引用本文： 翟琼香, 汤志鸿, 陈志红, 郝英, 曾小璐, 张宇昕. 癫痫患儿脑细胞葡萄糖代谢与智商关系的研究. 癫痫杂志, 2015, 1(3): 220-224. doi: 10.7507/2096-0247.20150036 复制
癫痫是神经系统常见疾病之一，儿童的患病率尤其高，占1%[1]，癫痫患儿存在不同程度的认知损害[2, 3]，严重影响了患儿的学习能力和生存质量，癫痫患者的认知功能状况引起越来越多的国内外学者的关注，正电子发射计算机断层扫描(Positron emission tomography, PET)采用18F-脱氧葡萄糖(18F-Fluorodeoxyglucose，18F-FDG)测定脑组织葡萄糖代谢情况，以反映局部脑功能状况。目前关于18F-FDG PET的研究报道多见于癫痫术前的定位诊断，而对癫痫患儿脑细胞葡萄糖代谢状况与智商(Intelligence quotient, IQ)关系的研究极少报道。本研究旨在通过对癫痫患儿进行头颅18F-FDG PET检测及应用中国修订韦氏儿童智力测验量表(C-WISC)进行智力测试，并对两者关系进行分析，以探讨癫痫患儿脑细胞葡萄糖代谢状况与智商的关系。为早期发现癫痫患儿智力受损和程度，早期干预治疗，减轻及预防脑损伤，提高癫痫患儿生活质量提供理论基础。
资料与方法
1 研究对象
根据2010年国际抗癫痫联盟(ILAE)分类和术语委员会对发作和癫痫分类标准[4]，选择我院2010年1月-2013年5月广东省人民医院小儿神经科门诊及住院确诊为癫痫的患儿78例。所有患儿经详细询问病史，神经系统体征检查，完善头颅MRI、长程视频脑电图、PET检查。其中全面性发作40例，局灶性发作38例。癫痫组男42例，女36例，平均年龄(9.25±2.67)岁。患儿病因及癫痫发作类型见表 1。对照组为15例正常儿童男8例，女7例，平均年龄(9.20±2.31)岁；无神经系统疾病史。本研究经该医院伦理委员会批准，所有受试者均获得其家属或监护人知情同意，并签署知情同意书。
表1
癫痫组患儿的病因和发作类型
2 方法
2.1 PET检查
PET检查前空腹禁食4 h，微量法测量血糖正常范围，静注370 Mbg 18F-FDG，注射后患儿安排在统一的环境中，佩戴眼罩及耳塞以减少外界声光等刺激，在避光、安静的房间内静息。45 min后进行显像。仰卧PET床激光对位，固定头部。图像处理方式：FBP，矩阵为128×128，ZOOM FACTOR：滤波方式：Hann。沿OM线横断层、冠状及矢状断层图像重建，层厚5.0 mm。结果由两位有经验的核医学医师同时双盲读片。诊断标准根据潘中允主编的《PET诊断学》[5]低代谢及高代谢的诊断标准进行诊断，低代谢是指病灶放射性浓聚程度低于正常组织，采用标准摄取值进行半定量分析，SUV=病灶的放射性浓度/(注射剂量/体重)。正常脑皮质、左右两侧脑叶SUV值标准参考连续2个层面上出现明确的高或低代谢区为异常。PET结果分为正常、单灶异常(异常代谢灶仅见于单个脑叶)、多灶异常(异常代谢灶见于双侧脑叶或≥2个脑叶)。
2.2 智力测试
智力测试与PET检查间隔的最长时间为1周，PET、IQ检查前3 d患儿无惊厥发作，将患儿置于独立、安静的心理测验室，家属不在场陪同下，严格按照中国韦氏儿童智力量表(C-WISC) [6]所要求的方法、提示语和条件对受试儿进行测试。根据测查分数计算言语商(Verbal intelligence quotient, VIQ)、操作智商(Performance intelligence quotient, PIQ)、全智商(Full scale intelligence quotient, FIQ)。
