顳葉癲癇手術后，大約每2個耐藥性顳葉癲癇患者中就有1個不能完全消除癲癇發作。造成這種情況的原因尚不清楚，很可能是多方面的。定量容積磁共振成像技術對解釋顳葉癲癇患者術后癲癇持續性發作的原因幫助有限。構成癲癇發生網絡重要組成部分的白質束的術后結果與術前病理之間的關系尚不清楚。作者使用擴散張量成像（DTI）和自動纖維定量技術(AFQ)研究了術前顳葉白質束的區域組織特征，這些特征在癲癇發作的產生和傳播中起著重要作用。本實驗收集43例內側顳葉癲癇合并海馬硬化患者和44例健康對照者�；颊咝行g前影像學檢查、杏仁海馬切除術，術后使用國際抗癲癇聯盟癲癇發作結果量表進行評估。根據術前影像重建穹窿海馬傘、海馬旁白質束和鉤束，并計算沿各纖維束的彌散指標（如MD、FA）。術后總體而言，51.2%的患者完全無癲癇發作，48.8%的患者術后仍有癲癇癥狀。與對照組相比，兩組患者的雙側鉤束、同側海馬旁白質束和位于內側顳葉的同側穹窿海馬傘均有明顯的彌散異常。然而，只有術后持續癲癇發作的患者，同側后穹窿和對側海馬旁白質束才有明顯的病理變化。使用受試者操作特征曲線，這些區域的彌散特征可根據結果對單個患者進行分類，敏感性為84%，特異性為89%。后穹窿的病變超出了切除的范圍，對側海馬旁病變可能提示部分患者存在雙顳葉障礙。此外，同側鉤束的彌散特征可以將患者與對照組區分開來，敏感度為98%；重要的是，通過將術前纖維圖與術后腔隙圖配準，在術后無癲癇發作的患者中，需要切除的鉤束的范圍明顯更大，這表明鉤束切除的范圍與前顳葉致癇網絡的斷開程度相關。這些結果有可能成為TLE術后的影像學預后標志，并為一些顳葉癲癇患者再次手術提供新的見解。本研究發表在BRAIN雜志。
簡介
癲癇是最常見的重癥神經疾病，全世界有超過5000萬人受到影響。在所有被診斷為癲癇的患者中，大約30%會發展成慢性耐藥癲癇。顳葉癲癇(TLE)是最常見的局灶性耐藥癲癇，可通過神經外科手術治療。
在唯一一項難治性TLE手術治療的隨機對照試驗中，與持續的藥物治療相比，手術后1年的預后顯著優于藥物治療；1年后，接受手術的患者中有58％的患者沒有意識受損的癲癇發作，并且有38％的患者沒有任何與癲癇發作有關的癥狀，而在非手術對照組中只有8％的患者沒有癲癇發作。關于難治性癲癇患者在顳葉手術后無癲癇發作的報道存在差異，介于35%到80%間。對這一差異最可能的解釋是術后隨訪的時間(隨訪時間越長，無癲癇發作率越低)，以及無癲癇發作的定義。適合顳葉手術的患者術后持續癲癇發作的原因尚不清楚。伴有神經放射學證據的海馬硬化癥TLE患者相比于沒有MRI損害的TLE患者，術后預后有所改善，但2/3-1/3的海馬硬化癥患者將伴有術后癲癇發作。目前關于這些術后持續性癲癇發作發生的原因包括：內側顳葉組織切除不足、切除邊緣外的顳葉內側病變，顳葉癲癇累及對側、結構性網絡改變、以及可能對傳統顳葉手術特別耐受的非典型TLE亞型。在未來，開發能夠預測癲癇外科治療成功與否的生物標志物是一項重要的研究工作。作為一種可靠的預后標志物，可為患者的臨床治療和手術決策提供信息。
隨著非侵入性成像技術的發展，能夠模擬大腦連通性的技術日漸成熟。這一努力為了解人類大腦的結構和功能，以及連接性改變是如何導致神經疾病提供新的見解。了解癲癇的腦網絡連通性尤其重要，因為局灶性癲癇可能是在癲癇腦網絡的背景下產生的。彌散張量成像(DTI)技術可以重建白質纖維束，這些纖維束在結構網絡內的皮質區域之間形成連接。近年來，有越來越多的人開始使用纖維束成像技術（tractography）來研究TLE患者重建的白質束的指標改變，尤其顳葉內和與顳葉相連的區域。然而，關于術前DTI纖維束成像與顳葉切除術后癲癇預后的關系的研究很少。這可能是因為在臨床環境下，復雜的DTI采集沒有納入常規術前評估中。然而，可確定結構網絡拓撲變化的圖論的研究正在增長。最近有人發現，TLE患者術前結構連接與術后癲癇結果相關聯。盡管利用術前連接可開發潛在的預后標記物，但這些數據的潛在生物學意義和解剖學特異性很難解釋。
