ECT腦血流灌注顯像、CT和MRI在難治性癲癇中的診斷價值分析

李玉花， 羅 昕*， 于克文， 鞏 曉， 劉 偉， 曾祥芹， 何 兵

(1. 淄博市中心醫(yī)院 影像科， 山東 淄博 255036； 2. 淄博市婦幼保健醫(yī)院， 山東 淄博 255000)

癲癇以反復發(fā)作中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能失常為特征[1]，是僅次于腦卒中的第二大神經(jīng)系統(tǒng)疾病。我國癲癇患病率為3.60‰～7.00‰，約20.00%～30.00%癲癇患者對保守藥物治療不敏感，可發(fā)展為難治性癲癇[2]。難治性癲癇以外科手術(shù)治療為主，術(shù)前準確定位致癇灶是手術(shù)成功的關(guān)鍵，腦電圖是癲癇無創(chuàng)診斷的首選，但是由于癲癇發(fā)作放電迅速，非病灶區(qū)發(fā)作間期也可出現(xiàn)異常波峰,因此腦電圖診斷癲癇可能出現(xiàn)誤診或漏診現(xiàn)象。MRI可清晰觀察腦結(jié)構(gòu)，為規(guī)范手術(shù)治療提供支持[3]，但存在致癇灶定位敏感性和特異性低的弊端。核醫(yī)學正電子發(fā)射式計算機斷層顯像(positron emission tomography，PET)和單光子發(fā)射計 算機斷層成像術(shù)(single-photon emission computed tomography，SPECT)均是腦功能顯像技術(shù)，能夠提供解剖、代謝、血流灌注、生化、功能、氧耗、化學遞質(zhì)及神經(jīng)受體等改變信息，能準確定位致癇灶。其中PET是癲癇定位和診斷金標準[4]，但是PET價格昂貴，操作復雜，限制了在臨床中的應用。SPECT廉價、操作方便，更適合臨床普及[5]。本文探討常規(guī)CT、SPECT、MRI在難治性癲癇檢出和定位中的應用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性收集2013年10月～2018年12月于我院收治的53例難治性癲癇患者臨床資料，所有患者資料均來自我院數(shù)字化病理管理中心，所有患者均經(jīng)抗癲癇藥物治療后無效，經(jīng)神經(jīng)內(nèi)科或外科診斷為難治性癲癇，符合1989年國際抗癲癇聯(lián)盟癲癇診斷標準[6]。所有患者CT、SPECT、MRI檢查資料完整，均行手術(shù)治療，術(shù)后臨床癥狀緩解，病理證實為存在神經(jīng)元細胞變性，膠質(zhì)細胞增生以及噬神經(jīng)現(xiàn)象，并排除精神疾病、其它神經(jīng)內(nèi)科或外科疾病。其中，男32例、女21例，年齡32～59歲，平均(41.05±6.17)歲，病程6～21年，平均(12.33±3.20)年；疾病類型：單純部分性發(fā)作13例，全面強直陣攣性發(fā)作23例，復雜部分性發(fā)作17例。

1.2 方法

1.2.1CT與SPECT

常規(guī)CT掃描：GE Optima 64排螺旋CT,參數(shù)設(shè)置：管電流120 mA、管電壓200 kV、矩陣512×512、薄層重建層厚5 mm、球管旋轉(zhuǎn)速度 0.5 s/周、8層/轉(zhuǎn)，標準方法重建CT圖像，以枕葉和額葉形成軟化灶為陽性判斷標準。

SPECT：儀器為Siemens E.Cam雙探頭CT掃描儀 (德國西門子公司)，在發(fā)作間期進行腦血流灌注顯像。檢查前禁飲咖啡、酒，禁止吸煙，禁食4 h以上，控制血糖在正常水平。靜脈注射顯像劑99mTc-ECD(中國原子能研究院，防化純度>95.00%)，安靜休息40 min左右進行SPECT檢查?；颊吲宕餮壅制教桑３謾z查環(huán)境安靜，掃描整個頭部，參數(shù):管電壓120 kV、管電流180 mA，層厚3.75 mm，矩陣128×128，軸向視野25 cm，探頭旋轉(zhuǎn)180°，每6°采集1幀，每幀35 s，采集60幀橫斷面圖。應用專用軟件圖像處理采集圖像，由我院CT室具有5年以上SPECT審片經(jīng)驗的醫(yī)師進行定性和定量分析，選擇連續(xù)兩個平面以上肉眼可辨的局限性放射性攝取減低或缺損區(qū)為感興趣區(qū)(region of interest，ROI)，軟件自動計算相對局部腦血流量( regional cerebral blood flow，rCBF)，取平均值[7]。

