特发性全面性癫痫的神经影像研究进展

癫痫是以反复的大脑神经元的超同步放电所致的中枢神经发作性功能障碍为特征的一种综合征。特发性全面发作性癫痫(Idiopathicgeneralizedepilepsy,IGE)是一组特殊的病因不明，且没有确切的病灶所致，以全面发作为临床表现的癫痫综合征。IGE通常占癫痫诊断总数的20%左右，它又根据主要发作特征的差异分为不同的亚类，其中主要包括：失神发作、肌阵挛发作和全面强直阵挛发作。在脑电图(EEG)记录上，其特征表现为发作期和发作间期出现2~5Hz全面的棘慢波放电(generalizedSpikeandWaveDischarges,SWDs)。广泛大脑皮层神经元的同步异常点燃而放电是其主要病理生理特征，但是到底是谁触发了这些大量皮层的同步化活动，仍然存在争议。

脑电图

EEG是指由电极记录下的大脑皮层神经元节律性的自发生物电活动。它是大量整齐排列的皮层锥体细胞突触后电位的总和。自从1875年英国医生RichardCaton(1842-1926)首先报道了大脑皮层存在电位现象以来，脑电波的震荡电位逐渐地进入了人类研究视野。1935年Gibbs等描述了癫痫患者EEG中存在棘慢波放电现象，以此为标志，EEG就用于了癫痫的诊断和临床管理，持续至今成为癫痫临床诊治和科研中不可或缺的神经成像工具。

EEG能够提供癫痫放电的时频特征，不仅是诊断癫痫的重要手段，也有助于指导用药、评估预后和术前定位。约12%~50%的癫痫患者在初次EEG检查中可能不能发现异常，但是重复EEG记录、长时间EEG记录以及各种诱发实验的使用，都有助于提高诊断。此外，由于发作间期癫痫放电没有一个客观的判定标准，即使经验丰富的EEG专家之间也会对发作间期放电的判读存在分歧，因此EEG的解释要受到判读者的主观性限制。在癫痫患者中，EEG能够记录到特征性的癫痫放电波形，包括棘波、尖波、多棘波、棘慢波等，通过对这些癫痫波时域、频域和空域(空间分布)分析有利于诊断癫痫、区分癫痫类型。其中有关时域和频域的分析要注意参考电极的影响，不同的参考电极可能得到不同的结果，新近出现的零参考技术可以起到规范相关分析的作用。精确定位癫痫放电的关键在于确定癫痫放电的起源区，特别是对于考虑手术的患者更有价值。发作间期、发作期的EEG记录以及侵入性皮层EEG记录的综合运用，对癫痫放电起源区的定位更有价值。特别是对于起源区很靠近语言皮层的情况，皮层记录既可以确定致痫区的范围，也可以区分起源区与语言皮层的边界，更好地保护患者的语言功能。

结构磁共振成像

MRI的主要依据是核磁共振这一物理现象，当人体至于强静磁场状态下，人体组织内的氢质子被磁化产生宏观纵向磁化矢量，在静磁场中给予的射频脉冲将改变这种宏观纵向磁化矢量，进而这些质子发生弛豫辐射出射频信号。成像系统通过收集射频脉冲和人体组织内氢质子相互作用的信息，以重建出一份磁共振图像。MRI能够对多个组织参数进行成像，如T1、T2、质子密度、流速等等，综合利用这些参数，MRI能够很好地显示人体不同的组织，特别对于软组织具有较好的对比度，能够很好地区分脑灰、白质和神经核团。因此，MRI对于癫痫大脑的成像具有重要意义。

