动脉自旋标记成像用于平扫MR阴性发作间期癫痫患儿
2021-01-18肖新兰钱斌燕
张 冉，肖新兰*，钱斌燕
(1.南昌大学第二附属医院影像中心，江西 南昌 330006；2.赣州市人民医院医学影像科，江西 赣州 341000)
癫痫是常见的慢性神经系统疾病之一，发病率及死亡风险均较高；其中约1/3为耐药性癫痫[1]，手术为首选治疗方法。癫痫患儿MR阴性者多于成年患者[2]，其癫痫灶较难确定[3]，而术前定位癫痫灶具有十分重要的临床意义。SPECT和PET可通过测定发作期或发作间期脑灌注、代谢情况定位癫痫灶[4-5]，但依赖显像剂，对儿童应用受限。动脉自旋标记(arterial spin labeling， ASL)成像可无创评估脑血流量(cerebral blood flow， CBF)[6]，无需显像剂，尤其适用于癫痫患儿[7]。目前多数MR研究集中于显示癫痫患者颅脑结构异常[8]。本研究观察ASL对MR平扫阴性癫痫患儿的诊断价值。
1 资料与方法
1.1 基本资料 回顾性分析2017年9月—2019年7月南昌大学第二附属医院56例发作间期癫痫患儿，男32例，女24例，年龄1～16岁，平均(8.8±3.8)岁。纳入标准：①年龄<18岁；②首诊癫痫；③头部3.0T MR薄层平扫未见异常；④于同时段接受视频脑电图(video-electroencephalography, VEEG)检查。排除MR检查前接受抗癫痫药物治疗者。
1.2 仪器与方法 采用GE Discovery 750W 3.0T MR扫描仪，配备8通道头部线圈，于癫痫首次发作后1 h～31天内行颅脑MR检查。嘱患儿仰卧、闭目，采集轴位T1WI(TR 2 250 ms，TE 24 ms)、T2WI(TR 3 400 ms，TE 110 ms)，之后行薄层轴位、矢状位、冠状位T2液体衰减反转恢复(fluid attenuated inversion recovery， FLAIR)序列扫描，TR 8 516 ms，TE 166 ms，FOV 240 mm×240 mm，层厚3 mm，层间距0，激励次数1。于发作后3 h～60天内行3D伪连续式ASL扫描，参数：TR 4 384 ms，TE 9 ms，FOV 240 mm×240 mm，层厚3 mm，层间距0，矩阵512×512，激励次数3，延时标记时间1 525 ms。
1.3 数据分析 由2位具有10年以上工作经验的儿科神经学医师基于临床病史、发作期症状、心理评估和脑电图结果，参照国际抗癫痫联盟分类和修订判断癫痫类型及癫痫综合征标准[9]判断癫痫病灶及癫痫类型。另由2位具有10年以上工作经验儿科放射学医师解读MRI，确认颅脑结构无异常后，以视觉分析法观察ASL图像，意见不一时协商达成一致；发现连续2个以上层面出现灌注异常时，结合该区域左右两侧脑皮质灌注对比结果判断为低灌注区或高灌注区，并评估ASL灌注异常范围与临床定位癫痫灶的范围一致性标准：ASL灌注异常范围与临床癫痫灶完全重叠为完全一致，范围部分重叠为部分一致，二者不在同侧大脑半球或ASL灌注无异常区域为不一致。
1.4 统计学分析 采用SPSS 23.0统计分析软件。计量资料以±s表示，计数资料以百分率表示。采用Kappa检验评估MR与临床判断癫痫灶的一致性，Kappa≤0.2为一致性较差，0.2
2 结果
2.1 临床诊断 56例中，52例(52/56，92.86%)为癫痫局灶性发作，4例(4/56，7.14%)为全身性发作。其中45例(45/56，80.36%)癫痫发作灶获得临床定位；16例(16/56，28.57%)为癫痫综合征，包括1例Panayiotopoulos综合征、12例(12/56，21.43%)伴中央颞部棘波的自限性癫痫及3例(3/56，5.36%)热性发作。
2.2 ASL灌注 ASL显示39例(39/56，69.64%)存在灌注异常，男21例，女18例；其中35例(35/56，62.50%)为低灌注，4例(4/56，7.14%)为高灌注(图1)。17例(17/56，30.36%)灌注未见异常，男11例，女6例。52例局灶性发作患儿中，37例(37/52，71.15%)ASL显示灌注异常；4例全身性发作患儿中，2例(2/4，50.00%)ASL显示灌注异常，发作间期VEEG显示弥漫性或全身性放电。45例临床可定位癫痫灶患儿中，33例(33/45，73.33%)ASL显示癫痫灶灌注异常。
