0 引言

       Rolandic癫痫（Rolandic epilepsy, RE）是儿童期最常见的特发性局灶性癫痫综合征之一，占所有儿童癫痫病例的15%~20%^[1]。虽然RE在青春期后通常自发缓解，预后较为良好，但其发病期间的认知功能障碍，如语言、阅读、视觉空间和执行功能的损害^{[2, 3]}，仍对患儿的生活质量产生重大影响。然而，RE的确切发病机制仍不明确，尤其是与脑白质微观结构异常相关的病理生理机制。

       近年来，扩散张量成像（diffusion tensor imaging, DTI）技术因其能够无创显示脑白质纤维束的微观结构变化，逐渐成为研究RE患儿脑白质损伤及其与认知障碍关系的重要工具。尽管已有大量研究^{[4, 5, 6]}利用DTI技术揭示了RE患儿脑白质微结构的异常，并探讨了这些异常与认知障碍之间的联系，但目前相关研究仍存在诸多问题和挑战。

       首先，现有研究^{[7, 8]}大多集中在特定的白质纤维束或特定的DTI参数上，缺乏对不同纤维束之间相互作用的系统性分析，未能全面揭示RE的脑白质损伤模式。其次，部分研究^{[4, 9]}的样本量较小，且多为横断面研究，限制了结果的普适性和长期追踪的能力。此外，不同研究^{[5, 10]}在对脑白质异常的结果解读上存在一定的争议，如某些研究^{[4, 10]}认为相关纤维束DTI标量值的变化直接导致轴突的损伤进而导致认知障碍，而另有研究^{[5, 7, 9]}则认为癫痫活动改变局部大脑成熟度从而导致的认知功能障碍。最后，目前尚无系统综述对这些研究结果进行全面梳理和评述，这使得相关领域的研究者难以全面了解该领域的最新进展和存在的研究空白。

       因此，本综述旨在填补这一空白，通过系统归纳和分析近年来关于DTI技术在RE研究中的应用，探讨RE脑白质微观结构的异常模式及其与认知障碍的关联。本综述将特别关注现有研究的不足和争议，并提出未来研究的方向和建议，以期为进一步揭示RE的发病机制提供理论支持，并为临床实践中的早期诊断和干预提供参考依据。

1 DTI技术原理及参量指标

       DTI是一种通过测量水分子在组织中的布朗运动来评估大脑微观结构变化的先进磁共振成像技术。DTI利用纤维束示踪成像，能够无创显示大脑白质纤维束的方向性和完整性，识别神经纤维束的虚拟通路，并量化这些神经束中的异常^[11]。

       常用的DTI参量指标包括部分各向异性（fractional anisotropy, FA）、平均扩散率（mean diffusivity, MD）、径向扩散率（radial diffusivity, RD）和轴向扩散率（axial diffusivity, AD）等^[12]。FA值是最常用的参数，通过测量FA值可以反映脑白质纤维束的完整性及方向性；MD值表示水分子在各个方向的扩散程度，反映组织的整体扩散水平；AD值则测量水分子沿轴索方向的扩散情况，其降低可能与轴索丢失有关；RD值则反映水分子在与轴索垂直方向的扩散情况，这些指标为研究神经系统疾病和脑结构异常提供了详实的数据支持^[13]。

2 DTI在RE儿童脑白质微观结构及其与认知障碍相关性中的研究

2.1 参量指标的评估与发现

       RE的发作和缓解具有显著的年龄依赖性，这一特征提示其发病可能与脑白质成熟的延迟有关^{[14, 15]}。KIM等^[4]过纤维束骨架的空间统计方法（tract-based spatial statistics, TBSS）研究发现，RE儿童左上纵束、内囊后肢、丘脑后辐射及胼胝体等纤维束的AD值和MD值显著升高（P<0.05），并且这些指标与智商得分呈负相关关系；而其RE儿童组与正常对照组间纤维束的FA值与RD值无差异；这表明，轴突特性的改变可能在RE发病过程中发挥了重要作用，尤其是这些变化可能与RE患者在青春晚期出现的自发缓解现象相关。