在癫痫中MRI能够显示大脑中结构的异常，如海马硬化、灰白质异位症、发育畸形等与癫痫有关联的颅内病灶；特别针对细微病灶的显示优于其他成像技术。例如，仅显示灰白质界限模糊或灰质局部轻微增厚等特征的局灶性皮质发育不良病灶，在MRI成像中也能清楚显示，从而明确癫痫活动的起源。但是对于没有明确病灶和病因的癫痫类型，传统的MRI诊断价值受限。近年来发展起来基于体素的形态学分析(Voxel-basedmorphometry，VBM)能够在像素水平逐一分析结构特征。目前VBM已经应用于癫痫研究中，例如，有研究应用VBM在颞叶癫痫中，发现海马、扣带回、丘脑等区域灰质的损害。在传统MRI表现为阴性的特发性癫痫的大脑中，VBM也发现了细微的结构异常。这些VBM发现的结构异常能够反映癫痫的起源区，最近，我们在伴有中央颞区棘波放电的儿童良性癫痫研究中发现双侧顶下小叶和辅助运动区存在脑灰质体积增加，反映伴有中央颞区棘波放电的儿童良性癫痫的活动起源。在IGE中，Bernhardt等发现丘脑体积的降低以及广泛大脑皮层变薄。但是不同研究组基于VBM的分析结果还是存在一些不一致的发现，如Betting等在失神发作癫痫患者中发现丘脑体积增加。有些矛盾的结果需要收集更多的癫痫患者或者多医学中心的联合研究来佐证，以获得可以重复的更真实的结果。尽管这些结果不一致，但也证实了皮层-丘脑环路中的脑灰质存在异常，能够在一定程度上反映IGE的病理生理机制问题。当然，另外一种可能是这些原因不明的不同类型的癫痫对于皮层-丘脑环路脑结构的细微改变具有一定的不确定性，精炼癫痫的亚型进行研究有助于发现一致的结果。

扩散张量磁共振成像

扩散张量磁共振成像(DiffusionMRI)是目前唯一能够在活体上直接测量分子位移扩散技术，能直接反映分子的可游动性。扩散张量成像(Diffusiontensorimaging，DTI)是利用不同组织内水分子扩散特征的差异来进行成像的方法。扩散特征描述的是水分子随机热运动的物理现象，即布朗运动。水分子在纯净的液体中自由扩散，具有各向同性，扩散的平均距离与平均温度和液体性质有关。在大脑内，脑脊液中的水分子具有各向同性的扩散运动，但是在脑实质中水分子的扩散运动不仅要受到组织细胞本身特征(如依附在蛋白质分子周围构成水化层的结合水)的影响，也受到细胞内部及外部结构排列的影响，如细胞膜、髓鞘、白质纤维束等。这些受到约束的水分子的扩散运动更倾向于束缚纵向，而很少向束缚的垂直方向运动。这种有方向依赖性的扩散称为各向异性。Basser等在1994年提出了应用多扫描方向的扩散张量成像方法来检测组织内水分子的扩散情况。通常用来描述扩散特征的两个主要的指标是部分各向异性(Fractionalanisotropy，FA)和表观扩散系数(Apparentdiffusioncoefficient，ADC)。FA主要反映的是水分子活动方向，ADC反映的是水分子的扩散活动能力，ADC又通常由三个相互垂直方向上扩散系数的均值，即平均扩散系数(Meandiffusion，MD)来刻画。在大脑中不同的组织内水分子的扩散特征差异是扩散成像的基础，尤其在大脑白质中具有重要意义。DTI能够根据扩散的方向及能力实现对白质纤维束的观察、追踪，对于白质的生理及病理改变比较敏感，被广泛应用于脑发育、退变及神经精神疾病的研究中。

在癫痫中，以前的研究认为DTI有助于癫痫病灶的定位。Rugg-Gunn等对部分性癫痫的研究发现在癫痫起始区存在DTI参数异常，认为DTI可以帮助明确癫痫起因。因此，DTI可以提供超出其他传统结构检查方式的独特定位信息，有助于术前评估。在颞叶癫痫中也发现海马和丘脑的扩散参数异常提示在部分性癫痫中除了癫痫灶之外，丘脑也发生了微结构的变化。在IGE中也发现有丘脑、壳核、尾状核等皮层下神经核团的FA和MD值的改变。这些扩散参数的改变提示组织结构破坏和细胞外空间膨胀，可能反映了与癫痫相关神经元损伤所致的微结构改变。

