隨著立體定向腦電圖(Stereoelectroencephalography,SEEG)技術的廣泛使用,島葉癲癇逐漸被認識,其癥狀學也逐漸被描述清楚。在島葉癲癇的研究中,主觀癥狀(如上腹部感覺、聽覺和軀體感覺等)對于識別島葉癲癇至關重要,客觀的運動成分也比較突出。島葉癲癇癥狀學的多樣性與其特殊的皮層構筑特點、廣泛的功能連接和致癇網絡有關。由于島葉特殊的位置關系,切除手術有一定的風險,SEEG引導下立體定向腦電圖引導下射頻熱凝毀(Radio frequency thermocoagulation,RF-TC)、激光間質熱療法(MRI-guided laser interstitial thermal therapy,LITT)具有接近于切除性手術的有效性,同時具有更高的安全性。這種精準、微創的治療方法有可能會部分取代傳統的切除性外科手術,使更多的癲癇患者獲益,但目前來說該技術仍然只是一種嘗試。
引用本文: 張洪偉, 張童, 金瑞峰, 高在芬, 劉勇. 島葉癲癇的研究進展. 癲癇雜志, 2023, 9(1): 43-47. doi: 10.7507/2096-0247.202210002 復制
島葉癲癇的概念被Guillaume和Mazars教授在20世紀40年代首先提出,緊接著Penfield和Jasper教授也注意到了島葉癲癇,他們認為島葉癲癇可以模仿顳葉癲癇,兩種類型發作的混淆可以部分解釋顳葉癲癇手術失敗的原因。證據主要來自于皮層腦電圖監測(Electrocorticography,ECoG),約有一半的患者可以監測到島葉皮層頻繁的發作間期放電,直接電刺激島葉皮層可以誘發出這些病人的慣常發作。然而由于Penfield等從未成功記錄到島葉皮層自發的發作,也沒有顳葉癲癇手術失敗后切除島葉皮層改善預后的證據,因此島葉癲癇研究被擱置,僅有少量的個案報道[1]。隨著立體定向腦電圖(Stereoelectroencephalography,SEEG)技術的發展,人們對于島葉癲癇有了新的認識,而且由于島葉位置的特殊性,由SEEG衍生的微創治療技術也逐漸應用到藥物難治性島葉癲癇的治療中,取得了一定的效果。
1 島葉解剖與功能連接
島葉是大腦皮層的一部分,大腦發育過程中因周圍皮層發育過快,島葉受到內卷力影響,被埋在大腦深部,遮蓋島葉部分稱為島蓋,包含額蓋、頂蓋與顳蓋。島葉呈現倒立的三角形,借助周圍的上環島溝、前環島溝和下環島溝與島蓋進行分界。島葉被島中央溝分割為島前小葉和島后小葉;分別由前、中、后短島回和前、后長島回組成,最前方是島橫回和島副回;三個島短回形成匯聚隆起稱為島頂[2]。根據神經元的組織、形狀、數量和類型,島葉皮層從后上向前下呈漸變分布,從顆粒細胞層到乏顆粒細胞層,再到無顆粒細胞層[3-5]。Morel等[6]將島葉皮層分為七個細胞構筑亞區,分別為超顆粒皮層(hyper-Granular field,G)、顆粒皮層(granular Insula,Ig)、乏顆粒皮層(dysgranular Insula,Id)1-3、無顆粒皮層(agranular Insula,Ia)1-2,具有超顆粒細胞到無顆粒細胞變化的后背側到前腹側的梯度。所有細胞構造和連接性數據均反映了島葉的功能和結構梯度從前腹側到后背側變化,這是目前普遍認可的一個分區方法。2016年中科院繪制了腦網絡組圖譜(Brainnetome atlas,BNA),在此圖譜中,島葉皮層被細分為 6個亞區,這些亞區與以前的島葉皮層功能和組織學圖譜緊密相關。島葉屬于旁邊緣皮層的一部分,在其中起著中心作用[7]。旁邊緣皮層是一個與邊緣結構直接相連的細胞結構獨立的系統,也被稱為中間皮層,由3~6層結構組成,它提供了從初級邊緣區到高級新皮層區域的逐漸過渡。