       CIUMAS等^[5]进一步发现，RE儿童脑白质FA值显著降低者都经历了大于1年的病程，而且，病程越长，左侧中央沟周围脑白质FA值减少越多，MD、AD、RD值增加越多，并与神经心理测试低得分密切相关。这提示，癫痫样放电和发作可能持续干扰大脑的正常发育，导致大脑成熟延迟，并引起皮质下结构的损伤，从而加剧认知功能障碍。OSTROWSKI等^[7]也发现中央颞区附近脑白质纤维束FA值和MD值增加，该区域的微观结构变化与较差的精细运动表现相关，提示RE患儿感觉运动相关结构髓鞘受损；RE患儿深部白质FA值减低和RD值升高与脑白质发育成熟度整体延迟相一致，证明白质微观结构的非典型成熟是发展性癫痫的一个结构特征，并可能导致这种疾病的临床症状。上述证据表明，儿童局灶性癫痫不仅仅是一种生理障碍，而且还涉及可以使用现代神经成像技术检测到的局灶性结构异常。然而，现有研究对不同白质纤维束的具体影响缺乏全面的分析，未来研究应考虑使用多参数分析、更大样本量来深入探讨这些关联。

       此外，RE的发作源自中央颞区附近的神经通路，即大脑的中央前回和中央后回，上纵束和弓状束位于中央颞区附近；相关研究^[8]基于自动纤维束定量（automated fiber-tract quantification, AFQ）分析发现，RE患者的白质异常（包括FA值降低及MD值升高）主要发生在颞顶叶和额颞叶纤维束，并主要位于其额叶和顶叶部分，表明中央颞区附近的区域容易发生白质异常。弓状束的发育和成熟较晚，因此更容易受到儿童期和青春期神经发育紊乱或癫痫发作的兴奋毒性效应影响。白质的完整性与癫痫发作频率之间的确切相关性尚不清楚，在该项研究^[8]中有一定说明，该研究发现右侧弓状束中间成分的MD值与癫痫发作频率呈正相关，提示反复发作的癫痫可能促进癫痫综合征进行性的白质损害，说明右侧弓状束对癫痫发作的有害影响特别敏感。并且大量神经影像学研究^{[16, 17]}表明，白质的完整性与认知功能的各个领域密切相关。这些发现进一步支持了RE与白质微结构异常之间的联系，提示髓鞘损伤或轴突纤维密度降低可能是导致神经认知发育障碍的重要因素。

       然而，这些研究多为横断面分析，缺乏对长期发育影响的纵向研究，随着时间的推移，脑白质进一步的成熟是否会导致精细运动及认知障碍的改善需要进一步研究证实；此外，性别差异在RE发病率中的作用尚未得到充分理解，OSTROWSKI等^[7]发现RE患儿和健康男性具有更高的FA和RD值，这种白质发育性别比例上的差异解释了RE在发病率方面以男性较为多见。未来的研究需要进一步探讨这种差异及其潜在机制。

       综上所述，现有研究揭示了RE儿童脑白质微结构的多项异常，尤其是在AD、MD和FA值等关键参数上。然而，未来研究需要更加系统化地分析，以全面理解这些异常对认知功能的长期影响，并探索可能的干预途径。

2.2 脑白质连接的异常与功能障碍

       RE患者的脑白质微结构变化不仅局限于特定的脑区，还可能通过影响脑白质纤维束之间的连接，从而在更广泛的脑区引发功能障碍。这种连接异常在RE患者中表现尤为显著，并直接影响他们的认知和语言功能。局灶性癫痫放电不仅限于致痫区，还可能通过邻近区域的连接扩散至更广泛的脑区，这一现象对脑白质的连接完整性产生了深远影响。

