质热疗(LITT)能使70%患者获得发作自由,但仍有30%术后持续发作。传统评估指标如海马硬化、PET低代谢等存在明显局限性,这促使研究者探索更精准的预测工具。近年研究逐渐揭示癫痫本质是神经网络障碍,但既往功能连接研究多依赖颅内电极或复杂算法,临床推广困难。

美国加州大学欧文分校Brian C. Jung团队创新性地利用常规 scalp EEG(头皮脑电图)开展研究,通过对28例单侧TLE患者(15例术后无发作SF,13例未缓解nSF)的静息态EEG分析,发现术前功能连接强度与手术预后存在显著关联。研究采用交叉相关分析计算电极对间功能连接,通过置换检验确定显著性连接,并引入图论指标量化网络特性。

3.1 患者临床特征

队列中73%存在海马硬化,93%显示前颞叶PET低代谢,两组基线特征无统计学差异。值得注意的是,颅内EEG监测中nSF组捕获更多发作(P=0.02),暗示潜在网络差异。

3.2 功能连接网络差异

SF组整体连接强度Sn显著更高(P=0.017),尤其在T50=0.12阈值下预测准确率达75%。最具说服力的是,连接强度前五名患者均属SF组(P=0.03),且这些患者临床特征高度异质,凸显功能连接的独立预测价值。

3.3 网络拓扑特征

差异最显著的是患侧半球内连接(P=0.02)和跨半球连接(P=0.02),而健侧半球内连接无差异(P=0.17)。节点中心性分析显示双侧额叶、患侧顶叶及中颞区差异显著(FDR校正P<0.04),全局效率指标也支持SF组网络更优(P=0.02)。

3.4 预测模型优化

将功能连接指标纳入临床变量模型后,预测准确率从66.7%提升至81.5%,AIC值从44.6降至37.1(P=0.002)。采用更高阈值T87=0.19时,模型性能进一步提升(AIC=33.5, P=0.0003)。

讨论部分深入探讨了三种可能机制:保护性网络假说认为强连接可能通过增强抑制发挥作用;疾病异质性假说指出nSF组可能属于特殊亚型;疾病进展假说则联系到TLE患者常见的进行性皮层萎缩。研究创新点在于证明常规EEG中"看似正常"的脑电片段蕴含关键预后信息,且分析方法易于临床转化。

该研究的临床意义在于:首次证实非侵入性EEG功能连接可独立预测手术预后,为术前咨询提供客观依据;方法学上采用简单可靠的交叉相关分析,相比机器学习更易推广;理论层面强化了"癫痫是网络障碍"的现代观点。局限性包括样本量较小、未分析睡眠EEG等。未来研究可结合多模态影像、延长EEG监测时间以捕捉网络动态变化,并探索功能连接与认知预后的关联。这项发表于《Clinical Nutrition》的成果为精准癫痫外科开辟了新思路。

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