引用本文： 鄭慶, 王富麗, 國琦, 孫浩罡, 劉松巖. 基于纖維束示蹤的空間統計分析方法評估核磁共振成像陰性癲癇共患睡眠障礙患者腦白質擴散張量的變化. 癲癇雜志, 2025, 11(1): 23-29. doi: 10.7507/2096-0247.202410012 復制
版權信息： ?四川大學華西醫院華西期刊社《癲癇雜志》版權所有，未經授權不得轉載、改編
癲癇是神經系統慢性疾病，往往共患其他疾病，其中睡眠障礙是常見的癲癇共患病[1-3]。而共患睡眠障礙的癲癇患者生活質量明顯降低，同時癲癇治療難度也明顯增加，提示睡眠與癲癇之間存在復雜的關系且相互影響[4-7]，但其病理生理機制目前尚未明確，尤其癲癇本身異常神經網絡是否增加共患睡眠障礙風險相關性的研究較少。彌散張量成像（diffusion tensor imaging，DTI）技術是一種能在活體上直觀顯示腦白質神經纖維的無創成像技術，可反應腦結構網絡變化。對于常規磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）陰性的癲癇及癲癇共患睡眠障礙患者而言，有助于發現腦細微結構的異常，并可分析癲癇及睡眠障礙在腦細微結構改變之間的關系。纖維束示蹤空間統計分析能排除主觀人為因素對研究的影響，更能客觀反映真實的腦白質纖維束結構及功能改變[8]。本研究通過基于纖維束示蹤的空間統計分析（tract-based spatial statistics，TBSS）方法探究MRI陰性癲癇共患睡眠障礙患者腦結構網絡變化，同時分析這些變化的影響因素，進一步探討癲癇及癲癇共患睡眠障礙可能的神經病理機制。
1 資料與方法
1.1 資料來源
選取2020年3月—2021年12月在吉林大學中日聯誼醫院神經內科住院和門診就診的頭顱3.0T MRI平掃結果未見異常的癲癇共患睡眠障礙患者36例，其中，女20例、男16例，年齡平均（35.11±10.68）歲。選取同期在該院體檢中心體檢的健康人為健康對照組。該研究經本院倫理委員會批準通過（2021-KYLL-060001），所有受試者均知曉研究內容且無異議，并簽署書面知情同意書，所有患者的數據分析均采用匿名方式進行。
1.1.1 納入標準
① 年齡 18 ～ 60歲；② 頭顱3.0T MRI平掃結果未見異常，所有癲癇患者診斷符合2017年國際抗癲癇聯盟（International League Against Epilepsy，ILAE）的診斷標準；③ 主訴存在睡眠障礙同時匹茲堡睡眠質量指數（Pittsburgh sleep quality index ，PSQI）評分≥11分，經多導睡眠監測（polysomnography， PSG）監測符合國際睡眠障礙分類第 3 版睡眠障礙診斷標準，提示存在客觀睡眠障礙納入癲癇共患睡眠障礙組；④ 中國人利手評定為右利手；⑤ 患者同意參加本研究。
1.1.2 排除標準
① 鎮靜催眠藥依賴及酗酒；② 嚴重器質性疾病、精神障礙且智力足以理解及完成量表。
1.2 檢查方法
所有受試者頭顱磁共振彌散張量成像檢查由同一名資深的放射科醫生、使用同一臺3.0 T Siemens Magnetom Trio Tim磁共振掃描儀及匹配20通道相控陣線圈完成。DTI圖像采集使用單次激發自旋回波-平面回波序列（DE-EPI），平行于大腦前后聯合自顱頂向下連續掃描，得到全腦軸位彌散成像，參數如下：TR/TE=7 000 ms/88 ms，FOV=220×220 mm，矩陣（matrix）=96×96，NEX=2，層厚=3 mm，層間隔=0 mm，擴散敏感梯度方向為30個，擴散敏感系數b=0、b=1 000 s/mm2和b=2 000 s/mm2，空間分辨率為2.3 mm×2.3 mm×3.0 mm，總掃描時間為14 min 30 s。
