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目的癫痫(epilepsy)是最常见的慢性脑功能障碍性疾病之一,大约有三分之一的癫痫为药物难治性癫痫(drug-resistant epilepsy,DRE),其中全面起源的发作是导致药物难治性癫痫十分常见的原因。本研究利用弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)技术对DRE患者双侧丘脑皮质网络纤维结构通路以及脑默认模式网络(default mode network,DMN)纤维结构通路的受损情况进行了探究:(1)探究DRE患者双侧丘脑-皮质网络纤维结构通路的连接模式,并进一步研究疾病病程与丘脑-皮质网络纤维通路损害情况间的相关性,从脑结构网络的角度阐述丘脑网络在全面起源DRE中的病理生理机制,寻找其临床价值;(2)探究DRE患者的脑DMN的纤维连接情况以及受损程度,并探讨其临床意义。方法(1)收集来自安徽医科大学附属省立医院癫痫外科的DRE患者15例组成DRE组,所有患者均通过长程视频脑电图监测以及发作症状学评估确定为全面起源。招募性别、年龄相匹配的健康志愿者15例组成健康对照(healthy control,HC)组,两组被试均进行DTI扫描。根据Brodmann脑分区将皮质划分为运动区皮质(motor cortex,MC)、前额区皮质(prefrontal cortex,PFC)、顶枕区皮质(parietal-occipital cortex,POC)、躯体感觉区皮质(somatosensory cortex,SC)以及颞区皮质(temporal cortex,TC)五个感兴趣区(regions of interest,ROI)。从人脑连接组计划(Human Connectome Project,HCP)健康年轻成人数据库中获取30例高弥散敏感系数的弥散峰度成像(diffusion kurtosis imaging,DKI)数据,并使用脑功能磁共振成像软件库(FMRIB Software Library,FSL)进行丘脑分割,依据丘脑与皮层区域间的最强连接关系将丘脑划分为与皮质ROI相对应的五个亚区,将结果融合后配准至DRE组与HC组。采用概率性纤维追踪方法对DRE和HC两组被试的丘脑-皮质纤维通路进行追踪,计算并比较双侧丘脑-皮质纤维通路的各向异性分数(fractional anisotropy,FA)、平均弥散系数(mean diffusivity,MD)、轴向弥散系数(axial diffusivity,AD)以及径向弥散系数(Radial diffusivity,RD)的差异。在DRE组中计算弥散参数与DRE患者的病程的Pearson相关系数。(2)收集来及安徽医科大学附属省立医院癫痫外科收治的15例DRE患者组成DRE组,同时期招募年龄、性别匹配的15名健康受试者组成HC组,进行DTI和T1像MRI数据采集,利用概率性纤维追踪技术获得DMN的纤维束通路,并计算获得其FA、RD等弥散参数,构成DMN结构网络。比较DRE组和HC组间的DMN结构连接差异。结果(1)在5%概率阈值下,组内不同个体间的二值化通路有最高的空间重叠率,此阈值下的概率性纤维追踪结果显示,相比于HC组,DRE组双侧全部丘脑皮质纤维通路的FA值显著减低(校正后P<0.001),左侧丘脑-MC(校正后P=0.046)、左侧丘脑-POC纤维通路(校正后P=0.047)的RD值明显增高,其余通路的AD以及所有通路的MD无显著差异(P>0.05)。Pearson相关结果显示除了右侧丘脑-PFC纤维通路外,其他9个丘脑皮质通路(双侧丘脑-POC通路、双侧丘脑-MC通路、双侧丘脑-SC通路、双侧丘脑-TC通路和左侧丘脑-PFC通路)的FA值与病程长短呈显著负相关(校正后P<0.05)。(2)与HC组相对比,DRE组的认知水平显著下降,DMN网络结构连接FA值普遍减低(P<0.05),RD值升高(P<0.05),异常的结构连接涉及全部DMN脑区。结论(1)丘脑和皮质间存在广泛的纤维通路,这些复杂的纤维束构成了丘脑皮质网络,而丘脑-皮质网络在全面性癫痫的起源中发作了重要的作用。在这类患者中,双侧丘脑-皮质纤维通路存在广泛性的受损,而这种异常的丘脑网络既可能是癫痫发作使纤维束破坏导致的,同时也可能为癫痫放电的广泛传播提供了条件。此外,癫痫放电会干扰神经胶质细胞的分化,破坏纤维髓鞘,并影响髓鞘的再生,最终使神经纤维的完整性下降,随着病程的延长,癫痫放电的次数逐渐增多,神经纤维受到破坏的程度就越严重。因此对于病程越长的全面性癫痫患者,其治疗的效果以及预后可能更差。(2)DRE患者的DMN网络的纤维通路整合性和连通性下降,这可能是导致DRE患者DMN功能连接异常,并出现环境监控、记忆提取、社会认知、自我控制等能力出现障碍的重要原因。