18F-FDG PET/CT与MRI异机融合在MRI阴性难治性癫痫术前定位中的应用

王慧，胡海萍，余玲，李翠娟，石爽爽，郭满涛

西安中医脑病医院PET/CT中心，陕西 西安 710032

癫痫(epilepsy)是多种病因引起的慢性脑部疾病，以脑部神经元过度放电导致的突然、反复和短暂的中枢神经系统失常为主要特征，常合并神经、生理、认知、心理障碍，并且严重影响患者的生活质量。尽管多数患者经抗癫痫药物治疗后可得到较好控制，但仍有20%～30%的患者使用抗癫痫药物(单药或联合用药)治疗后仍无法达到持续无发作，因此被称为药物难治性癫痫[1]。磁共振成像(MRI)具有较高的软组织及空间分辨率加之较多的功能成像模式，成为当前癫痫定位的首选影像学诊断方法，但对于无明显解剖结构改变的原发性癫痫，无法单纯通过MRI 来明确致痫灶[2]。由于氟-18 标记氟代脱氧葡萄糖正电子发射计算机断层显像(18F-FDG PET/CT)对癫痫有较高的敏感性亦广泛应用于临床癫痫灶的定位，然而其空间分辨率较低，影响局部细节的观察[3]。PET/CT 与MRI 的结合方能实现较好的诊断价值[4-6]。本文旨在通过PET/CT 与常规MRI 异机融合显像的诊断方法，探索其在难治性癫痫灶术前定位中的应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性选取2020年5月至2021年1月因药物难治性癫痫在西安中医脑病医院PET/CT 中心行癫痫灶定位的33 例患者纳入研究，本研究经医院医学伦理委员会批准后实施。患者检查前1个月内均行脑电图及常规MRI检查，其中男性19 例，女性14 例；年龄5～37 岁，平均(16.2±5.8)岁。纳入标准：(1)病史>3年，依从性良好，应用两种及以上的抗癫痫药物且血药浓度在有效范围内，疗程超过两年，疗效不佳并影响正常生活；发作频率至少4 次/月；视频脑电图出现棘波、尖波、棘-慢复合波等癫痫波。(2)常规MRI检查1次或多次检查未见明确异常。(3)无头颅外伤、贫血，无明确感染征象，无精神系统疾病及艾滋病。(4)不停用抗癫痫药物，均行标准外科手术治疗，术后病理明确为单一致痫灶。排除标准：(1)病变累及范围广泛；(2)未行手术治疗，临床资料不全；(3)病史较短，且患者依从性较差。

1.2 显像仪器及方法 显像仪器为联影公司PET/CT uMi550 PET/CT 扫描仪，18F-FDG 由西安安迪科公司提供(放化纯度>95%)。检查条件：禁食6 h 以上，空腹血糖<11.1 mmol/L，嘱患者休息，封闭视听40 min 后，注射18F-FDG，剂量3.7～5.55 MBq/kg 后，继续封闭视听后30 min 后扫描。注射药物扫描范围包括整个颅脑，先行CT 扫描继而PET 数据采集时间20 min，利用CT进行衰减校正，行有序子集最大期望值法进行PET 图像进行重建，迭代子集为20，迭代次数为3。将数据传入uWS-MI工作站自带融合软件，与患者自带MRI的DICOM数据进行自动或手动配准融合。

1.3 分析与评价 由两位高年资具有MRI 较高基础的核医学医师，分别于不同日观察18F-FDG PET/CT 及其与常规MRI 融合图像中的致痫灶，结果不一致时由两位医生结合同期脑电图进行协商确定。18F-FDG PET/CT图像评定分别采用不对称指数(AI)及联影自带Neuro Q 软件对可疑致痫灶进行评价。AI=(SUV 病灶ROI-SUV 同层面对侧ROI)/(SUV 病灶ROI+SUV同层面对侧ROI)，当AI绝对值>15%定义为异常，并结合融合图像MRI解剖细节及异常的信号进行评价[7-8]。

1.4 统计学方法 由于PET/CT 及其与常规MRI 异机融合两种方法的检测对象为完全相同的病例样本，因此按照测定结果阳性(+)、阴性(-)进行分类计数统计。应用SPSS20.0 统计软件进行数据分析。计数资料使用例数和百分数表示，采取配对四格表法进行McNemar 配对χ2检验，比较两种方法在致痫灶检出率上的差异。以P<0.05 为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 术后病理及随访 术后33 例患者的病理结果显示，局灶性脑皮质发育不良占69.7%(23/33)，海马硬化占24.2%(8/33)，巨脑回畸形占3.0%(1/33)，灰质异位占3.0% (1/33)。其中3.0% (1/33)定位于顶叶，12.1% (4/33)定位于额叶，9.1% (3/33)定位于枕叶，其余75.8% (25/33)均定位在颞叶。术后3 个月内无偏瘫、失语、智能减退等神经功能严重损伤的并发症发生。