島葉跟其它大腦區域的聯系非常密切,島葉跟額葉(眶額回和前額葉、扣帶回和輔助運動區)、頂葉(初級和次級軀體感覺皮層)和顳葉(顳極、聽覺、前嗅和內嗅皮質)有廣泛的纖維聯系,與皮層下結構如丘腦、海馬體、杏仁核、殼核、尾狀核、伏隔核、蒼白球等也有清晰聯系,與楔葉和舌回之間的聯系較小。彌散加權成像顯示島葉結構連接的前后差異與獼猴的相似,島葉前部主要與前扣帶回、額葉、眶額葉和前顳葉相連接,而島葉后部主要與后顳葉、頂葉和感覺運動區相連接。彌散研究也發現了島葉中部“過渡區”,顯示了與前和后島葉皮層相似的結構連接[8-9]。
島葉在各種功能中發揮作用,包括感覺運動整合、嗅覺、聽覺、語言、內臟感覺處理、動機、渴望、成癮,以及情緒,如疼痛、厭惡、共情、快樂和焦慮。皮層電刺激是研究島葉功能的重要方法,Jobst等[10]總結222例SEEG手術患者的島葉皮層電刺激結果,軀體感覺最常見,位于島葉后部,包括非疼痛感覺、非熱感覺、熱感覺和疼痛感覺,其次為內臟感覺,多位于島葉前部,包括收縮感、內臟自主神經表現和恐懼相關的內臟沉重感,最少見的前庭感覺、聽覺、言語障礙、嗅覺。后(顆粒狀皮層)島葉接收來自疼痛、溫度、內臟、前庭和其他感覺通路的輸入;這種多模態的感覺表征在島葉中部(乏顆粒狀皮層)中被進一步闡述,然后傳遞到前(無顆粒狀皮層)島葉,它進一步處理這些信息,并與涉及認知和情緒控制的區域相互作用。基于功能神經成像研究的薈萃分析結果,Kurth等將這些功能分為四種不同的組:感覺運動、嗅味覺、社會情緒和認知功能[4-5,11-14]。綜上,島葉并不是一個孤立的“島”,而是一個完整的大腦中樞,連接著感覺、情感、動機和認知處理背后的不同功能系統。在島葉皮層內,來自感覺、邊緣、自主神經和額葉大腦區域的傳入神經匯聚并融合,為跨模態和跨功能關聯以及可能的結合奠定了基礎。
2 島葉癲癇癥狀學
過去的幾十年里,島葉癲癇僅有少量的個案報道,SEEG的發展使人們開始認識島葉癲癇。2000年Isnard等[15]通過SEEG發現大約10%的顳葉癲癇患者實際為島葉起始,這些患者的顳葉癲癇癥狀可以通過島葉放電向周圍顳葉結構的二次傳播來解釋。2004年Isnard等[1]又報道了6例發作起始于島葉的癲癇患者,對癥狀進行了系統分析,發現島葉癲癇特點包括意識清醒;咽喉部緊縮感,伴有窒息或呼吸困難;軀體感覺先兆多見為局限于口周或范圍很大的不愉快的電流感和熱灼感;還有構音障礙以及軀體運動癥狀。由此開始越來越多的島葉癲癇被發現,人們對于島葉癲癇的認識更加深刻,然而單純的島葉癲癇比較少見,往往與島蓋同時做為致癇區出現,Wang等[16]對22例島葉-島蓋癲癇的患者研究發現,16例早期出現面部和/或頸部的局灶性強直發作,是最常見的早期客觀體征,根據EI分析,島葉-島蓋癲癇可分為島葉-島蓋癲癇(50%)、島蓋癲癇(41%)和島葉皮層癲癇(9%)。島葉的不同區域產生的癲癇癥狀學也不相同,Peltola等[17]總結了島前小葉和島后小葉起始的發作癥狀學,最常見的癥狀包括非疼痛性軀體感覺、植物神經癥狀、言語相關癥狀,還有同側眨眼癥狀,過度運動、言語障礙、內臟感覺癥狀常見于島前小葉;疼痛、雙側不對稱強直、局灶性痙攣、強直癥狀常見于島后小葉。島葉的癥狀學復雜多樣,聚類分析的方法可以將島葉癲癇的癥狀學跟腦區聯系起來,Singh 等[18]分析9例發作起始局限于島葉和3例發作起始島葉僅累及最深側島蓋部的癲癇病例,發現發作局限于島葉的時候,臨床僅表現為先兆和自主神經癥狀,先兆對于鑒別島葉癲癇發作起始至關重要,并與島葉功能細化有關,但島葉外和對側擴散很早就發生。