1.3 數據處理及分析
1.3.1 數據處理
原始DTI數據預處理采用FSL（the FMRIB Software Library）軟件完成，主要步驟：① 數據格式轉換并檢查數據質量；② 頭動渦流矯正；③ 梯度方向矯正；④ 提取b0像，并對b0像撥頭皮，獲取大腦mask；⑤ 張量計算獲得各向異性分數（fraction anisotropy，FA）、平均彌散率（mean diffusivity，MD）值指標。
1.3.2 數據分析
TBSS分析利用FSL軟件中Glm工具進行設計前后側兩組配對t檢驗，設置置換次數5 000，使用TFCE方法進行多重比較校正，校正參數P為0.05；對差異顯著的團塊按白質圖譜JHU White-Matter Tractography Atlas鑒定纖維束腦區信息，并使用膨脹后的團塊結果進行可視化。
1.4 統計分析
使用SPSS26.0統計軟件進行一般臨床資料數據分析。人口統計學及臨床資料中，計量資料符合正態分布，以均數±標準差（x±s）表示，組間比較采用t檢驗。計數資料用率表示，其組間比較采用Pearson檢驗或連續性校正χ2檢驗。以P≤0.05為差異具有統計學意義。
2 結果
2.1 兩組受試者基本信息比較
本研究癲癇共患睡眠障礙組患者36例，女20例（56%）、男16例（44%），年齡介于19～60歲，平均年齡（35.11±10.68 ）歲，起病年齡介于1～58歲，病程1～25年。健康對照組35名，女15名（43%）、男20名（57%），年齡24～49歲，平均年齡（33.86± 8.81）歲。癲癇共患睡眠障礙組與健康對照組在性別、年齡、受教育程度上無統計學差異（P>0.05），見表1。
表1
癲癇共患睡眠障礙組與對照組人口統計學資料比較
2.2 TBSS結果比較
2.2.1 癲癇共患睡眠障礙組與健康對照組比較FA值減小的腦區
小腦中腳、胼胝體膝部、胼胝體體部、胼胝體壓部、左前放射冠、右前放射冠、右側丘腦后輻射、右側外囊、左側外囊區域FA值減小有統計學意義（P<0.05），見表2、圖1。
表2
癲癇共患睡眠障礙組與健康對照組FA值減小具有差異的腦區
圖1
癲癇共患睡眠障礙組與健康對照組FA值的TBSS組間比較統計結果圖
綠色區域為白質纖維骨架；紅色色區域為病例組FA值減小（
2.2.2 癲癇共患睡眠障礙組與健康對照組比較MD值升高的腦區
胼胝體膝部、體部、雙側內囊前支、雙側前放射冠、雙側上放射冠、雙側外囊、右側內囊后支區域MD值增加有統計學意義（P<0.05），見表3、圖2。
表3
癲癇共患睡眠障礙組與健康對照組MD升高具有差異的腦區
圖2
癲癇共患睡眠障礙組與健康對照組MD值的TBSS組間比較統計結果圖
綠色區域為白質纖維骨架；藍色區域為病例組MD值升高（
3 討論
長期以來，較多研究都集中傾向于探討癲癇相關因素對睡眠障礙發生的影響，多數認為是癲癇發作的后遺癥或抗癲癇發作藥物的不良反應。目前國內尚沒有研究通過基于腦網絡結構的改變來分析癲癇共患睡眠障礙的可能機制。而研究表明，從癲癇發生及傳播的角度來看，癲癇可以被模擬為一種網絡失調，而且是影響大腦功能密切相關的大型神經網絡[9，10]。由DTI示蹤成像得到的白質纖維連接是研究癲癇共患睡眠障礙腦網絡結構連接是否存在異常的有用工具。
