統(tǒng)計參數(shù)圖用于18F-FDG PET定位局灶性腦皮層發(fā)育不良所致難治性癲癇致癇灶

魏 強，邊艷珠*，胡玉敬，田叢娜，吳大勇，康 林

(1.河北省人民醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科，2.病理科，河北 石家莊 050051)

局灶性腦皮質(zhì)發(fā)育不良(focal cortical dysplasia， FCD)是難治性癲癇常見病因之一，手術(shù)切除致癇灶是最為有效的治療方法[1-2]，術(shù)前致癇灶定位的準確性直接決定手術(shù)方案及預(yù)后[1]。常用的術(shù)前致癇灶定位方法包括視頻腦電圖、立體腦電圖、MRI及18F-FDG PET顯像等。傳統(tǒng)18F-FDG PET顯像診斷致癇灶多采用視覺分析法，受診斷醫(yī)師主觀因素影響較大。統(tǒng)計參數(shù)圖(statistical parametric mapping， SPM)是基于體素的腦功能分析方法，可用于腦電圖、腦部MRI和18F-FDG PET的圖像數(shù)據(jù)分析和疾病診斷[3-4]。本研究回顧性分析34例經(jīng)病理及術(shù)后隨訪證實為FCD的難治性癲癇患者的術(shù)前18F-FDG PET圖像，分別采用視覺分析法和SPM分析法對致癇灶進行定位診斷，并將結(jié)果與手術(shù)切除的41處致癇灶進行對照，比較兩種方法對病灶檢出率的差異，旨在評價SPM分析法用于定位FCD致癇灶的臨床應(yīng)用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2013年2月—2017年6月于我院就診的34例難治性癲癇患者(癲癇組)，均經(jīng)術(shù)后病理證實為FCD致癇性難治性癲癇，且隨訪6～18個月無癲癇再發(fā)作；其中男21例，女13例，年齡6～40歲，平均(23.0±7.9)歲；病程1～21年，平均(9.82±6.14)年；病史資料完整，術(shù)前停服抗癲癇藥物72 h后于發(fā)作間期行18F-FDG PET顯像。另選取2012年12月—2013年1月于我院接受18F-FDG PET健康體檢且結(jié)果正常的20名受檢者為對照組，男8名，女12名，年齡37～55歲，平均(41.3±3.7)歲，均為右利手。癲癇組及對照組受檢者結(jié)合既往史、臨床檢查和影像學(xué)檢查均已排除精神類疾病、腦血管疾病、癡呆及其他顱腦病變。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準，所有受檢者在接受18F-FDG PET檢查前均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用GE Discorvery Elite PET/CT成像系統(tǒng)，18F-FDG由江蘇江原安迪科公司提供，放化純度≥95%。囑受檢者空腹6 h以上，靜脈注射18F-FDG(3.7 MBq/kg體質(zhì)量)后于安靜狀態(tài)下平臥休息，40 min后行腦部PET掃描。首先行CT掃描以進行衰減校正，管電壓120 kV，管電流9 mA。采用固定計數(shù)法進行腦部PET采集，共采集2×108個有效放射性計數(shù)，以有序子集最大期望值法(ordered subset expectation maximization， OSEM)重建圖像，獲得腦部軸位、冠狀位及矢狀位PET圖像。

1.3 圖像分析

1.3.1 視覺分析法 采用AW 4.5后處理工作站，由2名核醫(yī)學(xué)科主治醫(yī)師以盲法判讀圖像，意見有分歧時經(jīng)協(xié)商達成一致。觀察18F-FDG PET圖像，連續(xù)2個以上層面中出現(xiàn)異常放射性稀疏區(qū)時，結(jié)合該區(qū)域左右兩側(cè)腦皮層代謝對比結(jié)果，判斷為致癇灶[5]。定側(cè)診斷致癇灶時，對所有可見致癇灶進行判讀，若多處異常低代謝區(qū)位于同側(cè)大腦半球，則判定該側(cè)為致癇灶陽性側(cè)；如異常低代謝區(qū)位于雙側(cè)大腦半球，則認定代謝減低范圍大的一側(cè)大腦半球為致癇灶陽性側(cè)；無法確定時為定側(cè)診斷陰性。

