てんかんにおける意識の変化状態：脳のDTI研究

背景：意識レベルの乱れは、いくつかの発作タイプの古典的な臨床兆候です。最近の研究では、発作における意識の変化状態は、いくつかの脳領域の構造的および機能的変化に関連していることが示されています。これらの中で顕著なのは、視床、脳の茎、および意識システムの一部であるデフォルトモードネットワークです。我々の研究では、拡散テンソルイメージング（DTI）を使用して、意識の変化に関連する3つの異なる種類のてんかんの患者におけるこれらの脳領域を評価しました：複雑な部分発作（CPS）、一次全身性緊張クロニック発作（PGTC）または二次一般的な全身性 - 臨床的発作（SGTCS）。さらに、この研究では、発作における意識の障害の根底にある可能性のあるメカニズムをさらに調査します。 材料と方法：従来のMRIおよびDTIスキャンは、てんかんと51人の健康なボランティアの51人の患者で実施されました。てんかんグループは、CPS、PGTC、またはSGTCの3つのサブグループに細分されました。各サブグループは17人の患者で構成されていました。この研究に関与する各被験者は、脳のDTI評価を受けて、目的の9つの領域の見かけの拡散係数（ADC）と分数異方性（FA）値を測定しました。両側陸上陸上。実験グループと対照群間の測定されたADCおよびFA値の統計的有意性を、ペアのt検定を使用して分析し、3つのサブグループ間の比較分析のために一元配置分析を実行しました。 結果：統計的に有意に高いADC値（P <0.01）が、コントロールグループよりも3つの患者サブグループの中脳の両側背側視床および後脳の側面で観察されました。実験群では、両側前帯状帯状帯状帯状帯状帯状帯状帯状帯状帯状下帯、両側内側前頭前窩または両側上甲状腺上gyriに有意な変化はありませんでした。3つの患者サブグループと対応する脳領域のADC値のうち、統計的に有意な変化はありませんでした。統計的に有意に低いFA値（P <0.05）が、対照群よりも3つのサブグループの患者の両側背側視床で観察されました。PGTCS患者では、対照群と比較して、PGTCの患者では、中脳の後部からのFA値（P <0.01）から有意に低下しました。実験群では、両側前帯状帯状、両側内側前頭脈、または両側上甲状腺上gyriからのFA値（p> 0.05）に有意な変化はありませんでした。3つの患者サブグループと対応する脳領域のFA値の中で、統計的に有意な変化はありませんでした。 結論：CPS、PGTC、またはSGTCのてんかん患者では、中脳の両側背側視床の長期にわたる神経機能障害があるようです。視床と上脳の茎は、意識障害のあるてんかん患者で重要な役割を果たす可能性があります。

BACKGROUND: A disturbance in the level of consciousness is a classical clinical sign of several seizure types. Recent studies have shown that altered states of consciousness in seizures are associated with structural and functional changes of several brain regions. Prominent among these are the thalamus, the brain stem and the default mode network, which is part of the consciousness system. Our study used diffusion tensor imaging (DTI) to evaluate these brain regions in patients with three different types of epilepsies that are associated with altered consciousness: complex partial seizures (CPS), primary generalized tonic-clonic seizures (PGTCS) or secondary generalized tonic-clonic seizures (SGTCS). Additionally, this study further explores the probable mechanisms underlying impairment of consciousness in seizures. MATERIALS AND METHODS: Conventional MRI and DTI scanning were performed in 51 patients with epilepsy and 51 healthy volunteers. The epilepsy group was in turn subdivided into three subgroups: CPS, PGTCS or SGTCS. Each subgroup comprised 17 patients. Each subject involved in the study underwent a DTI evaluation of the brain to measure the apparent diffusion coefficient (ADC) and fractional anisotropy (FA) values of nine regions of interest: the postero-superior portion of midbrain, the bilateral dorsal thalamus, the bilateral precuneus/posterior cingulate, the bilateral medial pre-frontal gyri and the bilateral supramarginalgyri. The statistical significance of the measured ADC and FA values between the experimental and control groups was analysed using the paired t-test, and one-way analysis of variance was performed for a comparative analysis between the three subgroups. RESULTS: Statistically significantly higher ADC values ( p < 0.01) were observed in the bilateral dorsal thalamus and postero-superior aspect of the midbrain in the three patient subgroups than in the control group. There were no significant changes in the ADC values ( p > 0.05) in the bilateral precuneus/posterior cingulate, bilateral medial pre-frontal gyri or bilateral supramarginalgyri in the experimental group. Among the three patient subgroups and the ADC values of corresponding brain regions, there were no statistically significant changes. Statistically significantly lower FA values ( p < 0.05) were observed in the bilateral dorsal thalamus of the patients in the three subgroups than in the control group. Significantly lowered FA values from the postero-superior aspect of the mid brain ( p < 0.01) were observed in patients with PGTCS compared with the control group. There were no significant changes in the FA values ( p > 0.05) from the bilateral precuneus/posterior cingulate, bilateral medial frontal gyri or bilateral supramarginalgyri in the experimental group. Among the three patient subgroups and the FA values of the corresponding brain regions, there were no statistically significant changes. CONCLUSION: In epileptic patients with CPS, PGTCS or SGTCS, there seems to be a long-lasting neuronal dysfunction of the bilateral dorsal thalamus and postero-superior aspect of the midbrain. The thalamus and upper brain stem are likely to play a key role in epileptic patients with impaired consciousness.