氫質子磁共振波譜成像結合PET/MRI對癲癇的診斷價值分析

李 健，潘為領，趙曉陽，宋冬梅

(1.中國人民解放軍第960醫院醫學影像科，山東 淄博 255300；2.中國人民解放軍第960醫院放射科，山東 淄博 255300；3.中國人民解放軍第960醫院磁共振室，山東 淄博 255300)

癲癇是臨床常見神經系統疾病，具有極高潛在性危險，屬于慢性腦部疾病。腦神經異常放電引發的腦神經失常為癲癇主要特征，反復發作、短暫性為主要特點[1]。據流行病學調查數據顯示，在全球范圍內約有7 000萬癲癇患者，且多發于兒童期；其中只有70%左右患者可通過抗癲癇藥物使癥狀得到有效緩解，但仍有部分患者無法得到有效改善，需采取神經外科手術進行干預，以達到減輕發作或消除目的[2-3]。文獻指出，定位功能異常并引發癲癇發作的腦組織是外科手術成功的關鍵，因此選擇合理的診斷方式對病灶定位及預后改善具有重要意義。隨神經影像學及計算機技術的快速發展，影像學已成為臨床重要檢查手段[4-5]。文獻指出，氫質子磁共振波譜成像(hydrogen proton magnetic resonance spectroscopy imaging，1H-MRS)憑借高譜線分辨率對氫質子進行成像分析，從而反映腦組織代謝情況。而正電子發射斷層掃描/計算機斷層成像(positron emission tomography/computed tomography，PET/MRI)憑借新型PET追蹤劑與多模態MR成像迅速發展在癲癇、癡呆及神經腫瘤等診斷中得到廣泛應用，為癲癇病灶定位及手術切除邊界的劃分提供更加精準的平臺與視角[6-7]。本研究通過氫質子磁共振波譜成像、PET/MRI對癲癇患者進行診斷，對其診斷價值進行分析。

1 資 料 與 方 法

1.1一般資料 選取2019年7月—2020年7月在我院收治的癲癇患者74例為癲癇組；其中男性43例，女性31例；年齡19～63歲，平均(41.00±18.70)歲；平均體重指數(body mass index，BMI)26.15±3.03；平均膳食鈣攝入量(379.96±11.82)mg/d；左顳或左顳患者為主患者39例，右顳或右顳為主患者35例；同期選取健康體檢者70例為對照組，男性40例，女性30例；年齡20～61歲，平均(40.50±17.42)歲；平均BMI 25.93±3.33；平均膳食鈣攝入量(382.31±10.39)mg/d；。2組一般資料比較差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。

納入標準：①符合《中國基因性全面性癲癇臨床診治實踐指南》中癲癇診斷標準[8]；②頭部影像檢查無異常結構且神經系統無陽性體征；③自愿在癲癇發作期間接受PET/MRI檢查；④自愿參與本研究，患者及家屬簽署知情同意書，并經倫理委員會批準。排除標準：①病歷資料不全者；②合并其他神經系統疾病者；③患有幽閉恐懼癥者；④妊娠或哺乳期婦女；⑤因糖尿病或其他疾病導致血糖控制不佳(檢查當日空腹血糖水平>11 mmol/L)；⑥有明確遺傳性疾病；⑦合并精神障礙、先天畸形者；⑧因軟化灶等結構性病變所致癲癇。

1.2方法1H-MRS檢查：設置掃描參數TR：1 900 ms，TE：130 ms，單體素波譜感興趣區15×15×15(單位為mm)，翻轉角度90 °激勵次數為1次，共采集128次，帶寬1 200 Hz。體素長軸平行于海馬長軸位置，預掃描進行局部手動勻場，勻場達到FWHM<10 Hz，成像15 min。對患者患側與健側海馬N-乙酰天門冬氨酸(N-acetyl-aspartate，NAA)、肌酸類(creatine，Cr)、膽堿類化合物(Choline compounds，Cho)進行對比。