纖維束自動定量法(AFQ)是一種DTI纖維束成像技術，它可以全面分析沿白質束長度方向的組織特征。該方法考慮了局部病變內組織的特點，提供了一種比全束追蹤更敏感的測量白質束精細解剖改變的方法。組織特征在一條纖維束上可能有相當大的差異，而常規DTI分析的平均擴散無法檢測。此外，TLE中有一些病理改變可能發生在纖維束的局部區域，而不是整個纖維束。這種解剖學特異性有助于檢測TLE患者治療結果的解剖學預后標志物。（注：AFQ可自動提取出腦白質內20條主要纖維束的不同節點上的FA、MD、AD、RD值，進行統計分析。該方法克服了基于體素分析(VBA)對于在個體水平無法準確定位的缺點，以及基于纖維束示蹤的空間統計分析(TBSS)對于不同被試間的任意像素難以對應于同樣的纖維束的缺點。研究顯示AFQ計算出的FA值與手動選取ROI獲得的白質纖維的FA值具有高度相關性，這為纖維定量分析提供了很好的研究方法。）
在本項研究中，作者對接受手術治療和術后隨訪的TLE患者行術前DTI檢查，主要目的是：
（1）明確術前彌散標記物與癲癇術后結果的關聯。作者重點研究了三個顳葉纖維束（穹窿海馬束、海馬旁白質束、鉤束），它們在顳葉癲癇的發生和傳播中很重要，并且對難治性TLE的病理結果改變很敏感。
（2）確定顳葉纖維束切除范圍是否與癲癇結果相關。雖然有幾項研究已經表明一般切除范圍與常規(如T1WI)MRI掃描分析的結果相關，但迄今為止還沒有研究對術后癲癇發作和白質束切除范圍之間的關系進行評估。
材料與方法
受試對象
2006年至2011年間，在德國波恩大學醫院115例考慮進行顳葉手術的TLE和海馬硬化病例中，納入43例（27例左側TLE，16例右側TLE；23名女性，20名男性；平均年齡39.7歲，標準差12.6）。所有患者接受了全面的術前評估，包括癲癇癥狀的臨床評估、發作間歇期EEG、長期視頻腦電圖監測(如果臨床需要)侵入性電生理檢查、診斷性MRI(T1加權、T2加權和T2FLAIR序列)以及神經心理學評估。對于每個患者，海馬硬化癥由具有豐富診斷癲癇病變經驗的神經放射科專家確定，其定義為T1WI上海馬體積縮小和內部結構破壞，和/或T2WI和FLAIR圖像上高信號。入選的43名患者符合本研究的納入標準：(i)術前DTI數據適用于確定性纖維追蹤；(ii)沒有證據表明雙側海馬硬化或可能導致癲癇發作的繼發性海馬外病變；(iii)接受了杏仁海馬切除術；(iv)組織病理學評估對海馬硬化的診斷；(v)標準化的術后結果評估。使用目前標準化的國際抗癲癇聯盟（ILAE）分類進行海馬硬化的組織學確認。術后癲癇的結果使用ILAE結果分類系統進行評估。所有患者術后至少隨訪12個月，平均隨訪24個月。此外，作者還研究了44名健康對照(28名女性，16名男性；平均年齡38歲，SD14.0)。
MRI參數
MRI檢查采用3T掃描儀(西門子MagnetomTrio)， 8通道頭顱線圈。T1加權磁化制備快速梯度回波（T1 mprage）序列(160層，重復時間1300ms，回波時間3.97ms，反轉時間650ms，體素1.0×1.0×1.0 mm，翻轉角度10°)。所有患者均有術前數據，33例患者獲得術后T1WI數據。所有患者和對照組均行彌散加權成像(彌散加權單次激發自旋回波成像序列，重復時間12s，回波時間100ms，72層，體素1.726×1.726×1.7 mm)。擴散梯度沿60個方向均勻分布(b=1000s/mm2)。另外，交叉采集6個沒有擴散加權的數據集(b=0s/mm2)(b0圖像)，保證在每10個擴散加權圖像前有一個b0數據集。