由于DTI能够在活体上呈现白质纤维束的方向和集成度，在癫痫中，DTI也被用来评估白质纤维束的特征。在颞叶癫痫中有研究，报告边缘系统中的扣带回和穹窿内水分子扩散异常。Powell等还发现在内侧颞叶癫痫患者中，与语言区相连白质纤维束出现异常，这一现象可能反映了在颞叶癫痫患者语言功能的重组。在大鼠失神癫痫模型中，应用DTI研究发现胼胝体前部白质出现DTI参数异常，根据不同癫痫模型间的对比研究者还建议DTI可以作为一个无创的生物学指标来监测治疗效果。此外，DTI能够无创地实现运动通路(皮层-脊髓束)、语言通路、视觉通路等成像，在癫痫手术中，这些重要通路的预先确定有助保护患者的重要功能。

功能磁共振

人体组织中，氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白因分子结构的不同而呈现出不同的磁性特征，氧合血红蛋白具有抗磁性，而脱氧血红蛋白具有顺磁性。因此，组织中脱氧血红蛋白是一种天然的内源性磁共振成像对比剂。1990年Ogawa等发现了血氧水平依赖(Bloodoxygenationleveldependent，BOLD)现象。当区域神经元被激活，脑组织氧代谢增加由此产生的脱氧血红蛋白也增加，但是由于血管扩张和血流的显著增加，而导致了局部的脱氧血红蛋白浓度下降，这时BOLD信号显著增高。BOLD敏感的fMRI就是根据这个原理，检测伴随有脑血流变化的血氧变化来达到间接地反映神经元活动的目的。目前作为一种无创的方法，BOLD-fMRI是应用最广泛的一种fMRI检测模式。在癫痫fMRI数据采集过程中需要考虑两个影响数据质量的问题：抗癫痫药物(AEDs)和患者的状态。AEDs要影响脑内的代谢活动，从而影响癫痫患者的脑网络连接，因此最佳的选择就是以未服药的新诊断癫痫患者作为研究对象；对于已服药的癫痫患者，在伦理许可的情况下可以考虑在数据采集前24h不服用AEDs，以降低药物对脑网络连接的影响。在IGE中，SWDs对全脑神经元活动具有一个同步化过程，这将对脑网络活动具有明显的影响，因此对于研究设计要考虑发作活动对发作间期脑网络连接的影响。癫痫发作具有不可预测性，对于发作期数据的收集具有较大难度。但在发作期fMRI数据采集过程中应慎重使用诸如闪光刺激、过渡换气等临床常用的诱发实验，因为这些诱发实验会对BOLD信号产生额外的影响。

在癫痫的fMRI研究中，语言和记忆相关的功能网络是最常见的研究对象。这些研究主要着眼于语言或记忆功能的偏侧性定义，对于研究癫痫患者，特别是颞叶癫痫患者的语言或记忆功能重组具有非常重要的意义。目前这类研究主要是利用不同的刺激模式激活大脑的相关区域，即任务相关的fMRI成像技术，获得相应功能的脑区；由此研究相应功能的偏侧性以及功能区重组特征。有意思的是利用这种无创技术定义语言功能偏侧性，与通过侵入性的颈内动脉戊巴比妥实验(Wada实验)的结果高度一致。英国癫痫学专家Richardson预测在不久的将来，语言或记忆任务的fMRI提供的无创手段很可能取代Wada实验。

静息态fMRI成像技术是另一种常用于临床研究的fMRI技术。由于其不需要患者执行任何的外界任务，在临床上具有较好的可操作性，因而得到了广泛应用。在癫痫中，利用静息态fMRI技术能够获得大脑局部的脑BOLD活动状态，有助于癫痫放电的起源和癫痫机制研究。目前，静息态fMRI研究中，局部区域一致性(RegionHomogeneity,ReHo)、低频振荡幅度(Amplitudeoflowfrequencyfluctuation,ALFF)和功能连接密度(Functionalconnectivitydensity,FCD)是较为常用在像素水平进行分析的指标。Zhang等在内侧颞叶癫痫中发现海马区存在ALFF的改变，提示局部ALFF值能够反映癫痫活动的起源[26]。在家族性癫痫中，Wang等新近发现，ALFF改变的区域能够反映癫痫活动机制[27]。Zhong等在全面强直阵挛发作的癫痫中发现小脑-丘脑-皮层通路的ReHo值异常，提示发作间期癫痫活动对这个环路的效应[28]。FCD是近几年新发展起来的局部功能连接指标，刻画每个像素对全脑所有体素间的功能连接特征，以连接体素个数(度)的形式来反映该体素的功特性质。有研究在心因性非癫痫性发作的患者中发现注意、情感和感觉运动系统有显著FCD改变，这有助于反映该类患者的精神症状[29]。近年来，Dong等发展了一种新的指标，刻画局部神经活动的四维一致性

