MRI研究伴中央颞区棘波儿童自限性癫痫语言功能进展
发布时间:2026-04-21   |   来源:中国医学影像技术
关键词: MRI 自限性癫痫 影像科

作者:宋林峰,伍光榕,张家仁,江 林,遵义医科大学第三附属医院(遵义市第一人民医院)放射科

 

伴中央颞区棘波儿童自限性癫痫(self-limited epilepsy with centrotemporal spikes,SeLECTS)又称罗兰多(Rolandic)癫痫,是儿童期最常见特发性局灶性癫痫,占全部癫痫患儿的8%~23%,发病高峰为5~8岁;多数患儿青春期可自发缓解,但遗留不同程度认知功能障碍及行为缺陷。

 

SeLECTS多于入睡不久或将醒时发作,程度轻、持续时间短、频率低,表现为单侧口咽部、面部或上肢局灶性感觉运动发作;典型者脑电图(electroencephalography,EEG)显示中央颞区高振幅棘波或尖慢波放电,主要位于大脑中央-感觉运动皮质,即Rolandic区。SeLECTS可致语言、阅读、视觉空间、执行力、注意力等认知功能障碍,语言障碍尤为显著。语言是儿童获取知识、表达情感、建立社交关系、发展自我认知的重要功能;语言障碍可致学习成绩下降、自尊心受损及情绪问题,影响儿童身心健康。

 

近年影像学在探索SeLECTS认知障碍神经机制中取得重要进展,已成为连接疾病基因型与行为学外表型的桥梁。准确评估SeLECTS语言相关脑区结构及功能改变有助于理解其神经病理学机制。本文就MRI研究SeLECTS语言功能进展进行综述。

 

1. 结构MRI

 

1.1 高分辨率3DT1WI结构像

 

基于高分辨率3DT1WI可测量大脑灰质体积、厚度及表面积等参数以描述人脑神经解剖学异常,主要包括基于体素及基于表面形态学分析方法。正常儿童神经发育轨迹表现为脑皮质逐渐变薄伴白质体积增加;皮质变薄是大脑神经元突触修剪的结果,对青春期正常大脑发育至关重要。语言功能发育主要涉及额、颞叶。

 

SeLECTS可致纹状体、额叶、颞叶及顶叶灰质体积增加,默认模式网络(default mode network,DMN)相关脑区和语言区域间结构连接减少,提示灰质体积变化可反映神经发育异常并与语言障碍相关。基于体素形态学分析结果显示,SeLECTS患儿脑结构存在显著变化,主要表现为Rolandic区灰质体积增加、白质体积减少,与正常儿童神经发育轨迹相反,表明其脑发育存在延迟并显著影响语言功能。

 

Rolandic区为重要感觉与运动控制区域,其结构变化与语言等认知功能发育密切相关。一项前瞻性研究发现,SeLECTS患儿脑皮质厚度增加与智力下降存在相关性,并影响其语言功能发育。基于表面形态学研究可揭示SeLECTS皮质形态变化与认知功能的联系。SeLECTS涉及脑区包括额叶、颞叶、边缘系统及Rolandic区,上述脑区皮层变薄和过度折叠与语言、注意及记忆等认知功能障碍有关;其中,额叶、颞叶及Rolandic区皮层厚度变化与语言障碍存在密切关联,可能为其潜在病理基础。

 

SeLECTS患儿双侧外侧裂及左侧额、颞叶沟回化显著增加,与癫痫病程呈正相关,提示上述区域结构异常可能是SeLECTS神经发育障碍的特征之一。利用抗癫痫药物可通过减少Rolandic区皮质厚度而促进大脑皮层结构修复、引起大脑结构适应性重塑,从而发挥抗癫痫作用。总体而言,SeLECTS所致变化集中于额叶、颞叶及Rolandic区等,上述脑区皮层变薄和过度折叠可在一定程度上反映神经发育异常,并与语言功能障碍密切相关。高分辨率3DT1WI结构像有助于早期诊断SeLECTS,为制定治疗策略提供依据。

 

1.2 弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)

 

DTI是评估SeLECTS脑白质结构连接变化的有效工具之一。既往DTI 研究发现SeLECTSRolandic区丘脑-运动皮层回路白质存在异常,且其破坏程度与癫痫持续时间呈负相关,提示SeLECTS存在运动网络动态变化。OSTROWSKI 等指出,SeLECTS可致上行纤维束、弓状束、额枕下束等多个关键白质区域各向异性分数(fractional anisotropy,FA)减低、平均扩散率(mean diffusivity,MD)增加,且参与语言处理的纤维白质成熟异常,提示SeLECTS存在语言功能相关结构髓鞘发育异常。

 

基于纤维束示踪的空间统计定量磁化率成像(quantitative susceptibility mapping,QSM)可用于表征SeLECTS白质变化。SeLECTS患儿额、顶、颞叶白质FA 降低,DTI及QSM 分析显示上述变化集中于辐射冠纤维束重叠区域,而该区域FA 与磁化率呈负相关,提示白质纤维束完整性与磁化率特性存在一定关联,而白质结构改变可能影响SeLECTS患儿大脑功能。

 

SeLECTS连接语言处理区白质纤维束异常主要表现为FA 减低及MD 升高,影响神经信息传导效率及认知发育。当前DTI技术显示小范围异常区域或微小病变能力不足,空间分辨率有待提高,扫描参数及操作流程亦需进一步优化。未来结合弥散峰度成像、QSM 及功能MRI(functionalMRI,fMRI)数据,可根据不同生物物理特征更为全面、准确地评估白质完整性,进一步探索SeLECTS神经影像学表现。

