統計參數圖用于18F-FDG PET定位局灶性腦皮層發育不良所致難治性癲癇致癇灶

魏 強，邊艷珠*，胡玉敬，田叢娜，吳大勇，康 林

(1.河北省人民醫院核醫學科，2.病理科，河北 石家莊 050051)

局灶性腦皮質發育不良(focal cortical dysplasia， FCD)是難治性癲癇常見病因之一，手術切除致癇灶是最為有效的治療方法[1-2]，術前致癇灶定位的準確性直接決定手術方案及預后[1]。常用的術前致癇灶定位方法包括視頻腦電圖、立體腦電圖、MRI及18F-FDG PET顯像等。傳統18F-FDG PET顯像診斷致癇灶多采用視覺分析法，受診斷醫師主觀因素影響較大。統計參數圖(statistical parametric mapping， SPM)是基于體素的腦功能分析方法，可用于腦電圖、腦部MRI和18F-FDG PET的圖像數據分析和疾病診斷[3-4]。本研究回顧性分析34例經病理及術后隨訪證實為FCD的難治性癲癇患者的術前18F-FDG PET圖像，分別采用視覺分析法和SPM分析法對致癇灶進行定位診斷，并將結果與手術切除的41處致癇灶進行對照，比較兩種方法對病灶檢出率的差異，旨在評價SPM分析法用于定位FCD致癇灶的臨床應用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2013年2月—2017年6月于我院就診的34例難治性癲癇患者(癲癇組)，均經術后病理證實為FCD致癇性難治性癲癇，且隨訪6～18個月無癲癇再發作；其中男21例，女13例，年齡6～40歲，平均(23.0±7.9)歲；病程1～21年，平均(9.82±6.14)年；病史資料完整，術前停服抗癲癇藥物72 h后于發作間期行18F-FDG PET顯像。另選取2012年12月—2013年1月于我院接受18F-FDG PET健康體檢且結果正常的20名受檢者為對照組，男8名，女12名，年齡37～55歲，平均(41.3±3.7)歲，均為右利手。癲癇組及對照組受檢者結合既往史、臨床檢查和影像學檢查均已排除精神類疾病、腦血管疾病、癡呆及其他顱腦病變。本研究經醫院倫理委員會批準，所有受檢者在接受18F-FDG PET檢查前均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用GE Discorvery Elite PET/CT成像系統，18F-FDG由江蘇江原安迪科公司提供，放化純度≥95%。囑受檢者空腹6 h以上，靜脈注射18F-FDG(3.7 MBq/kg體質量)后于安靜狀態下平臥休息，40 min后行腦部PET掃描。首先行CT掃描以進行衰減校正，管電壓120 kV，管電流9 mA。采用固定計數法進行腦部PET采集，共采集2×108個有效放射性計數，以有序子集最大期望值法(ordered subset expectation maximization， OSEM)重建圖像，獲得腦部軸位、冠狀位及矢狀位PET圖像。

1.3 圖像分析

1.3.1 視覺分析法 采用AW 4.5后處理工作站，由2名核醫學科主治醫師以盲法判讀圖像，意見有分歧時經協商達成一致。觀察18F-FDG PET圖像，連續2個以上層面中出現異常放射性稀疏區時，結合該區域左右兩側腦皮層代謝對比結果，判斷為致癇灶[5]。定側診斷致癇灶時，對所有可見致癇灶進行判讀，若多處異常低代謝區位于同側大腦半球，則判定該側為致癇灶陽性側；如異常低代謝區位于雙側大腦半球，則認定代謝減低范圍大的一側大腦半球為致癇灶陽性側；無法確定時為定側診斷陰性。

1.3.2 SPM分析法 在MATLAB Version 7.14 (Mathworks Inc，Sherborn，MA)平臺上，應用SPM 8分析軟件，將18F-FDG PET圖像按蒙特利爾神經病學研究所(Montreal Neurological Institute， MNI)的腦圖譜進行標準化處理，轉化為具有標準解剖空間的圖像，以10 mm×10 mm×10 mm的半高寬對標準化后的圖像進行平滑處理，以提高統計分析前圖像的SNR，并獲得目標分析圖像。以兩樣本t檢驗對每例癲癇患者的腦部18F-FDG PET圖像與對照組進行組間SPM統計分析，有效范圍閾值為50個像素，P<0.05為差異有統計學意義[6]。采用Talariach坐標查詢軟件查詢差異有統計學意義像素點的空間坐標所對應的功能腦區，并采用MRICro軟件將癲癇組腦內代謝降低區疊加到MRI標準腦模板上予以顯示。同一患者多個異常低代謝區位于同一側大腦半球時，認定該側為陽性側；如多個低代謝區位于雙側大腦半球，則取低代謝區像素數多的一側為陽性側；無法確定時為定側診斷陰性。

1.4 手術及病理 術前對所有癲癇患者均行神經心理評估及長程視頻腦電圖、MR及18F-FDG PET檢查。根據癲癇發作臨床癥狀、神經電生理學及影像學結果綜合進行術前評估，上述3種檢查方法中，至少有2種對FCD致癇灶診斷一致，方可對致癇灶定側、定位并行手術，必要時術中結合使用皮層腦電監測，以進一步確定致癇灶范圍并予以切除。參照2011年國際抗癲癇聯合會發表的分類標準[7]，對FCD致癇灶進行病理學診斷時，將其分為3型(I型、Ⅱ型、Ⅲ型)。