本研究通過DTI成像采用TBSS方法研究MRI陰性癲癇共患睡眠障礙患者腦白質骨架上的DTI參數，主要是對FA值、MD值進行了對比分析。FA值表示的是水分子彌散的各向異性程度，變化范圍在0～1之間，是反映腦白質完整性的指標[11]。MD值則代表水分子在三維空間即X、Y、Z三個擴散方向軸上擴散的平均值，總體擴散大小，與擴散方向無關，值越低，表示組織結構越受限制[6]。本研究結果發現癲癇共患睡眠障礙組患者小腦中腳、胼胝體、雙側前放射冠、右側丘腦后輻射、雙側外囊白質纖維束FA值降低，胼胝體膝部、體部、雙側內囊前支、雙側前放射冠、雙側上放射冠、雙側外囊、右側內囊后支白質纖維束MD值升高，提示癲癇共患睡眠障礙患者存在廣泛且對稱的白質損傷，且這些腦白質損傷的范圍較既往對不同癲癇綜合征患者更廣泛[12-14]。而FA值降低同時伴MD值升高的腦區有胼胝體膝部、體部、雙側前放射冠、雙側外囊，提示癲癇共患睡眠障礙腦白質損傷集中在大腦前部。
本研究結果顯示癲癇共患睡眠障礙患者在雙側前放射冠、雙側上放射冠存在FA明顯減低和（或）MD增高。前放射冠、上放射冠為聯系額葉皮質及皮質下結構的上、下行纖維，其完整性遭受破壞后，其承載網絡的信息傳遞的能力也會受損[15，16]。而局部的白質和灰質在功能及結構上是密切聯系的，提示局部白質/灰質的改變也伴隨灰質/白質的改變，因此前、上放射冠白質纖維的異常變化可能伴隨額葉的微結構的改變。而目前失眠患者腦基于體素的形態學分析（voxel-based morphometry，VBM）的研究[17，18]以及睡眠剝奪下青春期小鼠模型研究[19]發現前額葉灰質丟失及體積的萎縮，與前額葉聯絡的前放射冠白質損傷同時存在，證實前額葉參與睡眠的產生與調節。提示，前、上放射冠所參與的調節睡眠網絡傳遞神經電信號的異常及額葉灰質的丟失，可能是癲癇患者發生睡眠障礙的原因之一。
本研究發現，癲癇共患睡眠障礙組患者胼胝體白質纖維損傷在膝部和體部更明顯。胼胝體位于大腦半球縱裂的底部，其纖維分別進入兩側半球，并投射到整個半球皮質，分別向前、向后、向上、向外輻射至額葉、枕葉、頂葉、顳葉，雙側對稱，將兩大腦半球對應部位聯系起來使之在功能上成為一個整體，還是神經電信號交通的高速通路，這就使局灶性癲癇進展為全面性成為可能，而手術切開胼胝體來緩解難治性癲癇就是利用這一機制[20]，這也提示胼胝體纖維結構異常是癇樣放電累及雙層大腦半球的間接證據。既往對特發性全身性癲癇患者腦白質DTI研究中就觀察到胼胝體白質微結構的改變，還注意到其功能結構也存在連接障礙[12，21]。而在對帕金森病伴快速動眼期睡眠障礙（rapid eye movement sleep behavior disorder， RBD）患者TBSS的研究中，就證實胼胝體及前放射冠的白質損傷可導致皮質下丘腦-基底核-前額葉回路斷開，信號傳遞信號發生障礙，且這些白質微網絡結構的改變可能早于RBD相關臨床癥狀的出現[22]。而Pocklage等[23]通過DTI發現胼胝體膝部以及上行和縱向白質纖維等多個區域的FA值與睡眠剝奪的易感性相關。綜合上述研究結果推測胼胝體及所屬的放射纖維的損傷可能與癲癇患者的睡眠障礙的發生有關。
此外，本研究顯示，納入的癲癇共患睡眠障礙的患者在雙側外囊、雙側內囊前支、右側內囊后支、右側丘腦后輻射也存在FA降低和（或）MD升高。提示白質纖維損傷廣泛分布在基底節區周圍，提示基底節區可能存在微結構異常。既往對利用DTI技術研究全面性癲癇患者丘腦-皮質網絡損害的研究中則發現基底核－丘腦－皮層環路腦白質纖維束存在明顯損傷[24]。既往Sanjari等[25]在原發性失眠患者的研究結果顯示，額紋狀體、額丘腦、皮質皮層網絡以及邊緣系統是睡眠障礙患者的主要神經網絡。而先前的神經生物學研究揭示，前額葉、下丘腦、基底前腦、海馬以及皮質-邊緣系統與覺醒-睡眠調節系統密切相關。推測癲癇患者睡眠結構紊亂及發作具有晝夜節律性與前額葉、基底節及丘腦結構異常可能相關。
