18F-FDG PET與MRI在難治性顳葉癲癇定側診斷中的價值研究

趙春雷，陳自謙，錢根年，楊忠東，王楷堂

（第二軍醫大學福州臨床醫學院（南京軍區福州總醫院）醫學影像科，福建 福州　350025）

?中樞神經影像學?

18F-FDG PET與MRI在難治性顳葉癲癇定側診斷中的價值研究

趙春雷，陳自謙，錢根年，楊忠東，王楷堂

（第二軍醫大學福州臨床醫學院（南京軍區福州總醫院）醫學影像科，福建 福州350025）

目的：探討18F-FDG PET與MRI腦代謝顯像對顳葉癲癇（TLE）致癇灶定側的診斷價值。方法：對78例資料完整的難治性TLE患者進行回顧性分析，以病理結果為金標準，對其常規MRI、MRS、18F-FDG PET檢查及三者聯合診斷在TLE定側上的檢出準確率進行比較、分析，以評價其價值。結果：本組78例難治性TLE患者均行前述三種檢查，經統計學分析，致癇灶側NAA/（Cho+Cr）及SUVmean低于健側，三種檢查定側檢出準確率分別為33.33%（26/78）、58.97%（46/78）及85.89%（67/78），三者聯合診斷準確率為89.74%（70/78），經卡方檢驗分析，得到χ2=73.090，P＜0.001，可以認為總體差異有統計學意義，采用分割卡方進一步的兩兩比較，對P值進行校正，以 0.008為標準，可以認為常規MRI與MRS（χ2=10.317，P=0.001）、18F-FDG PET（χ2= 44.758，P＜0.001）、三者聯合（χ2=52.433，P＜0.001）差異均有統計學意義；MRS與18F-FDG PET（χ2=14.158，P＜0.001）、三者聯合（χ2=19.366，P＜0.001）差異均有統計學意義；尚不能認為18F-FDG PET與三者聯合（χ2=0.539，P=0.463）差異有統計學意義。結論：MRS定側檢出準確率明顯高于常規MRI，在臨床癲癇影像診斷時可先利用MRI進行診斷，但應盡量同時行常規MRI及MRS檢查，若經前述檢查仍無法準確定位，有條件者可進行18F-FDG PET檢查，三者聯合應用可顯著提高癲癇致癇灶定側檢出準確率。

癲癇，顳葉；磁共振成像；正電子發射斷層顯像術；氟脫氧葡萄糖F18

癲癇是以由于神經元興奮和抑制失衡導致神經元群同步異常放電為特征的中樞神經系統功能失常綜合征，其中約60%～70%為顳葉癲癇（Temporal lobe epilepsy，TLE），且多屬藥物難治性癲癇[1]。隨著癲癇外科治療的廣泛開展，完善的術前評估顯得尤為重要，傳統的神經電生理監測如腦電圖，以及快速發展的影像學檢查如常規磁共振（MRI）、磁共振波譜（1H-MRS）、18F-FDG PET、腦磁圖等為癲癇的規范化外科治療提供了有力支持[2-3]。筆者對78例癲癇患者MRI、PET檢查及病理、隨訪結果進行回顧性分析、研究，旨在對其診斷價值與效能進行研究和評價。

1　材料與方法

1.1研究對象

2008年1月—2014年6月，經我院神經外科癲癇中心確診為難治性TLE并接受手術治療的患者78例，其中男49例，女29例，年齡4～45歲，中位年齡（21.73±8.15）歲。病程1～19年，平均（8.34±4.57）年。所有患者資料完整，術前均行常規MRI、MRS、18F-FDG PET腦代謝顯像，所有患者無其他神經內、外科及精神類疾患，頭部影像學檢查除海馬硬化外，余未見明顯結構性異常；術后隨訪療效顯著，均有病理結果證實。

