引用本文： 翟瓊香, 湯志鴻, 陳志紅, 郝英, 曾小璐, 張宇昕. 癲癇患兒腦細胞葡萄糖代謝與智商關系的研究. 癲癇雜志, 2015, 1(3): 220-224. doi: 10.7507/2096-0247.20150036 復制
癲癇是神經系統常見疾病之一，兒童的患病率尤其高，占1%[1]，癲癇患兒存在不同程度的認知損害[2, 3]，嚴重影響了患兒的學習能力和生存質量，癲癇患者的認知功能狀況引起越來越多的國內外學者的關注，正電子發射計算機斷層掃描(Positron emission tomography, PET)采用18F-脫氧葡萄糖(18F-Fluorodeoxyglucose，18F-FDG)測定腦組織葡萄糖代謝情況，以反映局部腦功能狀況。目前關于18F-FDG PET的研究報道多見于癲癇術前的定位診斷，而對癲癇患兒腦細胞葡萄糖代謝狀況與智商(Intelligence quotient, IQ)關系的研究極少報道。本研究旨在通過對癲癇患兒進行頭顱18F-FDG PET檢測及應用中國修訂韋氏兒童智力測驗量表(C-WISC)進行智力測試，并對兩者關系進行分析，以探討癲癇患兒腦細胞葡萄糖代謝狀況與智商的關系。為早期發現癲癇患兒智力受損和程度，早期干預治療，減輕及預防腦損傷，提高癲癇患兒生活質量提供理論基礎。
資料與方法
1 研究對象
根據2010年國際抗癲癇聯盟(ILAE)分類和術語委員會對發作和癲癇分類標準[4]，選擇我院2010年1月-2013年5月廣東省人民醫院小兒神經科門診及住院確診為癲癇的患兒78例。所有患兒經詳細詢問病史，神經系統體征檢查，完善頭顱MRI、長程視頻腦電圖、PET檢查。其中全面性發作40例，局灶性發作38例。癲癇組男42例，女36例，平均年齡(9.25±2.67)歲。患兒病因及癲癇發作類型見表 1。對照組為15例正常兒童男8例，女7例，平均年齡(9.20±2.31)歲；無神經系統疾病史。本研究經該醫院倫理委員會批準，所有受試者均獲得其家屬或監護人知情同意，并簽署知情同意書。
表1
癲癇組患兒的病因和發作類型
2 方法
2.1 PET檢查
PET檢查前空腹禁食4 h，微量法測量血糖正常范圍，靜注370 Mbg 18F-FDG，注射后患兒安排在統一的環境中，佩戴眼罩及耳塞以減少外界聲光等刺激，在避光、安靜的房間內靜息。45 min后進行顯像。仰臥PET床激光對位，固定頭部。圖像處理方式：FBP，矩陣為128×128，ZOOM FACTOR：濾波方式：Hann。沿OM線橫斷層、冠狀及矢狀斷層圖像重建，層厚5.0 mm。結果由兩位有經驗的核醫學醫師同時雙盲讀片。診斷標準根據潘中允主編的《PET診斷學》[5]低代謝及高代謝的診斷標準進行診斷，低代謝是指病灶放射性濃聚程度低于正常組織，采用標準攝取值進行半定量分析，SUV=病灶的放射性濃度/(注射劑量/體重)。正常腦皮質、左右兩側腦葉SUV值標準參考連續2個層面上出現明確的高或低代謝區為異常。PET結果分為正常、單灶異常(異常代謝灶僅見于單個腦葉)、多灶異常(異常代謝灶見于雙側腦葉或≥2個腦葉)。
2.2 智力測試
智力測試與PET檢查間隔的最長時間為1周，PET、IQ檢查前3 d患兒無驚厥發作，將患兒置于獨立、安靜的心理測驗室，家屬不在場陪同下，嚴格按照中國韋氏兒童智力量表(C-WISC) [6]所要求的方法、提示語和條件對受試兒進行測試。根據測查分數計算言語商(Verbal intelligence quotient, VIQ)、操作智商(Performance intelligence quotient, PIQ)、全智商(Full scale intelligence quotient, FIQ)。
