SISCOM成像术在难治性癫痫致痫灶定位中的研究进展

Development of Subtraction Ictal Single-Photon Em ission Com puted Tomography Coregistered to MRI in Locating the Epileptogenic Focus of Intractable Epilepsy

金超岭，王猛，刘杰，颜珏

中日友好医院 核医学科，北京100029

SISCOM成像术在难治性癫痫致痫灶定位中的研究进展

Development of Subtraction Ictal Single-Photon Em ission Com puted Tomography Coregistered to MRI in Locating the Epileptogenic Focus of Intractable Epilepsy

金超岭，王猛，刘杰，颜珏

中日友好医院 核医学科，北京100029

0 前言

癫痫是一种以大脑神经元异常放电引起的短暂中枢神经系统功能失常为特征的慢性脑部疾病。大多数癫痫患者服用抗癫痫药物（Antiepileptic Drugs，AEDs）后发作能被控制，但仍有25％的患者长期服用AEDs治疗无效，称为难治性癫痫[1]。对于AEDs治疗无效的患者，外科手术能有效减低或彻底控制癫痫复发。在外科手术术前评估中，致痫灶的准确定位具有重要意义。脑电图（Electroencephalogram，EEG）是患者术前评估的基本检查，在致痫灶的定位中一直处于主导地位。由于头皮EEG电极和致痫灶之间存在头皮、颅骨等组织致使信号衰减，限制了其敏感性，而且头皮EEG探测致痫灶的敏感性取决于放点的深度、强弱、方向和持续时间，对脑深部或某些不敏感部位的致痫灶诊断困难；颅内EEG检查虽然可以提高检出的敏感性，但却是一种有创检查方法。高分辨核磁共振（Magnetic Resonance Imaging，MRI）的出现使人们能在术前更好地识别患者解剖或病理上的异常，对MRI显示有病灶的病人，手术成功率较高。MRI对海马硬化具有较高的敏感性和特异性，但对局部皮质发育异常、局部萎缩等敏感性差，同时约有20％～30％的颞叶癫痫和20％～40％的颞叶外癫痫MRI结果为阴性[2]。MRI对继发性癫痫可提供有关脑组织结构信息，但不能给出功能方面的信息，而癫痫病灶中功能组织的存在才是引发癫痫的真正原因。癫痫发作时，必然伴随局部脑血流量、代谢等方面的改变，单光子计算机断层显像（Single-Photon Emission Computed Tomography，SPECT）可发现这些改变。但SPECT空间分辨率差，无法对致痫灶做出准确的解剖定位。发作期SPECT减影与MRI融合成像术（Subtraction Ictal Single-Photon Emission Computed Tomography Coregistered to MRI，SISCOM）作为一种新兴的神经影像学方法，充分结合了SPECT功能显像和MRI解剖定位的优势，在致痫灶的定位中具有重要价值。

1 SISCOM成像方法及影响因素

O`Brien等在1998年首先提出发作期SPECT减影与MRI融合成像术。SISCOM技术处理过程主要包括：SPECT发作期与发作间期影像配准、密度归一化、减影、SPECT减影图像与MRI配准融合[3]。患者出现脑电图异常或临床症状时即刻静脉注射示踪剂，注射示踪剂后1 h内采集图像得到发作期影像；通过回顾视频脑电图（Video-EEG，VEEG），在癫痫停止发作至少24 h后静脉注射示踪剂得到发作间期影像[4]。

在临床应用过程中，发作期注射时间和癫痫兴奋性传导是影响SISCOM定位准确性的重要因素[5]。发作期注射时间是指从患者出现脑电图异常或临床症状到示踪剂完全注入静脉内的时间。示踪剂从静脉到达大脑首次峰值摄取的时间约30 s，一般认为发作期注射时间控制在20 s内即可。通常认为癫痫发作后注射时间越早，发作期SPECT定位价值越高。若注射时间在癫痫发作后，由于癫痫兴奋性传导，引起脑部出现多发高灌注区，导致定位错误或无法定位[6]；若注射时间在癫痫发作前，发作起始致痫灶周围组织处于抑制状态，可能表现为灌注不增加甚至低于发作间期影像[7]。另外，不同示踪剂的选择可能会影响SPECT显像的注射时间。脑灌注显像常规选用99Tcm-HMPAO或99Tcm-ECD，由于99Tcm-HMPAO体外稳定性差，必须在患者处于癫痫发作期时进行快速配置，发现有癫痫发作后配制HMPAO可能会造成注射时间延迟[4]。而99Tcm-ECD是一种相对稳定的配体，可提前配置，可更快地完成发作期注射。Xavier Setoain等通过自动注射系统可明显缩短平均注射时间，提高SPECT定位准确性[9]。Barba等通过戊四唑诱导癫痫发作，提高了发作期显像的成功率，并具有较高的安全性[5]。SISCOM显像高灌注的范围也是影响定位准确性的因素之一，对不同的灌注类型应采用不同的阈值来提高致痫灶的检出率[4]。