圖像分析
使用Freesurfer軟件（Fischl，2012）對T1W圖像進行了海馬和海馬皮質下結構的自動分割和體積估計。對于DTI分析，使用SPM8 (Wellcome Trust Centre ForNeuroimaging, London, UK)，以每個受試者的初始b0圖像為參考，對擴散加權數據進行運動校正，對后續b0圖像進行12個參數的仿射變換（平移、旋轉、縮放、傾斜）。將b0圖像的變換應用于隨后的10個擴散加權圖像（譯者注：猜測作者認為每個b0后的b值圖像和b0像之間完全對齊，所以只校正每11張DWI的運動），對圖像體積的旋轉進行擴散編碼向量校正（bvecs的校正）(Leemans和Jones,2009)。配準后，創建一個平均b0數據集，并使用AFQimage analysis pipeline處理完整的DTI數據集。
AFQ執行了一系列自動化步驟，包括對每個單獨的擴散加權圖像進行運動校正和體素估計。使用自動提取工具在AFQ內創建腦MASK(Smith，2002)，并且在MASK內使用Euler法以1 mm的步長、35°的角度閾值和20 mm的最小束長度進行纖維束成像(Basser et al.,2000)。隨后，通過非線性配準將來自國際腦圖譜模板匹配到每個被試的個體空間的平均b0數據集。然后使用這種非線性變換將標準化的感興趣白質區域從模板映射到彌散圖像，以劃定每個受試者中的共同解剖標志。然后，AFQ使用模板定義的ROIs作為每個纖維束的起點和結點，自動將纖維追蹤數據分割成感興趣纖維束。一旦纖維束被分割出來，AFQ能識別每個纖維束的核心區，并通過沿每個纖維束的長軸插入固定數量的截面來計算沿束的彌散分布參數。因此，為了適應軌跡分布中的對象間的可變性，AFQ使用標準化的感興趣區域來歸一化每個對象在其端點處的軌跡圖識別的纖維束，同時允許它們在其間變化，使得每個內插部分(如起點、中間和結點)被認為是相同的，并且可在對象之間進行比較。這與體素方法明顯不同，體素方法假設每個體素在歸一化后代表相同類型或區域的組織。
基于TLE發病機制，選取纖維束，包括扣帶的海馬傘-穹隆、內側顳葉部分(在AFQ中被稱為“扣帶海馬”，以下稱為海馬旁白質束)和鉤束。對于穹窿-海馬傘的分割，作者使用AFQ的一個內部算法（參見補充材料)。沿100個截面對每個纖維束進行內插，并重建沿路徑分布的左右剖面的平均擴散率MD和分數各向異性FA。對于TLE患者，將其纖維束剖面分為同側（患側）和對側，對于對照組，將其左右側纖維束剖面合并。在AFQ不能重建白質通路的情況下，纖維束被排除在外。（注：為了對纖維束進行量化，對每個纖維重新采樣并等分為 100 個(可自行定義節點個數)等距節點，計算每個節點的平均位置，通過對該節點上每一個單獨的纖維擴散特性的加權平均值來計算擴散屬性（如FA 值、MD 值）。
纖維束的統計分析
比較健康對照組、術后無癲癇發作的患者(ILAE 1)和術后持續癲癇相關癥狀的患者(ILAE 2-6)的纖維束特征。為了進行統計分析，在由20個連續截面組成集合的五個感興趣區域上，對單個區域的輪廓進行了平均。使用兩樣本t檢驗進行比較，并使用FDR進行校正。采用Cohen‘s d參數對效應大小進行量化。所使用的感興趣區如圖1所示，同時還顯示了單個TLE患者的代表性區域。為了說明觀察到的差異在解剖學上的位置，作者重建了橫斷面的t-SCORE圖。
