成人癫痫持续状态后扩散加权成像异常模式与预后关联的个体参与者数据荟萃分析

《Annals of Clinical and Translational Neurology》:Patterns of Postictal Abnormalities in Relation to Status Epilepticus in Adults

【字体: 时间:2026年01月01日 来源:Annals of Clinical and Translational Neurology 3.9

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  本研究通过系统综述和个体参与者数据荟萃分析,首次系统描绘了成人癫痫持续状态(SE)后扩散加权成像(DWI)异常(DWI-PMAs)的六种主要模式。研究发现,单纯海马受累预后良好,而丘脑或小脑受累是功能预后不良的独立预测因子。此外,研究揭示了丘脑DWI-PMAs与侧向化/全面性周期性放电(LPDs/GPDs)的强相关性,为理解SE的病理生理机制提供了重要影像学依据。

  
文章内容归纳总结
1 引言
癫痫持续状态(Status Epilepticus, SE)是一种危及生命的神经系统急症,其核心特征是长时间的癫痫发作,需要立即治疗以预防死亡和持久的神经后遗症。磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)已成为SE患者病因评估中不可或缺的工具。在SE发作期和发作后,MRI上可观察到可逆和不可逆的异常改变,其发生率因使用的MRI序列不同而异,在12%至63%之间。
这些影像学异常反映了细胞毒性水肿和血管源性水肿等病理生理过程。在SE期间,过量的谷氨酸和钾释放导致Na+/K+ATP酶功能衰竭,引起星形胶质细胞肿胀,从而在扩散加权成像(Diffusion-Weighted Imaging, DWI)和表观扩散系数(Apparent Diffusion Coefficient, ADC)序列上表现为细胞毒性水肿。血管源性水肿则通常见于T2加权像,归因于血脑屏障通透性增加。此外,磁共振波谱(Magnetic Resonance Spectroscopy, MRS)上乳酸增加表明存在高代谢需求,最终导致神经元死亡并引发神经炎症。动脉自旋标记(Arterial Spin Labeling, ASL)显示,在脑电图(Electroencephalogram, EEG)上显示的发作灶区域存在高灌注,有时比其它序列更敏感。尽管大血管存在高灌注,但由于癫痫活动引起的毛细血管痉挛可能导致局部缺血,进而引发细胞死亡和早期扩散受限。
尽管文献中描述了新皮层、海马、丘脑、小脑和基底节等受累区域,但关于这些改变的分布模式及其与预后的关系仍不明确。目前文献的主要局限性在于样本量小,且DWI-PMAs对院内死亡率的预后影响仍存在争议。因此,本研究旨在通过系统综述和个体参与者数据荟萃分析,评估成人SE患者的DWI-PMAs,并确定DWI-PMA定位与临床结局之间的关联,特别关注丘脑受累的作用。
2 方法
本研究遵循PRISMA指南进行报告,并在PROSPERO进行了注册。研究团队在PubMed、Embase和Medline数据库中进行了全面的文献检索,检索词包括“Status Epilepticus AND MRI”。仅纳入描述年龄≥18岁、在SE相关发作期/发作后出现MRI改变且具有个体水平可识别数据的原始文献。排除了无法与后部可逆性脑病综合征、自身免疫性脑炎、MELAS综合征、克雅氏病等病因相鉴别的病例。
数据提取由两名研究者独立进行,并邀请报告≥10例患者的队列研究作者共享标准化的个体参与者数据。收集的信息包括入院年龄、病因、癫痫发作持续时间、SE诊断、最差发作类型、意识水平、癫痫病史、EEG特征、生存率和出院时功能结局。MRI数据包括MRI相对于SE发作的时间、DWI上的皮层异常、受累脑叶、内侧颞叶改变、丘脑改变等。
良好结局定义为格拉斯哥昏迷评分(Glasgow Coma Scale, GCS)≥13分且仅有轻度认知障碍,其余结局定义为不良结局。使用CARE清单和改良的纽卡斯尔-渥太华量表(Newcastle-Ottawa Scale, NOS)评估偏倚风险。统计分析使用IBM SPSS Statistics软件进行,采用Pearson卡方检验、Fisher精确检验、Kruskal-Wallis检验和Wilcoxon秩和检验,并进行了二元Logistic回归分析。
3 结果
3.1 研究选择与偏倚风险