1.2檢查方法

1.2.118F-FDG PET檢查

掃描儀器為美國GE公司生產的Discovery LS PET/CT掃描儀，CT所用的參數為：150mA，120 kV，層厚及層間隔為4.25mm；PET顯像劑18F-FDG由我院PET/CT中心PETtrace回旋加速器系統和化學合成系統生產，放射化學純度＞95%?；颊邫z查前禁食6小時以上，血糖控制在正常范圍?；颊哽o脈注射18F-FDG顯像劑（5.55～6.66MBq/kg），視聽封閉后臥床休息45～60min。掃描全腦CT圖像后，采用3D采集方法行全腦PET圖像采集，由GE公司Xeleris工作站獲得融合圖像。由兩位有經驗的PET/CT診斷醫師進行雙盲目測法和半定量分析閱片：①連續在兩個平面及以上出現明確的高或低代謝區為異常；②測定雙側顳葉內側區域SUVmean值（鏡面勾畫4個直徑0.5 cm感興趣區，并計算SUV平均值），并計算代謝性分布不對稱指數 （Asymmetry index，AI），以AI大于15%診斷為致癇灶側。AI=[（SUV病灶ROI-SUV對側ROI）/（SUV病灶ROI+SUV對側ROI）]× 100%×2，SUV病灶為異常腦區SUV，SUV對側為異常腦區對側SUV。SUV為標準化攝取值（Standardized Uptake Values）。

1.2.2常規MRI及MRS檢查

采用 GE Signa Excite 1.5T或 Siemens Trio Tim 3.0T超導磁共振掃描儀，頭部正交線圈，固定受試者頭部，雙耳佩戴耳機以減少噪音刺激。常規MRI：各例均行常規頭顱橫斷面T1WI、T2WI、液體衰減反轉恢復（FLAIR）序列，對海馬區進行垂直海馬長軸的斜冠狀面的T2-FLAIR序列掃描。1H-MRS：選取垂直于海馬長軸斜冠狀面作為定位圖像，感興趣區（ROI）定位于雙側顳葉的內側區域（包括海馬的一部分以及海馬以外的顳葉灰質），采集使用化學位移成像中的點分辨自旋回波序列，生成相應ROI的代謝物譜線。觀察海馬區1H-MRS譜線基線穩定性及信噪比，選擇基線平穩、信噪比較好的譜線進行分析。選擇N-乙酰天門冬氨酸（N-acetylaspartate，NAA）、膽堿（Choline，Cho）、肌酸（Creatine，Cr）代謝物峰作為研究指標，根據其化合物的峰值下面積記錄數據結果并計算NAA/（Cho+Cr）比值。

1.2.3數據處理

采用SPSS 22.0統計分析軟件對兩側海馬區1H-MRS及18F-FDG PET顯像參數值采用t檢驗進行比較分析。對常規MRI、MRS、18F-PET腦顯像及三者聯合應用的致癇灶檢出準確率進行多組間卡方分析，評價各方法對TLE定側診斷的價值。

2　結果

病理結果：78例患者均行手術治療，術畢后臨床癥狀明顯緩解、消失，行視頻腦電圖檢測，異常波發放明顯減少或消失。術后病理證實均有不同程度的神經元細胞變性、減少、缺失，小膠質細胞增生及噬神經現象。

本組33例患者常規MRI顯示海馬硬化的改變，其中，可準確定側癲癇26例，表現為雙側海馬大小不對稱，硬化海馬體積縮小者15例，海馬信號欠均勻、一致，T2WI-FLAIR可見局灶性信號增高者14例；雙側顳角不對側，硬化側顳角較對側不同程度擴大者16例；7例患者假陽性，表現為致癇灶對側異常信號改變和/或海馬體積縮小、同側顳角擴大，定位診斷錯誤。余45例患者常規MRI未見異常，呈假陰性表現（圖1）。

