统计参数图用于18F-FDG PET定位局灶性脑皮层发育不良所致难治性癫痫致痫灶

魏 强，边艳珠*，胡玉敬，田丛娜，吴大勇，康 林

(1.河北省人民医院核医学科，2.病理科，河北 石家庄 050051)

局灶性脑皮质发育不良(focal cortical dysplasia， FCD)是难治性癫痫常见病因之一，手术切除致痫灶是最为有效的治疗方法[1-2]，术前致痫灶定位的准确性直接决定手术方案及预后[1]。常用的术前致痫灶定位方法包括视频脑电图、立体脑电图、MRI及18F-FDG PET显像等。传统18F-FDG PET显像诊断致痫灶多采用视觉分析法，受诊断医师主观因素影响较大。统计参数图(statistical parametric mapping， SPM)是基于体素的脑功能分析方法，可用于脑电图、脑部MRI和18F-FDG PET的图像数据分析和疾病诊断[3-4]。本研究回顾性分析34例经病理及术后随访证实为FCD的难治性癫痫患者的术前18F-FDG PET图像，分别采用视觉分析法和SPM分析法对致痫灶进行定位诊断，并将结果与手术切除的41处致痫灶进行对照，比较两种方法对病灶检出率的差异，旨在评价SPM分析法用于定位FCD致痫灶的临床应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2013年2月—2017年6月于我院就诊的34例难治性癫痫患者(癫痫组)，均经术后病理证实为FCD致痫性难治性癫痫，且随访6～18个月无癫痫再发作；其中男21例，女13例，年龄6～40岁，平均(23.0±7.9)岁；病程1～21年，平均(9.82±6.14)年；病史资料完整，术前停服抗癫痫药物72 h后于发作间期行18F-FDG PET显像。另选取2012年12月—2013年1月于我院接受18F-FDG PET健康体检且结果正常的20名受检者为对照组，男8名，女12名，年龄37～55岁，平均(41.3±3.7)岁，均为右利手。癫痫组及对照组受检者结合既往史、临床检查和影像学检查均已排除精神类疾病、脑血管疾病、痴呆及其他颅脑病变。本研究经医院伦理委员会批准，所有受检者在接受18F-FDG PET检查前均签署知情同意书。

1.2 仪器与方法 采用GE Discorvery Elite PET/CT成像系统，18F-FDG由江苏江原安迪科公司提供，放化纯度≥95%。嘱受检者空腹6 h以上，静脉注射18F-FDG(3.7 MBq/kg体质量)后于安静状态下平卧休息，40 min后行脑部PET扫描。首先行CT扫描以进行衰减校正，管电压120 kV，管电流9 mA。采用固定计数法进行脑部PET采集，共采集2×108个有效放射性计数，以有序子集最大期望值法(ordered subset expectation maximization， OSEM)重建图像，获得脑部轴位、冠状位及矢状位PET图像。

1.3 图像分析

1.3.1 视觉分析法 采用AW 4.5后处理工作站，由2名核医学科主治医师以盲法判读图像，意见有分歧时经协商达成一致。观察18F-FDG PET图像，连续2个以上层面中出现异常放射性稀疏区时，结合该区域左右两侧脑皮层代谢对比结果，判断为致痫灶[5]。定侧诊断致痫灶时，对所有可见致痫灶进行判读，若多处异常低代谢区位于同侧大脑半球，则判定该侧为致痫灶阳性侧；如异常低代谢区位于双侧大脑半球，则认定代谢减低范围大的一侧大脑半球为致痫灶阳性侧；无法确定时为定侧诊断阴性。

1.3.2 SPM分析法 在MATLAB Version 7.14 (Mathworks Inc，Sherborn，MA)平台上，应用SPM 8分析软件，将18F-FDG PET图像按蒙特利尔神经病学研究所(Montreal Neurological Institute， MNI)的脑图谱进行标准化处理，转化为具有标准解剖空间的图像，以10 mm×10 mm×10 mm的半高宽对标准化后的图像进行平滑处理，以提高统计分析前图像的SNR，并获得目标分析图像。以两样本t检验对每例癫痫患者的脑部18F-FDG PET图像与对照组进行组间SPM统计分析，有效范围阈值为50个像素，P<0.05为差异有统计学意义[6]。采用Talariach坐标查询软件查询差异有统计学意义像素点的空间坐标所对应的功能脑区，并采用MRICro软件将癫痫组脑内代谢降低区叠加到MRI标准脑模板上予以显示。同一患者多个异常低代谢区位于同一侧大脑半球时，认定该侧为阳性侧；如多个低代谢区位于双侧大脑半球，则取低代谢区像素数多的一侧为阳性侧；无法确定时为定侧诊断阴性。

1.4 手术及病理 术前对所有癫痫患者均行神经心理评估及长程视频脑电图、MR及18F-FDG PET检查。根据癫痫发作临床症状、神经电生理学及影像学结果综合进行术前评估，上述3种检查方法中，至少有2种对FCD致痫灶诊断一致，方可对致痫灶定侧、定位并行手术，必要时术中结合使用皮层脑电监测，以进一步确定致痫灶范围并予以切除。参照2011年国际抗癫痫联合会发表的分类标准[7]，对FCD致痫灶进行病理学诊断时，将其分为3型(I型、Ⅱ型、Ⅲ型)。

