Introduction. The study of morphometric and microstructural characteristics of the brain in patients with temporal lobe epilepsy (TLE) represents one of the most rapidly advancing areas of neuroimaging research.
Study aim: To quantitatively assess changes in morphometric and microstructural parameters of gray and white matter in the brains of patients with TLE.
Materials and methods. The study included 55 subjects (29 patients with temporal lobe epilepsy and 26 healthy controls) aged 22–64 years. All patients underwent brain MRI according to an epilepsy protocol and diffusion MRI (3 Tesla). Voxel-based morphometry was performed using the CAT12 module in MATLAB 2018. Modeling of 32 white matter tracts was conducted automatically in DSI Studio 2022 using the HCP842 atlas-based algorithm.
Results. Patients with TLE showed significant gray matter volume reduction in 54 regions and white matter volume reduction in 23 regions. Conversely, white matter volume increase was observed in 6 regions. Subgroup analysis of different structural abnormalities (hippocampal sclerosis, focal cortical dysplasia, low-grade glioneuronal tumor, cavernoma, encephalocele) revealed gray matter volume increase in 9 regions and white matter increase in 1 region. Additionally, white matter volume increase was documented in 3 regions in patients with bitemporal discharges and in 2 regions with hippocampal sclerosis. Microstructural changes were detected bilaterally — both ipsilateral and contralateral to the epileptogenic focus. Some changes indicated enhanced microstructural integrity and compaction of myelin fibers.
Conclusion. Patients with TLE exhibit not only morphometric and microstructural signs of degenerative changes in cerebral gray and white matter, but also markers of compensatory neuroplastic mechanism activation.
Введение. Исследование морфометрических и микроструктурных характеристик мозга у пациентов с височной эпилепсией (ВЭ) представляет собой одно из наиболее активно развивающихся направлений в области нейровизуализации.
Цель исследования: количественно оценить изменения морфометрических и микроструктурных параметров серого и белого вещества головного мозга у пациентов с ВЭ.
Материалы и методы. В исследование были включены 29 пациентов с ВЭ и 26 здоровых лиц в возрасте 22–64 лет. Всем пациентам были проведены МРТ головного мозга по эпилептологическому протоколу и диффузионная МРТ (3 Тл). Для воксель-ориентированной морфометрии использовали модуль CAT12 в среде MATLAB 2018. Моделирование 32 трактов белого вещества выполняли в автоматическом режиме в программе «DSI Studio 2022» с использованием алгоритма, основанного на атласе HCP842.
Результаты. У пациентов с ВЭ обнаружено значительное снижение объёма серого вещества в 54 областях и объёма белого вещества — в 23 областях. При этом в 6 областях наблюдалось увеличение объёма белого вещества. Анализ подгрупп с различными видами структурной патологии (склероз гиппокампа, фокальная корковая дисплазия, глионейрональная опухоль низкой степени злокачественности, кавернома, энцефалоцеле) показал увеличение объёма серого вещества в 9 областях и белого вещества — в 1 области. Кроме того, увеличение объёма белого вещества было зафиксировано в 3 областях у пациентов с битемпоральными разрядами и в 2 областях при склерозе гиппокампа. Микроструктурные изменения выявлены в обоих полушариях — как на стороне эпилептогенного очага, так и на противоположной. Часть этих изменений указывала на повышение микроструктурной целостности и уплотнение миелиновых волокон.
Заключение. У пациентов с ВЭ выявляются не только морфометрические и микроструктурные признаки дегенеративных изменений серого и белого вещества головного мозга, но и маркеры активации компенсаторных нейропластических механизмов.