3 統計學分析
采用SPSS 13.0軟件進行數據計算與分析。計量資料以均數±標準差表示，方法包括兩樣本t檢驗，單因素方差分析及SNK-q檢驗，Spearman相關分析，χ2檢驗，P值＜0.05為有統計學意義。
結果
1 癲癇組與對照組智商的比較
癲癇患兒VIQ、PIQ、FIQ低于對照組。差異有統計學意義(P≤0.001)，見表 2。
表2
癲癇組與對照組智商的比較(2 癲癇患兒PET異常程度與智商水平的關系
癲癇患兒PET正常組、PET單灶低代謝組、PET多灶低代謝組三組FIQ比較，差異有統計學意義(P＜0.001)；SNK法組間兩兩比較，PET正常組FIQ最高，PET單灶低代謝組次之，PET多灶低代謝組最低(P＜0.05)。PET異常程度與智商水平采用Spearman相關分析，兩者呈負相關(rs=-0.549，P＜0.001)，即PET異常程度越高，智商水平越低，見表 3，圖 1。
表3
癲癇患兒PET異常程度與智商水平的比較(
圖1
一例癲癇患兒(女，7歲，Lennox-Gastaut綜合征)的檢查?a?PET示雙側額葉、顳葉低代謝, FIQ為78；b?PET示正常，FIQ為103；c?腦電圖提示頻發尖慢波，額、顳區明顯；d?頭顱MRI正常
3 癲癇患兒的智商檢查
癲癇患兒VIQ-PIQ偏差占46.2% (36/78)，PET不同半球異常，VIQ-PIQ偏差(︱VIQ-PIQ ︱≥15)不同，左半球受損以VIQ＜PIQ為主，右半球受損以VIQ＞PIQ為主，雙側半球受損以VIQ＜PIQ為主，差異有統計學意義(χ2=11.144，P=0.004)，見表 4。
表4
PET定位的左右半球語言-操作偏差的比較
討論
癲癇是大腦神經元反復異常放電引起大腦功能異常的慢性、發作性疾病，長期反復發作將引起腦細胞不可逆的損害。認知功能指人類各種有意識的精神活動，是覺醒狀態下人對自己和環境的感知、理解、記憶、判斷的能力，包括一系列廣泛功能，如智力、注意力、記憶、語言、精細運動、執行功能等。智商是智力水平的單位，明顯的認知障礙表現為IQ下降，而輕微認知障礙則僅表現為部分認知功能缺陷。癲癇患兒認知功能障礙與遺傳因素[7, 8]、發病年齡、病因[9]相關，發病年齡早、癥狀性癲癇和隱源性癲癇是智力障礙的危險因素。有研究者發現在初次癲癇發作后即存在認知功能障礙，并非癲癇反復發作才引起認知損害[10]。癲癇患兒FIQ低于正常健康兒童[11]，注意力、執行能力、精神運動等方面也受損。本研究結果提示癲癇患兒VIQ、PIQ、FIQ均低于正常健康患兒。兒童處于認知和腦發育的動態過程中，認知損傷的判斷應與年齡、發育的階段性和動態變化過程相匹配。另外，由于學齡期患兒處于知識增長的學習階段，即使是一過性認知損傷仍可有遠期影響，兒童癲癇的認知障礙有其特殊性，需要更多的關注和研究。
PET采用18F-FDG作為示蹤劑，反映大腦的局部腦細胞葡萄糖代謝情況，研究生化及代謝改變[12]。PET對癲癇的定位診斷有重要的價值，尤其是MRI提示形態結構尚正常時，PET即可早期發現病灶，做到早期診斷[13, 14]。位于內側的致癇灶在腦電圖上可能表現為雙側起源的放電而被認為不適合外科手術，PET可準確定位單側病灶，為手術提供可能性[15]。PET是一種準確、無創的研究腦功能活動和神經系統疾病進程的方法[16]。癲癇病人發作間期表現為腦細胞葡萄糖代謝減低，其機制可能與神經細胞丟失、神經元功能抑制作用有關[17, 18]。