SISCOM成像術(shù)在難治性癲癇致癇灶定位中的研究進(jìn)展

Development of Subtraction Ictal Single-Photon Em ission Com puted Tomography Coregistered to MRI in Locating the Epileptogenic Focus of Intractable Epilepsy

金超嶺，王猛，劉杰，顏玨

中日友好醫(yī)院 核醫(yī)學(xué)科，北京100029

SISCOM成像術(shù)在難治性癲癇致癇灶定位中的研究進(jìn)展

Development of Subtraction Ictal Single-Photon Em ission Com puted Tomography Coregistered to MRI in Locating the Epileptogenic Focus of Intractable Epilepsy

金超嶺，王猛，劉杰，顏玨

中日友好醫(yī)院 核醫(yī)學(xué)科，北京100029

0 前言

癲癇是一種以大腦神經(jīng)元異常放電引起的短暫中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能失常為特征的慢性腦部疾病。大多數(shù)癲癇患者服用抗癲癇藥物（Antiepileptic Drugs，AEDs）后發(fā)作能被控制，但仍有25％的患者長(zhǎng)期服用AEDs治療無(wú)效，稱為難治性癲癇[1]。對(duì)于AEDs治療無(wú)效的患者，外科手術(shù)能有效減低或徹底控制癲癇復(fù)發(fā)。在外科手術(shù)術(shù)前評(píng)估中，致癇灶的準(zhǔn)確定位具有重要意義。腦電圖（Electroencephalogram，EEG）是患者術(shù)前評(píng)估的基本檢查，在致癇灶的定位中一直處于主導(dǎo)地位。由于頭皮EEG電極和致癇灶之間存在頭皮、顱骨等組織致使信號(hào)衰減，限制了其敏感性，而且頭皮EEG探測(cè)致癇灶的敏感性取決于放點(diǎn)的深度、強(qiáng)弱、方向和持續(xù)時(shí)間，對(duì)腦深部或某些不敏感部位的致癇灶診斷困難；顱內(nèi)EEG檢查雖然可以提高檢出的敏感性，但卻是一種有創(chuàng)檢查方法。高分辨核磁共振（Magnetic Resonance Imaging，MRI）的出現(xiàn)使人們能在術(shù)前更好地識(shí)別患者解剖或病理上的異常，對(duì)MRI顯示有病灶的病人，手術(shù)成功率較高。MRI對(duì)海馬硬化具有較高的敏感性和特異性，但對(duì)局部皮質(zhì)發(fā)育異常、局部萎縮等敏感性差，同時(shí)約有20％～30％的顳葉癲癇和20％～40％的顳葉外癲癇MRI結(jié)果為陰性[2]。MRI對(duì)繼發(fā)性癲癇可提供有關(guān)腦組織結(jié)構(gòu)信息，但不能給出功能方面的信息，而癲癇病灶中功能組織的存在才是引發(fā)癲癇的真正原因。癲癇發(fā)作時(shí)，必然伴隨局部腦血流量、代謝等方面的改變，單光子計(jì)算機(jī)斷層顯像（Single-Photon Emission Computed Tomography，SPECT）可發(fā)現(xiàn)這些改變。但SPECT空間分辨率差，無(wú)法對(duì)致癇灶做出準(zhǔn)確的解剖定位。發(fā)作期SPECT減影與MRI融合成像術(shù)（Subtraction Ictal Single-Photon Emission Computed Tomography Coregistered to MRI，SISCOM）作為一種新興的神經(jīng)影像學(xué)方法，充分結(jié)合了SPECT功能顯像和MRI解剖定位的優(yōu)勢(shì)，在致癇灶的定位中具有重要價(jià)值。

1 SISCOM成像方法及影響因素

O`Brien等在1998年首先提出發(fā)作期SPECT減影與MRI融合成像術(shù)。SISCOM技術(shù)處理過(guò)程主要包括：SPECT發(fā)作期與發(fā)作間期影像配準(zhǔn)、密度歸一化、減影、SPECT減影圖像與MRI配準(zhǔn)融合[3]?；颊叱霈F(xiàn)腦電圖異?；蚺R床癥狀時(shí)即刻靜脈注射示蹤劑，注射示蹤劑后1 h內(nèi)采集圖像得到發(fā)作期影像；通過(guò)回顧視頻腦電圖（Video-EEG，VEEG），在癲癇停止發(fā)作至少24 h后靜脈注射示蹤劑得到發(fā)作間期影像[4]。