同步脑电图和功能磁共振

1993年Ives等开创性地融合了EEG和fMRI两种成像模态。随着fMRI扫描过程中EEG采集技术的发展，使同步EEG-fMRI在神经元活动电流源定位中的应用越来越广泛。EEG-fMRI提供了一种融合电生理和氧代谢变化的研究方法，反映脑组织内神经元电活动引起的代谢变化。EEG-fMRI结合了EEG高时间分辨率和fMRI高空间分辨率的优点，在研究脑电节律及癫痫上有很大的优势。当然，要实现这种优势互补的多模态成像融合，需要加强融合技术的发展。国内部分课题组已经开展了EEG-fMRI融合技术研究，已在EEG驱动fMRI成像、fMRI驱动EEG成像以及EEG-fMRI对称融合技术上形成了一系列的方法，以促进癫痫研究的发展。在癫痫中EEG-fMRI技术，能够在EEG上同时记录到癫痫放电活动，在fMRI上能够确定由这些癫痫放电引起的BOLD信号变化区域，我们可以假设这些区域与癫痫放电有关，包括癫痫起源区、刺激区以及播散区(功能缺失或产生症状的脑区)。这些信息对癫痫的起源区定位、术前评估以及病理生理机制的研究等具有一定意义。在部分性癫痫中，癫痫放电引起的典型BOLD活动的变化是皮层局灶增加的BOLD活动，通常来说，这些激活区与临床电生理推测癫痫放电的起源区域一致。Tyvaert等研究了皮层发育变异(灰白质移位)引起的癫痫患者，发现异位病灶、病灶周围皮质和远离于病灶的部位可以同时出现激活或负激活现象。在病理生理上异位灶本身有代谢改变，这样fMRI的结果可能意味着癫痫放电不但包括病灶区还累及了病灶旁皮层区。此外，在皮层下区域或者对侧的同源脑区也出现癫痫放电相关的BOLD活动变化。这些结果说明部分性癫痫病灶可能并不像临床电生理所认为的那样局限，来自fMRI的BOLD改变既反映了癫痫放电的起源和刺激区，也反映了癫痫放电传播所影响的其他脑区。因此EEG-fMRI技术对于手术结果具有较高的预测作用。

在IGE患者的EEG-fMRI研究中，主要的发现是丘脑和广泛皮层的BOLD活动变化。其中最具代表性的工作是Gotman等利用EEG-fMRI分析了IGE患者大脑的BOLD信号的变化。他们发现与SWDs相关的BOLD信号增加(也称为激活)区域主要位于双侧丘脑、额叶中部、岛叶和小脑；而降低BOLD信号(也称为负激活)出现在前额及顶叶两侧的对称脑区、后扣带回/楔前叶及左后颞区。Hamandi等研究了包括原发性和继发性两类全面发作性癫痫，也发现类似SWDs所致的BOLD信号改变模式。这些研究推测丘脑的激活与SWDs的产生和传播有关，反映了维持SWDs所必须的皮层下活动；额叶皮层、后顶部皮层和后扣带回/楔前叶则代表了静息状态下脑的基线水平(即：脑功能的“默认状态”)的活动。除了这些直接研究大脑中SWDs引起的BOLD活动范式，最近，也有一些工作通过研究癫痫放电引起BOLD活动变化的延迟时间，来推测癫痫放电的起源。Moeller等对失神癫痫的研究，发现SWDs激活的内侧丘脑在SWDs发生前6s就有BOLD信号增加；而成负激活的皮层(主要在额顶叶和楔前叶)出现于SWDs前的3~6s；所有患者还显示尾状核头BOLD信号降低，但出现的时间不固定。研究者推测这些提前出现的BOLD信号变化可能反映了神经元活动的变化，这些活动导致了SWDs发生；也可能是因为神经元活动从正常到全面超同步范式的跃迁。Li等也用EEG-fMRI对比研究失神发作和发作间期SWDs之间的脑激活差异，发现丘脑是否激活是一个重要指标。但是，在IGE的研究中，SWDs是源于大脑皮层还是丘脑仍在争论之中，有关SWDs的病理生理机制的研究主要是基于侵袭性动物脑电生理或神经生化记录。总体而言，EEG-fMRI能够提供一种无创的方法来确定由癫痫放电引起脑代谢改变的脑区，这些BOLD活动的范式与电生理的结果匹配，此外还可以通过对比相应的BOLD变化的延迟时间来推测可能的起源。