本研究結果顯示多種發作類型的癲癇患兒PET異常程度與智商水平呈負相關；PET檢查結果正常者智商正常，其原因可能是：PET正常的兒童其腦細胞葡萄糖代謝情況尚正常，因而癲癇病灶的腦組織的功能受損亦相對較輕，對智力的影響亦相對小；PET示多灶性低代謝者，其智力受損率高、受損程度亦較嚴重，提示腦細胞葡萄糖代謝減低對智力有影響。許多研究表明，癲癇腦細胞葡萄糖代謝和神經心理表現有關[19-25]，Behen等[26]研究了PET顯示單側病變Sturge-Weber綜合征的癲癇患兒，結果表明PET正常或低代謝的范圍小的患兒，認知損害最輕，中等范圍低代謝，受損程度最高，而大范圍低代謝的認知功能有較好的保留。Carrie等[27]研究表明PET檢查可用于預測額葉癲癇患兒的執行功能。以上研究表明了腦細胞葡萄糖代謝影響多種發作類型的癲癇患兒的認知功能。
智力包括流體智力和晶體智力[28]，流體智力被認為是在新異條件下進行空間推理和解決問題的能力，而晶體智力基于已有知識和經驗的行為有關。流體智力反映的是理解抽象關系的能力，而晶體智力則反映了學業成就和文化知識，韋氏兒童智力量表的智力結構中，操作分量表相對檢測的是流體智力，傾向于空間推理認知，而語言分量表的主要檢測的是晶體智力，傾向于言語文字。︱VIQ-PIQ ︱≥15認為是語言-操作偏差[29-31]，右半球病變，操作智商受損明顯，VIQ-PIQ偏差分值為正，左半球受損，語言智商受損明顯，VIQ-PIQ偏差分值為負[32, 33]，本研究以︱VIQ-PIQ︱≥15表示VIQ、PIQ發展不均衡，癲癇患兒PET左半球低代謝，以VIQ＜PIQ為主，語言智商受損明顯。PET右半球低代謝，以VIQ＞PIQ為主，操作智商受損明顯。
綜上所述，癲癇患兒智力受損與PET異常有相關性，18F-FDG PET檢查結合智力測試可更好反映腦細胞損傷部位及程度, 評估癲癇患兒智商是否受損、損害程度及智商平衡性。本研究為分析患兒的智力狀況和癲癇治愈后更好地適應社會提供了依據。
癲癇是神經系統常見疾病之一，兒童的患病率尤其高，占1%[1]，癲癇患兒存在不同程度的認知損害[2, 3]，嚴重影響了患兒的學習能力和生存質量，癲癇患者的認知功能狀況引起越來越多的國內外學者的關注，正電子發射計算機斷層掃描(Positron emission tomography, PET)采用18F-脫氧葡萄糖(18F-Fluorodeoxyglucose，18F-FDG)測定腦組織葡萄糖代謝情況，以反映局部腦功能狀況。目前關于18F-FDG PET的研究報道多見于癲癇術前的定位診斷，而對癲癇患兒腦細胞葡萄糖代謝狀況與智商(Intelligence quotient, IQ)關系的研究極少報道。本研究旨在通過對癲癇患兒進行頭顱18F-FDG PET檢測及應用中國修訂韋氏兒童智力測驗量表(C-WISC)進行智力測試，并對兩者關系進行分析，以探討癲癇患兒腦細胞葡萄糖代謝狀況與智商的關系。為早期發現癲癇患兒智力受損和程度，早期干預治療，減輕及預防腦損傷，提高癲癇患兒生活質量提供理論基礎。
資料與方法
1 研究對象
根據2010年國際抗癲癇聯盟(ILAE)分類和術語委員會對發作和癲癇分類標準[4]，選擇我院2010年1月-2013年5月廣東省人民醫院小兒神經科門診及住院確診為癲癇的患兒78例。所有患兒經詳細詢問病史，神經系統體征檢查，完善頭顱MRI、長程視頻腦電圖、PET檢查。其中全面性發作40例，局灶性發作38例。癲癇組男42例，女36例，平均年齡(9.25±2.67)歲。患兒病因及癲癇發作類型見表 1。對照組為15例正常兒童男8例，女7例，平均年齡(9.20±2.31)歲；無神經系統疾病史。本研究經該醫院倫理委員會批準，所有受試者均獲得其家屬或監護人知情同意，并簽署知情同意書。
