18F-FDG PET/CT與MRI異機(jī)融合在MRI陰性難治性癲癇術(shù)前定位中的應(yīng)用

王慧，胡海萍，余玲，李翠娟，石爽爽，郭滿濤

西安中醫(yī)腦病醫(yī)院PET/CT中心，陜西 西安 710032

癲癇(epilepsy)是多種病因引起的慢性腦部疾病，以腦部神經(jīng)元過(guò)度放電導(dǎo)致的突然、反復(fù)和短暫的中樞神經(jīng)系統(tǒng)失常為主要特征，常合并神經(jīng)、生理、認(rèn)知、心理障礙，并且嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。盡管多數(shù)患者經(jīng)抗癲癇藥物治療后可得到較好控制，但仍有20%～30%的患者使用抗癲癇藥物(單藥或聯(lián)合用藥)治療后仍無(wú)法達(dá)到持續(xù)無(wú)發(fā)作，因此被稱為藥物難治性癲癇[1]。磁共振成像(MRI)具有較高的軟組織及空間分辨率加之較多的功能成像模式，成為當(dāng)前癲癇定位的首選影像學(xué)診斷方法，但對(duì)于無(wú)明顯解剖結(jié)構(gòu)改變的原發(fā)性癲癇，無(wú)法單純通過(guò)MRI 來(lái)明確致癇灶[2]。由于氟-18 標(biāo)記氟代脫氧葡萄糖正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像(18F-FDG PET/CT)對(duì)癲癇有較高的敏感性亦廣泛應(yīng)用于臨床癲癇灶的定位，然而其空間分辨率較低，影響局部細(xì)節(jié)的觀察[3]。PET/CT 與MRI 的結(jié)合方能實(shí)現(xiàn)較好的診斷價(jià)值[4-6]。本文旨在通過(guò)PET/CT 與常規(guī)MRI 異機(jī)融合顯像的診斷方法，探索其在難治性癲癇灶術(shù)前定位中的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性選取2020年5月至2021年1月因藥物難治性癲癇在西安中醫(yī)腦病醫(yī)院PET/CT 中心行癲癇灶定位的33 例患者納入研究，本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)后實(shí)施?；颊邫z查前1個(gè)月內(nèi)均行腦電圖及常規(guī)MRI檢查，其中男性19 例，女性14 例；年齡5～37 歲，平均(16.2±5.8)歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)病史>3年，依從性良好，應(yīng)用兩種及以上的抗癲癇藥物且血藥濃度在有效范圍內(nèi)，療程超過(guò)兩年，療效不佳并影響正常生活；發(fā)作頻率至少4 次/月；視頻腦電圖出現(xiàn)棘波、尖波、棘-慢復(fù)合波等癲癇波。(2)常規(guī)MRI檢查1次或多次檢查未見(jiàn)明確異常。(3)無(wú)頭顱外傷、貧血，無(wú)明確感染征象，無(wú)精神系統(tǒng)疾病及艾滋病。(4)不停用抗癲癇藥物，均行標(biāo)準(zhǔn)外科手術(shù)治療，術(shù)后病理明確為單一致癇灶。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)病變累及范圍廣泛；(2)未行手術(shù)治療，臨床資料不全；(3)病史較短，且患者依從性較差。

1.2 顯像儀器及方法 顯像儀器為聯(lián)影公司PET/CT uMi550 PET/CT 掃描儀，18F-FDG 由西安安迪科公司提供(放化純度>95%)。檢查條件：禁食6 h 以上，空腹血糖<11.1 mmol/L，囑患者休息，封閉視聽(tīng)40 min 后，注射18F-FDG，劑量3.7～5.55 MBq/kg 后，繼續(xù)封閉視聽(tīng)后30 min 后掃描。注射藥物掃描范圍包括整個(gè)顱腦，先行CT 掃描繼而PET 數(shù)據(jù)采集時(shí)間20 min，利用CT進(jìn)行衰減校正，行有序子集最大期望值法進(jìn)行PET 圖像進(jìn)行重建，迭代子集為20，迭代次數(shù)為3。將數(shù)據(jù)傳入uWS-MI工作站自帶融合軟件，與患者自帶MRI的DICOM數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)或手動(dòng)配準(zhǔn)融合。

