18F-FDG PET/CT與MRI異機融合在MRI陰性難治性癲癇術前定位中的應用

王慧，胡海萍，余玲，李翠娟，石爽爽，郭滿濤

西安中醫腦病醫院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，以腦部神經元過度放電導致的突然、反復和短暫的中樞神經系統失常為主要特征，常合并神經、生理、認知、心理障礙，并且嚴重影響患者的生活質量。盡管多數患者經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(單藥或聯合用藥)治療后仍無法達到持續無發作，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，成為當前癲癇定位的首選影像學診斷方法，但對于無明顯解剖結構改變的原發性癲癇，無法單純通過MRI 來明確致癇灶[2]。由于氟-18 標記氟代脫氧葡萄糖正電子發射計算機斷層顯像(18F-FDG PET/CT)對癲癇有較高的敏感性亦廣泛應用于臨床癲癇灶的定位，然而其空間分辨率較低，影響局部細節的觀察[3]。PET/CT 與MRI 的結合方能實現較好的診斷價值[4-6]。本文旨在通過PET/CT 與常規MRI 異機融合顯像的診斷方法，探索其在難治性癲癇灶術前定位中的應用價值。

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腦病醫院PET/CT 中心行癲癇灶定位的33 例患者納入研究，本研究經醫院醫學倫理委員會批準后實施。患者檢查前1個月內均行腦電圖及常規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。納入標準：(1)病史>3年，依從性良好，應用兩種及以上的抗癲癇藥物且血藥濃度在有效范圍內，療程超過兩年，療效不佳并影響正常生活；發作頻率至少4 次/月；視頻腦電圖出現棘波、尖波、棘-慢復合波等癲癇波。(2)常規MRI檢查1次或多次檢查未見明確異常。(3)無頭顱外傷、貧血，無明確感染征象，無精神系統疾病及艾滋病。(4)不停用抗癲癇藥物，均行標準外科手術治療，術后病理明確為單一致癇灶。排除標準：(1)病變累及范圍廣泛；(2)未行手術治療，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40 min 后，注射18F-FDG，劑量3.7～5.55 MBq/kg 后，繼續封閉視聽后30 min 后掃描。注射藥物掃描范圍包括整個顱腦，先行CT 掃描繼而PET 數據采集時間20 min，利用CT進行衰減校正，行有序子集最大期望值法進行PET 圖像進行重建，迭代子集為20，迭代次數為3。將數據傳入uWS-MI工作站自帶融合軟件，與患者自帶MRI的DICOM數據進行自動或手動配準融合。

1.3 分析與評價 由兩位高年資具有MRI 較高基礎的核醫學醫師，分別于不同日觀察18F-FDG PET/CT 及其與常規MRI 融合圖像中的致癇灶，結果不一致時由兩位醫生結合同期腦電圖進行協商確定。18F-FDG PET/CT圖像評定分別采用不對稱指數(AI)及聯影自帶Neuro Q 軟件對可疑致癇灶進行評價。AI=(SUV 病灶ROI-SUV 同層面對側ROI)/(SUV 病灶ROI+SUV同層面對側ROI)，當AI絕對值>15%定義為異常，并結合融合圖像MRI解剖細節及異常的信號進行評價[7-8]。

1.4 統計學方法 由于PET/CT 及其與常規MRI 異機融合兩種方法的檢測對象為完全相同的病例樣本，因此按照測定結果陽性(+)、陰性(-)進行分類計數統計。應用SPSS20.0 統計軟件進行數據分析。計數資料使用例數和百分數表示，采取配對四格表法進行McNemar 配對χ2檢驗，比較兩種方法在致癇灶檢出率上的差異。以P<0.05 為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 術后病理及隨訪 術后33 例患者的病理結果顯示，局灶性腦皮質發育不良占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。術后3 個月內無偏癱、失語、智能減退等神經功能嚴重損傷的并發癥發生。