圖1用于統計比較的纖維束感興趣區域的解剖位置。每個纖維束的插圖顯示為單個對象重建的代表性區域，實心黑線表示用于AFQ識別的纖維束核心。每個對象的纖維束被映射到模板，并取其平均值以表示每個纖維束的分組。為了進行統計比較，通過平均20個連續的纖維束部分將每個纖維束劃分為五個感興趣的區域。感興趣區編號對應于圖2和補充表1中使用的感興趣區。FF=穹隆海馬傘；PWMB=海馬旁白質束；UF=鉤狀束。
潛在生物標志物的發展
為了判斷術前彌散加權數據的潛在臨床適用性，計算了沿纖維束輪廓的受試者工作特征(ROC)曲線。對于ROC曲線，根據觀察到的組織特征差異，沿著每條纖維束選擇感興趣區域，并平均每個感興趣區域的單個區域輪廓特征。對TLE組與對照組之間的組間分離以及患者結局組之間檢測參數的增量遞減值進行敏感性和特異性評估。用于區分患者預后組的感興趣區域也被匯集起來，以評估多個分類組合對預后的預測。
分離纖維束
在所研究的43例患者中，33例進行了術后結構成像。如前所述，在術后T1加權圖像上繪制切除組織體積的腔隙圖(Keller等人，2015b)，使用SPM臨床工具箱將術后圖像標化為AFQ使用的模板，并進行對映體標準化以解決切除的組織損失。然后，使用AFQ識別的非線性轉換將單個纖維束映射到模板，并在標準化后的二維腔隙圖上使用AFQ重建纖維束。因此，通過計算在與切除組織重疊的給定截面上切除的纖維束比例來創建束狀輪廓。再通過對所有部分進行平均來計算單個纖維束切除的總比例。使用雙樣本t檢驗對患者結果組之間的纖維束切除進行比較，再進行FDR多重比較。使用兩步程序創建纖維束切除圖。首先，通過將重建纖維束的二維掩模（MASK)與每個患者切除組織的標化后腔隙圖重疊來創建單獨的纖維束切除圖。第二步，考慮到同側和對側的區別（將同側翻轉到左半球），對各束切除圖進行平均。作為解剖學參考，通過平均左側纖維束的二維掩模，計算對照組的纖維束分布圖。
結果
臨床信息
在納入本研究的43例患者中，22例(51.2%)癲癇術后預后良好(ILAE 1)，21例(48.8%)術后預后不佳(ILAE2-5)。無術后癲癇發作加重(ILAE 6)。表1提供了根據結果分組的臨床變量的分類。在患者年齡、癲癇起病年齡、癲癇持續時間、發作頻率、兒童熱性驚厥病史或海馬硬化的ILAE分類方面，結果組之間沒有差異。男性術后無癲癇發作的比例高于女性(P=0.03)。
表1與預后相關的臨床信息
預后、TLE位置、性別、熱性驚厥發生次數均為數字。年齡、癲癇起病年齡、術前癲癇持續時間、術前癲癇發作頻率為中位數(和四分位數范圍)。Febrile seizures：熱性驚厥。
體積比較
表2提供了患者和對照組之間以及患者結果組之間的海馬、全灰質和全白質體積比較的信息。與健康對照組相比，擬切除側的海馬體積明顯較小。與對照組相比，患者沒有雙側海馬萎縮的證據。整個灰質和白質體積在患者和對照組之間沒有差異。此外，在預后良好或不理想的患者之間，同側或對側海馬、灰質或白質體積沒有差異。不同結果組之間的海馬外皮質下體積也沒有顯著差異(補充材料)。表2 組間海馬、全灰質、全白質體積比較
上：對照組和單側TLE患者之間的比較。*和#表示相應的比較。
下：比較術后預后良好的患者(ILAE1)和預后欠佳的患者(ILAE 2+)。值為平均體積(mm3)(和SD)。F=主要方差分析值；P=相應比較的顯著性水平；sig=顯著性。
AFQ結果比較