1.2.2MRI

Trio Tim3.0T磁共振掃描儀(德國西門子)，12通道相控陣線圈。分別行常規(guī)頭顱橫斷面T1WI、T2WI、液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(FLAIR)序列、海馬像垂直于海馬長軸斜冠狀位T2WI及T2WI-FLAIR序列掃描，然后行1H-磁共振波譜(magnetic resonance spectroscopy, MRS)掃描，參數(shù)設(shè)置：FOV160 mm×160 mm，體素10 mm×10 mm×10 mm，TTR 4300 ms，TE 105 ms。選擇垂直于海馬長軸寫冠狀面定位，ROI定位于雙側(cè)內(nèi)側(cè)顳葉區(qū)，采用點分辨自旋回波序列生成ROI代謝物譜線。圖像處理，由我院兩位具有5年以上MRI審片經(jīng)驗醫(yī)師進行雙盲圖像分析，觀察兩側(cè)區(qū)海馬大小、形態(tài)、信號，顳葉有無萎縮及是否對稱。1H-MRS選擇基線穩(wěn)定，信噪比好的譜線進行分析，記錄N-乙酰天門冬氨酸(N-acetylaspartate，NAA)、膽堿( choline，cho) 、肌酸(creatine，Cr)代謝物峰值下面積，計算NAA(cho+Cr)比值，以NAA(cho+Cr)<0.68或雙側(cè)差異>7.00%為致癇灶定位標準[8]。

1.3 統(tǒng)計學分析

2 結(jié)果

2.1 常規(guī)CT檢查結(jié)果

常規(guī)CT共檢出12例癲癇病灶，表現(xiàn)為左枕葉和左側(cè)額葉形成軟化灶(圖1a)，癲癇病灶檢出率22.64%，其中6例定位于術(shù)中符合，致癇灶定位準確率11.32%。

2.2 MRI檢查結(jié)果

常規(guī)MRI掃描顯示，T2WI可見海馬區(qū)高信號異常區(qū)，T1WI未見異常信號 (圖1b、c)。MRS 可見代謝異常，32例均出現(xiàn)不同程度單側(cè)或雙側(cè)NAA峰值降低(圖1d)，cho、Cr升高，NAA(cho+Cr)降低，30例于術(shù)后病理結(jié)果一致，致癇灶陽性檢出率60.38%。其中25例明確定位致癇灶，與術(shù)中所見一致，定位準確率47.47%，其中16例單側(cè) NAA(cho+Cr)降低，9例雙側(cè)NAA(cho+Cr)降低。21例患者因NAA(cho+Cr)無明顯變化未能準確定位。53例患者患側(cè)NAA(cho+Cr)平均值為(0.47±0.05)、健側(cè)NAA(cho+Cr)平均值為(0.69±0.11)，經(jīng)配對樣本t檢驗顯示差異顯著(t=13.255，P<0.05)。

2.3 SPECT檢查結(jié)果

SPECT腦血流灌注顯像顯示53例患者中43例明確定性判斷，表現(xiàn)為單側(cè)或雙側(cè)各葉皮質(zhì)局限或廣泛灌注降低(圖1e、f)，43例患者術(shù)后病理 顯示海馬組織中神經(jīng)元細胞減少呈條帶狀分布，可見膠質(zhì)細胞增生，致癇灶陽性檢出率81.13%。其中39例可明確定位，與術(shù)中所見一致，定位準確率73.58%，其中25例致癇灶位于單側(cè)顳葉，14例位于雙側(cè)顳葉。10例雙側(cè)各葉皮質(zhì)、基底節(jié)、丘腦腦灌注對稱，未能明確定位，后經(jīng)術(shù)后證實3例左側(cè)顳葉癲癇，7例右側(cè)顳葉癲癇。53例患者患側(cè)rCBF 平均值為(46.05±7.62)、健側(cè)rCBF平均值為(54.51±9.39)，經(jīng)配對樣本t檢驗顯示差異顯著(t=5.093，P<0.05)。