2.218F-FDG PET/CT 及其與異機MRI 融合圖像檢出情況比較 33 例患者均獲得高質量PET/CT 圖像，與患者自帶的MRI DICOM圖像進行異機融合，融合圖像良好。本研究中占比最高的是局灶性腦皮質發育不良和海馬硬化，其典型病例圖像分別見圖1和圖2。18F-FDG PET/CT 與異機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(兩側葡萄糖代謝無明顯差異，常規MRI 無明顯信號異常)與1 例灰質異位(病灶顯示不明顯)未作出診斷，經術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發育不良，另2 例MRI 顯示病灶體積略小，MRI 信號稍高，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 檢驗中，病例數<40，經連續性校正χ2檢驗，兩種方法的檢出率比較差異有統計學意義(P<0.05)，見表1。結合兩種方法的檢出率數據，可以認為18F-FDG PET/CT 與異機MRI融合圖像對致癇灶的檢出率顯然優于常規18F-FDG PET/CT。

圖1 局灶性腦皮質發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MRI融合對致癇灶檢出結果比較(例)

3 討論

3.1 常規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MRI陰性的難治性癲癇患者中，以腦皮質發育不良的病理類型比例最高，可能由于腦皮質發育不良影像學改變輕微，肉眼難以分辨，所以容易漏診。由于目前影像學的局限性，導致臨床中大量的腦皮層發育不良難以進行術前定位診斷[10]。

3.2 MRI 在難治性癲癇術前定位中的價值 MRI檢查作為難治性癲癇灶定位的首選影像學檢查方法，其對顳葉癲癇特別是海馬硬化、局灶性腦皮質發育不良研究最多[11-14]，FLAIR序列、彌散張量成像及其衍生的神經纖維示蹤技術、MRS、f-MRI 應用的BOLD 技術、灌注技術、基于體素的形態學(VBM)、SPM、FAIR等測量技術等多種方法對難治性癲癇的發現具有較大的意義，特別是對于形態學改變輕微病灶的發現提供了較好的診斷方法[15-16]。

3.3 PET 在難治性癲癇術前定位中的價值 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有細胞結構水平的改變，18F-FDG PET 反映了癲癇灶神經上皮細胞的細胞水平基于ATP 泵離子轉運的自主放電過程，其放電過程的能量來源主要由葡萄糖提供[17]。由于PET 具有較高的敏感性，同時會發現多灶性或彌漫性的代謝降低灶，結合MRI的形態學或功能性序列分析，能排除一些非致癇灶，提高其診斷的準確性[18]。其PET顯示的代謝改變一般大于結構改變范圍，反映了功能受累的腦組織范圍，與MRI、EEG結合對癲癇灶的尋找及術后均具有一定的預測價值[19]。也有研究應用PET/MRI 同機融合圖像發現局灶性顳葉低代謝部位的藥物難治性癲癇，術后效果較好[20]。

3.418F-FDG PET/CT 與異機MRI 融合在難治性癲癇術前定位中的價值 近年來出現的一體化PET/MRI，可在獲得18F-FDG PET 圖像的同時，對可疑病灶進行不同序列的掃描，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化以及癲癇新型受體顯像劑(如FMZ等)的應用，使得致癇灶的檢出率得到進一步提高[21-22]。然而目前一體化PET/MRI的裝機單位仍然較少，新顯像劑的普及率也不高，且檢查費用較高，因而廣泛應用難度較大。本研究通過18F-FDG PET/CT 與異機MRI 融合發現了常規MRI 難以發現的致癇灶，特別是局灶性腦皮層發育不良，皮層增厚與“漏斗征”不明顯時，通過仔細觀察PET/CT局部的葡萄糖代謝變化及腦電圖后，對診斷會有更大的幫助。18F-FDG PET/CT與異機MRI融合的出現，既可通過MRI 較好的軟組織分辨率彌補PET 空間分辨率低下的不足，同時也保持了CT 圖像對鈣化顯示較好的優點，且其對致癇灶檢出率的提高效果與一體化PET/MRI 亦大致相當[23-24]，相比而言具有更好的實用與推廣價值。

需要注意的是，本研究存在的不足在于病例數較少，未將雙重病理的致癇灶納入研究及術后療效評價。此外，在18F-FDG PET/CT 與異機MRI 融合過程中，由于MRI 圖像掃描條件及參數各異，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 掃描的同時無法針對特殊序列進行MRI 掃描，后續可能需再次單獨行MRI 掃描，有時會影響檢查效率甚至導致患者不滿。因此，有必要針對不同病例特點建立較為規范的掃描序列，以便更精準、高效地進行致癇灶定位。

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