MR FLAIR與1H-MRS對顳葉癲癇致癇灶定側的價值

付麗媛，梁永剛，王曉陽，陳佳敏，李丹菲，肖慧，許尚文，陳自謙

聯勤保障部隊第900醫院 放射診斷科，福建 福州 350025

引言

癲癇是一種難治性中樞神經系統疾病，在全球有超過5000萬癲癇患者，在我國有超過900萬患者。在這些患者中，約70%為顳葉癲癇（Temporal Lobe Epilepsy，TLE），大多數為藥物難治性癲癇[1]。手術切除癲癇灶能夠使一半以上的患者癲癇發作得到更好的控制或治愈，可以顯著改善患者的預后，但是如何科學、準確、合理的定位TLE致癇灶是手術成功與否的關鍵。目前，有多種技術用于TLE致癇灶定側定位診斷[2‐5]。磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）由于其多參數成像、組織分辨率高、無電離輻射等優點成為TLE患者術前致癇灶定側常用的檢查方法之一，它不僅能夠顯示結構變化，同時其磁共振波譜成像可以從生化代謝方面做出病變診斷[6]。液體衰減反轉恢復序列（Fluid Attenuated Inversion Recovery，FLAIR）能基本滿足診斷需要，是一個應用于海馬硬化診斷的傳統序列[7‐8]。如果要提高診斷效能就需要使用其他方法進行彌補。MR波譜成像技術（Magnetic Resonance Spectroscopy，1H‐MRS）是目前唯一無創活體顯示組織代謝的影像學檢查方法，能早期從分子水平反映癲癇灶細胞生化和代謝狀態的改變。因此，本研究主要采用MRI FLAIR及1H‐MRS對TLE致癇灶進行定側，評價它們在TLE患者致癇灶定側中的效能與應用價值。

1 材料與方法

1.1 研究對象

選取2017年12月至2020年6月經我院癲癇中心確診的難治性顳葉癲癇且接受手術治療患者20例，其中男10例，女10例；年齡16～51歲，平均年齡（33.05±10.16）歲；病程3～40年，平均病程12.25年。所有患者臨床資料完整，術前均進行常規MRI平掃及1H‐MRS掃描，所有患者無其他系統疾病且能耐受MR檢查。納入標準：① 患者臨床資料完整且確診為難治性顳葉癲癇的患者；② 患者及家屬同意并能配合完成檢查；③ 術后隨訪療效顯著，且均有病理結果證實。排除標準：① 非藥物難治性顳葉癲癇；② 患者不能耐受MRI檢查；③ 繼發性癲癇；④ 有嚴重的神經內、外科及精神類疾病；⑤ 有嚴重的其他系統疾病。

同時，選取正常健康志愿者19例為正常對照組，其中男9例，女10例，年齡20～52歲，平均年齡（34.79±11.03）歲，均行MRI平掃及1H‐MRS檢查。所有被試者均對檢查知情同意，且經醫院倫理委員會批準。

1.2 檢查方法

（1）MRI平掃：采用西門子Trio 3.0 T MR，12通道顱腦相控陣線圈。所有受試者均行常規頭顱軸位T1WI、T2WI、FLAIR序列，以排除受試者患有腦梗塞、腦萎縮、腦腫瘤等其他腦部疾病。海馬掃描采用平行與垂直于海馬長軸的斜軸與斜冠狀位FLAIR序列，FLAIR序列參數為：TR=8000 ms，TE=90 ms，TI=2000 ms，層厚=2 mm，層間距=0.2 mm。

（2）1H‐MRS掃描：首先進行全腦矢狀面三維磁化準備快速梯度回波（3D Magnetization Prepared Rapid gradient Echo imaging，MP‐RAGE）T1加權成像掃描，序列參數：TR=1900 ms，TE=2.5 ms，FOV=240 mm×240 mm，層厚=1.0 mm，層間距=0，掃描層數176層，翻轉角=9°，矩陣=256×256。掃描完畢后以海馬為目標，重建出軸位及斜冠狀位，用于1H‐MRS掃描定位。感興趣區應包含雙側海馬，視野一般設定為感興趣區的2倍，添加預飽和帶，掃描前手動勻場，待半高寬≤25 Hz進行1H‐MRS掃描。MRS采用多體素3D化學位移成像技術，掃描參數為TR=1700 ms，TE=30 ms，激勵采集次數為3次，接收帶寬1200 Hz/Pixel，體素大小約8 mm×8 mm×8 mm。

1.3 圖像處理及數據分析

（1）FLAIR圖像分析：由兩位主治以上影像科醫師在工作站分析平行與垂直于海馬長軸的斜軸與斜冠狀位FLAIR圖像，主要觀察雙側海馬大小、形態、信號等，如果發現海馬信號比對側增高，海馬體積比對側縮小、海馬頭部淺溝消失、側腦室顳角比對側增大等異常改變中的兩條及兩條以上異常改變，則判定為患側[9]。

（2）1H‐MRS處理與分析：將掃描得到的數據發送到工作站后采用MRS專用后處理軟件對其進行規范化后處理，以谷氨酸（Glutamate，Glu）和肌酸（Creatine，Cr）為研究目標，測量所有被試的雙側海馬Glu/Cr比值，繪制受試者工作特性曲線（Receiver Operating Characteristic Curve，ROC）得出診斷臨界值，將Glu/Cr值較大且高于臨界值的一側定義為患側，雙側Glu/Cr比值均低于臨界值則為陰性患者[10‐11]。

1.4 統計學分析

采用SPSS 21.0軟件進行統計學分析，以病理結果為參考，分別計算出FLAIR、MRS、FLAIR聯合MRS對TLE致癇灶定側定位的敏感性、特異性、準確性及診斷效能。