在睡眠相關性癲癇患者的腦形態學及結構網絡研究中不僅發現雙側額葉存在廣泛的皮層改變，同時還發現腦白質纖維的異常主要在胼胝體前部、雙側前放射冠及雙側上放射冠[26]。對于這些變化是否僅發生在睡眠相關性癲癇患者腦白質中尚不清楚。但本研究結果同樣顯示了癲癇共患睡眠障礙組患者胼胝體膝部、胼胝體體部以及雙側前放射冠、雙側上放射冠存在明顯白質纖維的異常。因此推斷胼胝體及前放射冠的白質損害在睡眠相關性癲癇發作中以及癲癇共患睡眠障礙中均起到了至關重要的作用。
雖然本項研究得出了一些新的結果，但還存在局限性。首先，嚴格的納入標準和排除標準導致符合本研究樣的受試者比較少，樣本量相對不足，使得本研究的結論需要擴大受試者數量后進一步檢驗。其次，癲癇共患睡眠障礙患者的白質損傷雖然較既往其他不同癲癇綜合征患者腦白質損傷更廣泛，但尚不清楚這些更廣泛的白質損傷是否具有統計學意義，亦不清楚是癲癇所致還是共患睡眠障礙所致，可增加不伴睡眠異常的癲癇患者做對比，且盡可能增加患者樣本量做縱向長期隨訪研究，進一步證實。最后，所有這些新技術仍在開發應用中，可能會隨著時間的推移進行調整和改進，雖然獲得的參數具有潛在的意義，但所有新技術相關參數的改變都需要組織學驗證，以澄清擬合參數在微觀結構水平上的意義。
綜上所述，本研究運用更為精準的TBSS方法分析MRI陰性癲癇共患睡眠障礙患者腦白質纖維束的異常改變，結果顯示癲癇共患睡眠障礙患者存在廣泛且對稱的白質損傷，并且集中在大腦前部腦白質。雙側前、上放射冠及胼胝體前部異常改變腦微結構與既往對不同睡眠障礙患者的DTI研究中有眾多重疊的腦網絡異常[17-19，22，23]，推測這些異常的白質纖維可能包含參與形成或調節睡眠的網絡，這對搭建癲癇共患睡眠障礙腦網絡框架、探究其可能的病理生理機制具有重要意義。
利益沖突聲明 所有作者無利益沖突。
癲癇是神經系統慢性疾病，往往共患其他疾病，其中睡眠障礙是常見的癲癇共患病[1-3]。而共患睡眠障礙的癲癇患者生活質量明顯降低，同時癲癇治療難度也明顯增加，提示睡眠與癲癇之間存在復雜的關系且相互影響[4-7]，但其病理生理機制目前尚未明確，尤其癲癇本身異常神經網絡是否增加共患睡眠障礙風險相關性的研究較少。彌散張量成像（diffusion tensor imaging，DTI）技術是一種能在活體上直觀顯示腦白質神經纖維的無創成像技術，可反應腦結構網絡變化。對于常規磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）陰性的癲癇及癲癇共患睡眠障礙患者而言，有助于發現腦細微結構的異常，并可分析癲癇及睡眠障礙在腦細微結構改變之間的關系。纖維束示蹤空間統計分析能排除主觀人為因素對研究的影響，更能客觀反映真實的腦白質纖維束結構及功能改變[8]。本研究通過基于纖維束示蹤的空間統計分析（tract-based spatial statistics，TBSS）方法探究MRI陰性癲癇共患睡眠障礙患者腦結構網絡變化，同時分析這些變化的影響因素，進一步探討癲癇及癲癇共患睡眠障礙可能的神經病理機制。
1 資料與方法
1.1 資料來源
選取2020年3月—2021年12月在吉林大學中日聯誼醫院神經內科住院和門診就診的頭顱3.0T MRI平掃結果未見異常的癲癇共患睡眠障礙患者36例，其中，女20例、男16例，年齡平均（35.11±10.68）歲。選取同期在該院體檢中心體檢的健康人為健康對照組。該研究經本院倫理委員會批準通過（2021-KYLL-060001），所有受試者均知曉研究內容且無異議，并簽署書面知情同意書，所有患者的數據分析均采用匿名方式進行。