1.3.2 SPM分析法 在MATLAB Version 7.14 (Mathworks Inc，Sherborn，MA)平臺上，應(yīng)用SPM 8分析軟件，將18F-FDG PET圖像按蒙特利爾神經(jīng)病學(xué)研究所(Montreal Neurological Institute， MNI)的腦圖譜進行標準化處理，轉(zhuǎn)化為具有標準解剖空間的圖像，以10 mm×10 mm×10 mm的半高寬對標準化后的圖像進行平滑處理，以提高統(tǒng)計分析前圖像的SNR，并獲得目標分析圖像。以兩樣本t檢驗對每例癲癇患者的腦部18F-FDG PET圖像與對照組進行組間SPM統(tǒng)計分析，有效范圍閾值為50個像素，P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義[6]。采用Talariach坐標查詢軟件查詢差異有統(tǒng)計學(xué)意義像素點的空間坐標所對應(yīng)的功能腦區(qū)，并采用MRICro軟件將癲癇組腦內(nèi)代謝降低區(qū)疊加到MRI標準腦模板上予以顯示。同一患者多個異常低代謝區(qū)位于同一側(cè)大腦半球時，認定該側(cè)為陽性側(cè)；如多個低代謝區(qū)位于雙側(cè)大腦半球，則取低代謝區(qū)像素數(shù)多的一側(cè)為陽性側(cè)；無法確定時為定側(cè)診斷陰性。

1.4 手術(shù)及病理 術(shù)前對所有癲癇患者均行神經(jīng)心理評估及長程視頻腦電圖、MR及18F-FDG PET檢查。根據(jù)癲癇發(fā)作臨床癥狀、神經(jīng)電生理學(xué)及影像學(xué)結(jié)果綜合進行術(shù)前評估，上述3種檢查方法中，至少有2種對FCD致癇灶診斷一致，方可對致癇灶定側(cè)、定位并行手術(shù)，必要時術(shù)中結(jié)合使用皮層腦電監(jiān)測，以進一步確定致癇灶范圍并予以切除。參照2011年國際抗癲癇聯(lián)合會發(fā)表的分類標準[7]，對FCD致癇灶進行病理學(xué)診斷時，將其分為3型(I型、Ⅱ型、Ⅲ型)。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 20.0統(tǒng)計分析軟件。計量資料以±s表示。以手術(shù)和病理結(jié)果為金標準，視覺分析法與SPM分析法對致癇灶檢出率的比較采用χ2檢驗或Fisher精確概率法(n<40或期望值<5)。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

經(jīng)術(shù)后病理及隨訪證實，34例癲癇患者中，共41個致癇灶，位于額葉9個、頂葉2個、枕葉1個、顳葉26個，顳頂枕交界區(qū)3個。病理學(xué)分型：I型16個(16/41，39.02%)，Ⅱ型3個(3/41，7.32%)，Ⅲ型22個(22/41，53.66%)。

與手術(shù)病理結(jié)果對照，視覺分析法檢出FCD致癇灶29個(29/41，70.73%)，SPM分析法檢出32個(32/41，78.05%)，兩種方法檢出率差異無統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=0.576，P=0.448，表1，圖1～3)。視覺分析法正確定側(cè)診斷23例(23/34，67.65%)，SPM分析法正確定側(cè)診斷31例(31/34，91.18%)，兩種方法定側(cè)診斷的正確率差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.033，表2)。

表1 視覺分析法及SPM分析法對FCD致癇灶診斷結(jié)果(個)

表2 視覺分析法及SPM分析法對FCD難治性癲癇患者致癇灶定側(cè)診斷結(jié)果(例)