聚類分析發現有前、中、后島葉發作組,主成分分析發現了是可以區分前后島葉的癥狀學,前島葉的特征是早期過度運動、早期恢復和無先兆,后島葉為早期肌張力障礙、早期強直癥狀和感覺運動先兆。Wang等[19]基于中科院的BNA對目前報道的最大的一組37例島葉或島葉癲癇發作患者,應用癥狀分級聚類,描述了4種癲癇發作模式:分別為前腹側、后腹側、島葉中間部分和后背側。2021年Ryvlin等[20]在此基礎上對已報道的島葉癲癇的病例進行了總結,將島葉癲癇分成5種模式,增加了一個前背側組,具體分組為:① 前背側(前+中短回):主要有缺乏先兆或認知先兆/恐懼、早期過度運動;② 背側中(后+中短回),表現為具有明顯的額蓋受累表型,包括喉部感覺、流涎、基本口面運動和其他內臟感覺征象等;③ 后背側(前長回),其特征是明顯的體感體征、疼痛、味覺、反射成分和強直/肌張力障礙姿勢,也可出現過度運動;④ 前腹側(長回),其特征是上腹感覺和情緒聽覺,對應之前的顳島/顳加模式相對應;⑤ 后腹側(后長回),其特征是聽覺體征和明顯的強直/肌張力異常姿勢。
通過目前SEEG的發現,島葉癲癇的特征有夜間發作,大部分每日均有發作,發作開始時有意識。島葉癲癇大部分患者有明顯的主觀癥狀,最常見的是非疼痛的軀體感覺和喉部感覺,其次為上腹部感覺、聽覺、味覺、情緒(恐懼、焦慮)和痛覺,這些主觀癥狀有利于識別島葉癲癇。一小部分病例中觀察到反射成分,可以由聲音、進食或體感刺激觸發,很少有局灶性進展為雙側強直陣攣性癲癇發作[19-20]。對于島葉癲癇患兒,因為年齡小,對于先兆等主觀癥狀,通常表述不清。Dylgieri等[21]研究10例島葉癲癇患兒發現,癲癇首發年齡多在生后1年內,以微小癲癇發作如痙攣、肌陣攣發作為特征,而后以自主神經癥狀、不對稱強直和過度運動發作(Hypermotor seizures,HMS)為特征。目前的文獻報道對于兒童島葉癲癇的癥狀學描述為客觀癥狀,運動性成分突出,且缺少系統的研究。
3 島葉癲癇腦電圖特點及致癇網絡
目前島葉癲癇的腦電圖特點報道較少,有限的報道提供了其偏側化和前后島葉的區別。Wang等[16]報道發作間期和發作期頭皮腦電圖的癲癇放電主要表現為同側外側裂周圍分布,發作期腦電圖常見低波幅快活動、腦電圖變化不明顯或運動偽跡。Proserpio等[22]發現腦電圖提供了大多數島葉癲癇患者的偏側化信息。SEEG顯示癲癇放電同時涉及島葉皮層和島蓋區域,發作期放電表現為向額葉(扣帶回、額上回和輔助運動區)和(/或)向內側和新皮層顳葉結構擴散。Levy等[23]分析前后島葉頭皮腦電圖與顱內腦電圖(硬膜下電極)的區別,發現發作間期頭皮腦電圖同樣呈偏側性,前島葉為額、顳分布,后島葉主要分布在顳葉;顱內腦電圖顯示出大量的放電,局限于島葉蓋區或涉及額顳葉(前島葉)和顳頂葉(后島葉)的遠隔區域,發作期開始時腦電局限于島葉或同時涉及眶額皮層(前島葉)和額頂蓋(后島葉),前島葉向額顳葉、后島葉向顳頂葉傳播。島葉癲癇癥狀學的多樣化和腦電圖擴散模式與其不同的致癲癇網絡有關。Hagiwara等[24]通過非線性回歸分析兩例僅表現為島葉癥狀學的患者顯示了島葉和扣帶回之間的耦合,而3例表現為額葉癥狀學的島葉癲癇患者與額葉內側和扣帶回表現出強烈的耦合,包括內側眶額皮層、前輔助運動區(Supplementary motor area,SMA)和前到后扣帶。Wang等[25]總結頂蓋癲癇發作的癥狀學特點:特異性軀體感覺為先兆,隨后出現頻繁的夜發性的過度運動或致癇灶對側的局灶性運動性發作,其癥狀學特點取決于頂蓋癲癇的致癇網絡,一種為頂蓋-額中央內側面網絡;一種為頂蓋-側裂網絡。