3 统计学分析
采用SPSS 13.0软件进行数据计算与分析。计量资料以均数±标准差表示，方法包括两样本t检验，单因素方差分析及SNK-q检验，Spearman相关分析，χ2检验，P值＜0.05为有统计学意义。
结果
1 癫痫组与对照组智商的比较
癫痫患儿VIQ、PIQ、FIQ低于对照组。差异有统计学意义(P≤0.001)，见表 2。
表2
癫痫组与对照组智商的比较(2 癫痫患儿PET异常程度与智商水平的关系
癫痫患儿PET正常组、PET单灶低代谢组、PET多灶低代谢组三组FIQ比较，差异有统计学意义(P＜0.001)；SNK法组间两两比较，PET正常组FIQ最高，PET单灶低代谢组次之，PET多灶低代谢组最低(P＜0.05)。PET异常程度与智商水平采用Spearman相关分析，两者呈负相关(rs=-0.549，P＜0.001)，即PET异常程度越高，智商水平越低，见表 3，图 1。
表3
癫痫患儿PET异常程度与智商水平的比较(
图1
一例癫痫患儿(女，7岁，Lennox-Gastaut综合征)的检查 a PET示双侧额叶、颞叶低代谢, FIQ为78；b PET示正常，FIQ为103；c 脑电图提示频发尖慢波，额、颞区明显；d 头颅MRI正常
3 癫痫患儿的智商检查
癫痫患儿VIQ-PIQ偏差占46.2% (36/78)，PET不同半球异常，VIQ-PIQ偏差(︱VIQ-PIQ ︱≥15)不同，左半球受损以VIQ＜PIQ为主，右半球受损以VIQ＞PIQ为主，双侧半球受损以VIQ＜PIQ为主，差异有统计学意义(χ2=11.144，P=0.004)，见表 4。
表4
PET定位的左右半球语言-操作偏差的比较
讨论
癫痫是大脑神经元反复异常放电引起大脑功能异常的慢性、发作性疾病，长期反复发作将引起脑细胞不可逆的损害。认知功能指人类各种有意识的精神活动，是觉醒状态下人对自己和环境的感知、理解、记忆、判断的能力，包括一系列广泛功能，如智力、注意力、记忆、语言、精细运动、执行功能等。智商是智力水平的单位，明显的认知障碍表现为IQ下降，而轻微认知障碍则仅表现为部分认知功能缺陷。癫痫患儿认知功能障碍与遗传因素[7, 8]、发病年龄、病因[9]相关，发病年龄早、症状性癫痫和隐源性癫痫是智力障碍的危险因素。有研究者发现在初次癫痫发作后即存在认知功能障碍，并非癫痫反复发作才引起认知损害[10]。癫痫患儿FIQ低于正常健康儿童[11]，注意力、执行能力、精神运动等方面也受损。本研究结果提示癫痫患儿VIQ、PIQ、FIQ均低于正常健康患儿。儿童处于认知和脑发育的动态过程中，认知损伤的判断应与年龄、发育的阶段性和动态变化过程相匹配。另外，由于学龄期患儿处于知识增长的学习阶段，即使是一过性认知损伤仍可有远期影响，儿童癫痫的认知障碍有其特殊性，需要更多的关注和研究。
PET采用18F-FDG作为示踪剂，反映大脑的局部脑细胞葡萄糖代谢情况，研究生化及代谢改变[12]。PET对癫痫的定位诊断有重要的价值，尤其是MRI提示形态结构尚正常时，PET即可早期发现病灶，做到早期诊断[13, 14]。位于内侧的致痫灶在脑电图上可能表现为双侧起源的放电而被认为不适合外科手术，PET可准确定位单侧病灶，为手术提供可能性[15]。PET是一种准确、无创的研究脑功能活动和神经系统疾病进程的方法[16]。癫痫病人发作间期表现为脑细胞葡萄糖代谢减低，其机制可能与神经细胞丢失、神经元功能抑制作用有关[17, 18]。