1.1.1 納入標準
① 年齡 18 ～ 60歲；② 頭顱3.0T MRI平掃結果未見異常，所有癲癇患者診斷符合2017年國際抗癲癇聯盟（International League Against Epilepsy，ILAE）的診斷標準；③ 主訴存在睡眠障礙同時匹茲堡睡眠質量指數（Pittsburgh sleep quality index ，PSQI）評分≥11分，經多導睡眠監測（polysomnography， PSG）監測符合國際睡眠障礙分類第 3 版睡眠障礙診斷標準，提示存在客觀睡眠障礙納入癲癇共患睡眠障礙組；④ 中國人利手評定為右利手；⑤ 患者同意參加本研究。
1.1.2 排除標準
① 鎮靜催眠藥依賴及酗酒；② 嚴重器質性疾病、精神障礙且智力足以理解及完成量表。
1.2 檢查方法
所有受試者頭顱磁共振彌散張量成像檢查由同一名資深的放射科醫生、使用同一臺3.0 T Siemens Magnetom Trio Tim磁共振掃描儀及匹配20通道相控陣線圈完成。DTI圖像采集使用單次激發自旋回波-平面回波序列（DE-EPI），平行于大腦前后聯合自顱頂向下連續掃描，得到全腦軸位彌散成像，參數如下：TR/TE=7 000 ms/88 ms，FOV=220×220 mm，矩陣（matrix）=96×96，NEX=2，層厚=3 mm，層間隔=0 mm，擴散敏感梯度方向為30個，擴散敏感系數b=0、b=1 000 s/mm2和b=2 000 s/mm2，空間分辨率為2.3 mm×2.3 mm×3.0 mm，總掃描時間為14 min 30 s。
1.3 數據處理及分析
1.3.1 數據處理
原始DTI數據預處理采用FSL（the FMRIB Software Library）軟件完成，主要步驟：① 數據格式轉換并檢查數據質量；② 頭動渦流矯正；③ 梯度方向矯正；④ 提取b0像，并對b0像撥頭皮，獲取大腦mask；⑤ 張量計算獲得各向異性分數（fraction anisotropy，FA）、平均彌散率（mean diffusivity，MD）值指標。
1.3.2 數據分析
TBSS分析利用FSL軟件中Glm工具進行設計前后側兩組配對t檢驗，設置置換次數5 000，使用TFCE方法進行多重比較校正，校正參數P為0.05；對差異顯著的團塊按白質圖譜JHU White-Matter Tractography Atlas鑒定纖維束腦區信息，并使用膨脹后的團塊結果進行可視化。
1.4 統計分析
使用SPSS26.0統計軟件進行一般臨床資料數據分析。人口統計學及臨床資料中，計量資料符合正態分布，以均數±標準差（x±s）表示，組間比較采用t檢驗。計數資料用率表示，其組間比較采用Pearson檢驗或連續性校正χ2檢驗。以P≤0.05為差異具有統計學意義。
2 結果
2.1 兩組受試者基本信息比較
本研究癲癇共患睡眠障礙組患者36例，女20例（56%）、男16例（44%），年齡介于19～60歲，平均年齡（35.11±10.68 ）歲，起病年齡介于1～58歲，病程1～25年。健康對照組35名，女15名（43%）、男20名（57%），年齡24～49歲，平均年齡（33.86± 8.81）歲。癲癇共患睡眠障礙組與健康對照組在性別、年齡、受教育程度上無統計學差異（P>0.05），見表1。
表1
癲癇共患睡眠障礙組與對照組人口統計學資料比較
2.2 TBSS結果比較