1.3 分析與評(píng)價(jià) 由兩位高年資具有MRI 較高基礎(chǔ)的核醫(yī)學(xué)醫(yī)師，分別于不同日觀察18F-FDG PET/CT 及其與常規(guī)MRI 融合圖像中的致癇灶，結(jié)果不一致時(shí)由兩位醫(yī)生結(jié)合同期腦電圖進(jìn)行協(xié)商確定。18F-FDG PET/CT圖像評(píng)定分別采用不對(duì)稱指數(shù)(AI)及聯(lián)影自帶Neuro Q 軟件對(duì)可疑致癇灶進(jìn)行評(píng)價(jià)。AI=(SUV 病灶ROI-SUV 同層面對(duì)側(cè)ROI)/(SUV 病灶ROI+SUV同層面對(duì)側(cè)ROI)，當(dāng)AI絕對(duì)值>15%定義為異常，并結(jié)合融合圖像MRI解剖細(xì)節(jié)及異常的信號(hào)進(jìn)行評(píng)價(jià)[7-8]。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 由于PET/CT 及其與常規(guī)MRI 異機(jī)融合兩種方法的檢測(cè)對(duì)象為完全相同的病例樣本，因此按照測(cè)定結(jié)果陽(yáng)性(+)、陰性(-)進(jìn)行分類計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)。應(yīng)用SPSS20.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)數(shù)資料使用例數(shù)和百分?jǐn)?shù)表示，采取配對(duì)四格表法進(jìn)行McNemar 配對(duì)χ2檢驗(yàn)，比較兩種方法在致癇灶檢出率上的差異。以P<0.05 為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 術(shù)后病理及隨訪 術(shù)后33 例患者的病理結(jié)果顯示，局灶性腦皮質(zhì)發(fā)育不良占69.7%(23/33)，海馬硬化占24.2%(8/33)，巨腦回畸形占3.0%(1/33)，灰質(zhì)異位占3.0% (1/33)。其中3.0% (1/33)定位于頂葉，12.1% (4/33)定位于額葉，9.1% (3/33)定位于枕葉，其余75.8% (25/33)均定位在顳葉。術(shù)后3 個(gè)月內(nèi)無(wú)偏癱、失語(yǔ)、智能減退等神經(jīng)功能嚴(yán)重?fù)p傷的并發(fā)癥發(fā)生。

2.218F-FDG PET/CT 及其與異機(jī)MRI 融合圖像檢出情況比較 33 例患者均獲得高質(zhì)量PET/CT 圖像，與患者自帶的MRI DICOM圖像進(jìn)行異機(jī)融合，融合圖像良好。本研究中占比最高的是局灶性腦皮質(zhì)發(fā)育不良和海馬硬化，其典型病例圖像分別見(jiàn)圖1和圖2。18F-FDG PET/CT 與異機(jī)MRI 融合圖像檢出31 例癲癇灶，檢出率為93.9% (31/33)，1 例海馬硬化(兩側(cè)葡萄糖代謝無(wú)明顯差異，常規(guī)MRI 無(wú)明顯信號(hào)異常)與1 例灰質(zhì)異位(病灶顯示不明顯)未作出診斷，經(jīng)術(shù)中皮層腦電圖找到致癇灶。18F-FDG PET/CT 檢出24 例，除18F-FDG PET/CT 與異機(jī)MRI 融合圖像未檢出的2 例外，1 例巨腦回畸形，4 例病灶較小的腦皮質(zhì)發(fā)育不良，另2 例MRI 顯示病灶體積略小，MRI 信號(hào)稍高，輕度葡萄糖代謝降低的海馬硬化未檢出，檢出率為72.73%(24/33)。在McNemar 檢驗(yàn)中，病例數(shù)<40，經(jīng)連續(xù)性校正χ2檢驗(yàn)，兩種方法的檢出率比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見(jiàn)表1。結(jié)合兩種方法的檢出率數(shù)據(jù)，可以認(rèn)為18F-FDG PET/CT 與異機(jī)MRI融合圖像對(duì)致癇灶的檢出率顯然優(yōu)于常規(guī)18F-FDG PET/CT。

圖1 局灶性腦皮質(zhì)發(fā)育不良典型病例影像

圖2 海馬硬化典型病例影像

表1 18F-FDG PET/CT及其與異機(jī)MRI融合對(duì)致癇灶檢出結(jié)果比較(例)

3 討論

3.1 常規(guī)MRI陰性藥物難治性癲癇病灶分析 藥物難治性癲癇中約60%～80%為顳葉癲癇，海馬硬化是最常見(jiàn)的病理類型[9]，本研究顯示，海馬硬化(包含2例未檢查出的病灶)占顳葉癲癇的40%(10/25)。在所有常規(guī)MRI陰性的難治性癲癇患者中，以腦皮質(zhì)發(fā)育不良的病理類型比例最高，可能由于腦皮質(zhì)發(fā)育不良影像學(xué)改變輕微，肉眼難以分辨，所以容易漏診。由于目前影像學(xué)的局限性，導(dǎo)致臨床中大量的腦皮層發(fā)育不良難以進(jìn)行術(shù)前定位診斷[10]。