基于神经成像技术的脑网络研究

脑是一个高度复杂的系统，它担负着对人体内部状态的监控、调节以及对外部世界的警觉、响应。功能分离和功能集成是大脑信息处理的两个主要原则。功能分离强调的是人脑不同的脑区具有相对不同的功能，基于功能分离原则已经定义出许多功能固定的脑区如感觉运动皮层、语言区等。功能集成强调的是不同脑区间的相互作用和相互协调，当完成一个特定的任务时往往需要多个不同脑区的参与，这些空间上分离的脑区间的功能上同步化行为具有网络特征。根据现代神经成像方式可以从功能层次上和结构层次上来讨论大脑网络。结构连接和功能连接是脑连接的两个主要形式；脑结构连接性表示在不同的神经组块之间的解剖关联，这种关联包括形态学的相关和真实解剖联系；脑功能连接性表示不同的脑区间功能性关联，这种功能上的关联可以通过功能信号(fMRI、EEG/脑磁图)的时域相干或者统计依赖性来反映。

脑功能网络

脑功能网络的连接范式是对在不同神经元、神经元集群或者脑区之间神经活动整合的一种动态的直接描述。研究脑功能网络现在最常用的方法是fMRI，近年来，越来越多的研究利用BOLD信号间的时域相干性来构建、研究大脑不同情况下特殊功能网络以及不同尺度的全脑网络。利用事件相关fMRI，有研究大脑的特殊功能网络连接及有效性连接。应用静息态fMRI研究发现，低频BOLD信号震荡在空间分离的脑区间存在高相干度，具有明显的网络行为。Biswal等利用静息状态fMRI研究发现，体感运动皮层间的BOLD信号在被试处于静息不做任何任务时依然存在高度的相干性。在这个开创性工作之后，数个静息态的脑功能网络被发现、确定，如视觉网络、听觉网络、注意网络、记忆网络、默认模式网络等。这些研究证实静息状态的大脑不是“空载(Idle)”，而是存在大量不同的自发活动，而且这些自发活动显示在多个脑区之间存在着高度的相关。越来越多的文献已经证实这些静息态功能网络范式的稳健性，但是这些自发的低频震荡的起源迄今也没有完全地搞清楚。基于BOLD-fMRI的脑功能网络主要分析方法有时域相关分析、独立成分分析(Independentcomponentanalysis)以及聚类分析(Clusteranalysis)等方法。近年来基于静息态的功能连接性构建了全脑层次的脑网络，通过图论分析显示人类大脑网络具有“小世界特性”。这些研究已经显示大脑功能联系是根据有效局部信息处理和全局信息集成相融合的高效的拓扑属性原则组织化的。

由于癫痫发作具有复杂的动力过程，发作前、中、后各个期间脑内电活动存在明显不同。脑区间的相互作用因不同的癫痫状态而出现差异，比如在发作期发现脑区间相互关联的特征，可能在发作后期或者发作间期出现改变。由于癫痫发作的不可预测性，导致采取发作期的fMRI数据具有较大难度，因此现在大多数癫痫神经成像研究都是着眼于发作间期的脑网络改变。基于fMRI的癫痫脑网络分析主要集中在三个方面：癫痫起源发作相关网络、癫痫活动调节网络和癫痫活动效应网络。