2.2.1 癲癇共患睡眠障礙組與健康對照組比較FA值減小的腦區
小腦中腳、胼胝體膝部、胼胝體體部、胼胝體壓部、左前放射冠、右前放射冠、右側丘腦后輻射、右側外囊、左側外囊區域FA值減小有統計學意義（P<0.05），見表2、圖1。
表2
癲癇共患睡眠障礙組與健康對照組FA值減小具有差異的腦區
圖1
癲癇共患睡眠障礙組與健康對照組FA值的TBSS組間比較統計結果圖
綠色區域為白質纖維骨架；紅色色區域為病例組FA值減小（
2.2.2 癲癇共患睡眠障礙組與健康對照組比較MD值升高的腦區
胼胝體膝部、體部、雙側內囊前支、雙側前放射冠、雙側上放射冠、雙側外囊、右側內囊后支區域MD值增加有統計學意義（P<0.05），見表3、圖2。
表3
癲癇共患睡眠障礙組與健康對照組MD升高具有差異的腦區
圖2
癲癇共患睡眠障礙組與健康對照組MD值的TBSS組間比較統計結果圖
綠色區域為白質纖維骨架；藍色區域為病例組MD值升高（
3 討論
長期以來，較多研究都集中傾向于探討癲癇相關因素對睡眠障礙發生的影響，多數認為是癲癇發作的后遺癥或抗癲癇發作藥物的不良反應。目前國內尚沒有研究通過基于腦網絡結構的改變來分析癲癇共患睡眠障礙的可能機制。而研究表明，從癲癇發生及傳播的角度來看，癲癇可以被模擬為一種網絡失調，而且是影響大腦功能密切相關的大型神經網絡[9，10]。由DTI示蹤成像得到的白質纖維連接是研究癲癇共患睡眠障礙腦網絡結構連接是否存在異常的有用工具。
本研究通過DTI成像采用TBSS方法研究MRI陰性癲癇共患睡眠障礙患者腦白質骨架上的DTI參數，主要是對FA值、MD值進行了對比分析。FA值表示的是水分子彌散的各向異性程度，變化范圍在0～1之間，是反映腦白質完整性的指標[11]。MD值則代表水分子在三維空間即X、Y、Z三個擴散方向軸上擴散的平均值，總體擴散大小，與擴散方向無關，值越低，表示組織結構越受限制[6]。本研究結果發現癲癇共患睡眠障礙組患者小腦中腳、胼胝體、雙側前放射冠、右側丘腦后輻射、雙側外囊白質纖維束FA值降低，胼胝體膝部、體部、雙側內囊前支、雙側前放射冠、雙側上放射冠、雙側外囊、右側內囊后支白質纖維束MD值升高，提示癲癇共患睡眠障礙患者存在廣泛且對稱的白質損傷，且這些腦白質損傷的范圍較既往對不同癲癇綜合征患者更廣泛[12-14]。而FA值降低同時伴MD值升高的腦區有胼胝體膝部、體部、雙側前放射冠、雙側外囊，提示癲癇共患睡眠障礙腦白質損傷集中在大腦前部。
本研究結果顯示癲癇共患睡眠障礙患者在雙側前放射冠、雙側上放射冠存在FA明顯減低和（或）MD增高。前放射冠、上放射冠為聯系額葉皮質及皮質下結構的上、下行纖維，其完整性遭受破壞后，其承載網絡的信息傳遞的能力也會受損[15，16]。而局部的白質和灰質在功能及結構上是密切聯系的，提示局部白質/灰質的改變也伴隨灰質/白質的改變，因此前、上放射冠白質纖維的異常變化可能伴隨額葉的微結構的改變。而目前失眠患者腦基于體素的形態學分析（voxel-based morphometry，VBM）的研究[17，18]以及睡眠剝奪下青春期小鼠模型研究[19]發現前額葉灰質丟失及體積的萎縮，與前額葉聯絡的前放射冠白質損傷同時存在，證實前額葉參與睡眠的產生與調節。提示，前、上放射冠所參與的調節睡眠網絡傳遞神經電信號的異常及額葉灰質的丟失，可能是癲癇患者發生睡眠障礙的原因之一。
