[功能神外专栏]癫痫患者外科治疗后神经心理学变化的预测 | 吴逊 陈佳

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癫痫患者外科治疗后神经心理学变化的预测

作者：吴逊 陈佳

供稿单位：北京功能神经外科研究所、首都医科大学宣武医院功能神经外科、《功能神经外科通讯》

神经心理学测试对外科治疗后的神经心理学变化可提供有价值的预测。Milner 等 于 1975-1985 年在蒙特利尔神经病学研究所 (MNI)发表一系列文章发现手术切除范围可以预测出现何种神经心理缺陷,其程度与预后相关。Novelly(1984)在耶鲁大学报告指出 半球切除后,对侧半球功能有改善。这些结果 对之后的研究奠定基础。

一、神经心理学预测的基本概念

(一)一致性观点:如致痫区与功能障碍区一 致,手术后认知受损的风险低;如致痫区与功 能障碍区不一致,手术后可以出现未预期的功 能障碍。

(二)大脑功能可塑性的关键时段:6 岁之前 为获得语言的时期,15 岁之前为功能完善期及 30 岁左右,此后功能储备及代偿能力均随年而 下降。

(三)影响功能预后的两个大脑机制

1. 功能储备(Functional Reserve):广 泛用于人体各个系统。就大脑而言是认知储备 (Cognitive Reserve)或智力储备,个体利用 神经网络对脑损伤进行补偿的自适应能力,可 以缓冲大脑病理变化造成的临床致残效应。保 证个体应对大脑病理变化,保障其功能达到最 优化。如一侧颞叶切除后的功能,与对侧颞叶 独立支持记忆的能力,即其功能储备的程度有 关。在临床方面拟切除的大脑区的功能储备好, 基础测试成绩好,切除后有两种可能即功能预 后好或功能预后不好。不同的结局反映大脑保 留区的功能储备。

2. 功能充分性(Functional Adequacy): 又称功能适应,在有干扰或损伤的情况下维持 功能或行为的能力,或具有与目前状态匹配的 能力。在一侧颞叶切除术,术前测试成绩差的 患者术后功能下降程度低于术前测试成绩高 者,表明其术前功能充分性差,功能网络已适 应这种情况,所以切除后变化不明显。反之术 前测试成绩高者,切除后其功能网络难以适应 并短期内难以调整,以致于术后测试成绩明显 下降。很多研究证明功能充分性如 fMRI,海 马细胞密度及 EEG。

上述两个功能是癫痫患者外科治疗后神经 心理功能预测的主要机制。

(四)材料特异性(Material Specificity)

某一脑区对一些任务敏感。如优势侧对语 言功能、颞叶内侧对记忆功能的任务敏感。当 此区有结构或功能损害时出现不同于其他脑区 的神经心理异常。

(五)儿童神经心理学预测时应注意的问题

1. 脑区神经功能随年龄而变化。与任务相 关的脑区随年龄而更加限局,无关脑区随年龄 增长而下降或有所调整。学习和经验影响儿童 脑功能发育,如没有或很少学习,缺乏经验脑 功能发育明显迟滞。如 19 世纪在印度发现的 估计年龄为 12 岁的狼孩,人类收养后躯体虽 然健康,但至病故(约 18 岁)没有学会人类 语言。

2. 同等程度的损伤,在儿童临床表现不明 显,在大脑完全发育后损伤的表现增强。早期 外科治疗可以阻止癫痫活动对脑功能的冲击, 使脑结构和功能的可塑性得以恢复。

3. 儿童脑损伤因发育阶段不同而有不同效 应。如早期左半球受损可使语言功能转移,产 生不典型(右侧优势或双侧)语言功能分布区。 在儿童大脑确定语言分布区比成人困难。

(六)神经心理学测试的结论不一致的原因

1. 神经心理学测试结果的解释非常复杂, 仅分析某个测试结果会使神经心理学的敏感性 降低。应依靠多变量的整合。

2. 癫痫患者存在很多影响神经心理测试 结果的因素,包括:基础病理、性别、发作开 始年龄、病程、癫痫源区的部位、文化程度、 智力水平、文化背景以及配合程度。控制这 些变量并做系统分析,才能发挥神经心理学测试的预测作用。近年来,似然比(Likelihood Ratio)、差异比(Odds Ratio)以及切点分 数(Cut-off Score)的应用,更进一步的增强 测试的敏感性。

3. 很多神经心理项目对癫痫外科需求不敏 感,尤其是额叶功能测试。

二、影响癫痫病人外科治疗后神经 心理学预后的因素

1. 发育因素:发作开始时的发育阶段为重 要因素。低于 16 岁做外科治疗后认知功能受 损的风险低于成人。

2. 癫痫起病年龄:起病年龄小,可能存在 发育早期的病理异常并有长期存在的发作,有 严重而广泛的认知损害。外科治疗后并无明显 加重。

3. 癫痫病程:病程长预后差。

4. 癫痫手术治疗:术后发作减少 75% 及 以上者预后好。不同脑区的手术影响不同的认 知功能。

5. 术前 IQ:总 IQ 低者术后发作消失的可 能性小于术前总 IQ 高者。

三、新统计学方法 

为了增加神经心理学测试的敏感性和特异性近年开发了一些新的统计学方法。

1. 可 信 改 变 指 数(Reliable Change Index,RCI)及基于标准回归(Standardized Regression-Based,SRB)的分析可以控制测 试工具的真实性及实际效用。

2. 主 成 分 分 析(Principle Component Analysis)(Stlaurent,2014) 使 心 理 测 试 评 分简便化。发现三个有意义的成分即 IQ、言