以NAA/（Cho+Cr）小于0.68或者雙側差異大于7%為癲癇定側標準，本組56例患者單側或雙側NAA峰可見不同程度降低，Cho、Cr峰可見不同程度增高，NAA/（Cho+Cr）比值有不同程度減低，其中32例為單側異常，致癇灶側定位明確（圖2，3），14例為雙側異常但雙側差值顯著，能夠定側致癇灶，8例雙側海馬區NAA/（Cho+Cr）減低但差異太小，無法定側致癇灶，2例MRS結果表現為致癇灶對側海馬區代謝減低顯著，定位錯誤。MRS未見異常者22例，表現為NAA/（Cho+Cr）未見明顯減低。經統計學分析，患側NAA/（Cho+Cr）值低于對側，差異顯著，有統計學意義（見表1）。

本組病例中，76例患者18F-FDG PET腦顯像表現為單側或雙側顳葉局限性或廣泛性代謝減低，其陽性率為97.43%。目測分析法與半定量分析法結果基本一致，67例患者能夠明確定側，AI均＞15%，其中43例低代謝灶位于單側顳葉，致癇灶定位明確（28例位于內側顳葉，15例單側顳葉內外側均見代謝減低，見圖4，5）；24例雙側顳葉代謝減低，但以一側顳葉內側代謝減低顯著，AI均超過15%，可明確致癇灶定位。9例患者因雙側顳葉代謝減低程度較一致而不能明確定位，其中3例為左顳葉癲癇，6例為右顳葉癲癇。經統計學分析，患側SUVmean低于對側，差異顯著，有統計學意義，見表1。

三種檢查方法聯合應用進行癲癇定位，若常規MRI可明確異常，則可以此判定致癇灶位置，若常規MRI陰性，MRS或PET顯像出現確切陽性表現，則根據后二者結果進行定位。經三分法聯合應用準確定位70例癲癇患者，其余6例患者中4例均未檢出（假陰性），2例定側錯誤（假陽性），后經顱內電極腦電圖定側并手術治療。常規MRI、MRS、18F-PET腦顯像及三者聯合應用的結果與金標準（術后病理）進行卡方檢驗（見表2），得到χ2=73.090，P＜0.001，可以認為總體差異有統計學意義，采用分割卡方進一步的兩兩比較，對P值進行校正，以0.008為標準，可以認為常規MRI與MRS（χ2=10.317，P=0.001）、18F-FDG PET（χ2=44.758，P＜0.001）、三者聯合（χ2= 52.433，P＜0.001）差異均有統計學意義；MRS與18FFDG PET（χ2=14.158，P＜0.001）、三者聯合（χ2= 19.366，P＜0.001）差異均有統計學意義;尚不能認為18F-FDG PET與三者聯合（χ2=0.539，P=0.463）差異有統計學意義。

表1　病灶側與健側1H-MRS及18F-FDG PET參數值的比較（means±SD）

表2　三種檢查方法及聯合應用對TLE致癇灶定位檢出準確率分析（%）

圖1男，21歲，發作性發呆、四肢僵直抽搐反復發作5年。圖1a：為常規MRI T2加權像，雙側顳葉未見異常；圖1b，1c：為MRS結果，示左側海馬區NAA/（Cho+Cr）減低顯著，右側為陰性表現（紅箭所示）；圖1d，1e：為18F-FDG PET軸位及冠狀位像，示左側顳葉皮層代謝減低，以顳葉內側為著，左、右側SUVmean分別為3.61及5.29，AI值為37.7%（紅箭所示）；圖1f：提示左側顳葉神經元細胞成條帶狀分布，神經元細胞少量丟失，并可見少量膠質細胞增生。

Figure 1.Male,21 years old,with recurrent seizures in a daze and stiff limbs and convulsions up to 5 years.Figure 1a:a conventional MRI T2weighted image,showing no abnormalities in bilateral temporal lobe.Figure 1b,1c:MRS results,showing a significant decrease in NAA/(Cho+Cr)on the left hippocampus and a negative result on the right(as shown by the red arrow).Figure 1d,1e:the18F-FDG PET axial and coronal images,showing the low metabolism of left temporal cortex and especially significant in the medial temporal lobe.SUVmean of the left and right temporal lobe were 3.61 and 5.29,AI value is 37.7%(as shown by the red arrow).Figure 1f:showed that the neurons in the left temporal lobe presented a strip distribution,while a small amount of neuronal cells were lost,and a small amount of glial cell proliferation was observed.