3.2 MRI 在難治性癲癇術(shù)前定位中的價(jià)值 MRI檢查作為難治性癲癇灶定位的首選影像學(xué)檢查方法，其對(duì)顳葉癲癇特別是海馬硬化、局灶性腦皮質(zhì)發(fā)育不良研究最多[11-14]，F(xiàn)LAIR序列、彌散張量成像及其衍生的神經(jīng)纖維示蹤技術(shù)、MRS、f-MRI 應(yīng)用的BOLD 技術(shù)、灌注技術(shù)、基于體素的形態(tài)學(xué)(VBM)、SPM、FAIR等測(cè)量技術(shù)等多種方法對(duì)難治性癲癇的發(fā)現(xiàn)具有較大的意義，特別是對(duì)于形態(tài)學(xué)改變輕微病灶的發(fā)現(xiàn)提供了較好的診斷方法[15-16]。

3.3 PET 在難治性癲癇術(shù)前定位中的價(jià)值 藥物難治性癲癇MRI 未能明確致癇灶的原因可能在于某些病灶沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)水平的改變，18F-FDG PET 反映了癲癇灶神經(jīng)上皮細(xì)胞的細(xì)胞水平基于ATP 泵離子轉(zhuǎn)運(yùn)的自主放電過(guò)程，其放電過(guò)程的能量來(lái)源主要由葡萄糖提供[17]。由于PET 具有較高的敏感性，同時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)多灶性或彌漫性的代謝降低灶，結(jié)合MRI的形態(tài)學(xué)或功能性序列分析，能排除一些非致癇灶，提高其診斷的準(zhǔn)確性[18]。其PET顯示的代謝改變一般大于結(jié)構(gòu)改變范圍，反映了功能受累的腦組織范圍，與MRI、EEG結(jié)合對(duì)癲癇灶的尋找及術(shù)后均具有一定的預(yù)測(cè)價(jià)值[19]。也有研究應(yīng)用PET/MRI 同機(jī)融合圖像發(fā)現(xiàn)局灶性顳葉低代謝部位的藥物難治性癲癇，術(shù)后效果較好[20]。

3.418F-FDG PET/CT 與異機(jī)MRI 融合在難治性癲癇術(shù)前定位中的價(jià)值 近年來(lái)出現(xiàn)的一體化PET/MRI，可在獲得18F-FDG PET 圖像的同時(shí)，對(duì)可疑病灶進(jìn)行不同序列的掃描，大大提高了難治性癲癇致癇灶的檢出率。加之分析軟件的不斷優(yōu)化以及癲癇新型受體顯像劑(如FMZ等)的應(yīng)用，使得致癇灶的檢出率得到進(jìn)一步提高[21-22]。然而目前一體化PET/MRI的裝機(jī)單位仍然較少，新顯像劑的普及率也不高，且檢查費(fèi)用較高，因而廣泛應(yīng)用難度較大。本研究通過(guò)18F-FDG PET/CT 與異機(jī)MRI 融合發(fā)現(xiàn)了常規(guī)MRI 難以發(fā)現(xiàn)的致癇灶，特別是局灶性腦皮層發(fā)育不良，皮層增厚與“漏斗征”不明顯時(shí)，通過(guò)仔細(xì)觀察PET/CT局部的葡萄糖代謝變化及腦電圖后，對(duì)診斷會(huì)有更大的幫助。18F-FDG PET/CT與異機(jī)MRI融合的出現(xiàn)，既可通過(guò)MRI 較好的軟組織分辨率彌補(bǔ)PET 空間分辨率低下的不足，同時(shí)也保持了CT 圖像對(duì)鈣化顯示較好的優(yōu)點(diǎn)，且其對(duì)致癇灶檢出率的提高效果與一體化PET/MRI 亦大致相當(dāng)[23-24]，相比而言具有更好的實(shí)用與推廣價(jià)值。

需要注意的是，本研究存在的不足在于病例數(shù)較少，未將雙重病理的致癇灶納入研究及術(shù)后療效評(píng)價(jià)。此外，在18F-FDG PET/CT 與異機(jī)MRI 融合過(guò)程中，由于MRI 圖像掃描條件及參數(shù)各異，可用序列往往較為有限，部分影響了融合圖像中MRI 的診斷效能。且在PET 掃描的同時(shí)無(wú)法針對(duì)特殊序列進(jìn)行MRI 掃描，后續(xù)可能需再次單獨(dú)行MRI 掃描，有時(shí)會(huì)影響檢查效率甚至導(dǎo)致患者不滿。因此，有必要針對(duì)不同病例特點(diǎn)建立較為規(guī)范的掃描序列，以便更精準(zhǔn)、高效地進(jìn)行致癇灶定位。

總之，18F-FDG PET/CT與常規(guī)MRI異機(jī)融合豐富了診斷依據(jù)，提高了MRI陰性難治性癲癇病灶的檢出率，較常規(guī)18F-FDG PET/CT 具有更好的解剖學(xué)信息，更有利于MRI陰性難治性癲癇的術(shù)前定位。