语测试及视空间记忆的术前测试可以预测手术 后言语记忆下降,视空间记忆下降。

3. 图 论(Graph-Theory)(Daucet, 2015) 即 局 部 效 率、 举 例 和 参 与(Local Efficiency,Distance and Participation)至少 可以预测 68% 的认知预后。

4. 群体手段测试(Examination of Group Means),受试者工作特征曲线分析(Receiver Operating Curve Analysis), 言 语 减 非 言 语记忆差异评分(Verbral Minus Nonverbal Memory Discrepancy Scores), 极 度 差 异 评 分(Extreme Discrepancy Scores) 对 颞 叶 癫 痫的定侧非常敏感。

四、神经心理学在癫痫外科中应回 答的问题

相关问题详见表 2。

五、不同脑区癫痫外科治疗的神经心理学预后

(一)颞叶癫痫:是研究最多的癫痫类型,神 经心理测试可预测优势侧,对非优势侧的预测 作用较小。

1. 记忆:术后记忆是最为关心的问题。早 期报告指出,前颞切除(ATL)后有全面遗忘 综合征(Global Amnestic Syndrome),现在 已很少见,发生率 <1%。左侧 ATL 后言语记忆下降主要在记忆过程中编码(Encoding)及 检索(Retrieval)阶段。优势侧与言语认知功 能有关,而且关系非常稳定,而非优势侧与非 言语功能的关系不稳定。在神经心理测试中段 落记忆(paragraph-Recall)、逻辑记忆(Logical Memory) 及 延 迟 记 忆(Delayed Recall) 最 敏感。

影响术后记忆力低下的因素:

(1)首次发作年龄:年龄大,风险高。 (2)手术时年龄:年龄大,优势侧切除风险高,

<16 岁风险低。

(3)癫痫病史:病史长,发作频率高,风险高。

(4)发作形式:伴有强直阵挛发作风险高。

(5)基础记忆:基础记忆好,风险高,ATL 后对 侧记忆功能可能改善。

(6)手术效果:术后发作减少 ≥75%,术后记忆功 能有改善。

(7) Wada 试验记忆评分:语言位于左侧者行左 侧 ATL 风险高。

(8)抑郁症状:左侧 ATL 术前有抑郁症状,风险高。

(9)侧别:优势侧手术,风险高。

(10)MRI:左侧海马无萎缩风险很高,双侧海马 萎缩左侧 ATL 风险高。

(11)fMRI:语言位于左侧者风险高。 (12)FDG-PET:两侧颞叶代谢对称者,切除优势

侧风险高。 (13)术中语言及记忆分布图:优势侧切除风险高,

准确率可达 80%。

(14)术式:左侧 ATL,选择性海马杏仁核切除术 (SAH)及颞叶皮质病变切除,三者比较: ATL 后言语学习,短期记忆及工作记忆显著 受损;SAH 后言语学习及长期记忆轻度受损; 颞叶皮质病变切除无明显受损。(见图 1)

多变量 回归方程式 (Multivariate Regression Equation)分析,可以提高预测的可信度。一些研究结果如下: Hemann等(1955):TLE发病年龄大,手术 时年龄大,术前记忆功能好,为左ATL记忆力 下降的危险因素;手术前记忆功能好及手术时 实际年龄为右ATL的危险因素。 Helmstaedter等(1996):左ATL的危险因素 为:术前记忆评分高,手术时年龄大,病程 长,切除范围大,术前视觉记忆损害,有继发 全面发作;右ATL为:术前记忆评分高及术后 有发作。其中最有意义者为术前记忆任务。 Jokeit等(1997):15个变量中术前记忆评分 高、左Wada试验任务受损为左ATL记忆力障 碍的高风险。 Chelune等(2000):8个变量中有3个变量结 合:即优势侧手术,同侧无MTS,基础言语 记忆未受损为独立的预测因素。预测术后记忆 力下降的敏感性为63%,特异性76%。

Stroup等(2003):5个可能的危险因素:优 势侧ATL,MRI并非一侧MTS,术前即刻及 延迟记忆未受损,Wada试验对侧记忆任务未 受损,均为独立的危险因素,可预测术后记忆 力下降。5个因素结合预测的特异性为99%。 Richardson 等(2004):3 个变量:术前语言 记忆,优势侧海马体积,fMRI 两侧编码不对称, 为记忆下降的独立预测因素。其中 fMRI 两侧 编码不对称为强的言语记忆预测因素。

2. 语言:优势侧ATL有术后急性命名困 难,3 0 % - 4 0 % 有对证命名困难。手术时年龄 大,术前语言侧评分高者风险高。

3. 认知功能:左利或有不典型语言优势 者,术后有较大认知损害,特别是非言语认知 功能。左ATL前有抑郁症状者认知功能下降。 表3为优势半球术后认知障碍的影响因素。

4. 智力:癫痫病程长,有发作的年数多, 发作频率高术后智力下降。男性比女性智力下 降的风险高。

(二)额叶癫痫:额叶癫痫术后神经心理学研 究很少,术后如发作消失短期记忆有改善。切 除面积大,左侧手术后言语及非言语流畅性均 差;右侧设计流畅性差。术前认知功能与术后 认知呈负相关。

(三)顶、枕叶后头部癫痫:缺乏评估术后神 经心理学预后的研究。

参考文献(略) 

本文主要作者

吴逊 教授,博士研究生导师,主任医师。北京大学第一医院神经病学教授,享受国务院特殊贡献津贴,中国抗癫痫协会顾问,脑电 图委员会名誉主任,中华医学会神经科学会癫痫与脑电图学组名誉组长,亚洲大洋洲国际 抗癫痫联盟 (ILAE) 癫痫杰出成就奖获得者。

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