2.3 ASL与临床定位癫痫灶的一致性 39例ASL灌注异常患儿中，20例(20/39，51.28%)ASL定位与定位癫痫灶完全一致，9例(9/39，23.08%)部分一致。26例(26/39，66.67%)ASL显示灌注异常，发作间期VEEG发现癫痫样放电，其中20例ASL定位与临床定位一致(图1)；13例(13/39，33.33%)VEEG无癫痫样放电，其中9例ASL定位与临床定位癫痫灶位置一致。17例ASL显示灌注正常，13例(13/17，76.47%)VEEG显示癫痫样放电；4例(4/17，23.53%)无癫痫样放电，其中1例临床可定位癫痫灶。ASL定位与临床定位癫痫灶具有中等一致性(Kappa=0.46，P<0.01)。
图1 女性患儿，16岁，局灶性癫痫 间断性抽搐发作3年，头部MR平扫轴位T2WI(A)及T2 FLAIR(B)图像示颅内无明显异常病灶，发作后1天ASL灌注图像(C)显示右侧大脑半球呈高灌注，发作间期VEEG(D)表现为右侧半球呈弥漫性慢波
表1 ASL灌注改变相关因素分析
表2 ASL灌注异常区域与临床定位癫痫灶的一致性分析
2.4 ASL灌注异常与癫痫综合征的一致性 ASL显示13例(13/16，81.25%)癫痫综合征患儿存在灌注异常，包括11例伴中央颞部棘波的自限性癫痫及2例热性发作，其中9例伴中央颞部棘波的自限性癫痫及2例热性发作患儿ASL显示灌注异常区域与临床定位癫痫灶位置一致。ASL灌注异常与癫痫综合征的一致性较差(Kappa=0.11，P>0.05)。
2.5 ASL灌注异常相关因素及其与临床定位癫痫灶的一致性 于癫痫发作后1、2、3天各采集23、24和28幅ASL图像。单因素Logistic回归分析显示，ASL灌注改变与发作1天行ASL扫描、局灶性发作及VEEG局灶性癫痫样放电显著相关(P<0.05，表1)；于发作后1天及3天内行ASL扫描与灌注结果和临床定位癫痫灶的一致性相关(P<0.05，表2)。调整混杂因素后，多元Logistic回归分析未见明显与ASL灌注改变相关因素(P>0.05)，见表1；于发作1天内行ASL扫描是唯一与灌注定位和临床定位癫痫灶的一致性相关的因素(P<0.05)，见表2。
3 讨论
儿童CBF高，颈动脉血流速度快，弛豫时间及组织交换时间较短，较成人对ASL更敏感；其大脑含水量高[10]，弛豫时间延长，组织中标记的血液增多，标记血液在组织中停留时间增加，导致ASL信号升高[11]。ASL是儿童脑灌注成像的理想选择。
本研究中ASL显示69.64%的首诊癫痫患儿(39/56)存在灌注异常区域，据此判断癫痫灶与临床定位癫痫灶结果具有中等一致性。既往研究[8]样本量小，且大多数MRI显示存在结构异常，如局灶性皮层发育不良。BOSCOLO GALAZZO等[12]观察20例MR排除结构异常患者ASL与临床定位癫痫灶的一致性，发现11例定位一致，二者具有中等一致性(Kappa=0.46)[13]。
Panayiotopoulos综合征患者EEG呈弥漫性变化提示病灶起源于枕叶，而ASL无灌注异常可能提示起源或传播途径为不同于枕叶癫痫的复杂网络[14]。本组2例(2/3，66.67%)热性抽搐患儿ASL显示灌注异常，且与临床症状学一致，提示温度升高可能兴奋神经元而引起癫痫发作[15-16]，导致大脑皮质出现灌注异常[17]，但尚未有证据表明热性抽搐与ASL灌注之间存在一致性。本研究12例伴中央颞部棘波的自限性癫痫患儿中，11例(11/12，91.67%)ASL显示中央颞区灌注异常，可能与癫痫灶涉及中央颞部周围感觉运动皮层内神经元网络相关[18]。本研究中ASL灌注结果与癫痫综合征之间的一致性较差，提示ASL灌注用于观察癫痫综合征存在局限性[19]。
本组ASL显示高灌注多出现在发作后1天内，而低灌注在发作后及发作间期均有出现。既往研究[9，20]发现，尽管脑电图提示癫痫停止且临床症状完全改善，但脑内异常高灌注仍会持续数日，即ASL灌注结果与采集时间相关。另一方面，PIZZINI等[21]发现于癫痫发作后1～5 h行ASL可显示灌注异常。以上研究结果的差异可能与脑灌注压、癫痫发作类型、发作持续时间、发作频率及病灶类型有关[22]。动物研究结果[23]显示癫痫发作后60 min内始终存在低灌注和缺氧，但相关临床研究较少。PIZZINI等[21]报道，于癫痫发作后行延迟扫描(1～10 h)，多数患者(31/42，73.81%)ASL显示为低灌注。KIM等[24]认为于发作3天内行ASL扫描，结果的整体准确性高于3天后(82% vs 50%)。本研究结果显示，于发作1天内行ASL是唯一与ASL和临床定位癫痫灶一致性相关的因素 [OR=3.81，95%CI(1.16，12.44)，P=0.027]，提示ASL扫描时间与其定位癫痫灶的准确性相关。
本研究的局限性：①临床定位癫痫灶缺乏手术病理证实；②未将ASL结果与PET/SPECT结果进行比较。
综上所述，采用ASL可于发作间期有效定位癫痫患儿的癫痫灶，可操作性较高，有利于进一步认识癫痫患儿发作间期ASL灌注异常及定位癫痫灶。
