氢质子磁共振波谱成像结合PET/MRI对癫痫的诊断价值分析

李 健，潘为领，赵晓阳，宋冬梅

(1.中国人民解放军第960医院医学影像科，山东 淄博 255300；2.中国人民解放军第960医院放射科，山东 淄博 255300；3.中国人民解放军第960医院磁共振室，山东 淄博 255300)

癫痫是临床常见神经系统疾病，具有极高潜在性危险，属于慢性脑部疾病。脑神经异常放电引发的脑神经失常为癫痫主要特征，反复发作、短暂性为主要特点[1]。据流行病学调查数据显示，在全球范围内约有7 000万癫痫患者，且多发于儿童期；其中只有70%左右患者可通过抗癫痫药物使症状得到有效缓解，但仍有部分患者无法得到有效改善，需采取神经外科手术进行干预，以达到减轻发作或消除目的[2-3]。文献指出，定位功能异常并引发癫痫发作的脑组织是外科手术成功的关键，因此选择合理的诊断方式对病灶定位及预后改善具有重要意义。随神经影像学及计算机技术的快速发展，影像学已成为临床重要检查手段[4-5]。文献指出，氢质子磁共振波谱成像(hydrogen proton magnetic resonance spectroscopy imaging，1H-MRS)凭借高谱线分辨率对氢质子进行成像分析，从而反映脑组织代谢情况。而正电子发射断层扫描/计算机断层成像(positron emission tomography/computed tomography，PET/MRI)凭借新型PET追踪剂与多模态MR成像迅速发展在癫痫、痴呆及神经肿瘤等诊断中得到广泛应用，为癫痫病灶定位及手术切除边界的划分提供更加精准的平台与视角[6-7]。本研究通过氢质子磁共振波谱成像、PET/MRI对癫痫患者进行诊断，对其诊断价值进行分析。

1 资 料 与 方 法

1.1一般资料 选取2019年7月—2020年7月在我院收治的癫痫患者74例为癫痫组；其中男性43例，女性31例；年龄19～63岁，平均(41.00±18.70)岁；平均体重指数(body mass index，BMI)26.15±3.03；平均膳食钙摄入量(379.96±11.82)mg/d；左颞或左颞患者为主患者39例，右颞或右颞为主患者35例；同期选取健康体检者70例为对照组，男性40例，女性30例；年龄20～61岁，平均(40.50±17.42)岁；平均BMI 25.93±3.33；平均膳食钙摄入量(382.31±10.39)mg/d；。2组一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。

纳入标准：①符合《中国基因性全面性癫痫临床诊治实践指南》中癫痫诊断标准[8]；②头部影像检查无异常结构且神经系统无阳性体征；③自愿在癫痫发作期间接受PET/MRI检查；④自愿参与本研究，患者及家属签署知情同意书，并经伦理委员会批准。排除标准：①病历资料不全者；②合并其他神经系统疾病者；③患有幽闭恐惧症者；④妊娠或哺乳期妇女；⑤因糖尿病或其他疾病导致血糖控制不佳(检查当日空腹血糖水平>11 mmol/L)；⑥有明确遗传性疾病；⑦合并精神障碍、先天畸形者；⑧因软化灶等结构性病变所致癫痫。

1.2方法1H-MRS检查：设置扫描参数TR：1 900 ms，TE：130 ms，单体素波谱感兴趣区15×15×15(单位为mm)，翻转角度90 °激励次数为1次，共采集128次，带宽1 200 Hz。体素长轴平行于海马长轴位置，预扫描进行局部手动匀场，匀场达到FWHM<10 Hz，成像15 min。对患者患侧与健侧海马N-乙酰天门冬氨酸(N-acetyl-aspartate，NAA)、肌酸类(creatine，Cr)、胆碱类化合物(Choline compounds，Cho)进行对比。

PET/MRI融合检查：采用3T PET/MRI扫描仪进行显象，于扫描前注射18F-FDG放射性示踪剂，检查前控制空腹血糖<11 mmol/L并常规禁食4～6 h，按照4.7 mCi剂量静脉注射18F-FDG，注射后于安静环境下卧床休息30～50 min后进行图像采集，开始PET和MRI同步扫描。①PET扫描参数：1个床位，扫描范围包括全脑，以3D模式进行采集，扫描时间为15 min。FOV：25 cm×25 cm，矩阵344×344，迭代次数8，子集数21，半高宽4 mm，重建类型Gaussian，MRAC衰减校正，通过MR u-map进行衰减，扫描选择List mode模式进行图像重建。②在PET采集同时同机进行。Sag 3D TIWI MPRAGE设置参数FOV：25 cm×25 cm，TR:1 900 ms，TE：2.53 ms，矩阵256×256，层厚1 mm，层间距0 mm。Ax T2WI参数设为FOV：220 mm×220 mm，TR：4 000 ms，TE：102 ms，NEX为2，矩阵320×320，层厚5 mm，层距1.5 mm；3D Flair TR：5 000 ms，TE：395 ms，矩阵256×256 ，层厚1 mm，层间距0 mm，对海马区进行垂直海马长轴冠状面T2 FLAIR序列扫描。将PET/MRI图像传至Syngovia工作站，利用MR Oncology软件进行图像融合。

1.3诊断效能 由我院3名核医学科或放射科医生，对单一1H-MRS、PET/MRI融合成像、1H-MRS结合PET/MRI融合成像3种成像技术诊断效能进行分析、判读。a为真阳性，b为假阳性，c为假阴性，d为真阴性；敏感度=a/(a+c)×100%；特异度=d/(d+b)×100%；准确性=(a+d)/总例数×100%。

