18F-FDG PET/CT在癫痫病灶定位诊断中的应用

赵容，孙志勇

癫痫是常见脑功能障碍慢性疾病，是由致痫灶异常放电所致脑功能短暂失调的综合征，最新流行病学显示国内癫痫患病率达7.0‰，年发病率约为28.8/10万，已成为国内神经科仅次于头痛的第二大常见病[1-2]。抗癫痫药是其主要治疗方式之一，约20%～30%癫痫患者对药物疗效不佳而进展为难治性癫痫，有发作机制不清、发作症状复杂多样、发作时间不定、对药物治疗效果较差等特点，给癫痫患者带来生理及心理上的沉重负担[3]。外科治疗癫痫可有效减轻其发作症状，为癫痫患者带来了更好的选择，外科治疗癫痫的关键为致痫灶的准确定位，是有效切除致痫灶、控制癫痫发生、最大限度避免损伤重要脑功能区的前提[4]。临床致痫灶的定位主要评估手段包含临床症状、体格检查及视频脑电图、MRI等检查，但由于其特异度与灵敏度低，临床应用尚存在较大局限性[5]。氟18脱氧葡萄糖(Fluoro18 deoxyglucose，18F-FDG)正电子发射体层摄影(positron emission tomography，PET)/计算机体层摄影(computed tomography，CT)作为无创性和高敏感性的神经功能成像技术逐渐用于疾病术前评估中，在多种肿瘤和神经科疾病诊断的应用有重要价值[6]。本次研究旨在观察18F-FDG PET/CT对癫痫患者病灶术前定位及术后疗效的评估价值，为癫痫患者有效诊治提供必要的参考。

材料与方法

1.一般资料

回顾性搜集2019年1月-2022年1月诊治的癫痫患者临床资料。①入选标准：因意识障碍、抽搐和头痛、痉挛等症状就诊；符合《癫痫诊治指南》[7]有关癫痫诊断标准，经术中脑电图及手术结果证实为难治性癫痫；常规药物治疗效果不佳或认知功能亢进性障碍，均接受手术切除致痫灶治疗；术前影像学检查资料完整；临床病史、辅助检查资料等完整。②排除标准：有长期低血糖史或脑缺氧史；因其他疾病所引起抽搐，如高热惊厥和癔症等；严重精神疾病。按照纳入排除标准，最终纳入62例，男39例，女23例，年龄10～40岁，平均(21.34±10.21)岁，分类：全身性发作23例、部分性发作39例，病程1个月～18年，平均病程(10.32±2.64)年，发作频率从数月1次到1天数次。所有患者于手术切除治疗前均接受MRI、18F-FDG PET/CT检查。疗效评估[8]：应用Engel分级评估，Engel分级为Ⅰ级定义为无癫痫发作；Engel分级为Ⅱ级定义为癫痫极少发作或每年发作不超过2 次；Engel分级为Ⅲ级定义为癫痫发作次数减少不低于75%；Engel分级为Ⅳ级定义为癫痫发作次数减少低于75%，依据分级分为预后良好组(Engel分级为Ⅰ级～Ⅱ级)、预后不良组(Engel分级为Ⅲ级、Ⅳ级)。

2.影像学检查方法

MRI检查：应用Siemens 1.5T MR，扫描序列及参数如下：①横轴面、冠状面、矢状面SE T1WI(TR 230～450 ms，TE 230～450 ms)和T2WI(TR 2600～6000 ms，TE 100～180 ms)，层厚5 mm、层间距0 mm、矩阵512×512、视野24 mm×24mm；②横轴面液体衰减反转恢复(reversal recovery of liquid attenuation on horizontal axis，FLAIR)序列，TR 6000～8000 ms，TE 100～180 ms，层厚3 mm、层间距0 mm，矩阵512×512，视野36 mm×36 mm，随后行T2WI斜冠状面高分辨率扫描，序列参数：TR、TE各为5590 ms、14 ms，Matrix 512×512，视野24 cm×24 cm，Flip Angle=90°，Slince thickness=2.0 mm，Gap 0.2 mm，NEX 3。所有患者MRI资料均由两位资深有数十年影像学检查的超声科主任医师共同阅片分析，两名医师检验一致性良好，当有分歧时需协商讨论一致或由上级医师参与讨论决定。