圖1 男，46歲，反復發(fā)作性意識喪失20年，加重伴四肢抽搐1次，臨床診斷為右側(cè)顳葉癲癇a為常規(guī)CT圖； b、c為T1WI、T2WI序列顯示； d為右側(cè)海馬區(qū)1H-MRS； e、f為SPECT冠狀位、軸位圖像，可見右側(cè)顳葉皮質(zhì)腦灌注降低，左右兩側(cè)rCBF值分別為35.36、62.17Male, 46 years old, recurrent episode loss of consciousness for 20 years, aggravated with limb twitching once, clinical diagnosis of right temporal lobe epilepsya: a conventional CT map; b and c :T1WI, T2WI ; d: right 1H-MRS in the lateral hippocampus; e and f: SPECT coronal and axial images, showing that the cerebral perfusion of the right temporal lobe cortex is reduced, and the rCBF values on the left and right sides are 35.36, 62.17, respectively

2.4 常規(guī)CT、SPECT、MRI對致癇灶檢出率、定位準確率比較

經(jīng)卡方檢驗SPECT對致癇灶檢出率、定位準確率均明顯高于MRI(χ2=5.517、7.729，P<0.05)，MRI高于常規(guī)CT(χ2=42.053、15.543，P<0.05)。聯(lián)合診斷以三項檢測一項異常為陽性，聯(lián)合診斷對致癇灶檢出率、定位準確率分別達94.34%、92.45%，高于單獨診斷(P<0.05)。數(shù)據(jù)列于表1。

表1 常規(guī)CT、SPECT、MRI對致癇灶檢出率、定位準確率、靈敏度、特異度差異

注： a.與常規(guī)CT比較，P<0.05； b.與MRI比較，P<0.05; c.與PET-CT比較，P<0.05

2.5 ROC分析

分別以rCBF、NAA(cho+Cr)為定位致癇病灶的預測指標，采用ROC分析rCBF預測致癇病灶位置的最佳截斷值(cot-off)為43.57，該界值下預測致癇病灶位置的靈敏度、特異度分別為62.41%、85.75%，曲線下面積(area under curve，AUC)為0.789(95%CI：0.650～0.927，P=0.001)。NAA(cho+Cr)致癇病灶位置的最佳cot-off為0.60，該界值下預測致癇病灶位置的靈敏度、特異度分別為35.85%、80.25%，AUC為0.681 (59%CI :0.512～0.851，P=0.046)。聯(lián)合rCBF+NAA(cho+Cr)預測致癇病灶位置的AUC達0.923(95%CI:0.852～0.994，P=0.001)，靈敏度和特異度達82.26%、98.91%。聯(lián)合診斷AUC面積均高于rCBF、NAA(cho+Cr)(Z=3.657、5.985，P<0.05)，rCBF、NAA(cho+Cr)AUC比較無統(tǒng)計學差異(Z=1.685，P>0.05)，結(jié)果見圖2。

圖2 rCBF、NAA(cho+Cr)、rCBF +NAA(cho+Cr)預測難治性癲癇致癇病灶位置的ROC圖ROC charts of rCBF, NAA (cho+Cr), rCBF+NAA (cho+Cr) in predicting the location of epileptogenic focus in refractory epilepsy

3 討論

癲癇是以神經(jīng)元興奮和抑制失衡導致自發(fā)性突發(fā)異常放電為病理特征，患者多出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)功能異常，而無器質(zhì)性病變，因此,神經(jīng)影像學檢查對癲癇的診斷具有重要價值。常規(guī)CT在癲癇病灶檢出方面價值有限[9]，發(fā)射型計算機斷層掃描(emission computed tomography，ECT)是注入放射性核素觀察其在腦組織代謝情況以定位癲癇的影像檢查方法，在癲癇術(shù)前定位中有較高應用價值，分為SPECT和PET，均是無創(chuàng)癲癇診斷和定位定側(cè)頗具前景的影像檢查方法[10，11]。99mTc-ECD 是目前最為常用的SPECT代謝示蹤劑，是脂溶性藥物，可通過血腦屏障進入腦組織，與腦組織結(jié)合后發(fā)生改變，洗脫過程緩慢，在腦組織中維持一種恒定分布狀態(tài)，而99mTc-ECD的攝入量與腦血流量呈正比，因此99mTc-ECD的攝入情況可反應腦血流量[12]，癲癇反復發(fā)作可導致腦組織缺氧、缺血，并產(chǎn)生大量氧自由基，破壞腦細胞和神經(jīng)元，且腦組織損傷程度與癲癇發(fā)作次數(shù)有關(guān)。因此SPECT圖像可觀察到致癇區(qū)域血流量灌注明顯減少，表現(xiàn)為rCBF降低，可基本確定致癇灶。Shiga等[13]報道同樣指出99mTc-ECD SPECT腦血流灌注顯像可準確檢出癲癇病灶，本組53例癲癇患者99mTc-ECD局部灌注量降低檢出率為81.13%，表現(xiàn)為單側(cè)或雙側(cè)各葉皮質(zhì)局限或廣泛灌注降低，與術(shù)后病理結(jié)果一致。致癇灶定位準確率73.58%，與術(shù)中所見一致。rCBF指腦組織局部每分鐘腦血流量，SPECT檢查中測量rCBF值是顯像劑99mTc-ECD在腦組織中灌注信息的準確反應，可定量區(qū)分腦組織血流灌注情況，定位致癇灶。本研究觀察到難治性癲癇患者患側(cè)rCBF明顯低于健側(cè)，提示rCBF可作為致癇灶定位的定量檢測指標，ROC分析rCBF對致癇灶定位有一定價值，AUC達0.789，說明rCBF可準確檢出致癇灶，與多數(shù)研究結(jié)果一致[14，15]。

