朝着术中胶质瘤定位的目标：探究肿瘤浸润深度与皮层电图信号之间的关系

《Journal of Neuroscience Methods》：Toward intraoperative glioma localization: Exploring the relationship between tumor invasion depth and electrocorticography signals

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  ECoG信号功率与胶质瘤侵袭深度呈负相关。
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  β波段（13-30 Hz）是评估肿瘤深度最敏感的生物标志物。
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  ECoG能够区分不同的组织状态：GIC的功率低于GIS和正常皮质。

章节摘要

背景

胶质瘤是最常见的原发性颅内肿瘤，起源于大脑和脊髓的胶质细胞（Curry等人，2024年）。胶质瘤的高发病率和死亡率使其成为神经外科医生和研究人员的主要研究对象。胶质瘤具有侵袭性，能够侵入大脑皮质和皮下纤维束（Li等人，2023年）。某些细胞可以延伸到肿瘤边缘以外3-5厘米，甚至穿过……

参与者

共有8名胶质瘤患者自愿参与了这项研究，包括4名男性和4名女性，年龄在19至57岁之间。其中4名患者有癫痫发作史。2名患者没有明显症状，1名患者出现肢体麻木和头部不自主抽搐，1名患者有言语障碍。6名患者的肿瘤位于左侧额叶，1名患者的肿瘤位于左侧额颞区，还有1名患者的肿瘤位于……

不同脑皮层的ECoG信号差异

来自不同通道类型的ECoG信号在时间和频率域都表现出不同的特征。在时间域中，信号在振幅波动模式和总体信号能量方面存在差异。频率域分析显示了各通道间功率谱分布的差异（图3）。这些观察结果促使后续的统计分析定量评估ECoG功率的组间差异（图4）。

讨论

本研究发现，胶质瘤患者中正常外观脑皮层、被胶质瘤侵袭的皮层和被胶质瘤侵袭的皮下组织之间的ECoG信号功率存在显著差异。在多个频率带中，胶质瘤患者中正常外观脑皮层的ECoG信号功率显著高于被胶质瘤侵袭的皮层和皮下区域。此外，肿瘤侵袭深度与ECoG功率呈负相关，尤其是在β波段

结论

本研究提供了初步证据，表明ECoG信号与脑胶质瘤的肿瘤侵袭深度有关。我们观察到，与胶质瘤患者中正常外观脑皮层相比，被肿瘤侵袭的皮层和皮下区域的皮层电活动降低。在多个频率带中，肿瘤侵袭深度与皮层电活动之间存在显著的负相关，其中β波段的关联最为明显。

CRediT作者贡献声明

廖家伟：方法学、数据整理。 吴一涵：数据整理、概念化。 蔡天明：撰写 - 审稿与编辑。 蒋宁：资源协调。 杨源：监督、资源协调、方法学、资助申请。 何家园：撰写 - 审稿与编辑、监督、资源协调、方法学、资助申请。 赵文宇：撰写 - 审稿与编辑、初稿撰写、方法学、概念化。 常涛：撰写 - 审稿与编辑、初稿撰写、数据整理。

伦理批准和参与同意

本研究已获得四川大学华西医院伦理委员会的批准（书面申请编号：2023–1231）。研究人员的资质和研究方案符合相关要求。所有研究均遵循WMA《赫尔辛基宣言》和CIOMS《国际人类生物医学研究伦理指南》。研究仅涉及人类受试者，所有受试者均已签署知情同意书，允许进行数据收集和研究工作。

所有参与者均签署了知情同意书。已从所有患者处获得关于出版和附带图像使用的书面知情同意。

资金支持

本工作得到了以下机构的资助： 华西医院卓越学科项目（项目编号：ZYYC22001）； 中央高校基本科研业务费（项目编号：YJ202373）； 中国西藏自治区科技创新重大项目（项目编号：XZ202201ZD0001G）； 国家自然科学基金（项目编号：62671401和82573942）； 四川省科学技术协会（项目编号：2025YFRG0006）； 以及1·3·5项目。

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

致谢

本研究得到了华西医院神经外科部门和国立老年医学临床研究中心的支持。

赵文宇|常涛|吴一涵|蔡天明|廖家伟|权宇鑫|李宇|刘艳辉|毛青|蒋宁|杨源|何家园

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