摘要：近日，首都医科大学附属北京天坛医院神经外科张凯教授团队在神经科学期刊《CNS Neuroscience & Therapeutics》发表了题为《Effective Connectivity Predicts Surgical Outcomes in Temp
近日，首都医科大学附属北京天坛医院神经外科张凯教授团队在神经科学期刊《CNS Neuroscience & Therapeutics》发表了题为《Effective Connectivity Predicts Surgical Outcomes in Temporal Lobe Epilepsy: A SEEG Study》的研究论文。本研究证实结合手术切除范围与有效连接特征在预测颞叶癫痫患者手术结局中的潜在价值，这一方法为精准确定手术切除范围并改善颞叶癫痫患者的手术预后提供了一种新的思路。
背景
颞叶癫痫（temporal lobe epilepsy, TLE）是最常见的局灶性癫痫类型，占所有癫痫病例的约三分之二，其中约71%的患者对药物治疗耐药，手术是其主要治疗手段之一。前颞叶切除术（anterior temporal lobectomy, ATL）是TLE的标准外科治疗方式，但其长期无发作率仅为60%–80%，提示仍有相当比例的患者术后疗效不佳。这一现象与TLE的网络机制复杂、致痫区分布广泛而隐匿有关，使得依赖常规术前评估手段准确定位致痫区存在困难。随着神经影像学和电生理技术的发展，研究者们开始从“癫痫网络”角度探索关键结点与真实致痫区的识别，以期改善术后结局。立体脑电图（stereo-electroencephalography, SEEG）因具备高空间与时间分辨率，被广泛应用于复杂癫痫网络的定位研究，并且为探究有效连接提供了理想平台。通过单脉冲电刺激（single-pulse electrical stimulation, SPES）诱发的皮层间电位（cortico-cortical evoked potentials, CCEP）能够揭示脑区之间的因果联系，这与单纯的结构连接或功能连接不同，为术前识别病理传播通路、预测手术疗效提供了新的可能性。本研究纳入多种有效连接指标建立机器学习模型，探索了通过有效连接属性预测颞叶癫痫患者手术疗效的可能。
方法
本研究共纳入56例接受前颞叶切除手术且随访超过1年的患者，所有患者均植入立体脑电图（stereo-electroencephalography, SEEG）电极并接受单脉冲电刺激（single-pulse electrical stimulation, SPES）测试。研究中通过对刺激诱发的皮层间电位（cortico-cortical evoked potentials, CCEP）进行分析，计算N1（10-50 ms）与N2（80-250 ms）波段的均方根值（RMS），并进行Z分数标准化处理，以量化不同脑区间的有效连接强度。电极位置经个体化影像重建与灰质阈值化筛选，术后CT用于手工描绘切除区，评估其与电极分布的空间对应关系。研究进一步计算癫痫起始区（SOZ）与切除区内（IR）、切除区外（OR）及两者之间（IO）的有效连接，并分别计算不同方向（IN/OUT）与时程（N1/N2）的有效连接特征。随后，研究结合患者的临床信息与上述CCEP参数共21个特征，构建基于支持向量机（support vector machine, SVM）的可解释性机器学习模型，采用五折交叉验证训练并在独立测试集中验证其预测能力，同时利用SHAP方法进行特征重要性解释。
图1 A: 纳入研究的有效连接参数；B: 单脉冲电刺激示意图；C: 皮质-皮质诱发电位响应示意。
结果
本研究共纳入56例颞叶癫痫患者，随访时间≥12个月，其中30例术后达到完全无发作（Engel I，SF组），26例为非无发作（Engel II–IV，nSF组）。比较两组的皮层间诱发电位（CCEP）结果发现，nSF组表现出更强的有效连接，尤其体现在癫痫起始区（SOZ）向切除区外（OR）的外向连接以及切除区向切除区外（IO）的外向连接上，在N1和N2时程均存在显著差异。OR_N2_out在nSF组明显高于SF组（1.30±0.34 vs 0.96±0.26，p
图2 A: SOZ与手术切除范围内的有效连接强度；B: SOZ与手术切除范围外的有效连接强度；C: 手术切除区域与手术切除范围外的有效连接强度。
图3 A: 机器学习模型ROC曲线；B: 模型性能评价；C: 模型混淆矩阵；D: 基于SHAP方法的模型重要性解释。
结论
本研究表明，将个体化手术切除区与基于SEEG的有效连接特征相结合，可有效预测颞叶癫痫手术预后；其中，SOZ与手术切除区外的强外向连接是预测术后疗效不佳的关键特征。
REF: Hu X, Yao Y, Zhao B, et al. Effective Connectivity Predicts Surgical Outcomes in Temporal Lobe Epilepsy: A SEEG Study. CNS Neurosci Ther. 2025;31(8):e70563. doi:10.1111/cns.70563
来源：医学顾事