表1
癲癇組患兒的病因和發作類型
2 方法
2.1 PET檢查
PET檢查前空腹禁食4 h，微量法測量血糖正常范圍，靜注370 Mbg 18F-FDG，注射后患兒安排在統一的環境中，佩戴眼罩及耳塞以減少外界聲光等刺激，在避光、安靜的房間內靜息。45 min后進行顯像。仰臥PET床激光對位，固定頭部。圖像處理方式：FBP，矩陣為128×128，ZOOM FACTOR：濾波方式：Hann。沿OM線橫斷層、冠狀及矢狀斷層圖像重建，層厚5.0 mm。結果由兩位有經驗的核醫學醫師同時雙盲讀片。診斷標準根據潘中允主編的《PET診斷學》[5]低代謝及高代謝的診斷標準進行診斷，低代謝是指病灶放射性濃聚程度低于正常組織，采用標準攝取值進行半定量分析，SUV=病灶的放射性濃度/(注射劑量/體重)。正常腦皮質、左右兩側腦葉SUV值標準參考連續2個層面上出現明確的高或低代謝區為異常。PET結果分為正常、單灶異常(異常代謝灶僅見于單個腦葉)、多灶異常(異常代謝灶見于雙側腦葉或≥2個腦葉)。
2.2 智力測試
智力測試與PET檢查間隔的最長時間為1周，PET、IQ檢查前3 d患兒無驚厥發作，將患兒置于獨立、安靜的心理測驗室，家屬不在場陪同下，嚴格按照中國韋氏兒童智力量表(C-WISC) [6]所要求的方法、提示語和條件對受試兒進行測試。根據測查分數計算言語商(Verbal intelligence quotient, VIQ)、操作智商(Performance intelligence quotient, PIQ)、全智商(Full scale intelligence quotient, FIQ)。
3 統計學分析
采用SPSS 13.0軟件進行數據計算與分析。計量資料以均數±標準差表示，方法包括兩樣本t檢驗，單因素方差分析及SNK-q檢驗，Spearman相關分析，χ2檢驗，P值＜0.05為有統計學意義。
結果
1 癲癇組與對照組智商的比較
癲癇患兒VIQ、PIQ、FIQ低于對照組。差異有統計學意義(P≤0.001)，見表 2。
表2
癲癇組與對照組智商的比較(2 癲癇患兒PET異常程度與智商水平的關系
癲癇患兒PET正常組、PET單灶低代謝組、PET多灶低代謝組三組FIQ比較，差異有統計學意義(P＜0.001)；SNK法組間兩兩比較，PET正常組FIQ最高，PET單灶低代謝組次之，PET多灶低代謝組最低(P＜0.05)。PET異常程度與智商水平采用Spearman相關分析，兩者呈負相關(rs=-0.549，P＜0.001)，即PET異常程度越高，智商水平越低，見表 3，圖 1。
表3
癲癇患兒PET異常程度與智商水平的比較(
圖1
一例癲癇患兒(女，7歲，Lennox-Gastaut綜合征)的檢查?a?PET示雙側額葉、顳葉低代謝, FIQ為78；b?PET示正常，FIQ為103；c?腦電圖提示頻發尖慢波，額、顳區明顯；d?頭顱MRI正常
3 癲癇患兒的智商檢查
癲癇患兒VIQ-PIQ偏差占46.2% (36/78)，PET不同半球異常，VIQ-PIQ偏差(︱VIQ-PIQ ︱≥15)不同，左半球受損以VIQ＜PIQ為主，右半球受損以VIQ＞PIQ為主，雙側半球受損以VIQ＜PIQ為主，差異有統計學意義(χ2=11.144，P=0.004)，見表 4。
表4
PET定位的左右半球語言-操作偏差的比較
討論