2 結果

2.1 FLAIR圖像信號特征及診斷效能

19名正常對照組常規MRI及FLAIR表現為雙側海馬信號均勻一致，結構完整，大小均一致，未見明顯的萎縮，在FLAIR序列上雙側海馬信號均未見明顯增高。20例患者均進行了手術治療，術后臨床癥狀明顯緩解或者消失，術后病理顯示海馬硬化伴膠質增生，神經元細胞有不同程度的變性、減少或缺失。本組患者中有17例患者MRI FLAIR表現為海馬體積較對側縮小、信號增高、海馬頭部淺溝消失、側腦室顳角較對側擴大等異常改變中的兩條及兩條以上異常改變，可準確進行定側定位，另有3例患者FLAIR圖像上未見明顯異常，采用其他技術定側后，術后最終病理均為海馬硬化。FLAIR序列定側診斷的靈敏度、特異度、準確度分別為85%、94.7%、89.7%。對其診斷效能行ROC曲線評價，曲線下面積為0.899。

2.2 MRS診斷效能

通過ROC曲線所獲得的MRS Glu/Cr的臨界值為2.12，將Glu/Cr比值高于2.12認為其為患側，20例TLE患者中，15例患者定側結果與病理診斷符合，5例患者出現兩側海馬Glu/Cr比值均小于2.12，經其他技術定側后手術，術后支持海馬硬化。MRS Glu/Cr定側診斷的靈敏度、特異度、準確度分別為75%、94.7%、84.6%。對其診斷效能行ROC曲線評價，曲線下面積為0.871。

2.3 FLAIR聯合MRS診斷效能

將FLAIR與MRS聯合對TLE患者致癇灶進行綜合定位，以兩者中任意一個為陽性則定義為陽性，當兩種方法定側結果相反時以FLAIR為準。20例患者中，19例患者定側結果與病理診斷相符合（圖1），有1例患者FLAIR及MRS均為陰性，經過其他技術定側后手術，術后支持海馬硬化。兩者聯合定側診斷靈敏度、特異度、準確度分別為95%、94.7%、94.87%。對其診斷效能行ROC曲線評價，曲線下面積為0.949（表1，圖2）。

表1 FLAIR、MRS及兩者聯合診斷效能評價

圖1 左側顳葉癲癇患者MRS、FLAIR及病理圖像

圖2 FLAIR、MRS及兩者聯合診斷ROC曲線

3 討論

癲癇是一種常見的神經系統疾病，它具有反復發作，高致殘率和治愈困難的特點，且需要終生服藥，給患者及其家人帶來沉重的經濟負擔和身心痛苦[12‐15]。大多數癲癇可以通過藥物控制，但仍有約1/3的患者藥物治療無效，對于此部分患者，如若通過影像學技術精準定位，早期手術可顯著改善患者預后[1]。MRI是TLE患者致癇灶定側的常用方法之一，MRI不但可以提供結構變化的依據，同時其功能成像能對其生化代謝進行測量，從而為定側提供依據。

FLAIR序列是目前應用較多的用于TLE患者致癇灶定側的方法之一，該序列具有信噪比高、掃描時間合理、病人可耐受及圖像質量好的優點，可以顯示患者海馬體積、結構、信號等特征性的改變[16]。該序列抑制了表現為高信號的腦脊液信號,而其他腦組織仍保持T2WI的特點，這樣就增加了病灶與背景的對比度，更有利于發現病灶[17]。本組20名患者中，17例患者存在海馬體積較對側不同程度縮小、側腦室顳角較對側擴大、信號增高、結構改變等特征，且術后得到了證實。另外3例經病理證實為海馬硬化，但在FLAIR序列上沒有明顯變化，這是因為肉眼觀察有所限制所導致的。研究結果表明，FLAIR序列有較好地診斷效能，基本滿足診斷需要，如果要提高診斷的準確度就需要提高圖像分辨率或者使用其他方法進行彌補。

MRS也被越來越多的應用于TLE患者致癇灶定側。在過去的研究中，主要代謝物為N‐乙酰天門冬氨酸、Cr和膽堿，通過測定其含量或者比值，從而為致癇灶的定側定位診斷提供有價值的信息[18]。除了以上常用代謝產物，其他一些代謝物目前也慢慢成為研究的熱點，比如Glu。Glu是一種興奮性神經遞質，它在大腦中的代謝轉化主要依靠星形膠質細胞，海馬硬化后，星形膠質細胞增殖，增殖細胞不能發揮正常的細胞功能，它表達谷氨酸合成酶和谷氨酸脫氫酶的活性顯著降低，這導致細胞外Glu的清除率顯著降低，從而導致Glu聚集。有研究發現，癲癇患者的Glu含量是正常人水平的5倍[19‐21]。MRS可對Glu的濃度進行檢測，從而用于TLE患者致癇灶的定側研究。本研究20例患者中，有15例患者一側海馬Glu峰升高，術后病理證實為海馬硬化。5例Glu陰性患者術后病理證實均為海馬硬化，誤診的原因可能與MRS后處理時感興趣區的選擇有關，從而造成假陰性。將FLAIR與MRS兩者聯合進行診斷，有助于提高其診斷靈敏度、準確度及診斷效能。這說明MR成像技術單一使用，是有其局限性的，在這種情況下，聯合兩種成像技術對顳葉癲癇致癇灶進行綜合定側定位，可充分發揮各種影像技術的優越性，實現優勢互補[22‐24]。

本研究的局限性在于：① 樣本量較小，可能會對結果造成偏倚，在后續研究中需要加大樣本量；② 1H‐MRS檢查容易受到多種因素的影響，可能會對結果也有影響，需要在檢查中做好質控。