除了皮層結構,島葉癲癇的致癇網絡往往也涉及皮層下結構,如基底節、腦干等,通過正電子發射型計算機斷層顯像(Positron emission computed tomography,PET)定量分析的結果顯示,島葉-島蓋癲癇患者左側島葉皮層、中央額蓋皮層、雙側尾狀核頭、雙側殼核和內側額葉皮層(中扣帶回和SMA)均有明顯的低代謝[16]。因此,島葉是一個偉大的模仿者,其癲癇傳播范圍廣泛,癥狀復雜多樣,可表現出類似于頂葉發作相關的軀體感覺癥狀,類似于顳葉發作相關的內臟感覺或內臟運動癥狀,以及類似于額葉發作引起的過度運動癥狀,其癥狀學這取決于致癇網絡和癲癇發作的擴散的模式:額葉模式;圍外側裂模式;顳葉模式和皮層下模式[10]。
4 島葉癲癇的治療
島葉深藏在大腦深部,其表面有眾多血管網絡,島葉蓋部皮層屬于高表達皮層,內側又毗鄰基底節、內囊等重要的神經纖維傳導束,之間缺乏明顯界限,因此島葉癲癇一直以來都是癲癇外科最具挑戰的領域之一,其手術難度和風險很大,直接切除手術治療可能導致永久的功能損傷,如偏癱、語言障礙等[26-27]。Kerezoudis等[28]對島葉癲癇切除術后結果進行了薈萃分析,至最后一次隨訪時,60%的患兒和69%的成人患者無癲癇發作,43%的病例出現神經功能障礙(其中10%為永久性),最常見的功能障礙為肢體輕癱,其次是面癱,左側手術患者語言障礙更為常見。
因為島葉手術的高風險,近幾年已經嘗試了替代切除手術的微創手術選擇,包括MRI成像引導的激光間質熱療法(MRI-guided laser interstitial thermal therapy,LITT)、立體定向腦電圖引導下射頻熱凝毀(Radio frequency thermocoagulation,RF-TC)等。總的來說,與開放式手術相比,微創手術術后癲癇無發作率相對略低,但神經功能缺損的發生率低,而且絕大部分是一過性的。SEEG引導的RF-TC是一種微創技術,通過植入深部電極在每一個處理過的電極接觸處形成直徑5~7mm的毀損灶,在切除手術不可行的情況下可精確地制造腦損傷并破壞致癇灶,其最早于2001年用于藥物難治性癲癇的外科治療,并取得了好的效果[29-30]。最大的一組對19例經過RF-TC治療的島葉癲癇患者的研究顯示[31],術后有53%達到了EngelⅠ級,總體有效率為89%,42%患者觀察到短暫的術后缺陷(輕度偏癱、構音障礙、感覺減退、味覺障礙),僅1例有持續的輕度構音障礙,神經功能缺損與較多的RF-TC手術次數和體積有關。國內有學者利用改良的SEEG引導下立體交叉射頻熱凝毀損治療藥物難治性島葉癲癇,同樣取得了較高的無發作率[32]。
LITT于1983年首次提出,其原理是將紅外激光通過光纖到達散射探頭并均勻地散射和加熱腦組織,從而實現消融的目的。LITT于1990年首次用于治療神經外科病變,但由于無法有效控制其對周圍腦組織的熱損傷,該技術的應用受到限制,直至2012年才首次應用于癲癇的治療中[33]。2014年Hawasli等[34]報道了第1例經LITT治療藥物難治性島葉癲癇,術后患者沒有癲癇發作,但有輕微的語言和記憶缺陷。最大的一組病例[35]對20例LITT治療的島葉癲癇患兒進行了隨訪,術后10例(50%)為Engel I級,7例出現了功能損傷(6例輕度偏癱,6個月后完全恢復或有最小殘留功能障礙,1例術后出現語言障礙,3個月后恢復)。
還有其它的一些微創治療技術如反應性神經電刺激(Responsive neurostimulator system,RNS)、伽瑪刀手術(Gamma knife surgery,GKS)等,例數較少,尚需要進一步的觀察[20]。對于藥物難治性島葉癲癇,微創的手術技術有可能會取代傳統的島葉島蓋切除性手術,使更多的癲癇患者獲益,但目前缺乏系統性的研究。