癲癇是大腦神經元反復異常放電引起大腦功能異常的慢性、發作性疾病，長期反復發作將引起腦細胞不可逆的損害。認知功能指人類各種有意識的精神活動，是覺醒狀態下人對自己和環境的感知、理解、記憶、判斷的能力，包括一系列廣泛功能，如智力、注意力、記憶、語言、精細運動、執行功能等。智商是智力水平的單位，明顯的認知障礙表現為IQ下降，而輕微認知障礙則僅表現為部分認知功能缺陷。癲癇患兒認知功能障礙與遺傳因素[7, 8]、發病年齡、病因[9]相關，發病年齡早、癥狀性癲癇和隱源性癲癇是智力障礙的危險因素。有研究者發現在初次癲癇發作后即存在認知功能障礙，并非癲癇反復發作才引起認知損害[10]。癲癇患兒FIQ低于正常健康兒童[11]，注意力、執行能力、精神運動等方面也受損。本研究結果提示癲癇患兒VIQ、PIQ、FIQ均低于正常健康患兒。兒童處于認知和腦發育的動態過程中，認知損傷的判斷應與年齡、發育的階段性和動態變化過程相匹配。另外，由于學齡期患兒處于知識增長的學習階段，即使是一過性認知損傷仍可有遠期影響，兒童癲癇的認知障礙有其特殊性，需要更多的關注和研究。
PET采用18F-FDG作為示蹤劑，反映大腦的局部腦細胞葡萄糖代謝情況，研究生化及代謝改變[12]。PET對癲癇的定位診斷有重要的價值，尤其是MRI提示形態結構尚正常時，PET即可早期發現病灶，做到早期診斷[13, 14]。位于內側的致癇灶在腦電圖上可能表現為雙側起源的放電而被認為不適合外科手術，PET可準確定位單側病灶，為手術提供可能性[15]。PET是一種準確、無創的研究腦功能活動和神經系統疾病進程的方法[16]。癲癇病人發作間期表現為腦細胞葡萄糖代謝減低，其機制可能與神經細胞丟失、神經元功能抑制作用有關[17, 18]。本研究結果顯示多種發作類型的癲癇患兒PET異常程度與智商水平呈負相關；PET檢查結果正常者智商正常，其原因可能是：PET正常的兒童其腦細胞葡萄糖代謝情況尚正常，因而癲癇病灶的腦組織的功能受損亦相對較輕，對智力的影響亦相對小；PET示多灶性低代謝者，其智力受損率高、受損程度亦較嚴重，提示腦細胞葡萄糖代謝減低對智力有影響。許多研究表明，癲癇腦細胞葡萄糖代謝和神經心理表現有關[19-25]，Behen等[26]研究了PET顯示單側病變Sturge-Weber綜合征的癲癇患兒，結果表明PET正常或低代謝的范圍小的患兒，認知損害最輕，中等范圍低代謝，受損程度最高，而大范圍低代謝的認知功能有較好的保留。Carrie等[27]研究表明PET檢查可用于預測額葉癲癇患兒的執行功能。以上研究表明了腦細胞葡萄糖代謝影響多種發作類型的癲癇患兒的認知功能。
智力包括流體智力和晶體智力[28]，流體智力被認為是在新異條件下進行空間推理和解決問題的能力，而晶體智力基于已有知識和經驗的行為有關。流體智力反映的是理解抽象關系的能力，而晶體智力則反映了學業成就和文化知識，韋氏兒童智力量表的智力結構中，操作分量表相對檢測的是流體智力，傾向于空間推理認知，而語言分量表的主要檢測的是晶體智力，傾向于言語文字。︱VIQ-PIQ ︱≥15認為是語言-操作偏差[29-31]，右半球病變，操作智商受損明顯，VIQ-PIQ偏差分值為正，左半球受損，語言智商受損明顯，VIQ-PIQ偏差分值為負[32, 33]，本研究以︱VIQ-PIQ︱≥15表示VIQ、PIQ發展不均衡，癲癇患兒PET左半球低代謝，以VIQ＜PIQ為主，語言智商受損明顯。PET右半球低代謝，以VIQ＞PIQ為主，操作智商受損明顯。
綜上所述，癲癇患兒智力受損與PET異常有相關性，18F-FDG PET檢查結合智力測試可更好反映腦細胞損傷部位及程度, 評估癲癇患兒智商是否受損、損害程度及智商平衡性。本研究為分析患兒的智力狀況和癲癇治愈后更好地適應社會提供了依據。