本研究發現，癲癇共患睡眠障礙組患者胼胝體白質纖維損傷在膝部和體部更明顯。胼胝體位于大腦半球縱裂的底部，其纖維分別進入兩側半球，并投射到整個半球皮質，分別向前、向后、向上、向外輻射至額葉、枕葉、頂葉、顳葉，雙側對稱，將兩大腦半球對應部位聯系起來使之在功能上成為一個整體，還是神經電信號交通的高速通路，這就使局灶性癲癇進展為全面性成為可能，而手術切開胼胝體來緩解難治性癲癇就是利用這一機制[20]，這也提示胼胝體纖維結構異常是癇樣放電累及雙層大腦半球的間接證據。既往對特發性全身性癲癇患者腦白質DTI研究中就觀察到胼胝體白質微結構的改變，還注意到其功能結構也存在連接障礙[12，21]。而在對帕金森病伴快速動眼期睡眠障礙（rapid eye movement sleep behavior disorder， RBD）患者TBSS的研究中，就證實胼胝體及前放射冠的白質損傷可導致皮質下丘腦-基底核-前額葉回路斷開，信號傳遞信號發生障礙，且這些白質微網絡結構的改變可能早于RBD相關臨床癥狀的出現[22]。而Pocklage等[23]通過DTI發現胼胝體膝部以及上行和縱向白質纖維等多個區域的FA值與睡眠剝奪的易感性相關。綜合上述研究結果推測胼胝體及所屬的放射纖維的損傷可能與癲癇患者的睡眠障礙的發生有關。
此外，本研究顯示，納入的癲癇共患睡眠障礙的患者在雙側外囊、雙側內囊前支、右側內囊后支、右側丘腦后輻射也存在FA降低和（或）MD升高。提示白質纖維損傷廣泛分布在基底節區周圍，提示基底節區可能存在微結構異常。既往對利用DTI技術研究全面性癲癇患者丘腦-皮質網絡損害的研究中則發現基底核－丘腦－皮層環路腦白質纖維束存在明顯損傷[24]。既往Sanjari等[25]在原發性失眠患者的研究結果顯示，額紋狀體、額丘腦、皮質皮層網絡以及邊緣系統是睡眠障礙患者的主要神經網絡。而先前的神經生物學研究揭示，前額葉、下丘腦、基底前腦、海馬以及皮質-邊緣系統與覺醒-睡眠調節系統密切相關。推測癲癇患者睡眠結構紊亂及發作具有晝夜節律性與前額葉、基底節及丘腦結構異常可能相關。
在睡眠相關性癲癇患者的腦形態學及結構網絡研究中不僅發現雙側額葉存在廣泛的皮層改變，同時還發現腦白質纖維的異常主要在胼胝體前部、雙側前放射冠及雙側上放射冠[26]。對于這些變化是否僅發生在睡眠相關性癲癇患者腦白質中尚不清楚。但本研究結果同樣顯示了癲癇共患睡眠障礙組患者胼胝體膝部、胼胝體體部以及雙側前放射冠、雙側上放射冠存在明顯白質纖維的異常。因此推斷胼胝體及前放射冠的白質損害在睡眠相關性癲癇發作中以及癲癇共患睡眠障礙中均起到了至關重要的作用。
雖然本項研究得出了一些新的結果，但還存在局限性。首先，嚴格的納入標準和排除標準導致符合本研究樣的受試者比較少，樣本量相對不足，使得本研究的結論需要擴大受試者數量后進一步檢驗。其次，癲癇共患睡眠障礙患者的白質損傷雖然較既往其他不同癲癇綜合征患者腦白質損傷更廣泛，但尚不清楚這些更廣泛的白質損傷是否具有統計學意義，亦不清楚是癲癇所致還是共患睡眠障礙所致，可增加不伴睡眠異常的癲癇患者做對比，且盡可能增加患者樣本量做縱向長期隨訪研究，進一步證實。最后，所有這些新技術仍在開發應用中，可能會隨著時間的推移進行調整和改進，雖然獲得的參數具有潛在的意義，但所有新技術相關參數的改變都需要組織學驗證，以澄清擬合參數在微觀結構水平上的意義。
綜上所述，本研究運用更為精準的TBSS方法分析MRI陰性癲癇共患睡眠障礙患者腦白質纖維束的異常改變，結果顯示癲癇共患睡眠障礙患者存在廣泛且對稱的白質損傷，并且集中在大腦前部腦白質。雙側前、上放射冠及胼胝體前部異常改變腦微結構與既往對不同睡眠障礙患者的DTI研究中有眾多重疊的腦網絡異常[17-19，22，23]，推測這些異常的白質纖維可能包含參與形成或調節睡眠的網絡，這對搭建癲癇共患睡眠障礙腦網絡框架、探究其可能的病理生理機制具有重要意義。
利益沖突聲明 所有作者無利益沖突。