PET/MRI融合檢查：采用3T PET/MRI掃描儀進行顯象，于掃描前注射18F-FDG放射性示蹤劑，檢查前控制空腹血糖<11 mmol/L并常規禁食4～6 h，按照4.7 mCi劑量靜脈注射18F-FDG，注射后于安靜環境下臥床休息30～50 min后進行圖像采集，開始PET和MRI同步掃描。①PET掃描參數：1個床位，掃描范圍包括全腦，以3D模式進行采集，掃描時間為15 min。FOV：25 cm×25 cm，矩陣344×344，迭代次數8，子集數21，半高寬4 mm，重建類型Gaussian，MRAC衰減校正，通過MR u-map進行衰減，掃描選擇List mode模式進行圖像重建。②在PET采集同時同機進行。Sag 3D TIWI MPRAGE設置參數FOV：25 cm×25 cm，TR:1 900 ms，TE：2.53 ms，矩陣256×256，層厚1 mm，層間距0 mm。Ax T2WI參數設為FOV：220 mm×220 mm，TR：4 000 ms，TE：102 ms，NEX為2，矩陣320×320，層厚5 mm，層距1.5 mm；3D Flair TR：5 000 ms，TE：395 ms，矩陣256×256 ，層厚1 mm，層間距0 mm，對海馬區進行垂直海馬長軸冠狀面T2 FLAIR序列掃描。將PET/MRI圖像傳至Syngovia工作站，利用MR Oncology軟件進行圖像融合。

1.3診斷效能 由我院3名核醫學科或放射科醫生，對單一1H-MRS、PET/MRI融合成像、1H-MRS結合PET/MRI融合成像3種成像技術診斷效能進行分析、判讀。a為真陽性，b為假陽性，c為假陰性，d為真陰性；敏感度=a/(a+c)×100%；特異度=d/(d+b)×100%；準確性=(a+d)/總例數×100%。

1.4統計學方法 應用SPSS 20.0統計軟件分析數據。計量資料比較采用獨立樣本t檢驗和SNK-q檢驗；計數資料比較采用χ2檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1典型病例影像學成像比較 PET/MRI融合成像可見顯示左側顳葉皮層代謝減低，以顳葉內側為主；T2WI Flair呈高信號，T1WI局部灰白質信號前清晰。1H-MRS左側成像為患側海馬NAA/Cr、NAA/Cho、NAA/(Cr+Cho)值顯著低于健側比值。見圖1。

圖1 PET/MRI、1H-MRS影像學成像比較

2.21H-MRS檢查海馬代謝物比值比較 與健側相比，患側海馬NAA/Cr、NAA/Cho、NAA/(Cr+Cho)比值明顯下降，差異有統計學意義(P<0.05)，見表1。

表1 1H-MRS檢查海馬代謝物比值比較

2.3不同檢查方式病灶檢出及定位符合情況比較 3種檢查方式病灶檢出率及定位符合率差異有統計學意義(P<0.05)。相比1H-MRS檢查和PET/MRI融合病灶檢出率、陽性病灶定位符合率比較差異無統計學意義(P>0.05)；相比1H-MRS、PET/MRI融合，聯合檢查出率、陽性病灶定位符合率較高，差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 不同檢查方式病灶檢出及定位符合情況比較

2.4診斷價值評估 以SEEG及手術病理方法為“金標準”，1H-MRS、PET/MRI融合、聯合檢查敏感度分別為44.59%、55.41%、94.59%，特異度分別為54.05%、59.45%、78.29%，準確度分別為49.32%、57.43%、95.39%；AUC分別為0.764、0.788、0.812。其中聯合檢查特異度、AUC最高。見表3、圖2。

表3 3種檢測手段敏感度、特異度及準確度比較

圖2 1H-MRS、PET/MRI融合對癲癇診斷效能ROC曲線圖

3 討 論

癲癇作為常見慢性神經系統疾病，受神經細胞活動性受損導致疾病反復發作，對患者生活質量及身體健康造成嚴重影響[9]。文獻指出，腦神經元異常放電造成中樞神經系統功能異常為主要特征，以海馬硬化為主要表現，但因患者自身條件不同，癥狀體現存在一定差異[10]。研究指出，海馬硬化作為進行性病變，可能參與癲癇發作后神經細胞壞死、變性等過程，因此及早發現及診治海馬硬化對改善患者預后具有重要意義[11]。