本研究结果显示多种发作类型的癫痫患儿PET异常程度与智商水平呈负相关；PET检查结果正常者智商正常，其原因可能是：PET正常的儿童其脑细胞葡萄糖代谢情况尚正常，因而癫痫病灶的脑组织的功能受损亦相对较轻，对智力的影响亦相对小；PET示多灶性低代谢者，其智力受损率高、受损程度亦较严重，提示脑细胞葡萄糖代谢减低对智力有影响。许多研究表明，癫痫脑细胞葡萄糖代谢和神经心理表现有关[19-25]，Behen等[26]研究了PET显示单侧病变Sturge-Weber综合征的癫痫患儿，结果表明PET正常或低代谢的范围小的患儿，认知损害最轻，中等范围低代谢，受损程度最高，而大范围低代谢的认知功能有较好的保留。Carrie等[27]研究表明PET检查可用于预测额叶癫痫患儿的执行功能。以上研究表明了脑细胞葡萄糖代谢影响多种发作类型的癫痫患儿的认知功能。
智力包括流体智力和晶体智力[28]，流体智力被认为是在新异条件下进行空间推理和解决问题的能力，而晶体智力基于已有知识和经验的行为有关。流体智力反映的是理解抽象关系的能力，而晶体智力则反映了学业成就和文化知识，韦氏儿童智力量表的智力结构中，操作分量表相对检测的是流体智力，倾向于空间推理认知，而语言分量表的主要检测的是晶体智力，倾向于言语文字。︱VIQ-PIQ ︱≥15认为是语言-操作偏差[29-31]，右半球病变，操作智商受损明显，VIQ-PIQ偏差分值为正，左半球受损，语言智商受损明显，VIQ-PIQ偏差分值为负[32, 33]，本研究以︱VIQ-PIQ︱≥15表示VIQ、PIQ发展不均衡，癫痫患儿PET左半球低代谢，以VIQ＜PIQ为主，语言智商受损明显。PET右半球低代谢，以VIQ＞PIQ为主，操作智商受损明显。
综上所述，癫痫患儿智力受损与PET异常有相关性，18F-FDG PET检查结合智力测试可更好反映脑细胞损伤部位及程度, 评估癫痫患儿智商是否受损、损害程度及智商平衡性。本研究为分析患儿的智力状况和癫痫治愈后更好地适应社会提供了依据。
癫痫是神经系统常见疾病之一，儿童的患病率尤其高，占1%[1]，癫痫患儿存在不同程度的认知损害[2, 3]，严重影响了患儿的学习能力和生存质量，癫痫患者的认知功能状况引起越来越多的国内外学者的关注，正电子发射计算机断层扫描(Positron emission tomography, PET)采用18F-脱氧葡萄糖(18F-Fluorodeoxyglucose，18F-FDG)测定脑组织葡萄糖代谢情况，以反映局部脑功能状况。目前关于18F-FDG PET的研究报道多见于癫痫术前的定位诊断，而对癫痫患儿脑细胞葡萄糖代谢状况与智商(Intelligence quotient, IQ)关系的研究极少报道。本研究旨在通过对癫痫患儿进行头颅18F-FDG PET检测及应用中国修订韦氏儿童智力测验量表(C-WISC)进行智力测试，并对两者关系进行分析，以探讨癫痫患儿脑细胞葡萄糖代谢状况与智商的关系。为早期发现癫痫患儿智力受损和程度，早期干预治疗，减轻及预防脑损伤，提高癫痫患儿生活质量提供理论基础。
资料与方法
1 研究对象
根据2010年国际抗癫痫联盟(ILAE)分类和术语委员会对发作和癫痫分类标准[4]，选择我院2010年1月-2013年5月广东省人民医院小儿神经科门诊及住院确诊为癫痫的患儿78例。所有患儿经详细询问病史，神经系统体征检查，完善头颅MRI、长程视频脑电图、PET检查。其中全面性发作40例，局灶性发作38例。癫痫组男42例，女36例，平均年龄(9.25±2.67)岁。患儿病因及癫痫发作类型见表 1。对照组为15例正常儿童男8例，女7例，平均年龄(9.20±2.31)岁；无神经系统疾病史。本研究经该医院伦理委员会批准，所有受试者均获得其家属或监护人知情同意，并签署知情同意书。
