使用AID-HS技术对内侧颞叶癫痫患者海马亚区的体积进行定量测量：其与组织病理学的相关性研究

《Journal of Clinical Neuroscience》：Quantitative hippocampal subfield volumetry using AID-HS in mesial temporal lobe epilepsy: correlation with histopathology

　　

阮杜宏（Nguyen Duy Hung）|阮秋明招（Nguyen Thu Minh Chau）|陈定范（Tran Dinh Van）|王金甘（Vuong Kim Ngan）

越南河内医科大学放射科

摘要

目的

本研究旨在评估AID-HS工具在表征海马亚区体积模式和区分海马硬化（HS）亚型方面的诊断准确性，以组织病理学作为内侧颞叶癫痫（mTLE）的参考标准。

方法

30名接受手术治疗的mTLE患者接受了3.0 T MRI检查。使用自动化AID-HS工具进行亚区体积分析。海马亚区的体积数据被用于比较典型HS类型1与非典型HS类型（包括HS类型2和3），并依据2013年国际抗癫痫联盟（ILAE）的组织病理学标准进行验证。硬化海马的亚区根据不对称指数被分类为体积减少或体积保持。

结果

HS类型1占多数，占病例的83.3%。在体积比较中，典型HS类型1的CA2和CA3区域体积减少的情况比非典型HS更常见，且MRI检测到的CA2、CA3和CA4区域的体积减少与组织病理学上的硬化显著相关（p < 0.01）。AID-HS在区分HS亚型方面的诊断准确性表现良好，AUC值介于0.73至0.83之间。其中CA3亚区的准确性最高，AUC为0.83，敏感性为100%。

结论

AID-HS工具可为HS的亚型评估提供定量支持。

引言

内侧颞叶癫痫（mTLE）是最常见的局灶性癫痫综合征之一，常伴有药物耐药性[1]。Engel等人报告称，mTLE是临床实践中最常见的癫痫亚型，其中最常观察到的结构异常是海马硬化（HS）[2]。Wiebe等人证明，手术治疗比长期药物治疗效果更好，手术组中有58%的患者在一年内实现了无发作，而仅接受抗癫痫药物治疗的组中这一比例为8%[1]。因此，准确评估海马病理学状况并确定合适的手术时机对于管理药物耐药的mTLE至关重要。

从组织病理学角度来看，HS并非一种均匀的病理过程，而是表现出多种神经元损伤和丢失的模式[3]。国际抗癫痫联盟（ILAE）的共识分类系统根据CA1–CA4亚区内的神经元丢失和胶质增生模式对HS进行分类。该系统包括HS类型1（主要影响CA1和CA4）、HS类型2（主要影响CA1）、HS类型3（主要影响CA4）以及无HS组[4]。HS类型1是最常见的亚型，被认为是典型模式，而HS类型2和3则被视为非典型变异[3]。多项研究表明，HS类型1通常与更好的术后癫痫控制结果相关[5]。因此，影像学与组织病理学之间的关联在术前评估中起着核心作用，有助于准确检测结构病变和确定癫痫灶的位置。在伴有HS的mTLE术前评估中，磁共振成像（MRI）是识别结构异常的主要手段。MRI的两个经典特征是海马萎缩和T2加权或FLAIR序列上的信号强度增加[3]。然而，海马萎缩的视觉评估高度依赖于读者的经验和结构异常的程度。多项研究显示，最初在MRI上被诊断为非HS的病例中有8–69%在组织病理学检查中被证实为HS[6]。这表明，轻度或非典型的HS病例可能在定性MRI评估中被忽略，从而可能延迟手术时机并影响术后结果，因此强调了定量评估方法的必要性。

海马分割是从定性评估转向定量评估的关键步骤。已经开发并验证了许多自动海马分割技术，其中一些技术的结果与专家手动分割的结果相当，具有可比的评分者间变异性。这些进展为将定量海马指标常规应用于临床实践铺平了道路。

近年来，自动化工具已从独立的分割程序（如FreeSurfer）发展到专门用于检测和表征HS的集成“量化-分类”流程（如AID-HS）[7]。FreeSurfer是一个开源软件套件，可用于从T1加权MRI图像进行大脑结构分析；然而，由于它主要依赖于全体素体积测量，在检测海马萎缩的局灶性模式方面存在局限性[8]。AID-HS采用更先进的方法，利用HippUnfold从T1加权MRI中提取海马形态学特征，然后与年龄和性别调整后的正常生长图表进行比较，以评估结构不对称性[9]。先前的研究表明，即使在定性MRI评估中不明显的HS病例，AID-HS也能以高效率检测和定位病变[9]。

尽管AID-HS和HippUnfold已被用于HS的检测和定位，但之前的研究尚未系统地评估整个流程根据ILAE组织病理学亚型对病变进行分类的能力，特别是与术后组织病理学的金标准进行直接比较[9]。此外，该工具在现实临床环境中的表现——其中MRI采集协议、患者群体特征和组织病理学处理的差异可能影响结果——尚未得到全面评估。

为填补这一空白，本研究旨在评估AID-HS软件在分析越南杜克大学医院接受手术治疗的颞叶癫痫患者海马病变方面的诊断准确性。将AID-HS生成的结果与根据国际抗癫痫联盟（ILAE）指南进行的组织病理学分类进行比较，以明确该工具在常规实践中评估和分类海马病变的临床效用。

章节片段

研究设计和研究队列

这项回顾性-前瞻性诊断研究旨在评估AID-HS在分类接受手术治疗的mTLE患者HS亚型方面的诊断准确性。在本研究中，AID-HS流程生成的输出被视为索引测试，而根据国际抗癫痫联盟（ILAE）共识标准进行的术后组织病理学分类作为参考标准[10]。

该研究在

研究人群的基线特征

研究包括30名伴有HS的颞叶癫痫患者，这些患者均需接受手术治疗。队列的平均年龄为22.4 ± 9.0岁。其中19名为男性（63.3%），11名为女性（36.7%）。HS在两侧半球中的分布相对均匀，左侧16例（53.3%），右侧14例（46.7%）。

根据国际抗癫痫联盟（ILAE）的共识标准进行的组织病理学分类显示...

讨论

本研究通过将AID-HS软件的定量海马分析结果与接受手术治疗的颞叶癫痫患者的组织病理学发现直接比较，评估了其诊断准确性。结果表明，AID-HS得出的海马亚区体积指标（尤其是CA2-CA4区域）能够以良好的准确性反映组织病理学损伤模式。

局限性

本研究存在几个局限性。首先，样本量相对较小，HS亚型的分布不均衡，尤其是HS类型2-3的病例数量较少。由于非典型HS亚组只有5例，因此特异性和AUC的估计值不稳定，且对分类的微小变化非常敏感。例如，单个病例的错误分类可能会显著改变报告的性能指标。因此，这些发现应...

结论

研究表明，AID-HS软件可以支持mTLE患者HS的亚型特征分析，其诊断准确性中等，这一结论基于与组织病理学发现的直接比较。AID-HS得出的海马亚区体积指标（尤其是CA2、CA3和CA4区域）与HS内的组织病理学模式相关，而CA1亚区的区分价值在本次研究中较为有限。

伦理声明

本研究已按照当地法规获得伦理批准。

AI披露

作者对内容负全责。

CRediT作者贡献声明

阮杜宏： 阮秋明招： 陈定范： 监督、方法学、数据分析。王金甘：

资助

本研究未接受任何资助。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。

致谢

我们衷心感谢技术员、神经外科医生和麻醉科工作人员在数据收集和手术过程中的合作与支持。