受試者的雙側海馬旁白質束均可識別。對照組雙側均可見鉤束，所有TLE患者患側可見鉤束。在對側，ILAE 1組22例患者中有21例(95%)和ILAE 2+組21例患者中有20例(95%)發現鉤狀束。44例對照中有33例(75%)在左側發現穹窿海馬傘，44例對照中有38例(86%)發現在右側穹窿海馬傘，其中4例(9%)雙側均未發現穹窿海馬傘。在ILAE-1組，22例患者中有19例(86%)在患側發現穹窿海馬傘， 22例患者中有19例(86%)在對側發現穹窿海馬傘，2例(9%)雙側均未發現穹窿海馬傘。在ILAE-2組，19/22例(86%)患者中在患側發現穹窿海馬傘，19/22例(86%)患者中在對側發現穹窿海馬傘，1例(5%)雙側均未發現穹窿海馬傘。
圖2顯示了ILAE 1和ILAE 2+組相對于對照組的同側和對側纖維束節點特征，包括每個感興趣區域的平均束節點剖面的相應直方圖。平均擴散率（MD）通常比各向異性分數（FA）更有代表性。相對于同側海馬旁白質束(圖2，左中)和雙側鉤束(圖2，左下角)，兩個結局組的MD分布均明顯高于對照組。兩個結果組同側穹隆海馬傘ROI4和5的MD也顯著升高。相反，只有ILAE 2+患者在同側穹窿海馬傘ROI 1-3的MD顯著增加(圖2，左上角)。對照組和ILAE-1患者在這些區域內的MD特征大致相等。穹窿海馬傘ROI 4和5位于顳葉內側，ROI 1和2位于顳葉外，ROI3位于兩者之間的過渡區(圖1)。與對照組相比，患者結局組對側穹窿-海馬傘的擴散參數沒有太大變化。僅在ILAE 2+組對側海馬旁白質束ROI1-3中，MD有顯著改變(圖2)。為了表明觀察到的MD的差異位置，圖3中重建了分段t-score圖。紅色區域表示與對照組相比，相應患者組MD顯著增加。箭頭表示僅在術后不理想的患者中才有專門改變的區域。
與對照組相比，患者組對側FA值沒有明顯改變。結果組中同側鉤束FA值都降低了，但僅在ILAE 2+組中ROI 4和5(靠近前額葉)顯著降低(圖2，右下角)。ILAE 2+組僅在同側穹窿背側和對側海馬旁白質束中MD值增加，在相同區域的FA沒有明顯的降低（圖2）。FA的變化沒有MD敏感。
圖2 相對于對照組，ILAE 1和ILAE 2 +組同側和對側束的平均擴散率（MD）和分數各向異性（FA）的纖維束特性圖【均值（±均值標準誤差SEM）】。直方圖表示量化給定ROI的纖維束平均位置擴散特性。在所有情況下，遞增的區域截面對應于遞增的感興趣區編號，并且感興趣區對應于圖1中給出的區域。在用FDR進行多次比較校正后，與對照組相比，*P值＜0.05。箭頭突出纖維束中MD顯著不同的區域。
圖3：代表平均彌散率的平均纖維束輪廓的t-scores分段圖�；颊呓M和對照組之間的差異被投射到解剖學模板上，以說明圖2中改變的位置。紅色區域表示與對照組相比，兩結果組的平均擴散率顯著增加。箭頭表示只有預后不佳的患者才有明顯不同的區域。FF=穹窿海馬傘；PWMB=海馬旁白質束；UF=鉤狀束。
受試者工作特性曲線和結果預測
選定感興趣區的ROC曲線如圖4所示。4A和E分別顯示患者和對照組同側和對側鉤束，曲線下面積分別為0.97和0.90。圖4B和F分別顯示患者和對照組同側穹隆海馬傘和海馬旁白質束，曲線下面積分別為0.84和0.82。圖4G顯示了患者結果組間的對側海馬旁白質束，曲線下面積為0.81。圖4C顯示了患者結果組間的同側穹窿海馬傘束，曲線下面積為0.71。當結合同側穹隆海馬傘和對側海馬旁白質束的MD數據來區分結果組時，敏感性和特異性都增加了。（圖5）