2.218F-FDG PET/CT 及其与异机MRI 融合图像检出情况比较 33 例患者均获得高质量PET/CT 图像，与患者自带的MRI DICOM图像进行异机融合，融合图像良好。本研究中占比最高的是局灶性脑皮质发育不良和海马硬化，其典型病例图像分别见图1和图2。18F-FDG PET/CT 与异机MRI 融合图像检出31 例癫痫灶，检出率为93.9% (31/33)，1 例海马硬化(两侧葡萄糖代谢无明显差异，常规MRI 无明显信号异常)与1 例灰质异位(病灶显示不明显)未作出诊断，经术中皮层脑电图找到致痫灶。18F-FDG PET/CT 检出24 例，除18F-FDG PET/CT 与异机MRI 融合图像未检出的2 例外，1 例巨脑回畸形，4 例病灶较小的脑皮质发育不良，另2 例MRI 显示病灶体积略小，MRI 信号稍高，轻度葡萄糖代谢降低的海马硬化未检出，检出率为72.73%(24/33)。在McNemar 检验中，病例数<40，经连续性校正χ2检验，两种方法的检出率比较差异有统计学意义(P<0.05)，见表1。结合两种方法的检出率数据，可以认为18F-FDG PET/CT 与异机MRI融合图像对致痫灶的检出率显然优于常规18F-FDG PET/CT。

图1 局灶性脑皮质发育不良典型病例影像

图2 海马硬化典型病例影像

表1 18F-FDG PET/CT及其与异机MRI融合对致痫灶检出结果比较(例)

3 讨论

3.1 常规MRI阴性药物难治性癫痫病灶分析 药物难治性癫痫中约60%～80%为颞叶癫痫，海马硬化是最常见的病理类型[9]，本研究显示，海马硬化(包含2例未检查出的病灶)占颞叶癫痫的40%(10/25)。在所有常规MRI阴性的难治性癫痫患者中，以脑皮质发育不良的病理类型比例最高，可能由于脑皮质发育不良影像学改变轻微，肉眼难以分辨，所以容易漏诊。由于目前影像学的局限性，导致临床中大量的脑皮层发育不良难以进行术前定位诊断[10]。

3.2 MRI 在难治性癫痫术前定位中的价值 MRI检查作为难治性癫痫灶定位的首选影像学检查方法，其对颞叶癫痫特别是海马硬化、局灶性脑皮质发育不良研究最多[11-14]，FLAIR序列、弥散张量成像及其衍生的神经纤维示踪技术、MRS、f-MRI 应用的BOLD 技术、灌注技术、基于体素的形态学(VBM)、SPM、FAIR等测量技术等多种方法对难治性癫痫的发现具有较大的意义，特别是对于形态学改变轻微病灶的发现提供了较好的诊断方法[15-16]。

3.3 PET 在难治性癫痫术前定位中的价值 药物难治性癫痫MRI 未能明确致痫灶的原因可能在于某些病灶没有细胞结构水平的改变，18F-FDG PET 反映了癫痫灶神经上皮细胞的细胞水平基于ATP 泵离子转运的自主放电过程，其放电过程的能量来源主要由葡萄糖提供[17]。由于PET 具有较高的敏感性，同时会发现多灶性或弥漫性的代谢降低灶，结合MRI的形态学或功能性序列分析，能排除一些非致痫灶，提高其诊断的准确性[18]。其PET显示的代谢改变一般大于结构改变范围，反映了功能受累的脑组织范围，与MRI、EEG结合对癫痫灶的寻找及术后均具有一定的预测价值[19]。也有研究应用PET/MRI 同机融合图像发现局灶性颞叶低代谢部位的药物难治性癫痫，术后效果较好[20]。

3.418F-FDG PET/CT 与异机MRI 融合在难治性癫痫术前定位中的价值 近年来出现的一体化PET/MRI，可在获得18F-FDG PET 图像的同时，对可疑病灶进行不同序列的扫描，大大提高了难治性癫痫致痫灶的检出率。加之分析软件的不断优化以及癫痫新型受体显像剂(如FMZ等)的应用，使得致痫灶的检出率得到进一步提高[21-22]。然而目前一体化PET/MRI的装机单位仍然较少，新显像剂的普及率也不高，且检查费用较高，因而广泛应用难度较大。本研究通过18F-FDG PET/CT 与异机MRI 融合发现了常规MRI 难以发现的致痫灶，特别是局灶性脑皮层发育不良，皮层增厚与“漏斗征”不明显时，通过仔细观察PET/CT局部的葡萄糖代谢变化及脑电图后，对诊断会有更大的帮助。18F-FDG PET/CT与异机MRI融合的出现，既可通过MRI 较好的软组织分辨率弥补PET 空间分辨率低下的不足，同时也保持了CT 图像对钙化显示较好的优点，且其对致痫灶检出率的提高效果与一体化PET/MRI 亦大致相当[23-24]，相比而言具有更好的实用与推广价值。

需要注意的是，本研究存在的不足在于病例数较少，未将双重病理的致痫灶纳入研究及术后疗效评价。此外，在18F-FDG PET/CT 与异机MRI 融合过程中，由于MRI 图像扫描条件及参数各异，可用序列往往较为有限，部分影响了融合图像中MRI 的诊断效能。且在PET 扫描的同时无法针对特殊序列进行MRI 扫描，后续可能需再次单独行MRI 扫描，有时会影响检查效率甚至导致患者不满。因此，有必要针对不同病例特点建立较为规范的扫描序列，以便更精准、高效地进行致痫灶定位。

总之，18F-FDG PET/CT与常规MRI异机融合丰富了诊断依据，提高了MRI阴性难治性癫痫病灶的检出率，较常规18F-FDG PET/CT 具有更好的解剖学信息，更有利于MRI阴性难治性癫痫的术前定位。