文獻指出，腦電圖、MRI等檢查手段雖能在患者發病時有效診斷，但其檢出效果欠佳[12]。本研究中，以1H-MRS對癲癇患者進行檢查，其病灶檢出率及定位符合率較高，診斷效能良好。文獻指出，1H-MRS作為新型無創檢查手段，主要在神經生物學上對局部腦組織重要代謝物濃度進行檢測[13]。資料顯示，NAA、Cr作為1H-MRS主要波峰，NAA廣泛分布于神經元胞體及突觸內，是其活性及密度的重要標志。研究證實，NAA含量呈現異常變化可反映神經元細胞機能丟失或受損；Cr反映能量代謝狀態變化情況[14-15]。靳先念[16]在研究中指出，對癲癇患者給予1H-MRS檢查發現其患側海馬NAA比值顯著低于健側；同時1H-MRS檢查檢出率及準確率明顯高于MRI檢查，由此證實1H-MRS檢查在癲癇海馬硬化診斷中優勢更加突出。本研究結果顯示，NAA、Cr、Cho比值與海馬硬化存在相關聯系，可對腦組織代謝情況作出反映，提高定位病灶準確度，其臨床應用價值較高。

MRI、PET作為臨床常用檢查手段，雖為癲癇外科的規范化治療提供有力支持，但均存在各種優缺點。文獻指出，在結構性病灶診斷中MRI具有明顯優勢，反之對無結構異?；颊咴\斷較為困難；而PET葡萄糖代謝功能成像可發現病灶，但受分辨率影響，其解剖結構顯示效果欠佳[17-18]。本研究中，以PET/MRI融合成像對癲癇患者進行檢查，其病灶檢出及定位符合率較高。具有良好的診斷價值。報道指出，將PET/MRI進行融合，可更加靈敏準確的發現微小病灶，并將多模態腦功能成像與精準解剖成像結合，在神經系統疾病中發揮重要作用[19]。另研究指出，PET/MRI融合成像可對致病灶進行代謝、耗氧、血流灌注及神經受體等方面進行定量及顯像分析[20]。本研究結果顯示，PET/MRI 融合成像檢查可1H-MRS檢查陰性、雙重病理、發作癥狀及結構影像表現不一患者進行準確評估，具有較高的臨床應用價值。但許尚文[21]研究中指出，PET、MRI成像異機掃描融合，時間及掃描位置會存在一定偏差，導致融合出現誤差。而一體化PET/MRI融合，可在結構、功能及分子影像信息上實現時間、空間的最佳配準，可有效減少因配準誤差導致的運動偽影。

文獻指出，PET/MRI融合成像臨床應用研究較少，其效能有待進一步考究。同時研究中指出，單一檢查存在一定局限性，易造成假陰性診斷[22]。本研究中以PET/MRI融合成像為基礎聯合1H-MRS對癲癇患者進行診斷，其病灶檢出率、定位符合率及診斷效能顯著提示。報道指出，1H-MRS、PET/MRI融合檢查對癲癇患者的定位診斷具有良好的應用價值，將1H-MRS、PET/MRI融合檢查進行合理的聯合應用，對提高病灶檢出及定位符合率具有重要意義[9]。本研究結果顯示，1H-MRS結合PET/MRI融合對癲癇患者進行檢查，其檢出率、定位符合率及診斷效能顯著高于單一檢查手段，由此證實聯合檢查在癲癇中具有極高的診斷價值。

綜上所述，通過1H-MRS結合PET/MRI對癲癇患者進行診斷，能夠提高癲癇的準確度、具有良好診斷效能。1H-MRS結合PET/MRI對診斷癲癇具有重要意義，在臨床診斷中具有一定參考價值。