圖4 ROC曲線。藍色表示患者和對照組之間的比較，紅色表示患者結果組間的比較。曲線下面積(AUC)用來評估ROC曲線的質量，虛線給出了示例靈敏度和1-特異度來計算。MD表示平均擴散率，該值以(μm2/ms)為單位指示相應的測試閾值。每個曲線的插圖表示用于計算ROC曲線的感興趣區域的位置，ROC曲線是根據觀察到的組間平均擴散率的差異選擇的。
圖5 聯合同側后穹窿海馬傘和對側海馬旁白質束的平均彌散系數值可提高區分患者結局組的敏感性和特異性。
（A）ILAE 1組(藍色)和ILAE 2組(紅色)的所有患者的同側后穹隆和對側海馬旁白質束(PWMB)的平均彌散系數(MD)值分別表示在x軸和y軸上，使用圖4C和G中各自的感興趣區域繪制。將同側穹窿平均彌散系數(MD)為 41.12μm/ms2、對側海馬旁白質束MD為μm/ms2 (右上象限灰虛線表示檢測值為陽性)的患者分為兩組(黑色箭頭)。
（B）敏感度、特異度、陽性預測值(PPV)和陰性預測值(NPV)表示試驗性能，說明手術結果預測的潛在臨床適用性。FF=穹窿海馬傘；PWMB=海馬旁白質束；ROI=感興趣區；UF=鉤束。
纖維束的切除范圍
33例患者中，17例(51.5%)術后癲癇發作消失(ILAE-1)，16例(48.5%)術后癥狀持續存在。切除圖如圖6所示。圖6A示例纖維束追蹤和切除數據，它顯示了纖維束和切除組織體積之間的交叉點。ILAE 1組和ILAE 2+組的分段切除圖如圖6C和D所示。這些圖顯示，所有患者中，前穹隆海馬傘和海馬旁白質束切除的可能性很高，而后穹窿海馬傘和海馬旁白質束切除的可能性很低。結果組ILAE1的鉤束切除概率較高，而ILAE2+組的鉤束切除概率較低。圖6E給出了對照組左側纖維束分布的橫斷面和冠狀面圖像，顯示了重建纖維束的解剖位置。圖6F和G表示ILAE 1和ILAE 2+組的重建纖維束的體素切除圖。圖6B中的黑條表示圖像層切除的位置。
圖6：纖維束切除分析。
（A）顯示覆蓋在個體患者T1WI圖像上的纖維束追蹤數據和的切除體積，沿著每條纖維束限定區域的感興趣的纖維束與切除的組織體積重疊。
(B) 表示覆蓋在模板圖像上的感興趣纖維束路徑的分組。
（C和D）分別顯示ILAE 1和ILAE 2+組的切除纖維束范圍的分段。
(E)對照組重建纖維束分布的代表性軸位圖，顯示了感興趣纖維束的解剖位置。
（F和G）ILAE 1和ILAE 2+組的纖維束切除圖，分別說明了切除的纖維束的比例。圖B中黑條表示具有代表性的橫斷面和冠狀面的位置。
與ILAE2+組相比，ILAE1組切除穹窿海馬傘和海馬旁白質束的范圍無明顯增加(穹窿海馬傘：20.8±12.6%，18.3±8.9%；P=0.54；海馬旁白質束：44.8±27.2%，33.2±16.8%；P=0.23)。而ILAE-1組鉤束切除比例明顯高于ILAE-2+組(41.7±20.9%，19.7±23.1%；P=0.02)。對于單獨的鉤束切除，ILAE-1組1/17的切除比例小于0.15，ILAE-2組9/16的切除比例小于0.15，根據鉤束切除比例判斷ILAE-2組的敏感性和特異性分別為56%和94%。
討論
本研究的主要目的是使用對顳葉白質束區域組織特征敏感的新型DTI技術，確定難治性顳葉癲癇患者術后結局的術前影像學相關性。在強調相關的方法學問題之前，作者根據三個纖維束分別討論了本研究的結果。
穹窿海馬傘