綜上,由于SEEG技術、影像學技術、外科微創手術的發展,在島葉癲癇的識別和手術治療方面取得了非常大的進展。對島葉癥狀學和致癇網絡的理解有助于優化顱內電極的方案。目前微創手術已逐漸應用于島葉性癲癇患者的手術治療,取得了一定效果,未來的研究將需要確定這些方法的影響因素,獲得更高的受益風險比。
利益沖突說明 所有作者無利益沖突。
島葉癲癇的概念被Guillaume和Mazars教授在20世紀40年代首先提出,緊接著Penfield和Jasper教授也注意到了島葉癲癇,他們認為島葉癲癇可以模仿顳葉癲癇,兩種類型發作的混淆可以部分解釋顳葉癲癇手術失敗的原因。證據主要來自于皮層腦電圖監測(Electrocorticography,ECoG),約有一半的患者可以監測到島葉皮層頻繁的發作間期放電,直接電刺激島葉皮層可以誘發出這些病人的慣常發作。然而由于Penfield等從未成功記錄到島葉皮層自發的發作,也沒有顳葉癲癇手術失敗后切除島葉皮層改善預后的證據,因此島葉癲癇研究被擱置,僅有少量的個案報道[1]。隨著立體定向腦電圖(Stereoelectroencephalography,SEEG)技術的發展,人們對于島葉癲癇有了新的認識,而且由于島葉位置的特殊性,由SEEG衍生的微創治療技術也逐漸應用到藥物難治性島葉癲癇的治療中,取得了一定的效果。
1 島葉解剖與功能連接
島葉是大腦皮層的一部分,大腦發育過程中因周圍皮層發育過快,島葉受到內卷力影響,被埋在大腦深部,遮蓋島葉部分稱為島蓋,包含額蓋、頂蓋與顳蓋。島葉呈現倒立的三角形,借助周圍的上環島溝、前環島溝和下環島溝與島蓋進行分界。島葉被島中央溝分割為島前小葉和島后小葉;分別由前、中、后短島回和前、后長島回組成,最前方是島橫回和島副回;三個島短回形成匯聚隆起稱為島頂[2]。根據神經元的組織、形狀、數量和類型,島葉皮層從后上向前下呈漸變分布,從顆粒細胞層到乏顆粒細胞層,再到無顆粒細胞層[3-5]。Morel等[6]將島葉皮層分為七個細胞構筑亞區,分別為超顆粒皮層(hyper-Granular field,G)、顆粒皮層(granular Insula,Ig)、乏顆粒皮層(dysgranular Insula,Id)1-3、無顆粒皮層(agranular Insula,Ia)1-2,具有超顆粒細胞到無顆粒細胞變化的后背側到前腹側的梯度。所有細胞構造和連接性數據均反映了島葉的功能和結構梯度從前腹側到后背側變化,這是目前普遍認可的一個分區方法。2016年中科院繪制了腦網絡組圖譜(Brainnetome atlas,BNA),在此圖譜中,島葉皮層被細分為 6個亞區,這些亞區與以前的島葉皮層功能和組織學圖譜緊密相關。島葉屬于旁邊緣皮層的一部分,在其中起著中心作用[7]。旁邊緣皮層是一個與邊緣結構直接相連的細胞結構獨立的系統,也被稱為中間皮層,由3~6層結構組成,它提供了從初級邊緣區到高級新皮層區域的逐漸過渡。
島葉跟其它大腦區域的聯系非常密切,島葉跟額葉(眶額回和前額葉、扣帶回和輔助運動區)、頂葉(初級和次級軀體感覺皮層)和顳葉(顳極、聽覺、前嗅和內嗅皮質)有廣泛的纖維聯系,與皮層下結構如丘腦、海馬體、杏仁核、殼核、尾狀核、伏隔核、蒼白球等也有清晰聯系,與楔葉和舌回之間的聯系較小。彌散加權成像顯示島葉結構連接的前后差異與獼猴的相似,島葉前部主要與前扣帶回、額葉、眶額葉和前顳葉相連接,而島葉后部主要與后顳葉、頂葉和感覺運動區相連接。彌散研究也發現了島葉中部“過渡區”,顯示了與前和后島葉皮層相似的結構連接[8-9]。