表1
癫痫组患儿的病因和发作类型
2 方法
2.1 PET检查
PET检查前空腹禁食4 h，微量法测量血糖正常范围，静注370 Mbg 18F-FDG，注射后患儿安排在统一的环境中，佩戴眼罩及耳塞以减少外界声光等刺激，在避光、安静的房间内静息。45 min后进行显像。仰卧PET床激光对位，固定头部。图像处理方式：FBP，矩阵为128×128，ZOOM FACTOR：滤波方式：Hann。沿OM线横断层、冠状及矢状断层图像重建，层厚5.0 mm。结果由两位有经验的核医学医师同时双盲读片。诊断标准根据潘中允主编的《PET诊断学》[5]低代谢及高代谢的诊断标准进行诊断，低代谢是指病灶放射性浓聚程度低于正常组织，采用标准摄取值进行半定量分析，SUV=病灶的放射性浓度/(注射剂量/体重)。正常脑皮质、左右两侧脑叶SUV值标准参考连续2个层面上出现明确的高或低代谢区为异常。PET结果分为正常、单灶异常(异常代谢灶仅见于单个脑叶)、多灶异常(异常代谢灶见于双侧脑叶或≥2个脑叶)。
2.2 智力测试
智力测试与PET检查间隔的最长时间为1周，PET、IQ检查前3 d患儿无惊厥发作，将患儿置于独立、安静的心理测验室，家属不在场陪同下，严格按照中国韦氏儿童智力量表(C-WISC) [6]所要求的方法、提示语和条件对受试儿进行测试。根据测查分数计算言语商(Verbal intelligence quotient, VIQ)、操作智商(Performance intelligence quotient, PIQ)、全智商(Full scale intelligence quotient, FIQ)。
3 统计学分析
采用SPSS 13.0软件进行数据计算与分析。计量资料以均数±标准差表示，方法包括两样本t检验，单因素方差分析及SNK-q检验，Spearman相关分析，χ2检验，P值＜0.05为有统计学意义。
结果
1 癫痫组与对照组智商的比较
癫痫患儿VIQ、PIQ、FIQ低于对照组。差异有统计学意义(P≤0.001)，见表 2。
表2
癫痫组与对照组智商的比较(2 癫痫患儿PET异常程度与智商水平的关系
癫痫患儿PET正常组、PET单灶低代谢组、PET多灶低代谢组三组FIQ比较，差异有统计学意义(P＜0.001)；SNK法组间两两比较，PET正常组FIQ最高，PET单灶低代谢组次之，PET多灶低代谢组最低(P＜0.05)。PET异常程度与智商水平采用Spearman相关分析，两者呈负相关(rs=-0.549，P＜0.001)，即PET异常程度越高，智商水平越低，见表 3，图 1。
表3
癫痫患儿PET异常程度与智商水平的比较(
图1
一例癫痫患儿(女，7岁，Lennox-Gastaut综合征)的检查 a PET示双侧额叶、颞叶低代谢, FIQ为78；b PET示正常，FIQ为103；c 脑电图提示频发尖慢波，额、颞区明显；d 头颅MRI正常
3 癫痫患儿的智商检查
癫痫患儿VIQ-PIQ偏差占46.2% (36/78)，PET不同半球异常，VIQ-PIQ偏差(︱VIQ-PIQ ︱≥15)不同，左半球受损以VIQ＜PIQ为主，右半球受损以VIQ＞PIQ为主，双侧半球受损以VIQ＜PIQ为主，差异有统计学意义(χ2=11.144，P=0.004)，见表 4。
表4
PET定位的左右半球语言-操作偏差的比较
讨论