       研究表明，RE患者常表现出注意力和知觉速度的显著缺陷^{[18, 19]}，这些缺陷可能与前额叶区域的异常发育密切相关^[20]。XIAO等^[6]学者通过TBSS和基于感兴趣区（region of interest, ROI）的分析发现，上纵束作为连接前额叶、顶叶和颞叶皮质的重要长联合纤维束，其功能异常与RE患者的额叶功能障碍密切相关。这一发现提示，上纵束连接的异常可能是导致RE儿童注意力缺陷和其他额叶功能障碍的重要原因。

       在语言功能的研究中^{[21, 22]}，弓状束作为连接额颞语言节点的主要纤维通路，其白质微结构异常在RE患儿中得到了充分证实^{[8, 10]}。研究^[9]发现，弓状束在活动期RE儿童中表现出明显的FA值降低，表明弓状束连接的完整性受损，这一异常不仅影响语言功能，还与阅读障碍相关联^[23]；与活动期RE患儿相比，缓解期RE患者弓状束的FA值有所增加^[9]，这一变化与语言流畅性和图片命名能力的改善相一致^[24]，提示弓状束可能存在一定的潜在自我恢复机制。

       值得注意的是，脑白质连接的异常并非局限于特定区域，而是广泛存在于多个神经通路中。这一现象揭示了RE不仅影响致痫区，还通过干扰多个白质纤维束的连接，从而引发广泛的认知和语言功能障碍。未来的研究应进一步探索这些连接异常在不同发作阶段的变化，以及这些变化对长期认知功能的影响。

2.3 大脑半球的偏侧化与功能异常

       大脑半球特化是宏观脑结构的一项基本原则，已被确认为神经发育过程中形成的功能性分化特征^{[25, 26]}。不同半球在高级认知功能，如语言^[27]、视觉注意力^[28]和记忆^[29]等方面展现出明显的专门化优势，并且在生命早期就表现出来与优势半球的认知行为有关^{[30, 31]}。DTI研究^[32]表明，人类大脑存在固有的微观结构不对称性。DTI技术通过评估水分子的FA扩散，其参数如FA值等的变化能够详细揭示左右半球白质结构的微观差异，这对于理解RE的神经发育障碍有重要意义。

       研究^[33]表明，左半球在RE患儿中更容易受到白质微结构的损伤，此外^[34]，左半球血流灌注的非对称性也可能导致其在儿童期更容易发生损伤。CIUMAS等^[5]的研究通过DTI分析发现，RE患儿FA值和MD、AD、RD值异常主要发生在左侧中央前和中央后脑回，并且与认知能力较低有明显相关性。提示其神经纤维束轴突完整性受损、纤维密度降低，这一发现与语言功能的偏侧化障碍直接相关。有报道^[35]表明，癫痫灶所在位置在RE儿童的认知障碍中起着决定性作用，与健康对照组相比，癫痫病灶位于语言优势侧的儿童认知能力有所改变，而病灶位于对侧大脑半球的儿童则与正常对照组几乎相同。临床研究进一步支持了这一观点，大样本研究^[36]表明，癫痫发作持续时间的半球差异显示，左半球癫痫发作持续时间明显更长，并且女性患者表现显著，男性患者没有发现明显的半球差异。

       DTI技术还揭示了RE患儿左半球胼胝体区域的白质纤维束损伤与语言功能障碍之间的关联。XIAO等^[6]通过TBSS分析发现，两组RE患者均表现出广泛的白质损伤，然而以FA值减少、MD值增加或RD值增加为代表的白质异常在左侧中央颞区棘波患者组中更为广泛，进一步证实了左侧大脑半球偏侧化异常与语言功能障碍的密切关联；相比之下，右侧大脑半球的白质结构相对保留完好，反映了其在语言功能上的次要角色。该学者^[6]另通过ROI分析发现，位于左侧中央颞区棘波的RE患儿胼胝体体部和胼胝体小钳的白质结构中表现出显著的损伤，FA值明显降低，这种损伤模式对于RE患者其中央颞区棘波位于左侧和右侧的表现不同，再次强调了左半球在RE发病中的重要性。