18F-FDG PET/CT检查：①显像仪器采用德国Siemens公司生产的PET-CT，型号为Biograph 16，检查中的示踪剂为18F-FDG，由Siemens RDS Eclipse ST型医用回旋加速器生产，放化纯大于95.00%。显像前禁食6 h左右，指导患者注射药物前安静休息，封闭视听18 min左右，控糖低于11.1 mmol/L，静脉注射FDG为185-370 MBq，继续封闭视听10 min后再休息40 min后开始显像。PET为3D采集，每隔5 min采集1个床位，采用CT数据进行衰减校正，重建方式为迭代重建，PET图像重建层厚设为5 mm。融合图像通过Syngo工作站软件分析处理。②数据后处理及分析，由2位经验丰富的核医学科医师一起阅片，观察患者大脑灰质、脑内核团对称性变化，当连续两个横断面局部低于对侧代谢区定义为异常。据PET表现分为单发病灶(单个病灶，可有/无弥漫性脑皮层FDG代谢减低；包括发作期病变、局部区域明显高于邻近皮层的病变与临床发作期一致，判定为发作期高代谢阳性异常病变)、多发病灶(超过两个以上局限性病变区，可有/无弥漫性脑皮层FDG代谢减低)、弥漫性病变(全脑皮层代谢低于本中心同期同年龄段健康体检人群平均值)。据测量半定量参数不对称指数(semiquantitative parameter asymmetry index，AI)以定位，AI>15%定义为阳性(致痫灶)，仅以阳性病例作为测量对象，通过勾画法对患侧取样获得标准化摄取值(SUV)患，感兴趣区勾画轮廓的标准：借助于Matlab软件平台图形工具箱对核医学肿瘤显像Dicom影像进行手动勾画感兴趣区，且可分别从PET及CT图像对应感兴趣区进行勾画。而后在健侧相应区域大致对称勾画法取样获得(SUV)健，计算得出AI=(SUV健-SUV患/(SUV健+SUV患)/2]×100%。

表4 不同检查方法对癫痫病灶定位诊断的符合率比较

3.统计学处理

采用SPSS 22.0软件处理数据，计数资料采取例(n)表示，组间比较采用χ2或连续校正χ2检验，多组间计数资料比较采用卡方分割法，以P<0.05或0.017为差异有统计学意义。

结 果

1.62例癫痫患者临床结局

62例癫痫患者经术中脑电图及手术结果证实，检出癫痫病灶86个，病灶类别：43例为单发病灶，19例为多发病灶。病灶位置：额叶17个、颞叶47个、顶叶16个、枕叶6个。术后经长程视频脑电图监测显示异常波发放消失或明显减少。

2.不同检查方法对癫痫阳性检出率比较(表1)

表1 不同检查方法对癫痫阳性检出率比较

术前18F-FDG PET/CT检查对癫痫的阳性检出率87.10%，术前MRI检查对癫痫的阳性检出率72.58%，而18F-FDG PET/CT联合MRI的阳性检出率98.39%，较前两者检查的阳性率明显高(P<0.05)。

3.不同检查方法对癫痫病灶类别诊断结果分析(表2、图1)

表2 不同检查方法对癫痫病灶类别诊断结果分析(n)

图1 不同检查方法对癫痫病灶类别诊断结果

62例癫痫患者经术后结果显示43例为单发病灶，19例为多发病灶，术前18F-FDG PET/CT检查对癫痫病灶类别(单发病灶)诊断的准确率较术前MRI检查的略高，差异无统计学意义(χ2=3.592，P=0.058>0.017)，但较18F-FDG PET/CT联合MRI的略低，差异无统计学意义(χ2=5.309，P=0.021>0.017)。

4.不同检查方法对癫痫病灶定位诊断结果分析(表3、4)

表3 不同检查方法对癫痫病灶定位诊断结果分析 (n)

62例癫痫患者经术后病理结果显示病灶位置额叶17个、颞叶47个、顶叶16个、枕叶6个。术前18F-FDG PET/CT检查对癫痫病灶定位诊断的符合率较术前MRI检查略高，差异无统计学意义(χ2=4.060，P=0.044>0.017)，较18F-FDG PET/CT联合MRI诊断明显低(χ2=15.676，P=0.000<0.017)。

图2 女，10岁。癫痫患者PET/CT检查阳性的图像。a、b、c) CT平扫图像，表现为左侧顶枕叶交界区见一不规则片状低密度影，病灶大小约1.9×1.6cm，CT值约5～13HU，边缘见斑点钙化灶，邻近脑皮质萎缩; d、e、f) PET(Rainbow伪彩)图像，表现为上述相应部位病灶FDG代谢减低，SUV最大值约3.4，平均值约3.1; g、h、i) PET与CT融合图像(伪彩)，PET/CT融合图像表现和上述描述一致(箭)。

5.癫痫患者18F-FDG PET/CT联合MRI检查显示脑代谢异常与手术疗效分析(表5)

表5 18F-FDG PET/CT联合MRI检查显示的脑代谢异常与手术疗效分析

62例癫痫患者，治疗后预后良好患者37例(37/62)，预后不良患者25例(25/62)。预后良好组18F-FDG PET/CT联合MRI检查显示的病灶分布与预后不良组的病灶分布比较差异有统计学意义(P<0.05)，而病灶位置两组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。