MRI是神經(jīng)影像學檢查的主要手段之一，隨著MRI技術(shù)的不斷提高，MRS技術(shù)克服常規(guī)MRI的局限，從神經(jīng)電生理、分子層面反映癲癇病理生理改變，提高難治性癲癇致癇病的檢出率[16，17]。1H-MRS中點分辨自旋回波序列譜線信噪比高，可定量觀察腦組織特定代謝物濃度，反應致癇灶神經(jīng)元功能、膠質(zhì)細胞活化等情況[18]。本研究發(fā)現(xiàn)難治性癲癇患者的患側(cè)與健側(cè)NAA(cho+Cr)差異顯著，表現(xiàn)為患側(cè)NAA(cho+Cr)較健側(cè)明顯降低，分析原因為癲癇發(fā)作時致癲癇灶異常放電，導致腦組織神經(jīng)遞質(zhì)代謝異常失衡，神經(jīng)元變性和死亡，說明NAA(cho+Cr)可作為致癇灶定位的判斷指標。本研究MRS對致癇灶的檢出率60.38%，定位準確率47.17%，低于SPECT，其中21例未檢出致癇灶，表現(xiàn)為雙側(cè)NAA(cho+Cr)差異較小，導致無法準確鑒別，分析原因可能是病變程度較輕，NAA(cho+Cr)降低不明顯。MRI對難治性癲癇致癇灶定位準確率與采集技術(shù)密切相關(guān)，高分辨率MRI圖像需要較高磁場強度，且MRI主要通過組織結(jié)構(gòu)和形態(tài)異常，如腦萎縮、海馬硬化來評價病變，對于致癇病灶較小或無明顯解剖異?；颊邅碇v，對癲癇病灶的檢出存在一定局限性，無法準確定位[19，20]。MRS雖然可通過觀察腦組織NAA、cho、Cr代謝來判斷致癇病灶，但當一側(cè)病變異常放電經(jīng)一側(cè)杏仁核、海馬，經(jīng)穹隆聯(lián)合和前聯(lián)合影響對側(cè)海馬和杏仁核時，可導致雙側(cè)NAA(cho+Cr)均降低，為致癇灶定位定側(cè)帶來難度。本研究以NAA(cho+Cr)為判斷致癇灶定位的指標，ROC分析其預測致癇灶的AUC 0.681，提示NAA(cho+Cr)對致癇灶定位具有一定價值，但其靈敏度有待提高。本研究觀察聯(lián)合 SPECT、CT、MRI可大大提高對致癇病灶的檢出率和定位準確率，分別達94.34%、92.45%，均高于單獨CT、SPECT、MRI檢查，聯(lián)合rCBF+NAA(cho+Cr)預測致癇灶AUC提高至0.923，提示臨床對于癲癇可先利用CT、MRI進行初步判斷，無法定位者可行MRS、 SPECT檢查，以提高致癇灶定位定側(cè)準確率。

SPECT、MRI對難治性癲癇術(shù)前定位均有較高臨床應用價值，SPECT在致癇灶檢率、定位定側(cè)方面更有優(yōu)勢，聯(lián)合診斷更有助于提高定位準確率。在難治性癲癇術(shù)前定位中應在常規(guī)CT、MRI檢查基礎(chǔ)上應根據(jù)患者情況聯(lián)合SPECT和 MRS檢查。