       总体来看，RE患者大脑半球特化的异常，特别是左半球的脆弱性及其对语言功能的影响，是理解RE发病机制的重要切入点。这些发现为未来研究提供了方向，即进一步探讨左半球偏侧化异常与认知功能障碍之间的关系，并探索可能的干预措施。

2.4 DTI网络研究与RE的全脑连接分析

       在RE患者的研究中，DTI结构网络分析为理解全脑白质连接的整体变化提供了重要视角。传统的DTI研究^{[37, 38, 39]}通常集中于特定的白质纤维束或局部脑区的微结构异常，而DTI结构网络分析^{[40, 41, 42]}则通过构建和分析全脑白质连接网络，揭示了更为全面的脑结构变化。

       BESSELING等^[43]的研究通过DTI构建了RE儿童的全脑白质结构网络，发现与健康对照组相比，RE患者的脑网络结构连接性显著降低，特别是在胼胝体、上纵束和弓状束等关键神经通路中表现尤为明显，提示RE不仅影响局部白质纤维束的完整性，还导致全脑范围内的白质连接性减弱，这种全脑连接的受损可能是导致认知功能障碍的关键因素；该研究还进一步指出，RE患者的全脑白质连接网络在不同发作阶段表现出不同的特征，另有研究^{[40, 44]}指出，癫痫活动频繁的患者通常表现出更为广泛的网络连接损伤，而在发作间歇期，部分白质连接可能出现一定程度的恢复；这些发现提示，DTI结构网络分析不仅可以帮助识别RE患者的全脑连接受损模式，还可以用于监测疾病的进展和评估治疗效果。

       通过DTI结构网络分析，研究者们能够更加系统地理解RE对全脑白质连接的影响，为揭示其病理机制提供了新的视角。这一技术的应用进一步扩大了我们对RE的认知范围，也为未来开发新的治疗和干预手段提供了重要依据。

2.5 抗癫痫药物对RE患者脑结构的影响

       抗癫痫药物是目前治疗RE的主要临床方式，既往神经心理学研究认为抗癫痫药物的合理运用能够有效控制癫痫发作，缓解患者的临床症状^{[45, 46]}。一项评估脑白质DTI参量指标异常的研究发现，RE患者右侧丘脑前辐射的FA值和MD值分别与抗癫痫药物数量呈正相关和负相关^[8]，表明抗癫痫药物可能在RE的白质发展中发挥重要作用，进一步证明了，从白质完整性的角度来看，有效的治疗可对白质的发展产生积极影响。然而有研究^[47]发现抗癫痫药物不仅可以抑制致痫神经元的兴奋性，也会降低正常神经元兴奋性，从而对RE认知功能造成不良影响，并且目前临床在治疗时间、治疗方案的选择还缺乏相应的指南及有力的依据^[48]。

       虽然有关抗癫痫药物改善患儿临床症状的观点有不一致，但是目前基于DTI的数据分析结果包括RE患者的脑白质结构及网络相关异常能够为临床用药提供一些参考。研究观点的不同可能是因为纳入被试情况、用药类别、扫描参数及分析方法的差别，未来需要更多的实践研究来进一步验证，以对RE的神经学机制及相关临床治疗靶点提供更多参考依据。

3 总结与展望

       在RE的研究中，DTI技术揭示了患者脑白质微结构、脑白质连接及大脑半球偏侧化的显著异常，这些异常与认知功能障碍密切相关。DTI网络分析进一步深化了对全脑白质连接的理解，为监测疾病进展和评估治疗效果提供了新的视角。

       尽管现有研究取得了重要进展，但仍存在不足之处：首先，研究样本量有限，且多为横断面研究，难以全面揭示脑白质异常的动态变化；其次，大脑半球偏侧化及脑白质连接的性别差异及其对发病率的影响尚未得到充分探讨。未来研究应扩大样本规模，采用纵向研究设计，并结合多模态成像技术，进一步探索RE的病理机制及其临床应用价值。