1.5 统计学分析 采用SPSS 20.0统计分析软件。计量资料以±s表示。以手术和病理结果为金标准，视觉分析法与SPM分析法对致痫灶检出率的比较采用χ2检验或Fisher精确概率法(n<40或期望值<5)。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

经术后病理及随访证实，34例癫痫患者中，共41个致痫灶，位于额叶9个、顶叶2个、枕叶1个、颞叶26个，颞顶枕交界区3个。病理学分型：I型16个(16/41，39.02%)，Ⅱ型3个(3/41，7.32%)，Ⅲ型22个(22/41，53.66%)。

与手术病理结果对照，视觉分析法检出FCD致痫灶29个(29/41，70.73%)，SPM分析法检出32个(32/41，78.05%)，两种方法检出率差异无统计学意义(χ2=0.576，P=0.448，表1，图1～3)。视觉分析法正确定侧诊断23例(23/34，67.65%)，SPM分析法正确定侧诊断31例(31/34，91.18%)，两种方法定侧诊断的正确率差异有统计学意义(P=0.033，表2)。

表1 视觉分析法及SPM分析法对FCD致痫灶诊断结果(个)

表2 视觉分析法及SPM分析法对FCD难治性癫痫患者致痫灶定侧诊断结果(例)

3 讨论

现国际上对FCD的诊断广泛采用2004年Palmini等[8]提出的二分类法，或2011年国际抗癫痫联合会确定的FCD新分类标准[7]。FCD与癫痫的发病密切相关，尽早外科切除致痫灶是治疗此类癫痫的有效方法。致痫灶在发作间期往往表现为不同程度的异常葡萄糖低代谢，可通过脑18F-FDG PET显像进行术前致痫灶定位[9-10]。18F-FDG PET显像是有效、准确术前定位致痫灶的检查方法之一，有研究[11-12]认为其对于脑MR检查阴性的致痫灶的定位价值更高。对传统18F-FDG PET显像的诊断多采用视觉分析法，受诊断医师主观因素影响大，可重复性较差[9]。SPM分析法是基于体素的定量化脑功能分析方法，其数据分析处理过程受人为因素影响较小，具有较高的客观性和可重复性。研究[13-16]表明，采用SPM法定位癫痫灶灵敏度为66%～89%，特异度为100%，据此进行定侧手术，90%患者预后良好。本研究中，视觉分析法和SPM分析法对34例患者的41个FCD致痫灶检出率差异无统计学意义(P=0.448)，提示SPM分析法与视觉分析法的诊断效能相当。

图1 患者女，26岁，间断性抽搐发作3年 SPM法(A)及18F-FDG PET视觉分析法(B)均检出左颞叶外侧皮层致痫灶(箭)，在皮层脑电监测下行左侧颞叶病灶切除(病理FCD Ⅲ型)，术后随访6个月无癫痫再发作 图2 患者男，15岁，发作性抽搐2年 SPM法检出右侧额叶致痫灶(A，箭)，18F-FDG PET视觉分析法未检出致痫灶(B，箭)，结合视频脑电结果行右侧额叶病灶切除(病理FCD Ⅰ型)，术后随访1年无癫痫再发作 图3 患者男，20岁，癫痫抽搐10余年 SPM分析法(A)及18F-FDG PET视觉分析法(B)均检出右颞叶外侧致痫灶(箭)，行右侧颞叶部分切除(病理FCD Ⅰ型)，术后随访18个月无癫痫再发作

对癫痫患者手术前需进行多种检查，以证实致痫灶的存在及其确切位置，如术前能正确定侧病灶，即使不能提供致痫灶的具体位置信息，仍将有助于外科医师结合其他检查方法进一步明确诊断，对指导术前或术中确定电极埋放位置具有重要意义[17]。本研究对于34例难治性癫痫患者的FCD致痫灶行定侧诊断，SPM分析法的定侧诊断正确率高于视觉分析法(P=0.033)，即其定侧诊断效能优于视觉分析法。癫痫样放电是由致痫灶通过神经通路向周围脑区传播的动态过程，可导致相关脑网络通路不同程度的代谢减低，这些脑区微弱的代谢减低可能更易被SPM分析法通过对每个像素点的逐一对比而检出，故其定侧诊断正确率较高。但本研究样本量有限，相关具体机制有待进一步研究和验证。

本研究中对照组受试者年龄分布与癫痫组患者存在较大差异，而正常人群脑皮质代谢水平随年龄增长逐渐下降[18]，可能会影响研究结果。临床FCD所致癫痫往往于青少年人群中发病，而建立儿童或青少年的健康志愿者对照组数据库不符合医学研究伦理。为避免或减少癫痫组与对照组年龄差异可能导致的整体脑代谢水平被高估，本研究在行脑部PET扫描时选取了固定计数法而非固定时间法，且采取双侧大脑半球对照的方法，以尽量减少年龄的影响。

总之，视觉分析法和SPM分析法用于FCD难治性癫痫患者术前18F-FDG显像诊断致痫灶均具有较高检出率，特别是SPM分析法用于FCD致痫性癫痫患者术前定侧诊断时，较视觉分析法正确率更高，提示SPM分析法更易发现各脑区细微代谢异常，可为术前评估FCD致痫性癫痫患者致痫灶及指导临床医师结合其他检查方法进一步精确定位提供更多帮助。