2025年05月20日发布 | 1589阅读

【中国声音】北京天坛医院王硕教授团队研究:QSM揭示脑海绵状血管畸形相关癫痫的铁沉积模式与临床关联

张烁

首都医科大学附属北京天坛医院

刘洋

首都医科大学附属北京天坛医院

王硕

首都医科大学附属北京天坛医院

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近日,首都医科大学天坛医院王硕教授团队在国际癫痫领域权威期刊 Epilepsia 在线发表题为《Quantitative susceptibility mapping of iron deposition in sporadic cerebral cavernous malformation–related epilepsy》的原创性研究论文,首次系统地揭示了海绵状血管畸形相关癫痫患者病灶铁沉积的空间分布特征及其与癫痫严重程度的关联。该研究被国际癫痫研究社区广泛关注,并由 Mayo Clinic (梅奥诊所)神经内科的 Anteneh M. Feyissa 教授在 Epilepsy Currents 杂志发表专题评论。




研究背景


脑海绵状血管畸形(cerebral cavernous malformations, CCM)是常见的脑血管疾病之一,其病灶区域常因血管壁异常而反复出血。出血过程中血红蛋白降解产生的含铁血黄素(hemosiderin)可在病灶及其周围组织中沉积,铁的异常聚集被认为可能通过引发局部神经元过度兴奋,参与癫痫发作的发生与维持。传统影像学评估主要依赖磁敏感加权成像(susceptibility-weighted imaging, SWI)等方法,虽对含铁沉积具有较高敏感性,但主要为定性观察,缺乏对铁含量的精确量化。


定量磁敏感成像(quantitative susceptibility mapping, QSM)作为一种新兴的磁共振成像技术,能够对组织内的磁化率进行定量分析,进而间接反映铁等顺磁性物质的含量和分布特征,为非侵入性、精准评估脑组织中铁沉积提供了可靠手段,尤其适用于CCM相关癫痫等疾病机制的研究。


研究设计


本研究基于CRESS多中心前瞻性队列,纳入46例散发性、散发性CCM患者。根据是否存在癫痫病史,将患者分为癫痫组(n=23)与非癫痫组(n=23)。研究中采用QSM技术,对病灶进行三维分区,包括病灶内区(intralesional)、病灶周边区(perilesional)和病灶外区(extralesional),并分别测量各区域的磁化率值以反映局部铁沉积程度。在此基础上,进一步探讨铁沉积特征与癫痫临床特征之间的关系,重点分析其与癫痫严重程度及癫痫病程之间的相关性。


图1. 脑海绵状血管畸形的图像处理流程和病变亚区描绘


核心研究发现


● 与无癫痫史患者相比,癫痫组患者在病灶周边区(perilesional,P=0.012)及病灶外区(extralesional,P=0.01)均表现出显著更高的磁化率值,提示该两区域存在更明显的铁沉积;

● 癫痫患者的病灶外区铁沉积扩散范围(以直径表示)明显大于非癫痫患者(P<0.001)。该指标在区分癫痫与非癫痫个体方面表现出良好的判别效能,其受试者工作特征曲线下面积(AUC)达0.901,提示其具备较高的诊断价值;

● 在癫痫组内部分析中发现,病灶外区的磁化率值与癫痫严重程度呈正相关(r²=0.181,P=0.043),同时其铁沉积扩散范围与癫痫病程呈正相关(r²=0.214,P=0.026)。


图2. 癫痫组与非癫痫组不同亚区磁化率的比较


图3. 脑海绵状血管畸形病灶铁沉积指标在癫痫识别中的ROC曲线及AUC比较


图4. 铁沉积程度与癫痫严重程度及病程的相关性分析


专家评论


Mayo Clinic神经内科的Anteneh M. Feyissa教授在 Epilepsy Currents 杂志发表评论文章指出,本研究通过精细的病灶分区策略结合定量磁敏感成像技术,首次系统性地提供了脑海绵状血管畸形相关癫痫中铁沉积与癫痫发生之间关系的定量证据。尤其是病灶外区的铁沉积程度及其扩散范围在癫痫风险识别与病程预测中的潜在价值,具有重要的临床意义。Feyissa教授进一步指出,QSM作为一种高分辨率、非侵入性的磁共振成像技术,有望成为评估癫痫进展、辅助术前定位癫痫灶的重要工具。该技术在多发性CCM患者中尤具价值,能够帮助识别具有较高癫痫致病潜能的病灶,为实施个体化治疗提供影像学依据。