對TLE患者的DTI研究經常顯示穹窿的彌散異常，特別是在海馬硬化患者中。在一項新的影像-組織學相關性研究中，據報道，術前穹隆海馬傘的彌散異常與手術切除組織的軸突外部分增加、累積軸索膜周長和髓鞘面積減少顯著相關，從而表明TLE體內彌散改變具有組織病理學基礎。在TLE動物模型中，髓鞘病理也與DTI中穹隆海馬傘的改變有關。在動物研究中，從皮質下(主要是丘腦)靶點切除穹窿引發癲癇發作，伴隨而來的是海馬神經元的丟失和海馬N-甲基-D-天冬氨酸受體密度的增加，這反映了支持邊緣致癇發展的病理再生過程。因此，人類和動物數據的積累為假設穹窿海馬傘在顳葉癲癇發作中的作用提供了支持。
作者的數據表明，經歷術后癲癇發作消失和術后持續癲癇發作的患者中切除的內側顳葉區域中，穹窿海馬傘具有同樣的病理作用。然而，只有經歷術后癲癇持續發作的患者在切除邊緣外的穹窿區域顯示明顯的局限性彌散異常，主要在近丘腦的背側區域。這是在先前的先期工作的基礎上得出的，該工作表明，與一組接受了不同手術干預的左TLE患者無癲癇發作的患者相比，術后癲癇持續發作的患者切除范圍外的灰質密度也降低了。之前一項使用基于seed-target的纖維束追蹤成像的研究，不能判斷結構網絡內的特定解剖通路和可能導致術后持續性癲癇發作的纖維束的特定區域。重要的是，僅通過沿著每個纖維束管的長度方向（包括穹窿）繪制單纖維束的病理圖，才能生成能預測預后的指標。穹窿海馬傘是后內側顳葉和丘腦之間的主要連接體，可介導海馬和丘腦之間靜息狀態的功能連接。穹窿海馬傘的廣泛受累可能反映了更廣泛的致癇網絡，對于術后癲癇持續發作的患者，手術可能不會充分摘除這一網絡。雖然作者的發現可能表明顳葉內側更完整的后方切除術可能會提供更好的結果，但尚不主張基于作者的術前影像學結果改變手術方法。理想情況下，轉化為臨床需要還要進行臨床試驗，以評估這種方法的價值。
海馬旁白質束
海馬旁回，特別是前內嗅區和周圍區，在顳葉癲癇的發生和傳播中起著重要作用。在本研究中，在術后結果良好和次佳的患者中，同側海馬旁白質束的組織特征也有改變，但僅在術后癲癇持續發作的患者中才發現對側海馬旁白質束的一個限定區域的彌散改變。這可能是術后癲癇持續發作的反映。其他影像學研究已提示術后癲癇持續發作患者的對側顳葉內側的改變，但海馬旁回的作用還不能明確。對TLE和海馬硬化癥患者術后癲癇發作的詳細電生理檢查表明，25%的患者癲癇發作發生在對側顳葉。當對側海馬旁白質束和同側后穹隆平均彌散系數測量相結合時，能夠以84%的敏感性和89%的特異性對術后結果組進行分類。
鉤束
在結局組之間的沒有發現術前差異，同側和對側鉤束均受到相同的影響。先前的一項研究報告了TLE患者整個鉤束的平均彌散率都有改變。電生理研究證實鉤束在顳葉至額葉的癲癇傳播中起重要作用，表現為島額蓋區發作間期的低代謝。同時，作者也發現，與術后持續癲癇發作的患者相比，無癲癇發作的患者鉤束的切除范圍明顯更廣。這是一個新的發現，與斷開TLE患者致癇網絡的想法是一致的，并且有好的預后。已有研究表明，前顳葉在內側顳葉癲癇患者中是致癇的，切除前顳葉與改善預后有關。然而，與杏仁核海馬切除術相比，前顳葉切除術是否能改善術后癲癇持續發作結果仍是一個未解決的問題。對文獻的回顧表明，切除的程度不一定能改善術后癲癇發作的結果；有海馬和杏仁核殘留的患者術后癲癇預后良好，杏仁海馬切除術和前顳葉切除術后無癲癇發作的幾率沒有差別。作者最近報道顯示，在這組患者中，內側顳葉組織切除的總體范圍或單個內側顳葉結構的切除體積與術后結局沒有明顯關系。在本研究中，我們提供了重要的新信息，表明切除內容比切除的整體范圍更為重要，尤其是鉤束的切除是一個重要因素。
方法論問題
圖像分析