島葉在各種功能中發揮作用,包括感覺運動整合、嗅覺、聽覺、語言、內臟感覺處理、動機、渴望、成癮,以及情緒,如疼痛、厭惡、共情、快樂和焦慮。皮層電刺激是研究島葉功能的重要方法,Jobst等[10]總結222例SEEG手術患者的島葉皮層電刺激結果,軀體感覺最常見,位于島葉后部,包括非疼痛感覺、非熱感覺、熱感覺和疼痛感覺,其次為內臟感覺,多位于島葉前部,包括收縮感、內臟自主神經表現和恐懼相關的內臟沉重感,最少見的前庭感覺、聽覺、言語障礙、嗅覺。后(顆粒狀皮層)島葉接收來自疼痛、溫度、內臟、前庭和其他感覺通路的輸入;這種多模態的感覺表征在島葉中部(乏顆粒狀皮層)中被進一步闡述,然后傳遞到前(無顆粒狀皮層)島葉,它進一步處理這些信息,并與涉及認知和情緒控制的區域相互作用。基于功能神經成像研究的薈萃分析結果,Kurth等將這些功能分為四種不同的組:感覺運動、嗅味覺、社會情緒和認知功能[4-5,11-14]。綜上,島葉并不是一個孤立的“島”,而是一個完整的大腦中樞,連接著感覺、情感、動機和認知處理背后的不同功能系統。在島葉皮層內,來自感覺、邊緣、自主神經和額葉大腦區域的傳入神經匯聚并融合,為跨模態和跨功能關聯以及可能的結合奠定了基礎。
2 島葉癲癇癥狀學
過去的幾十年里,島葉癲癇僅有少量的個案報道,SEEG的發展使人們開始認識島葉癲癇。2000年Isnard等[15]通過SEEG發現大約10%的顳葉癲癇患者實際為島葉起始,這些患者的顳葉癲癇癥狀可以通過島葉放電向周圍顳葉結構的二次傳播來解釋。2004年Isnard等[1]又報道了6例發作起始于島葉的癲癇患者,對癥狀進行了系統分析,發現島葉癲癇特點包括意識清醒;咽喉部緊縮感,伴有窒息或呼吸困難;軀體感覺先兆多見為局限于口周或范圍很大的不愉快的電流感和熱灼感;還有構音障礙以及軀體運動癥狀。由此開始越來越多的島葉癲癇被發現,人們對于島葉癲癇的認識更加深刻,然而單純的島葉癲癇比較少見,往往與島蓋同時做為致癇區出現,Wang等[16]對22例島葉-島蓋癲癇的患者研究發現,16例早期出現面部和/或頸部的局灶性強直發作,是最常見的早期客觀體征,根據EI分析,島葉-島蓋癲癇可分為島葉-島蓋癲癇(50%)、島蓋癲癇(41%)和島葉皮層癲癇(9%)。島葉的不同區域產生的癲癇癥狀學也不相同,Peltola等[17]總結了島前小葉和島后小葉起始的發作癥狀學,最常見的癥狀包括非疼痛性軀體感覺、植物神經癥狀、言語相關癥狀,還有同側眨眼癥狀,過度運動、言語障礙、內臟感覺癥狀常見于島前小葉;疼痛、雙側不對稱強直、局灶性痙攣、強直癥狀常見于島后小葉。島葉的癥狀學復雜多樣,聚類分析的方法可以將島葉癲癇的癥狀學跟腦區聯系起來,Singh 等[18]分析9例發作起始局限于島葉和3例發作起始島葉僅累及最深側島蓋部的癲癇病例,發現發作局限于島葉的時候,臨床僅表現為先兆和自主神經癥狀,先兆對于鑒別島葉癲癇發作起始至關重要,并與島葉功能細化有關,但島葉外和對側擴散很早就發生。聚類分析發現有前、中、后島葉發作組,主成分分析發現了是可以區分前后島葉的癥狀學,前島葉的特征是早期過度運動、早期恢復和無先兆,后島葉為早期肌張力障礙、早期強直癥狀和感覺運動先兆。Wang等[19]基于中科院的BNA對目前報道的最大的一組37例島葉或島葉癲癇發作患者,應用癥狀分級聚類,描述了4種癲癇發作模式:分別為前腹側、后腹側、島葉中間部分和后背側。2021年Ryvlin等[20]在此基礎上對已報道的島葉癲癇的病例進行了總結,將島葉癲癇分成5種模式,增加了一個前背側組,具體分組為:① 前背側(前+中短回):主要有缺乏先兆或認知先兆/恐懼、早期過度運動;② 背側中(后+中短回),表現為具有明顯的額蓋受累表型,包括喉部感覺、流涎、基本口面運動和其他內臟感覺征象等;③ 后背側(前長回),其特征是明顯的體感體征、疼痛、味覺、反射成分和強直/肌張力障礙姿勢,也可出現過度運動;④ 前腹側(長回),其特征是上腹感覺和情緒聽覺,對應之前的顳島/顳加模式相對應;⑤ 后腹側(后長回),其特征是聽覺體征和明顯的強直/肌張力異常姿勢。