2 SISCOM在难治性癫痫术前定位中的价值

SPECT脑灌注显像是常用的核医学检查技术之一，能提供脑功能改变的相关信息，可以无创探测到引起癫痫发作的脑区[10]。这种技术对难治性癫痫患者术前评估的临床应用价值，已得到许多临床专家的认可。SPECT影像在癫痫发作期呈高灌注，在发作间期呈低灌注。Newey等[4]根据Dupont[11]对癫痫灌注类型的分类进一步总结，把高灌注类型分为三型：Ⅰ型为高灌注区最大最浓（Z值最大）且在手术切除灶内；Ⅱ型为高灌注区呈双叶状，最亮的小叶在切除灶外，另一叶在切除灶内；Ⅲ型为在手术切除灶外多发高灌注区。通过与术后MRI相比，Ⅰ型在Z值为1.5时检出率最高，准确定位率为92.7％；Ⅱ型在Z值为1.5时检出率最高，准确定位率为100％；Ⅲ型在Z值为1时检出率最高，检出率仅3.8％。SISCOM在Z值为1.5时，对致痫灶的灵敏度（84.8％）和特异性（93.8％）总和最大。约20％的部分性癫痫术后结果较差，需进行二次手术，SISCOM局灶性高灌注区域与致痫灶的吻合率高达70％[12]。Perissinotti等[13]通过回顾性分析54例患者的临床资料和视频脑电图，发现MRI定位准确率仅39％，而SISCOM定位准确率为67％。与颞叶癫痫相比，额叶癫痫手术治疗后预后更差，可能与额叶癫痫同侧及对侧传导迅速及额叶癫痫常常表现出大面积的静息区域有关。MRI提示双侧额叶异常是癫痫手术治疗的相对禁忌症，准确定位额叶的癫痫灶显得尤为重要。SISCOM可显示双侧额叶功能区域，为进一步手术治疗提供可能[14]。目前，颅内电极被认为是定位癫痫灶的金标准[11-13]，对于难以制定电极植入方案的病人，采用SISCOM指导电极植入成功率约为56％，与皮质脑电图（ECoG）的一致率为82％；对其他术前检查不能确定的患者，84％的患者手术结果良好（Engel I-II），对MRI阴性的患者有70％手术结果良好[15]。

在外科可治疗的难治性癫痫中，皮质发育畸形（MCD）是引起难治性癫痫的常见疾病，与其他病理异常所致癫痫的外科手术相比，儿童或成人MCD的手术成功率更低[17-18]。外科治疗失败的主要原因是术前评估中致痫灶定位不准确导致病灶切除不彻底。SISCOM对MRI阴性的MCD患者检出率为71％，对头皮脑电图无法定位的MCD患者检出率为80％[19]。局灶性皮质发育不良（Focal Cortical Dysplasia，FCD）是MCD中最常见的类型，而MRI诊断FCD亚型困难，尤其是FCD I型。SISCOM可发现FCD轻微病灶，用SISCOM指导MRI读片可发现更多的病灶亚型，两种技术相结合对FCD的检出率高达90％[20]。Wichert-Ana等回顾性分析17例多小脑回综合征患者的术前评估结果，发现当SISCOM高灌注区位于切除灶内时，75％的患者发作完全控制；当高灌注区不在切除灶内时，100％的患者发作仍在继续[21]。SISCOM对儿童结节性硬化症也具有较高的敏感性，通常MRI或CT仅检出多灶性结节，无法分辨出致痫灶，Aboian等[22]发现SISCOM高灌注区位于切除灶内时，患者发作得到完全控制，不完全切除者术后仍有发作。