在臨床應(yīng)用過(guò)程中，發(fā)作期注射時(shí)間和癲癇興奮性傳導(dǎo)是影響SISCOM定位準(zhǔn)確性的重要因素[5]。發(fā)作期注射時(shí)間是指從患者出現(xiàn)腦電圖異?；蚺R床癥狀到示蹤劑完全注入靜脈內(nèi)的時(shí)間。示蹤劑從靜脈到達(dá)大腦首次峰值攝取的時(shí)間約30 s，一般認(rèn)為發(fā)作期注射時(shí)間控制在20 s內(nèi)即可。通常認(rèn)為癲癇發(fā)作后注射時(shí)間越早，發(fā)作期SPECT定位價(jià)值越高。若注射時(shí)間在癲癇發(fā)作后，由于癲癇興奮性傳導(dǎo)，引起腦部出現(xiàn)多發(fā)高灌注區(qū)，導(dǎo)致定位錯(cuò)誤或無(wú)法定位[6]；若注射時(shí)間在癲癇發(fā)作前，發(fā)作起始致癇灶周圍組織處于抑制狀態(tài)，可能表現(xiàn)為灌注不增加甚至低于發(fā)作間期影像[7]。另外，不同示蹤劑的選擇可能會(huì)影響SPECT顯像的注射時(shí)間。腦灌注顯像常規(guī)選用99Tcm-HMPAO或99Tcm-ECD，由于99Tcm-HMPAO體外穩(wěn)定性差，必須在患者處于癲癇發(fā)作期時(shí)進(jìn)行快速配置，發(fā)現(xiàn)有癲癇發(fā)作后配制HMPAO可能會(huì)造成注射時(shí)間延遲[4]。而99Tcm-ECD是一種相對(duì)穩(wěn)定的配體，可提前配置，可更快地完成發(fā)作期注射。Xavier Setoain等通過(guò)自動(dòng)注射系統(tǒng)可明顯縮短平均注射時(shí)間，提高SPECT定位準(zhǔn)確性[9]。Barba等通過(guò)戊四唑誘導(dǎo)癲癇發(fā)作，提高了發(fā)作期顯像的成功率，并具有較高的安全性[5]。SISCOM顯像高灌注的范圍也是影響定位準(zhǔn)確性的因素之一，對(duì)不同的灌注類型應(yīng)采用不同的閾值來(lái)提高致癇灶的檢出率[4]。

2 SISCOM在難治性癲癇術(shù)前定位中的價(jià)值

SPECT腦灌注顯像是常用的核醫(yī)學(xué)檢查技術(shù)之一，能提供腦功能改變的相關(guān)信息，可以無(wú)創(chuàng)探測(cè)到引起癲癇發(fā)作的腦區(qū)[10]。這種技術(shù)對(duì)難治性癲癇患者術(shù)前評(píng)估的臨床應(yīng)用價(jià)值，已得到許多臨床專家的認(rèn)可。SPECT影像在癲癇發(fā)作期呈高灌注，在發(fā)作間期呈低灌注。Newey等[4]根據(jù)Dupont[11]對(duì)癲癇灌注類型的分類進(jìn)一步總結(jié)，把高灌注類型分為三型：Ⅰ型為高灌注區(qū)最大最濃（Z值最大）且在手術(shù)切除灶內(nèi)；Ⅱ型為高灌注區(qū)呈雙葉狀，最亮的小葉在切除灶外，另一葉在切除灶內(nèi)；Ⅲ型為在手術(shù)切除灶外多發(fā)高灌注區(qū)。通過(guò)與術(shù)后MRI相比，Ⅰ型在Z值為1.5時(shí)檢出率最高，準(zhǔn)確定位率為92.7％；Ⅱ型在Z值為1.5時(shí)檢出率最高，準(zhǔn)確定位率為100％；Ⅲ型在Z值為1時(shí)檢出率最高，檢出率僅3.8％。SISCOM在Z值為1.5時(shí)，對(duì)致癇灶的靈敏度（84.8％）和特異性（93.8％）總和最大。約20％的部分性癲癇術(shù)后結(jié)果較差，需進(jìn)行二次手術(shù)，SISCOM局灶性高灌注區(qū)域與致癇灶的吻合率高達(dá)70％[12]。Perissinotti等[13]通過(guò)回顧性分析54例患者的臨床資料和視頻腦電圖，發(fā)現(xiàn)MRI定位準(zhǔn)確率僅39％，而SISCOM定位準(zhǔn)確率為67％。與顳葉癲癇相比，額葉癲癇手術(shù)治療后預(yù)后更差，可能與額葉癲癇同側(cè)及對(duì)側(cè)傳導(dǎo)迅速及額葉癲癇常常表現(xiàn)出大面積的靜息區(qū)域有關(guān)。MRI提示雙側(cè)額葉異常是癲癇手術(shù)治療的相對(duì)禁忌癥，準(zhǔn)確定位額葉的癲癇灶顯得尤為重要。SISCOM可顯示雙側(cè)額葉功能區(qū)域，為進(jìn)一步手術(shù)治療提供可能[14]。目前，顱內(nèi)電極被認(rèn)為是定位癲癇灶的金標(biāo)準(zhǔn)[11-13]，對(duì)于難以制定電極植入方案的病人，采用SISCOM指導(dǎo)電極植入成功率約為56％，與皮質(zhì)腦電圖（ECoG）的一致率為82％；對(duì)其他術(shù)前檢查不能確定的患者，84％的患者手術(shù)結(jié)果良好（Engel I-II），對(duì)MRI陰性的患者有70％手術(shù)結(jié)果良好[15]。