3　討論

MRI及18F-FDG PET作為目前癲癇術前較為常用的檢查手段，能夠幫助了解腦的精細解剖結構及代謝變化情況，對顳葉萎縮、海馬硬化、膠質增生的診斷比較敏感、準確，在癲癇灶的定位中具有一定的臨床價值[2-3]。本研究對常規MRI、MRS、18F-PET腦顯像及三者聯合應用對TLE的檢出準確率進行回顧性分析、研究。

從本組研究結果看，26例患者通過常規MRI檢查可以發現不同程度海馬硬化改變且與術后病理一致，與Goncalves等[4]學者的研究相比，本組研究檢出率較低（33.33%），可能與研究對象選擇有關，在本組研究中嚴格排除神經精神類疾病患者，且回顧性分析圖像，除海馬硬化外，余可見結構性異?；颊呔懦诒窘M研究之外。從本組研究結果看，常規MRI對TLE檢出率明顯低于其他三者，主要原因在于結構改變往往發生于功能改變之后，多數學者研究認為只有當海馬神經元丟失超過50%，MRI才能觀察到形態學異常[5]，因此，常規MRI對癲癇的早期診斷敏感性較低，具有一定局限性，尚需與其它檢查技術相結合。

MRS和常規MRI基本原理相同，MRI檢查是通過磁共振信號的空間位置形成直觀的解剖圖像，MRS則是通過接受組織的自由衰減信號，經過快速傅里葉轉換成振幅-頻率形式的曲線來反映組織的代謝改變，其基本成像原理包括化學位移和J-耦合兩種物理現象[6]。MRS中，波峰下面積反映組織中特定代謝物的相對濃度，點分辨自旋回波序列（PRESS）適用于長TE（135～270 ms）的化合物，如NAA、Cr、Cho等，因其譜線簡單，信噪比高，易于定量，且NAA/（Cr+Cho）可以作為反映致癇病灶內神經元丟失或功能障礙、膠質細胞活化的指標[7-8]，故本研究也采用該序列掃描，從研究結果看，其對癲癇準確定側的檢出準確率高于常規MRI，低于18FFDG PET及三種方法聯合應用；經統計學分析，致癇灶側NAA/（Cho+Cr）低于健側，提示該指標具有診斷價值；本組部分患者出現假陰性（雙側顳葉比值均未見明顯減低），可能是由于病變程度較輕所致；而單側顳葉比值降低者，均準確定位致癇灶，提示該方法特異性較強；另部分患者出現雙側顳葉比值減低，可能是由于癲癇發作時，患側致癲癇灶的異常放電由一側的杏仁核、海馬經穹隆聯合和前連合到達對側的海馬、杏仁核，引起對側腦組織神經遞質失衡和代謝改變，導致神經元變性和死亡，若兩側變化程度基本一致，則仍無法定位，出現假陰性，若對側變化更為顯著則可出現假陽性。從本組研究看，利用1H-MRS對海馬區進行定位時，應盡量避開周圍腦脊液和腦白質，可取橫斷面海馬最大平面，并結合冠狀位和矢狀位，選擇合適的體素塊使海馬組織完全充填，否則體素塊太小可能使病灶排除在外而影響測量的精確度；此外，應以海馬為中心，相對固定ROI的范圍，并規定其前、內和下界，以增加測量的精確性和可操作性。本研究所有MRS數據的收集和后處理均由標準模式自動獲得，可盡量降低操作者造成的人為影響，增加測量的可重復性。