3 討論

現(xiàn)國際上對FCD的診斷廣泛采用2004年P(guān)almini等[8]提出的二分類法，或2011年國際抗癲癇聯(lián)合會確定的FCD新分類標準[7]。FCD與癲癇的發(fā)病密切相關(guān)，盡早外科切除致癇灶是治療此類癲癇的有效方法。致癇灶在發(fā)作間期往往表現(xiàn)為不同程度的異常葡萄糖低代謝，可通過腦18F-FDG PET顯像進行術(shù)前致癇灶定位[9-10]。18F-FDG PET顯像是有效、準確術(shù)前定位致癇灶的檢查方法之一，有研究[11-12]認為其對于腦MR檢查陰性的致癇灶的定位價值更高。對傳統(tǒng)18F-FDG PET顯像的診斷多采用視覺分析法，受診斷醫(yī)師主觀因素影響大，可重復(fù)性較差[9]。SPM分析法是基于體素的定量化腦功能分析方法，其數(shù)據(jù)分析處理過程受人為因素影響較小，具有較高的客觀性和可重復(fù)性。研究[13-16]表明，采用SPM法定位癲癇灶靈敏度為66%～89%，特異度為100%，據(jù)此進行定側(cè)手術(shù)，90%患者預(yù)后良好。本研究中，視覺分析法和SPM分析法對34例患者的41個FCD致癇灶檢出率差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.448)，提示SPM分析法與視覺分析法的診斷效能相當(dāng)。

圖1 患者女，26歲，間斷性抽搐發(fā)作3年 SPM法(A)及18F-FDG PET視覺分析法(B)均檢出左顳葉外側(cè)皮層致癇灶(箭)，在皮層腦電監(jiān)測下行左側(cè)顳葉病灶切除(病理FCD Ⅲ型)，術(shù)后隨訪6個月無癲癇再發(fā)作 圖2 患者男，15歲，發(fā)作性抽搐2年 SPM法檢出右側(cè)額葉致癇灶(A，箭)，18F-FDG PET視覺分析法未檢出致癇灶(B，箭)，結(jié)合視頻腦電結(jié)果行右側(cè)額葉病灶切除(病理FCD Ⅰ型)，術(shù)后隨訪1年無癲癇再發(fā)作 圖3 患者男，20歲，癲癇抽搐10余年 SPM分析法(A)及18F-FDG PET視覺分析法(B)均檢出右顳葉外側(cè)致癇灶(箭)，行右側(cè)顳葉部分切除(病理FCD Ⅰ型)，術(shù)后隨訪18個月無癲癇再發(fā)作

對癲癇患者手術(shù)前需進行多種檢查，以證實致癇灶的存在及其確切位置，如術(shù)前能正確定側(cè)病灶，即使不能提供致癇灶的具體位置信息，仍將有助于外科醫(yī)師結(jié)合其他檢查方法進一步明確診斷，對指導(dǎo)術(shù)前或術(shù)中確定電極埋放位置具有重要意義[17]。本研究對于34例難治性癲癇患者的FCD致癇灶行定側(cè)診斷，SPM分析法的定側(cè)診斷正確率高于視覺分析法(P=0.033)，即其定側(cè)診斷效能優(yōu)于視覺分析法。癲癇樣放電是由致癇灶通過神經(jīng)通路向周圍腦區(qū)傳播的動態(tài)過程，可導(dǎo)致相關(guān)腦網(wǎng)絡(luò)通路不同程度的代謝減低，這些腦區(qū)微弱的代謝減低可能更易被SPM分析法通過對每個像素點的逐一對比而檢出，故其定側(cè)診斷正確率較高。但本研究樣本量有限，相關(guān)具體機制有待進一步研究和驗證。

本研究中對照組受試者年齡分布與癲癇組患者存在較大差異，而正常人群腦皮質(zhì)代謝水平隨年齡增長逐漸下降[18]，可能會影響研究結(jié)果。臨床FCD所致癲癇往往于青少年人群中發(fā)病，而建立兒童或青少年的健康志愿者對照組數(shù)據(jù)庫不符合醫(yī)學(xué)研究倫理。為避免或減少癲癇組與對照組年齡差異可能導(dǎo)致的整體腦代謝水平被高估，本研究在行腦部PET掃描時選取了固定計數(shù)法而非固定時間法，且采取雙側(cè)大腦半球?qū)φ盏姆椒?，以盡量減少年齡的影響。

總之，視覺分析法和SPM分析法用于FCD難治性癲癇患者術(shù)前18F-FDG顯像診斷致癇灶均具有較高檢出率，特別是SPM分析法用于FCD致癇性癲癇患者術(shù)前定側(cè)診斷時，較視覺分析法正確率更高，提示SPM分析法更易發(fā)現(xiàn)各腦區(qū)細微代謝異常，可為術(shù)前評估FCD致癇性癲癇患者致癇灶及指導(dǎo)臨床醫(yī)師結(jié)合其他檢查方法進一步精確定位提供更多幫助。