癫痫是大脑神经元反复异常放电引起大脑功能异常的慢性、发作性疾病，长期反复发作将引起脑细胞不可逆的损害。认知功能指人类各种有意识的精神活动，是觉醒状态下人对自己和环境的感知、理解、记忆、判断的能力，包括一系列广泛功能，如智力、注意力、记忆、语言、精细运动、执行功能等。智商是智力水平的单位，明显的认知障碍表现为IQ下降，而轻微认知障碍则仅表现为部分认知功能缺陷。癫痫患儿认知功能障碍与遗传因素[7, 8]、发病年龄、病因[9]相关，发病年龄早、症状性癫痫和隐源性癫痫是智力障碍的危险因素。有研究者发现在初次癫痫发作后即存在认知功能障碍，并非癫痫反复发作才引起认知损害[10]。癫痫患儿FIQ低于正常健康儿童[11]，注意力、执行能力、精神运动等方面也受损。本研究结果提示癫痫患儿VIQ、PIQ、FIQ均低于正常健康患儿。儿童处于认知和脑发育的动态过程中，认知损伤的判断应与年龄、发育的阶段性和动态变化过程相匹配。另外，由于学龄期患儿处于知识增长的学习阶段，即使是一过性认知损伤仍可有远期影响，儿童癫痫的认知障碍有其特殊性，需要更多的关注和研究。
PET采用18F-FDG作为示踪剂，反映大脑的局部脑细胞葡萄糖代谢情况，研究生化及代谢改变[12]。PET对癫痫的定位诊断有重要的价值，尤其是MRI提示形态结构尚正常时，PET即可早期发现病灶，做到早期诊断[13, 14]。位于内侧的致痫灶在脑电图上可能表现为双侧起源的放电而被认为不适合外科手术，PET可准确定位单侧病灶，为手术提供可能性[15]。PET是一种准确、无创的研究脑功能活动和神经系统疾病进程的方法[16]。癫痫病人发作间期表现为脑细胞葡萄糖代谢减低，其机制可能与神经细胞丢失、神经元功能抑制作用有关[17, 18]。本研究结果显示多种发作类型的癫痫患儿PET异常程度与智商水平呈负相关；PET检查结果正常者智商正常，其原因可能是：PET正常的儿童其脑细胞葡萄糖代谢情况尚正常，因而癫痫病灶的脑组织的功能受损亦相对较轻，对智力的影响亦相对小；PET示多灶性低代谢者，其智力受损率高、受损程度亦较严重，提示脑细胞葡萄糖代谢减低对智力有影响。许多研究表明，癫痫脑细胞葡萄糖代谢和神经心理表现有关[19-25]，Behen等[26]研究了PET显示单侧病变Sturge-Weber综合征的癫痫患儿，结果表明PET正常或低代谢的范围小的患儿，认知损害最轻，中等范围低代谢，受损程度最高，而大范围低代谢的认知功能有较好的保留。Carrie等[27]研究表明PET检查可用于预测额叶癫痫患儿的执行功能。以上研究表明了脑细胞葡萄糖代谢影响多种发作类型的癫痫患儿的认知功能。
智力包括流体智力和晶体智力[28]，流体智力被认为是在新异条件下进行空间推理和解决问题的能力，而晶体智力基于已有知识和经验的行为有关。流体智力反映的是理解抽象关系的能力，而晶体智力则反映了学业成就和文化知识，韦氏儿童智力量表的智力结构中，操作分量表相对检测的是流体智力，倾向于空间推理认知，而语言分量表的主要检测的是晶体智力，倾向于言语文字。︱VIQ-PIQ ︱≥15认为是语言-操作偏差[29-31]，右半球病变，操作智商受损明显，VIQ-PIQ偏差分值为正，左半球受损，语言智商受损明显，VIQ-PIQ偏差分值为负[32, 33]，本研究以︱VIQ-PIQ︱≥15表示VIQ、PIQ发展不均衡，癫痫患儿PET左半球低代谢，以VIQ＜PIQ为主，语言智商受损明显。PET右半球低代谢，以VIQ＞PIQ为主，操作智商受损明显。
综上所述，癫痫患儿智力受损与PET异常有相关性，18F-FDG PET检查结合智力测试可更好反映脑细胞损伤部位及程度, 评估癫痫患儿智商是否受损、损害程度及智商平衡性。本研究为分析患儿的智力状况和癫痫治愈后更好地适应社会提供了依据。