在外科可治療的難治性癲癇中，皮質(zhì)發(fā)育畸形（MCD）是引起難治性癲癇的常見(jiàn)疾病，與其他病理異常所致癲癇的外科手術(shù)相比，兒童或成人MCD的手術(shù)成功率更低[17-18]。外科治療失敗的主要原因是術(shù)前評(píng)估中致癇灶定位不準(zhǔn)確導(dǎo)致病灶切除不徹底。SISCOM對(duì)MRI陰性的MCD患者檢出率為71％，對(duì)頭皮腦電圖無(wú)法定位的MCD患者檢出率為80％[19]。局灶性皮質(zhì)發(fā)育不良（Focal Cortical Dysplasia，F(xiàn)CD）是MCD中最常見(jiàn)的類型，而MRI診斷FCD亞型困難，尤其是FCD I型。SISCOM可發(fā)現(xiàn)FCD輕微病灶，用SISCOM指導(dǎo)MRI讀片可發(fā)現(xiàn)更多的病灶亞型，兩種技術(shù)相結(jié)合對(duì)FCD的檢出率高達(dá)90％[20]。Wichert-Ana等回顧性分析17例多小腦回綜合征患者的術(shù)前評(píng)估結(jié)果，發(fā)現(xiàn)當(dāng)SISCOM高灌注區(qū)位于切除灶內(nèi)時(shí)，75％的患者發(fā)作完全控制；當(dāng)高灌注區(qū)不在切除灶內(nèi)時(shí)，100％的患者發(fā)作仍在繼續(xù)[21]。SISCOM對(duì)兒童結(jié)節(jié)性硬化癥也具有較高的敏感性，通常MRI或CT僅檢出多灶性結(jié)節(jié)，無(wú)法分辨出致癇灶，Aboian等[22]發(fā)現(xiàn)SISCOM高灌注區(qū)位于切除灶內(nèi)時(shí)，患者發(fā)作得到完全控制，不完全切除者術(shù)后仍有發(fā)作。

3 SISCOM的發(fā)展現(xiàn)狀

SISCOM作為一種非侵入性多模態(tài)檢查技術(shù)，在難治性癲癇的術(shù)前評(píng)估中具有顯著意義，是預(yù)測(cè)術(shù)后效果的可靠方法。但在發(fā)作期和發(fā)作間期SPECT影像配準(zhǔn)（S-S配準(zhǔn)）及密度標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程中，圖像融合的配準(zhǔn)程度直接影響致癇灶定位的準(zhǔn)確性。另外，由于非同機(jī)掃描，SPECT減影圖像與MRI融合（S-M融合）也存在一定誤差。FocusDET作為一種新的SISCOM分析工具，在圖像配準(zhǔn)和融合中表現(xiàn)了強(qiáng)大的精準(zhǔn)性。Martí Fuster等[3]運(yùn)用蒙特卡羅模擬評(píng)估FocusDET的精準(zhǔn)性，在S-S配準(zhǔn)中平均目標(biāo)配準(zhǔn)誤差（Target Registration Error，TRE）和平均病灶配準(zhǔn)誤差（Lesion Registration Error，LRE）均＜1 mm，小于 SPECT像素尺寸（3.32 mm）；在S-M融合中平均TRE和LRE均＜ 2 mm。SISCOM整體配準(zhǔn)誤差與S-M基本一致，各種重建算法下配準(zhǔn)誤差平均值＜ 1.2 mm[23]。