通過目前SEEG的發現,島葉癲癇的特征有夜間發作,大部分每日均有發作,發作開始時有意識。島葉癲癇大部分患者有明顯的主觀癥狀,最常見的是非疼痛的軀體感覺和喉部感覺,其次為上腹部感覺、聽覺、味覺、情緒(恐懼、焦慮)和痛覺,這些主觀癥狀有利于識別島葉癲癇。一小部分病例中觀察到反射成分,可以由聲音、進食或體感刺激觸發,很少有局灶性進展為雙側強直陣攣性癲癇發作[19-20]。對于島葉癲癇患兒,因為年齡小,對于先兆等主觀癥狀,通常表述不清。Dylgieri等[21]研究10例島葉癲癇患兒發現,癲癇首發年齡多在生后1年內,以微小癲癇發作如痙攣、肌陣攣發作為特征,而后以自主神經癥狀、不對稱強直和過度運動發作(Hypermotor seizures,HMS)為特征。目前的文獻報道對于兒童島葉癲癇的癥狀學描述為客觀癥狀,運動性成分突出,且缺少系統的研究。
3 島葉癲癇腦電圖特點及致癇網絡
目前島葉癲癇的腦電圖特點報道較少,有限的報道提供了其偏側化和前后島葉的區別。Wang等[16]報道發作間期和發作期頭皮腦電圖的癲癇放電主要表現為同側外側裂周圍分布,發作期腦電圖常見低波幅快活動、腦電圖變化不明顯或運動偽跡。Proserpio等[22]發現腦電圖提供了大多數島葉癲癇患者的偏側化信息。SEEG顯示癲癇放電同時涉及島葉皮層和島蓋區域,發作期放電表現為向額葉(扣帶回、額上回和輔助運動區)和(/或)向內側和新皮層顳葉結構擴散。Levy等[23]分析前后島葉頭皮腦電圖與顱內腦電圖(硬膜下電極)的區別,發現發作間期頭皮腦電圖同樣呈偏側性,前島葉為額、顳分布,后島葉主要分布在顳葉;顱內腦電圖顯示出大量的放電,局限于島葉蓋區或涉及額顳葉(前島葉)和顳頂葉(后島葉)的遠隔區域,發作期開始時腦電局限于島葉或同時涉及眶額皮層(前島葉)和額頂蓋(后島葉),前島葉向額顳葉、后島葉向顳頂葉傳播。島葉癲癇癥狀學的多樣化和腦電圖擴散模式與其不同的致癲癇網絡有關。Hagiwara等[24]通過非線性回歸分析兩例僅表現為島葉癥狀學的患者顯示了島葉和扣帶回之間的耦合,而3例表現為額葉癥狀學的島葉癲癇患者與額葉內側和扣帶回表現出強烈的耦合,包括內側眶額皮層、前輔助運動區(Supplementary motor area,SMA)和前到后扣帶。Wang等[25]總結頂蓋癲癇發作的癥狀學特點:特異性軀體感覺為先兆,隨后出現頻繁的夜發性的過度運動或致癇灶對側的局灶性運動性發作,其癥狀學特點取決于頂蓋癲癇的致癇網絡,一種為頂蓋-額中央內側面網絡;一種為頂蓋-側裂網絡。除了皮層結構,島葉癲癇的致癇網絡往往也涉及皮層下結構,如基底節、腦干等,通過正電子發射型計算機斷層顯像(Positron emission computed tomography,PET)定量分析的結果顯示,島葉-島蓋癲癇患者左側島葉皮層、中央額蓋皮層、雙側尾狀核頭、雙側殼核和內側額葉皮層(中扣帶回和SMA)均有明顯的低代謝[16]。因此,島葉是一個偉大的模仿者,其癲癇傳播范圍廣泛,癥狀復雜多樣,可表現出類似于頂葉發作相關的軀體感覺癥狀,類似于顳葉發作相關的內臟感覺或內臟運動癥狀,以及類似于額葉發作引起的過度運動癥狀,其癥狀學這取決于致癇網絡和癲癇發作的擴散的模式:額葉模式;圍外側裂模式;顳葉模式和皮層下模式[10]。