临床启示与前景

1

非侵入性风险评估:QSM或可作为CRE患者癫痫风险早期筛查的影像生物标志物。

2

术前评估参考:病灶外区铁沉积扩展的测量可能为癫痫灶定位提供重要线索,辅助决定是否进行围绕性切除。

3

随访与疗效监测:未来在药物干预或手术治疗前后,QSM可用于量化评估铁沉积的动态变化。


参考文献

Zhang S, Liu Y, Ma L, et al. Quantitative susceptibility mapping of iron deposition in sporadic cerebral cavernous malformation-related epilepsy. Epilepsia. 2025; doi:10.1111/epi.18263 

Feyissa AM. There Will Be Blood: Mapping Iron Deposition in Sporadic Cerebral Cavernous Malformation-Related Epilepsy Using QSM Imaging. Epilepsy Curr. 2025; doi:10.1177/15357597251337841


本研究由首都医科大学附属北京天坛医院神经外科张烁主治医师、首都医科大学附属北京天坛医院神经外科刘洋博士为共同第一作者。首都医科大学附属北京天坛医院王硕教授为本研究的通讯作者。该研究获得包括国家“十四五”重点研发专项、太湖顶尖专家团队计划及天坛医院苗圃计划等多项资助的联合支持。


共同第一作者


张烁 主治医师

● 首都医科大学附属北京天坛医院神经外科主治医师,博士

● 研究生阶段师从赵继宗院士,王硕教授

● 主要研究方向:脑血管相关颅内疾病的外科治疗,颅脑损伤的急诊救治及危重症患者管理

● 2023-2024年度北京天坛医院苗圃计划成员

● 人卫健康知识库编写专家

● 参编多部国内外书籍撰写及翻译,临床指南制定

● 作为第一/通讯作者在Critical careStrokeEpilepsia等杂志发表多篇论著


刘洋 医学博士

● 师从北京天坛医院王硕教授,主要研究方向为出血性脑血管疾病的临床和基础研究

● 参与十四五“脑心共患病”慢病防治计划、十三五“神经外科复合手术”重点攻关计划、国家自然科学基金、太湖顶尖专家团队计划等多个国家级和省市级项目的实施

● 以第一作者/共同第一作者在EpilepsiaJournal of Neurosurgery发表SCI论文2篇


通讯作者


王硕 教授

● 首都医科大学附属北京天坛医院神经外科教授、博士生导师,主任医师

● 国家神经系统临床研究中心PI,英国皇家医学会外籍会员

● 现任中华医学会神经外科学分会主任委员,中国卒中学会脑血管病外科分会主任委员,首都医科大学神经外科学院副院长,世界神经外科联盟(WFNS)中国执行委员

● 主要从事脑血管疾病及颅内肿瘤的外科治疗和研究工作,率先在国内建立了比较完善的微创神经外科技术平台,提高了脑血管病的手术安全性和效果;同时还从事了一系列脑血管病发病机制的研究,包括颅内动脉瘤的形成和破裂机制、脑血管畸形的分子病理学研究

● 以第一作者或通讯作者在Lancet NeurologyScience BulletinRadiologyStrokeCardiovascular Diabetology等国际知名学术期刊发表学术论文140余篇

● 先后主持和完成了国家“十三五”重点研发计划、国家“十二五”支撑计划等多个相关的实施;现主持两项国家自然科学基金课题、一项“十四五”国家重点研发计划“常见多发病防治”项目和一项“太湖人才计划”的“顶尖专家团队”项目

● 现担任《中华神经外科杂志》副主编、《中华神经外科杂志(英文版)》副主编、《中国脑血管疾病杂志》副主编、《中华脑血管病杂志(电子版)》副总编辑和《中华医学杂志》编委

● 现已获得国家及省部科技奖励14项,其中获国家科技进步二等奖3项

● 担任主编和副主编出版专著11部、教材5部

● 先后获得“卫生部有突出贡献中青年专家”、“‘卫生部抗生素临床合理应用全国普及计划’核心专家”、“卫生部人才中心全国领域专家”和吴阶平-保罗杨森奖



END

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