統(tǒng)計(jì)參數(shù)圖（Statistical Parametric Mapping，SPM）是國(guó)際公認(rèn)的腦功能分析方法，可以精確地與某個(gè)像素對(duì)應(yīng)的解剖學(xué)位置配對(duì)，可根據(jù)Talairach圖譜統(tǒng)計(jì)有意義點(diǎn)的坐標(biāo)和功能區(qū)域[24]。SISCOM灌注異常與否主要是依據(jù)灌注變化是否超過(guò)設(shè)定的閾值，并未考慮兩幅獨(dú)立圖像像素值的隨機(jī)誤差。Kazemi[25]等統(tǒng)計(jì)26名健康志愿者兩幅圖像像素值的隨機(jī)誤差，并應(yīng)用SPM修正SISCOM數(shù)據(jù)，提高了SISCOM對(duì)顳葉癲癇亞型的檢出率。

SISCOM圖像與計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)系統(tǒng)相結(jié)合，可準(zhǔn)確地將致癇灶整合到外科手術(shù)野。在手術(shù)過(guò)程中，外科醫(yī)生使用導(dǎo)航棒指向手術(shù)區(qū)域就能觀察到計(jì)算機(jī)屏幕上導(dǎo)航棒尖端與SISCOM異常區(qū)域的距離，便于準(zhǔn)確地植入顱內(nèi)電極或進(jìn)行病灶的完全切除[26]。

4 展望

SISCOM克服了傳統(tǒng)SPECT空間分辨率不足的缺點(diǎn)，提高了對(duì)難治性癲癇定位的靈敏度和特異性，同時(shí)也提供了一種有效的預(yù)測(cè)癲癇術(shù)后轉(zhuǎn)歸的方法。但由于SPECT時(shí)間分辨率差和難治性癲癇興奮的傳導(dǎo)，SISCOM對(duì)多灶性癲癇發(fā)作具有一定的局限性；由于SISCOM影像依賴于腦組織血流量的變化，在顳葉復(fù)雜局部性癲癇發(fā)作期，由于額葉皮質(zhì)的抑制作用，額葉可出現(xiàn)低灌注現(xiàn)象，對(duì)SISCOM的定位造成干擾。SISCOM與臨床癥狀學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)及其他放射影像學(xué)等術(shù)前評(píng)估手段相結(jié)合，對(duì)致癇灶的定位能提供更準(zhǔn)確的信息。在國(guó)內(nèi)，受發(fā)作期藥物注射的及時(shí)性以及放射性藥物的儲(chǔ)備時(shí)間等因素影響，使SISCOM在國(guó)內(nèi)推廣困難，但隨著人們對(duì)癲癇和SISCOM的認(rèn)識(shí)、各科室間協(xié)同工作的增加，該技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越廣泛。

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JIN Chao-ling, WANG Meng, LIU Jie, YAN Jue
Department of Nuclear Medicine, China-Japan Friendship Hospital, Beijing 100029, China

發(fā)作期單光子計(jì)算機(jī)斷層減影與核磁共振融合成像術(shù)（SISCOM成像術(shù)）是一種新興的神經(jīng)影像學(xué)檢查方法。SISCOM成像術(shù)作為一種多模態(tài)檢查，結(jié)合了結(jié)構(gòu)影像學(xué)和功能影像學(xué)的優(yōu)勢(shì)，在難治性癲癇致癇灶定位中表現(xiàn)出重要價(jià)值。本文主要對(duì)SISCOM在難治性癲癇致癇灶定位中的影響因素和臨床價(jià)值做一綜述。

發(fā)作期單光子計(jì)算機(jī)斷層減影與核磁共振融合成像術(shù)；難治性癲癇；致癇灶

Subtraction ictal single-photon em ission computed tomography coregistered to MRI（SISCOM）is a recently developed neuro-imaging method. As a multi-model imaging, SISCOM plays an important role in locating the epileptogenic focus of intractable epilepsy, which combines the advantages of anatom ical imaging and functional imaging. This review focuses on the clinical effectiveness and influence factors in locating the epileptogenic focus.

SISCOM；intractable epilepsy；epileptogenic focus

R742.1

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2015.11.018

1674-1633（2015）11-0059-03

2015-04-05

2015-05-04

顏玨，主任醫(yī)師。

通訊作者郵箱：yanjue3@163．com