经过筛选,最终纳入了161项研究,共531例患者。在纳入的134例个案报告中,119例偏倚风险较低;在32项队列研究中,31项偏倚风险较低。病例报告中的患者通常更年轻,小脑和皮层DWI-PMAs更多,丘脑异常较少,死亡率也低于队列数据中的患者。
3.2 患者特征与发作期改变模式
纳入患者的平均年龄为52岁,出院时总死亡率为12.5%,45.5%的患者出院时功能结局不良。在报告数据的患者中,从SE发作到MRI检查的中位时间为24小时。在所有报告的DWI-PMAs中,94.3%累及皮层和/或海马。研究确定了六种最常见的DWI-PMA模式,包括单纯皮层型、单纯海马型、单纯丘脑型、皮层+丘脑型、皮层+海马型、海马+丘脑型以及皮层+海马+丘脑型。
3.3 不同PMA模式与结局和病因的关联
不同DWI-PMA模式代表了预后的两个极端。单纯海马DWI-PMAs与已知癫痫病史、较低的中位年龄、更有利的功能结局(63.2%)和较低的院内死亡率(1.9%)相关。相比之下,海马、皮层和丘脑均受累的“三重阳性”DWI-PMAs患者不良结局风险更高,功能结局不良率为66.7%,院内死亡率为26.7%,且急性症状性病因更多。受累脑叶数量增加与较差的功能结局相关,双侧DWI-PMAs也与较差的结局相关。
3.4 丘脑DWI-PMAs
单纯丘脑DWI-PMAs罕见,仅报告了14例。大多数丘脑受累患者同时伴有皮层、海马或两者兼有的DWI-PMAs。单变量分析显示,丘脑DWI-PMAs与不良结局相关,使功能结局不良的风险增加了2.2倍,院内死亡率也显著升高。在控制了年龄、其他部位受累和SE估计持续时间后,二元Logistic回归分析证实了丘脑受累与不良结局的独立关联。丘脑改变与海马和其他颞叶DWI-PMAs相关,而在其他部位皮层受累的患者中较少见。丘脑异常的存在与MRI检查时的持续时间或SE总持续时间无显著差异。
3.5 小脑发作期扩散加权成像异常
小脑异常在36例患者中有报告。它们与皮层和丘脑DWI-PMAs相关,但与海马DWI-PMAs无关。小脑MRI异常的存在与较差的功能结局和更不利的临床特征相关,例如入院时昏迷状态的非惊厥性SE发生率更高。
3.6 侧向化/全面性周期性放电与PMA的关联
EEG改变的侧向化与DWI-PMAs的侧向化之间存在强关联(Cohen's kappa 0.69)。海马DWI-PMAs患者的侧向化周期性放电(Lateralized Periodic Discharges, LPDs)发生率最低(21.4%),而伴有丘脑DWI-PMA的患者发生率最高(61.5%)。在矫正了其他部位受累的Logistic回归分析中,丘脑DWI-PMAs与LPDs独立相关。
4 讨论
本研究首次系统描绘了SE后DWI-PMAs的六种主要模式,并揭示了其与不同病因和预后的关联。研究证实,单纯海马受累预后良好,而丘脑或小脑受累是功能预后不良的独立预测因子。此外,研究还揭示了丘脑DWI-PMAs与LPDs/GPDs的强相关性。
研究发现的模式与先前较小队列研究的数据一致,表明海马、丘脑和皮层是PMA最常见的部位。这些模式提示了PMA的一个谱系,从预后良好的单纯海马PMA,到与较差结局相关的更广泛的丘脑、海马和皮层受累。尽管双侧受累与不良结局相关,但受累脑叶数量对结局的影响不大,除非四个或更多脑叶受累。决定预后好坏的关键差异在于丘脑是否受累,这显著增加了不良结局的风险。
丘脑在SE期间的异常是众所周知的,但其激活的原因尚不确定。丘脑是放大癫痫发作并可能将其传播到其他区域的癫痫回路的一部分。丘脑与颞叶PMA的关联与一项人类颅内电极研究的结果一致,该研究显示癫痫发作从颞叶传播到丘脑。本研究的数据无法解释为何丘脑受累与不良结局相关,且研究结果不支持丘脑受累是SE持续时间更长的继发性改变这一概念。
“交叉性小脑神经机能联系不能”在SE患者中已有描述。小脑DWI-PMA与较差的预后和以昏迷为表现的SE相关。小脑DWI-PMA常与丘脑和皮层DWI-PMA相关,但很少与海马DWI-PMA相关。这支持了小脑是癫痫活动重要调节器的概念,但无法确定小脑DWI-PMA是严重癫痫发作的结果还是原因。
小脑和丘脑DWI-PMAs均与LPDs/GPDs独立相关。丘脑DWI-PMAs提示丘脑功能障碍或神经元细胞死亡。SE期间丘脑过度兴奋可能导致神经元丢失,最终由于“皮层隔离”而增加皮层兴奋性。因此,丘脑损伤可能是长期SE后从动态发作活动转变为更静态的LPDs/GPDs的关键步骤。
本荟萃分析存在一定的局限性,包括发表偏倚、部分大型病例系列数据缺失、SE定义的变化以及不同分析中因数据缺失导致的受试者数量可变等。未来的大型前瞻性研究和标准化MRI方案对于克服这些局限性至关重要。
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