Engel等[9]最早利用PET進行致癇灶定側研究，他們發現癲癇發作期腦皮層異常放電致局部組織能量消耗明顯增多，18F-FDG攝取增高，在PET顯像上表現為局部的高代謝，而發作間期，18F-FDG攝取減少，在PET顯像上表現為低代謝。本組78例患者18F-FDG PET腦顯像異常代謝區檢出率為97.43%，經統計學分析，致癇灶側SUVmean低于健側，18FFDG PET腦顯像對TLE定位檢出準確率為85.89% （67/78），高于常規MRI及MRS檢查結果，提示其為TLE患者術前定位致癇灶較為靈敏、準確、有效的一種檢查手段。本組中尚有部分病例利用PET顯像不能準確定位致癇灶，2例患者雙側顳葉代謝未見明顯減低，可能與患者病程較短、癲癇發作次數較少等因素致局部病理、功能變化較小有關[10]；9例雙側顳葉內、外側皮層代謝減低，且范圍廣泛，不同程度大于致癇灶，這與Won等[11]學者的研究結果一致，反映了部分癲癇患者功能受累的腦組織范圍往往較大，這與局部癲癇灶長期反復發作導致周圍相對健康的神經元微結構和生理活性下降有關。

如果聯合三種檢查手段，其對致癇灶定側檢出準確率高于常規MRI及MRS，但與18F-FDG PET比較無明顯統計學差異，這提示在臨床癲癇影像診斷時可先利用MRI進行診斷，但應盡量同時行常規MRI及MRS檢出，若經前述檢查仍無法定位，有條件者可進行18F-FDG PET檢查，三者聯合應用可顯著提高癲癇致癇灶定側檢出準確率。

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A com parative study of18F-FDG PET and MRI in the localization of intractable tem poral lobe epilepsy

ZHAO Chun-lei,CHEN Zi-qian,QIAN Gen-nian,YANG Zhong-dong,WANG Kai-tang
(Department of Medical Imaging,Affiliated Fuzhou General Hospital of Nanjing Military Command,Fuzhou Clinical Medical College of the Second Military Medical University,Fuzhou 350025,China)

Objective:To evaluate the value of18F-FDG PET and MRI in the localization of temporal lobe epileptic focus.Methods:Seventy-eight patients diagnosed as TLE underwent conventional MRI,MRS and18F-FDG PET brain imaging. With the pathological results as the gold standard,the accuracies of these three methods and combined application of these three methods were analyzed to evaluate the value of the methods mentioned above.Results:After statistical analysis,the values of NAA/(Cho+Cr)and SUVmean in the affected side were lower than that of the healthy side.The accuracy rates of these three kinds examinations and combined application of these three methods in localization of temporal lobe epileptic focus were 33.33%(26/78),58.97%(46/78),85.89%(67/78)and 89.74%(70/78)respectively.After the chi-square test,there was statistically significant difference(χ2=73.090,P＜0.001).Using the chi-square decomposition to further pairwise comparison with the P value corrected to 0.008 as the standard,the differences between conventional MRI and MRS,18F-FDG PET imaging,combined application were statistically significant(χ2was 10.317,44.758,52.433,respectively and P=0.001,P＜0.001,P＜0.001,respectively). The differences between MRS and18F-FDG PET,combined application were statistically significant(χ2was 14.158,19.366,respectively and P values are both less than 0.01).The difference between the18F-FDG PET and the combined application was statistically significant(χ2=0.539,P=0.463).Conclusion:MRI can be used in the clinical diagnosis of epilepsy,but the conventional MRI and MRS examination should be carried out at the same time,because the accuracy of MRS was significantly higher than that of conventional MRI.Patients should be examined by18F-FDG PET imaging if the patients were still unable to be diagnosed by the above examination and were willing to accept the examination.The combination of the three methods in localization of temporal lobe epileptic focus can significantly improve the diagnostic accuracy of intractable temporal lobe epilepsy.

Epilepsy,temporal lobe;Magnetic resonance imaging;Positron-emission tomography;Fluorodeoxyglucose F18

R742.1；R445.2；R817.4

A

1008-1062（2016）05-0305-04

2015-09-01；

2015-09-21

趙春雷（1978-），男，吉林洮南人，主治醫師。E-mail：thunderinspring@126.com

陳自謙，第二軍醫大學福州臨床醫學院醫學影像科，350025。E-mail：chenziqianfz@sina.com

2013年度全軍醫藥衛生科研基金（編號：MS132）；福建省科技計劃項目（編號：2016I0010）。