術前影像學標指標是在分析平均擴散率時獲得的，而在分析部分各向異性時沒有明顯的趨勢。在TLE的DTI研究綜述（Bernhardt et al. 2013)中指出，“TLE平均擴散率改變的影響大小隨著到顳葉的解剖距離的增加而減小，這表明這些改變與癲癇灶是共定位的”。這與作者的數據完全一致。在TLE的早期DTI應用中，MD變化發生在癲癇樣腦電圖異常定位附近。在對TLE海馬的研究中表明，與FA相比，MD是更敏感的病理標志。相對于顳葉的各向異性分數，平均擴散率是顳葉致癇側化的一個更強的預測因子。盡管全腦MD和FA更具預測側化的優勢，但平均擴散率的改變更多地局限于海馬、穹窿和扣帶，即邊緣通路。丘腦在TLE中也有重要作用，在一些研究中，丘腦MD有差異，但FA沒有差異。難治性TLE患者的整個大腦肯定都有FA的改變，既在顳葉內，也在癲癇灶之外。然而，MD對預測潛在的致癇組織更具特異性。
部分容積效應和限制性束重建是包括AFQ在內的所有類型的纖維束示蹤成像方法的固有問題。然而，AFQ是一種完全自動化的技術，將受試者的區域標準化，沿著每個區域的長度進行評估，這使得群體自動化研究成為可能。穹窿海馬傘的低識別率可能是由于纖維束形狀彎曲或多纖維束交雜。這些限制可通過改善圖像質量或更多方向的彌散技術來克服。另，在46名TLE和海馬硬化患者中進行了概率性纖維束追蹤(Keller et al., 2015b)，在本研究中，使用的沿纖維束量化是一種新的確定性纖維束追蹤方法，因此選取的是幾乎沒有圖像偽影的受試者，以最小化纖維跟蹤誤差為目標。
臨床注意事項
盡管本研究的樣本是目前為止最大的樣本量之一，但在流行病學的研究背景下，它是不夠的，因此應謹慎解釋臨床數據與結構間的對應關系。鑒于本實驗的ROC分析是基于作者的小組比較研究結果所指導的任意臨界水平，且這是一項回顧性研究，具有確定偏倚的固有風險，因此，這些新發現目前并不代表對臨床有用。為了進一步研究，必須擴大樣本量。
結論
難治性TLE患者術后持續癲癇發作的原因多樣，且在不同患者間有所不同。在本研究中，作者確定了導致術后持續癲癇發作的三個重要因素：(i) 切除邊緣外同側后穹窿的彌散異常；(ii)對側海馬旁白質束的彌散異常；(iii)鉤束切除不足。這些結果有可能發展成為術后結果的影像學預后標志物，并為一些經歷術后癲癇的TLE患者提供新的見解。
（補充材料1：穹窿海馬傘的勾畫）
使用MATLAB 2012a(Mathworks，Natick，MA)的內部腳本，腳本基于AFQ遵循的程序(Yeatman，2012年)。沿著穹隆海馬傘的軌跡繪制雙側感興趣區，包括丘腦背側區域和前內側顳葉的腹側區域。然后，識別通過給定側的兩個ROI的所有流線來分割潛在的穹窿海馬傘纖維。穹窿海馬傘不包括在AFQ交叉引用的概率圖譜中(Huaet al.，2008)。為了消除沿前連合在兩個ROI之間向前通過的雜散纖維，利用海馬傘的后曲率知識進行穹窿海馬傘的細化。穹隆海馬傘的清理和束軌道的計算是使用AFQ程序創建的(Yeatman等人，2012年)。用于識別穹窿海馬傘的包含ROI覆蓋在補充圖1中的ICBM模板上。
補充圖1：（A-D）冠狀面圖像中的黃色和藍色陰影矩形和矢狀面圖像中的垂直條顯示了穹隆海馬傘的雙側感興趣區，包含了穹隆海馬傘從丘腦上方的背側區域(A和B)到前內側顳葉（C和D）的軌跡。（E）代表受試者的雙側穹窿海馬傘纖維。（F）對于研究中包括的所有受試者，映射到ICBM模板的穹窿海馬傘纖維，其中五個彩色部分代表用于統計分析的五個ROI。）
總結：
本研究使用AFQ方法，對三條癲癇網絡上不同的白質纖維束進行自動分段的定量分析，確定了導致術后持續癲癇發作的三個重要因素，這些結果有可能發展成為術后結果的影像學預后標志物。
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