讨 论

手术被认为是根治癫痫的重要手段，文献指出癫痫病灶切除可明显提高患者的认知水平、精神状态、社会适应能力及生活质量[9]。术前准确评估和定位致癫痫灶是癫痫外科手术治疗成功的关键。脑电图检查因有操作简单、技术成熟、费用低及无创性等优势，为癫痫的诊断和致癫痫病灶的定位提供了重要的参考，但其检查受影响的因素较多，监测的时间较短，对癫痫定位诊断的准确性不高[10]。近来影像检查和核医学检查技术也逐步应用于癫痫患者辅助诊治中，MRI近年来广泛应用于癫痫的术前定位诊断，MRI对脑皮质发育不良、海马硬化等非正常脑组织所致癫痫的定位诊断有重要作用，但对颅内无明显病灶癫痫诊断的定位成功率不足25%[11]。张亚平等[12]研究提出PET对癫痫病灶定位的敏感性高于MRI和脑电图检查，对MRI阴性患者更需完善PET和脑电图检查，但单纯PET无法提供致痫灶精确解剖结构。Mei等[13]提出18F-FDGPET/CT对儿童癫痫有较高诊断价值；EL Ergün等[14]报道显示FDGPET/CT有助于区分癫痫患儿的致痫区及非致痫区，尤其是结节性硬化和多灶性皮质发育不良，对手术效果有一定评估作用。但目前对于18F-FDG PET/CT在癫痫病灶定位诊断中的应用价值并无明确定论。

图3 男，37岁。癫痫患者PET/CT检查阳性的图像。a、b、c) CT平扫图像，表现为左侧颞极皮质略显萎缩，邻近侧裂窝池稍增宽; d、e、f) PET(Rainbow伪彩)图像，表现为上述相应部位病灶FDG代谢减低，SUV最大值约5.2，平均值约4.2; g、h、i) PET与CT融合图像(伪彩)，PET/CT融合图像表现和上述描述一致(箭)。

本结果显示18F-FDG PET/CT联合MRI的阳性检出率98.39%，较术前18F-FDG PET/CT、术前MRI检查的87.10%、72.58%明显高，术前18F-FDG PET/CT对癫痫阳性检出率高于MRI，与此前张亚超等[15]报道基本相符，但本研究则初步提示18F-FDG PET/CT联合MRI可提高癫痫诊断的阳性检出率。郝谦谦等[16]研究显示PET-CT对癫痫病灶定位的灵敏度和准确性较脑电图明显高，证实PET-CT的代谢图形可帮助无病灶颞叶癫痫灶的定位，对手术适应证的选择和疗效的预测有一定指导意义。而本结果显示18F-FDG PET/CT联合MRI对癫痫病灶类别(单发病灶)诊断的准确率较MRI、18F-FDG PET/CT的明显高，与早前赵敏等[17]报道指出的18F-FDG PET/CT检查对致痫灶检查的敏感性较高，定位的准确性也高于MRI的表述大体符合。但不同的是本次明确了18F-FDG PET/CT联合MRI对癫痫病灶类别诊断的价值，证实了18F-FDG PET/CT联合MRI在癫痫患者致痫灶定位诊断中有较高价值。尽管MRI检查可清晰显示组织的解剖结构，但因癫痫发病是脑功能的异常，患者仅表现为功能异常而无器质性及结构性改变，或即便存在结构改变也是发生在功能改变之后，早前有学者认为癫痫患者海马神经元丢失>50% MRI才可观察到癫痫患者的形态学异常[18-19]。

癫痫发作时表现为神经元去极化和钠钾离子的转运，离子泵消耗能量的同时伴有血流动力学的变化，而18F-FDG PET/CT可从分子层面对癫痫病灶的解剖、代谢、功能、氧耗及神经受体等进行显像及定量分析[20]；此外PET/CT脑显像作为功能代谢显像，可从分子水平揭示致痫灶的代谢、氧耗、血流灌注及生化等，通过18F标记的FDG对致痫灶可进行清晰显像，继而获得大脑皮层下结构及神经核团的局部葡萄糖代谢率和全脑葡萄糖代谢率等，对癫痫患者术前癫痫病灶类别和定位诊断中发挥积极作用[21]。本结果还显示预后良好组18F-FDG PET/CT联合MRI检查显示的病灶分布与预后不良组病灶分布比较差异有统计学意义，说明18F-FDG PET/CT联合MRI对评估癫痫患者治疗疗效有较高价值。癫痫的发病机制多由病变所致大脑皮层与皮层下神经网络通讯出现功能性变化，导致癫痫患者皮层下结构出现血流或代谢异常，因而考虑癫痫患者18F-FDG PET/CT检查所显示的脑代谢异常可在一定程度上反映患者手术治疗疗效。但本结果还显示部分患者18F-FDG PET/CT检查表现为局限或散在的高代谢灶，而高代谢灶并非致痫灶，说明18F-FDG PET/CT检查可能为亚临床发作表现，同时可能存在发作期与发作间期的混合状况，因此不能仅依靠高代谢来明确癫痫致痫灶的定位，必要时可考虑为患者进行18F-FDG PET/CT联合MRI检查。

综上所述，18F-FDG PET/CT联合MRI检查在癫痫患者术前致痫灶定位、癫痫病灶类别的诊断中有较高价值，同时在癫痫患者手术治疗疗效评估中发挥重要作用。本研究同时存在一些不足，研究样本量小、对象来源较集中，未来可进一步展开研究。