 

2. fMRI

 

2.1 静息态fMRI(resting-statefMRI,rs-fMRI)

 

局部一致性(regional homogeneity,ReHo)及分数低频振幅(fractional amplitude of low-frequency fluctuation,fALFF)可反映局部脑区血氧水平依赖信号特征,即局部区域内相似性及低频成分强度分布,提高检测局部自发脑活动的敏感度和特异度。YAN等发现SeLECTS可致双侧中央前回、运动前区、皮质下结构、岛叶,以及右侧颞叶ReHo降低,与其临床表现相符。

 

CHEN 等基于fALFF 法发现SeLECTS患儿双侧纹状体、感觉区腹及背侧通路脑活动减弱,并可能影响感觉运动处理能力及语言发音。利用ReHo及fALFF 可揭示SeLECTS脑内局部神经活动特定模式及异常,为进一步理解其语言障碍的病理机制提供重要依据。SeLECTS存在皮层广泛异常放电,导致DMN、注意网络和语言运动网络相应脑区代偿性过度连接而引发认知功能障碍。

 

DAI等发现Rolandic区癫痫兴奋/抑制回路呈负连接,其兴奋回路整合了包括背侧注意、DMN、执行控制及显著网络在内的高级认知网络,而抑制回路则涉及感觉运动及语言网络分离,引起癫痫发作和语言障碍。KIM 等报道,SeLECTS患儿语言相关脑区与左颞下回功能连接(functional connectivity,FC)增加,并与言语智商和总智商降低有关,提示FC增加可能干扰语言网络功能。

 

基于种子点的研究结果显示,SeLECTS语言相关脑区(左侧额下回、左侧额上回及左侧缘上回)间FC减少,推测与语言网络偏侧化延迟有关,可能引起特定认知障碍;上述所见与ROGER等有关颞叶癫痫患者语言记忆网络FC异常与认知功能障碍相关的结论相符,提示SeLECTS语言网络功能障碍及发育滞后可能为皮层广泛放电引起脑区信息互动增加或减弱所致,进而影响语言处理过程。大脑语言网络FC 包含信息交互和动态调节机制。

 

动态FC(dynamicFC,dFC)能较精准地反映疾病实时状态,为近年神经精神疾病研究热点。JIANG等利用滑动窗口法观察SeLECTS患儿内在大脑活动动态特征与其行为的相关性,发现双侧缘上回,以及左侧颞中回、中央后回、枕上回的动态ReHo(dynamic ReHo,dReHo)显著降低,提示SeLECTS感觉运动、语言及外侧颞叶存在相互作用的内在动态机制。rs-fMRI可用于分析SeLECTSRolandic皮层、左侧颞下回、额下回和中央后回等语言处理相关脑区的FC和活动模式变化,有助于理解SeLECTS语言障碍的病理学机制,可为诊断SeLECTS、评估疗效及预测预后等提供影像学支持。

 

2.2 任务态fMRI

 

利用任务态fMRI通过使受检者在扫描过程中执行特定感知任务而观察其大脑活动变化,揭示不同任务状态下大脑激活模式的影响。VANNEST 等发现SeLECTS患儿聆听故事时对于故事的加工网络连接与健康儿童相似,但其左侧额下回FC降低,表明SeLECTS语言网络内部激活和连接性发生细微变化。

 

WU 等分析SeLECTS患儿执行图片命名任务的fMRI数据,发现其言语产生相关脑区(包括左楔前叶、右小脑、丘脑及左颞上回)间FC增加,为理解其语言障碍的神经基础提供了重要线索。另一方面,由于SeLECTS患儿多为学龄期儿童,配合度较低、执行任务较困难,目前多数研究仍集中于rs-fMRI。

 

3. 结构MRI与fMRI耦合

 

脑结构是脑功能的基础,结构变化与功能活动间相互耦合是神经生物学机制的重要体现,可为诊疗癫痫提供新的视角。癫痫发作可致大脑皮层萎缩或白质损伤而影响正常脑功能,尤其儿童大脑发育尚未成熟,易遗留长期脑功能障碍。癫痫发作起始区功能性抑制与脑网络改变密切相关,EEG 显示发作起始区的强内向连接可能抑制癫痫传播;基于结构MRI及fMRI分析可进一步识别癫痫发作起始与传播区域,为术前评估和个性化治疗提供新的思路。SeLECTS所致语言障碍常与Rolandic皮层等脑区结构性变化和功能性异常有关。未来研究应着重于结合脑网络理论与成像数据,为早期评估及干预语言功能提供指导。

 

4. 小结与展望

 

利用MRI可及时检出SeLECTS所致语言功能脑区结构异常及功能变化,展现出巨大潜力和应用价值。现有研究存在样本量小、研究方法单一等局限性;未来应进一步扩大样本量,结合多种研究方法,更深入地探讨SeLECTS患儿语言功能损伤机制及其与MRI表现的关系,为早期诊断和治疗SeLECTS提供更全面、准确的依据。

 

来源:宋林峰,伍光榕,张家仁,等.MRI研究伴中央颞区棘波儿童自限性癫痫语言功能进展[J].中国医学影像技术,2025,41(03):490-493.DOI:10.13929/j.issn.1003-3289.2025.03.030.


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