1.4统计学方法 应用SPSS 20.0统计软件分析数据。计量资料比较采用独立样本t检验和SNK-q检验；计数资料比较采用χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1典型病例影像学成像比较 PET/MRI融合成像可见显示左侧颞叶皮层代谢减低，以颞叶内侧为主；T2WI Flair呈高信号，T1WI局部灰白质信号前清晰。1H-MRS左侧成像为患侧海马NAA/Cr、NAA/Cho、NAA/(Cr+Cho)值显著低于健侧比值。见图1。

图1 PET/MRI、1H-MRS影像学成像比较

2.21H-MRS检查海马代谢物比值比较 与健侧相比，患侧海马NAA/Cr、NAA/Cho、NAA/(Cr+Cho)比值明显下降，差异有统计学意义(P<0.05)，见表1。

表1 1H-MRS检查海马代谢物比值比较

2.3不同检查方式病灶检出及定位符合情况比较 3种检查方式病灶检出率及定位符合率差异有统计学意义(P<0.05)。相比1H-MRS检查和PET/MRI融合病灶检出率、阳性病灶定位符合率比较差异无统计学意义(P>0.05)；相比1H-MRS、PET/MRI融合，联合检查出率、阳性病灶定位符合率较高，差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 不同检查方式病灶检出及定位符合情况比较

2.4诊断价值评估 以SEEG及手术病理方法为“金标准”，1H-MRS、PET/MRI融合、联合检查敏感度分别为44.59%、55.41%、94.59%，特异度分别为54.05%、59.45%、78.29%，准确度分别为49.32%、57.43%、95.39%；AUC分别为0.764、0.788、0.812。其中联合检查特异度、AUC最高。见表3、图2。

表3 3种检测手段敏感度、特异度及准确度比较

图2 1H-MRS、PET/MRI融合对癫痫诊断效能ROC曲线图

3 讨 论

癫痫作为常见慢性神经系统疾病，受神经细胞活动性受损导致疾病反复发作，对患者生活质量及身体健康造成严重影响[9]。文献指出，脑神经元异常放电造成中枢神经系统功能异常为主要特征，以海马硬化为主要表现，但因患者自身条件不同，症状体现存在一定差异[10]。研究指出，海马硬化作为进行性病变，可能参与癫痫发作后神经细胞坏死、变性等过程，因此及早发现及诊治海马硬化对改善患者预后具有重要意义[11]。

文献指出，脑电图、MRI等检查手段虽能在患者发病时有效诊断，但其检出效果欠佳[12]。本研究中，以1H-MRS对癫痫患者进行检查，其病灶检出率及定位符合率较高，诊断效能良好。文献指出，1H-MRS作为新型无创检查手段，主要在神经生物学上对局部脑组织重要代谢物浓度进行检测[13]。资料显示，NAA、Cr作为1H-MRS主要波峰，NAA广泛分布于神经元胞体及突触内，是其活性及密度的重要标志。研究证实，NAA含量呈现异常变化可反映神经元细胞机能丢失或受损；Cr反映能量代谢状态变化情况[14-15]。靳先念[16]在研究中指出，对癫痫患者给予1H-MRS检查发现其患侧海马NAA比值显著低于健侧；同时1H-MRS检查检出率及准确率明显高于MRI检查，由此证实1H-MRS检查在癫痫海马硬化诊断中优势更加突出。本研究结果显示，NAA、Cr、Cho比值与海马硬化存在相关联系，可对脑组织代谢情况作出反映，提高定位病灶准确度，其临床应用价值较高。

MRI、PET作为临床常用检查手段，虽为癫痫外科的规范化治疗提供有力支持，但均存在各种优缺点。文献指出，在结构性病灶诊断中MRI具有明显优势，反之对无结构异常患者诊断较为困难；而PET葡萄糖代谢功能成像可发现病灶，但受分辨率影响，其解剖结构显示效果欠佳[17-18]。本研究中，以PET/MRI融合成像对癫痫患者进行检查，其病灶检出及定位符合率较高。具有良好的诊断价值。报道指出，将PET/MRI进行融合，可更加灵敏准确的发现微小病灶，并将多模态脑功能成像与精准解剖成像结合，在神经系统疾病中发挥重要作用[19]。另研究指出，PET/MRI融合成像可对致病灶进行代谢、耗氧、血流灌注及神经受体等方面进行定量及显像分析[20]。本研究结果显示，PET/MRI 融合成像检查可1H-MRS检查阴性、双重病理、发作症状及结构影像表现不一患者进行准确评估，具有较高的临床应用价值。但许尚文[21]研究中指出，PET、MRI成像异机扫描融合，时间及扫描位置会存在一定偏差，导致融合出现误差。而一体化PET/MRI融合，可在结构、功能及分子影像信息上实现时间、空间的最佳配准，可有效减少因配准误差导致的运动伪影。

文献指出，PET/MRI融合成像临床应用研究较少，其效能有待进一步考究。同时研究中指出，单一检查存在一定局限性，易造成假阴性诊断[22]。本研究中以PET/MRI融合成像为基础联合1H-MRS对癫痫患者进行诊断，其病灶检出率、定位符合率及诊断效能显著提示。报道指出，1H-MRS、PET/MRI融合检查对癫痫患者的定位诊断具有良好的应用价值，将1H-MRS、PET/MRI融合检查进行合理的联合应用，对提高病灶检出及定位符合率具有重要意义[9]。本研究结果显示，1H-MRS结合PET/MRI融合对癫痫患者进行检查，其检出率、定位符合率及诊断效能显著高于单一检查手段，由此证实联合检查在癫痫中具有极高的诊断价值。

综上所述，通过1H-MRS结合PET/MRI对癫痫患者进行诊断，能够提高癫痫的准确度、具有良好诊断效能。1H-MRS结合PET/MRI对诊断癫痫具有重要意义，在临床诊断中具有一定参考价值。