3 SISCOM的发展现状

SISCOM作为一种非侵入性多模态检查技术，在难治性癫痫的术前评估中具有显著意义，是预测术后效果的可靠方法。但在发作期和发作间期SPECT影像配准（S-S配准）及密度标准化过程中，图像融合的配准程度直接影响致痫灶定位的准确性。另外，由于非同机扫描，SPECT减影图像与MRI融合（S-M融合）也存在一定误差。FocusDET作为一种新的SISCOM分析工具，在图像配准和融合中表现了强大的精准性。Martí Fuster等[3]运用蒙特卡罗模拟评估FocusDET的精准性，在S-S配准中平均目标配准误差（Target Registration Error，TRE）和平均病灶配准误差（Lesion Registration Error，LRE）均＜1 mm，小于 SPECT像素尺寸（3.32 mm）；在S-M融合中平均TRE和LRE均＜ 2 mm。SISCOM整体配准误差与S-M基本一致，各种重建算法下配准误差平均值＜ 1.2 mm[23]。

统计参数图（Statistical Parametric Mapping，SPM）是国际公认的脑功能分析方法，可以精确地与某个像素对应的解剖学位置配对，可根据Talairach图谱统计有意义点的坐标和功能区域[24]。SISCOM灌注异常与否主要是依据灌注变化是否超过设定的阈值，并未考虑两幅独立图像像素值的随机误差。Kazemi[25]等统计26名健康志愿者两幅图像像素值的随机误差，并应用SPM修正SISCOM数据，提高了SISCOM对颞叶癫痫亚型的检出率。

SISCOM图像与计算机辅助手术系统相结合，可准确地将致痫灶整合到外科手术野。在手术过程中，外科医生使用导航棒指向手术区域就能观察到计算机屏幕上导航棒尖端与SISCOM异常区域的距离，便于准确地植入颅内电极或进行病灶的完全切除[26]。

4 展望

SISCOM克服了传统SPECT空间分辨率不足的缺点，提高了对难治性癫痫定位的灵敏度和特异性，同时也提供了一种有效的预测癫痫术后转归的方法。但由于SPECT时间分辨率差和难治性癫痫兴奋的传导，SISCOM对多灶性癫痫发作具有一定的局限性；由于SISCOM影像依赖于脑组织血流量的变化，在颞叶复杂局部性癫痫发作期，由于额叶皮质的抑制作用，额叶可出现低灌注现象，对SISCOM的定位造成干扰。SISCOM与临床症状学、神经生理学及其他放射影像学等术前评估手段相结合，对致痫灶的定位能提供更准确的信息。在国内，受发作期药物注射的及时性以及放射性药物的储备时间等因素影响，使SISCOM在国内推广困难，但随着人们对癫痫和SISCOM的认识、各科室间协同工作的增加，该技术的应用将会越来越广泛。

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JIN Chao-ling, WANG Meng, LIU Jie, YAN Jue
Department of Nuclear Medicine, China-Japan Friendship Hospital, Beijing 100029, China

发作期单光子计算机断层减影与核磁共振融合成像术（SISCOM成像术）是一种新兴的神经影像学检查方法。SISCOM成像术作为一种多模态检查，结合了结构影像学和功能影像学的优势，在难治性癫痫致痫灶定位中表现出重要价值。本文主要对SISCOM在难治性癫痫致痫灶定位中的影响因素和临床价值做一综述。

发作期单光子计算机断层减影与核磁共振融合成像术；难治性癫痫；致痫灶

Subtraction ictal single-photon em ission computed tomography coregistered to MRI（SISCOM）is a recently developed neuro-imaging method. As a multi-model imaging, SISCOM plays an important role in locating the epileptogenic focus of intractable epilepsy, which combines the advantages of anatom ical imaging and functional imaging. This review focuses on the clinical effectiveness and influence factors in locating the epileptogenic focus.

SISCOM；intractable epilepsy；epileptogenic focus

R742.1

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2015.11.018

1674-1633（2015）11-0059-03

2015-04-05

2015-05-04

颜珏，主任医师。

通讯作者邮箱：yanjue3@163．com