2008年Gotman综述了利用EEG-fMRI技术在癫痫患者中，得到与癫痫放电同步化相关的网络，尽管没有过多地讨论这个网络特征，但重要的是用网络观点来对待癫痫的起源和播散。目前，在IGE研究中有比较一致的发现，即激活区主要位于丘脑，广泛的皮层表现为负激活。只是，在不同类型的IGE又存在不同的核心节点网络。Carney等认为在儿童失神癫痫中顶叶皮层可能是起源，并且存在一个由皮层下结构组成的SWDs核心网络。Holmes利用EEG发现在青少年肌阵挛癫痫中可能主要是额顶皮层-丘脑网络的异常。在部分性癫痫中，Bettus等应用静息态fMRI发现在内侧颞叶癫痫患者的颞叶内部的癫痫起源网络功能连接性降低，而对侧有代偿性增高。基于fMRI的BOLD信号还可以获得反映网络信号因果性或者方向性的有效连接性，利用这些方法有助于从因果关系上推测癫痫的起源。有效连接性的目的是揭示一个脑区如何影响其他脑区。目前主要有两种方法来获得有效性连接：动态因果模型(DynamicCausalModeling，DCM)和格兰杰因果分析(Grangercausalityanalysis，GCA)。前者是通过模型获得一个脑区的活动怎样受到其他脑区的影响，后者是通过寻找两个或多个脑区活动的相关来检测相互影响的特征。利用DCM，Vaudano等在IGE患者中发现后中线区的楔前叶皮层对丘脑-额叶皮层网络内的SWDs具有关键作用。Hamandi等也在颞叶癫痫患者中发现了神经活动从颞叶活动区向其他脑区传播的fMRI证据，并且用DTI获得这个有效连接性的结构连接基础。

在电生理研究中，基底节中的黑质和壳核等核团对SWDs具有调节作用。通过无创fMRI脑网络方法，Luo等研究结果展示IGE癫痫患者的基底节脑网络比正常对照人群有显著增强，并且患者在有癫痫放电时期基底节网络连接性比无癫痫放电时期更明显，且这种增强改变会随着癫痫活动增加而更明显，这就证实基底节网络是IGE癫痫活动中起到调节器的脑网络。在对癫痫活动的调节网络研究中，同时记录EEG以明确癫痫活动，如发作间期放电、亚临床发作活动等，具有重要作用。

在癫痫的效应网络方面，发作间期的静息态fMRI扫描时一种常见的成像模式。已有研究报道IGE患者中“默认模式”网络(Defaultmodenetwork，DMN)、中央执行网络、注意网络等静息态功能连接降低，反映癫痫活动对大脑基本功能和认知功能的影响。在颞叶癫痫中发现，在DMN、知觉网络和注意网络等都存在功能连接性改变。在这些单个脑网络异常的基础上，有研究者进一步研究癫痫患者功能网络间的连接性特征(Functionalnetworksconnectivity，FNC)。在部分性癫痫中FNC损伤呈现出明显的分级改变，即在功能亚系统内，如运动感知觉等初级系统内部FNC没有显著改变，而且网络间的失连接主要就集中在亚系统之间。在IGE患者中，FNC的主要异常位于DMN、背侧注意网络和突显网络之间，这可能反映这些与意识、注意、觉知等相关网络间的异常联系与IGE发作中意识状态改变有关。以全脑的所有脑区作为节点，在全脑功能网络水平研究癫痫大脑也是较好的选择。已有研究发现癫痫的脑网络拓扑属性的改变。在IGE中，Zhang等发现原发性全面强直阵挛性癫痫患者在全局及局部网络性质均有改变，而且功能-结构网络之间还存在失耦合表现。此外，利用事件相关的fMRI，很多研究者对癫痫患者的语言网络、记忆网络进行了研究，发现这些重要的功能网络收到癫痫影响出现连接异常或者功能重组。

脑结构网络

脑功能和结构是密不可分的，结构连接是功能连接的物质基础。在当前的结构MRI研究中，脑结构网络成为研究热点。这里主要介绍两种基于MRI的结构网络研究手段：基于形态学的结构脑网络研究和基于DTI白质纤维追踪的脑网络研究。大脑形态学指标主要是指大脑的灰质密度、灰质体积、皮层厚度和皮层表面积等结构信息。使用MRI获得一组人群的结构磁共振像，然后计算不同脑区形态学指标的相关系数，这个相关作为网络的边，不同的脑区作为网络的节点，这样就可以建立一组人群基于形态学的结构网络。目前已有研究者应用此方法在不同的形态学指标基础上构建和研究了正常人群的全脑网络特征。He等采用124人的T1结构像数据，根据皮层厚度相关性建构了人脑结构网络图，并发现该网络具有“小世界”特性，其节点度分布服从指数截尾的幂律分布。Sanabria-Diaz等采用表面积和皮层厚度结合的方法在更大的正常人群中(186人被试)构建了脑结构网络，也证实了其中“小世界”特性。