1.5 統計學分析 采用SPSS 20.0統計分析軟件。計量資料以±s表示。以手術和病理結果為金標準，視覺分析法與SPM分析法對致癇灶檢出率的比較采用χ2檢驗或Fisher精確概率法(n<40或期望值<5)。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

經術后病理及隨訪證實，34例癲癇患者中，共41個致癇灶，位于額葉9個、頂葉2個、枕葉1個、顳葉26個，顳頂枕交界區3個。病理學分型：I型16個(16/41，39.02%)，Ⅱ型3個(3/41，7.32%)，Ⅲ型22個(22/41，53.66%)。

與手術病理結果對照，視覺分析法檢出FCD致癇灶29個(29/41，70.73%)，SPM分析法檢出32個(32/41，78.05%)，兩種方法檢出率差異無統計學意義(χ2=0.576，P=0.448，表1，圖1～3)。視覺分析法正確定側診斷23例(23/34，67.65%)，SPM分析法正確定側診斷31例(31/34，91.18%)，兩種方法定側診斷的正確率差異有統計學意義(P=0.033，表2)。

表1 視覺分析法及SPM分析法對FCD致癇灶診斷結果(個)

表2 視覺分析法及SPM分析法對FCD難治性癲癇患者致癇灶定側診斷結果(例)

3 討論

現國際上對FCD的診斷廣泛采用2004年Palmini等[8]提出的二分類法，或2011年國際抗癲癇聯合會確定的FCD新分類標準[7]。FCD與癲癇的發病密切相關，盡早外科切除致癇灶是治療此類癲癇的有效方法。致癇灶在發作間期往往表現為不同程度的異常葡萄糖低代謝，可通過腦18F-FDG PET顯像進行術前致癇灶定位[9-10]。18F-FDG PET顯像是有效、準確術前定位致癇灶的檢查方法之一，有研究[11-12]認為其對于腦MR檢查陰性的致癇灶的定位價值更高。對傳統18F-FDG PET顯像的診斷多采用視覺分析法，受診斷醫師主觀因素影響大，可重復性較差[9]。SPM分析法是基于體素的定量化腦功能分析方法，其數據分析處理過程受人為因素影響較小，具有較高的客觀性和可重復性。研究[13-16]表明，采用SPM法定位癲癇灶靈敏度為66%～89%，特異度為100%，據此進行定側手術，90%患者預后良好。本研究中，視覺分析法和SPM分析法對34例患者的41個FCD致癇灶檢出率差異無統計學意義(P=0.448)，提示SPM分析法與視覺分析法的診斷效能相當。

圖1 患者女，26歲，間斷性抽搐發作3年 SPM法(A)及18F-FDG PET視覺分析法(B)均檢出左顳葉外側皮層致癇灶(箭)，在皮層腦電監測下行左側顳葉病灶切除(病理FCD Ⅲ型)，術后隨訪6個月無癲癇再發作 圖2 患者男，15歲，發作性抽搐2年 SPM法檢出右側額葉致癇灶(A，箭)，18F-FDG PET視覺分析法未檢出致癇灶(B，箭)，結合視頻腦電結果行右側額葉病灶切除(病理FCD Ⅰ型)，術后隨訪1年無癲癇再發作 圖3 患者男，20歲，癲癇抽搐10余年 SPM分析法(A)及18F-FDG PET視覺分析法(B)均檢出右顳葉外側致癇灶(箭)，行右側顳葉部分切除(病理FCD Ⅰ型)，術后隨訪18個月無癲癇再發作

對癲癇患者手術前需進行多種檢查，以證實致癇灶的存在及其確切位置，如術前能正確定側病灶，即使不能提供致癇灶的具體位置信息，仍將有助于外科醫師結合其他檢查方法進一步明確診斷，對指導術前或術中確定電極埋放位置具有重要意義[17]。本研究對于34例難治性癲癇患者的FCD致癇灶行定側診斷，SPM分析法的定側診斷正確率高于視覺分析法(P=0.033)，即其定側診斷效能優于視覺分析法。癲癇樣放電是由致癇灶通過神經通路向周圍腦區傳播的動態過程，可導致相關腦網絡通路不同程度的代謝減低，這些腦區微弱的代謝減低可能更易被SPM分析法通過對每個像素點的逐一對比而檢出，故其定側診斷正確率較高。但本研究樣本量有限，相關具體機制有待進一步研究和驗證。

本研究中對照組受試者年齡分布與癲癇組患者存在較大差異，而正常人群腦皮質代謝水平隨年齡增長逐漸下降[18]，可能會影響研究結果。臨床FCD所致癲癇往往于青少年人群中發病，而建立兒童或青少年的健康志愿者對照組數據庫不符合醫學研究倫理。為避免或減少癲癇組與對照組年齡差異可能導致的整體腦代謝水平被高估，本研究在行腦部PET掃描時選取了固定計數法而非固定時間法，且采取雙側大腦半球對照的方法，以盡量減少年齡的影響。

總之，視覺分析法和SPM分析法用于FCD難治性癲癇患者術前18F-FDG顯像診斷致癇灶均具有較高檢出率，特別是SPM分析法用于FCD致癇性癲癇患者術前定側診斷時，較視覺分析法正確率更高，提示SPM分析法更易發現各腦區細微代謝異常，可為術前評估FCD致癇性癲癇患者致癇灶及指導臨床醫師結合其他檢查方法進一步精確定位提供更多幫助。