4 島葉癲癇的治療
島葉深藏在大腦深部,其表面有眾多血管網絡,島葉蓋部皮層屬于高表達皮層,內側又毗鄰基底節、內囊等重要的神經纖維傳導束,之間缺乏明顯界限,因此島葉癲癇一直以來都是癲癇外科最具挑戰的領域之一,其手術難度和風險很大,直接切除手術治療可能導致永久的功能損傷,如偏癱、語言障礙等[26-27]。Kerezoudis等[28]對島葉癲癇切除術后結果進行了薈萃分析,至最后一次隨訪時,60%的患兒和69%的成人患者無癲癇發作,43%的病例出現神經功能障礙(其中10%為永久性),最常見的功能障礙為肢體輕癱,其次是面癱,左側手術患者語言障礙更為常見。
因為島葉手術的高風險,近幾年已經嘗試了替代切除手術的微創手術選擇,包括MRI成像引導的激光間質熱療法(MRI-guided laser interstitial thermal therapy,LITT)、立體定向腦電圖引導下射頻熱凝毀(Radio frequency thermocoagulation,RF-TC)等。總的來說,與開放式手術相比,微創手術術后癲癇無發作率相對略低,但神經功能缺損的發生率低,而且絕大部分是一過性的。SEEG引導的RF-TC是一種微創技術,通過植入深部電極在每一個處理過的電極接觸處形成直徑5~7mm的毀損灶,在切除手術不可行的情況下可精確地制造腦損傷并破壞致癇灶,其最早于2001年用于藥物難治性癲癇的外科治療,并取得了好的效果[29-30]。最大的一組對19例經過RF-TC治療的島葉癲癇患者的研究顯示[31],術后有53%達到了EngelⅠ級,總體有效率為89%,42%患者觀察到短暫的術后缺陷(輕度偏癱、構音障礙、感覺減退、味覺障礙),僅1例有持續的輕度構音障礙,神經功能缺損與較多的RF-TC手術次數和體積有關。國內有學者利用改良的SEEG引導下立體交叉射頻熱凝毀損治療藥物難治性島葉癲癇,同樣取得了較高的無發作率[32]。
LITT于1983年首次提出,其原理是將紅外激光通過光纖到達散射探頭并均勻地散射和加熱腦組織,從而實現消融的目的。LITT于1990年首次用于治療神經外科病變,但由于無法有效控制其對周圍腦組織的熱損傷,該技術的應用受到限制,直至2012年才首次應用于癲癇的治療中[33]。2014年Hawasli等[34]報道了第1例經LITT治療藥物難治性島葉癲癇,術后患者沒有癲癇發作,但有輕微的語言和記憶缺陷。最大的一組病例[35]對20例LITT治療的島葉癲癇患兒進行了隨訪,術后10例(50%)為Engel I級,7例出現了功能損傷(6例輕度偏癱,6個月后完全恢復或有最小殘留功能障礙,1例術后出現語言障礙,3個月后恢復)。
還有其它的一些微創治療技術如反應性神經電刺激(Responsive neurostimulator system,RNS)、伽瑪刀手術(Gamma knife surgery,GKS)等,例數較少,尚需要進一步的觀察[20]。對于藥物難治性島葉癲癇,微創的手術技術有可能會取代傳統的島葉島蓋切除性手術,使更多的癲癇患者獲益,但目前缺乏系統性的研究。
綜上,由于SEEG技術、影像學技術、外科微創手術的發展,在島葉癲癇的識別和手術治療方面取得了非常大的進展。對島葉癥狀學和致癇網絡的理解有助于優化顱內電極的方案。目前微創手術已逐漸應用于島葉性癲癇患者的手術治療,取得了一定效果,未來的研究將需要確定這些方法的影響因素,獲得更高的受益風險比。
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