DTI可以依据水分子扩散特性来进行活体无创脑白质纤维束的追踪，所以近几年主要是研究基于DTI纤维束构成的结构网络。构造网络时，依然选择不同脑区作为网络的节点，脑区之间是否存在纤维连接，以及纤维束的体积和各向异性等定性和定量指标作为网络的边来构建网络。Gong等对80名正常被试的扩散张量磁共振数据，建立了大脑皮层间白质纤维网络，发现了这个网络也具备小世界属性，节点的度分布服从指数截尾的幂律分布。与前面基于形态学的结构网络构建相比，基于DTI纤维束的网络研究方法更具有生理学意义(边代表节点间是否存在白质纤维束的联系)，既可以在群体上也可以在个体上研究结构网络特征，其应用前景更加广泛，目前已有应用于临床神经精神疾病的研究出现。

现有的研究结果表明，使用DTI纤维束追踪技术可以对癫痫患者的认知功能网络特征(如记忆和语言)进行评估。神经心理学评估和fMRI成像研究已经证实颞叶癫痫患者记忆和语言功能的重组。DTI纤维束追踪技术研究记忆相关的结构，发现单侧颞叶癫痫患者双侧穹窿和扣带回的纤维通路受损，具体表现是通路上平均弥散度MD值增加而部分各向异性FA值降低。Kituta等对10例患者术前和术后进行纤维跟踪，通过比较发现DTI的确能够预测术前和术后视觉的影响。同样，其他研究也证实纤维束追踪技术能有效地应用到肿瘤切除手术中。

进一步通过DTI的纤维束追踪技术，建构大脑解剖结构网络，可以发现癫痫患者脑结构网络损伤。Vaessen等采用癫痫患者的DTI并重建了其脑解剖结构网络。发现癫痫患者的大脑结构网络也具有“小世界”特性，但是其标准化聚类系数(聚类系数与对应的随机网络比值)显著增大，网络表现出规则化的趋势。Xue等也采用DTI的纤维追踪技术在儿童失神癫痫患者中构建白质结构网络，发现儿童失神发作癫痫的默认模式网络、认知控制网络等连接的显著降低；而且全脑大尺度网络的连接强度、绝对聚类系数、全局及局部效率均显著下降。在皮层下结构、眶额叶区和边缘系统发现患者脑区间的纤维连接、脑区连接强度、效率等降低，并且其子网络受损。这些发现可以作为解剖学证据，以对儿童失神癫痫中观察到癫痫样放电的功能异常提供支持，有助于更深入地理解失神癫痫的病理生理机制开辟了新途径。DTI技术及纤维束追踪技术在癫痫患者的机制研究和治疗方面能够有令人振奋的作用，但发作事件对脑白质内的扩散变化，及其对应的白质网络改变仍然难以明了，进一步研究可能提高对全面性癫痫发作生理机制的理解。

结语

综上所述，新兴的神经成像技术，特别以多模态MRI为主的技术，为癫痫的临床诊断、定位提供丰富的辅助信息，同时也为癫痫脑网络理论机制提供了新的影像学证据。利用多模态神经成像技术，有助于提高癫痫术前评估和治疗水平评价，为癫痫的控制及改善癫痫患者内外科治疗后认知功能做出了贡献。脑网络技术的发展为当前癫痫脑成像研究提供了新的视角，转变认为癫痫是以脑局部神经元结构或功能异常为病因的传统观点，发展出“癫痫脑网络”观点，服务于临床。然而，当前癫痫神经成像研究的临床转化尚存不足，需要进一步推动新兴的成像应用到临床的评估中，逐步加强医学-工学之间的学科联系，增强新技术、新方法的实用性。