3.0T MRI在兒童癲癇疾病的臨床應用價值

摘要：目的" 探討GE 3.0T SIGNA Architect多模態MRI技術在兒童癲癇疾病中的臨床應用價值。方法" 回顧性分析廣西壯族自治區婦幼保健院2021年6月～2024年4月臨床診斷癲癇疾病0～12歲的MRI檢查患者110例，男58例，女52例，年齡6.15±0.66歲。根據不同的檢查設備將患者分為兩組：A組（Philips 1.5T Achieva，n=55）采用矢位T2WI，軸位T1WI、T2WI、T2 FLAIR及DWI序列觀察灰白質結構、腦回腦溝發育、顳葉海馬結構大小體積及顱腦信號等；B組（GE 3.0T SIGNA Architect，n=55）采用軸位全腦BRAVO T1等體素薄層掃描序列，軸位CUBE T2 FLAIR等體素薄層掃描序列，軸T2WI掃描雙側海馬，矢位T2WI，軸位MUSE DWI、ASL、DTI序列及MRS單體素或多體素，觀察灰白質結構、腦回腦溝發育、顳葉海馬結構大小體積及顱腦信號、ASL灌注情況、DTI神經纖維素及FA值增減、MRS代謝產物譜線增減等。結果" A組海馬硬化/縮小5例（9.1%），皮層發育不良6例（10.9%），自身免疫性腦炎6例（10.9%），巨腦回畸形3例（5.5%）； B組海馬硬化/縮小15例（27.3%），皮層發育不良16例（29.1%），自身免疫性腦炎14例（25.5%），巨腦回畸形10例（18.2%），ASL異常灌注23例（41.8%），波普代謝異常9例（16.4%）；擴散張量成像異常減少5例（9.1%）；A組和B組頭顱癲癇在海馬硬化/縮小、皮層發育不良、自身免疫性腦炎、巨腦回畸形、ASL灌注、MRS、DTI的診斷差異均有統計學意義（Plt;0.05）。結論" 3.0T多模態MRI掃描技術對癲癇患者顱腦形態及功能具有更全面和精確的影像評價。

關鍵詞：癲癇；磁共振成像；皮層發育不良；海馬；波譜成像；內源性動脈自選標記；擴散張量

Clinical application value of 3.0T MRI in pediatric epilepsy

CHEN Huiyan， LIANG Sha， WANG Yingfei， MA Hui， HUANG Huachi， HUANG Weibao

Department of Radiology， Guangxi Zhuang Autonomous region Maternal and Child Health Hospital， Nanning 530000， China

Abstract： Objective To investigate the clinical application value of GE 3.0T SIGNA Architect multimodal MRI technology in children with epilepsy. Methods A retrospective analysis was performed on 110 MRI patients aged from 0 to 12 years old who were clinically diagnosed with epilepsy in Maternal and Child Health Hospital of Guangxi Zhuang Autonomous Region from June 2021 to April 2024， including 58 males and 52 females， aged at 6.15±0.66 years old. Patients were divided into two groups according to different examination of inspection equipment. Group A （Philips 1.5T Achieva， n=55） underwent sagittal T2WI， axial T1WI， T2WI， T2 FLAIR， and DWI sequences， focusing on gray matter structure， gyral sulci development， temporal hippocampus structure and volume， and craniocerebral signals. Group B （GE 3.0T SIGNA Architect， n=55） underwent a more comprehensive set of scans including axial whole-brain BRAVO T1， axial CUBE T2 FLAIR， axial T2WI bilateral hippocampus， sagittal T2WI， axial MUSE DWI， ASL， DTI sequences， and MRS monomer or polyvoxel scanning. Gray matter structure， gyri sulci development， temporal hippocampus structure size and volume， craniocerebral signal， ASL perfusion， DTI nerve cellulose and FA value increase and decrease， MRS Metabolites spectrum line increase and decrease were observed. Results In group A， 5 cases of hippocampal sclerosis/shrinkage （9.1%）， 6 cases of cortical dysplasia （10.9%）， 6 cases of autoimmune encephalitis （10.9%）， 3 cases of giant gyrus malformation （5.5%）; In group B， 15 cases of hippocampal sclerosis/shrinkage （27.3%）， 16 cases of cortical dysplasia （29.1%）， 14 cases of autoimmune encephalitis （25.5%）， 10 cases of macrogyrus malformation （18.2%）， 23 cases of abnormal ASL perfusion （41.8%）， and 9 cases of abnormal bopp metabolism （16.4%）. Diffusion tensor imaging abnormalities decreased by 5 cases （9.1%）.The diagnostic differences of hippocampal sclerosis/shrinkage in cephalic epilepsy， cortical dysplasia， autoimmune encephalitis， giant gyri malformation， ASL perfusion， MRS， DTI between group A and group B were statistically significant （Plt;0.05）. Conclusion 3.0T multimodal MRI scanning technique has a more comprehensive and accurate image evaluation of brain morphology and function in patients with epilepsy.

Keywords： epilepsy; magnetic resonance imaging; cortical dysplasia; hippocampus; spectral imaging; endogenous arterial self selection markers; diffusion tensor

癲癇是兒童常見的神經系統疾病，導致癲癇的原因包括先天的皮層發育不良、灰質異位、腦裂畸形等，也有后天的腦卒中、外傷及腫瘤導致的腦結構異常等［1-3］，兒童癲癇以局灶性皮質發育不良為常見原因［4］。海馬硬化占13%～40%，對于藥物難治性癲癇或繼發性癲癇則需通過手術治療［5， 6］，而3.0T高分辨率多模態多序列磁共振3D等體素薄層成像不僅可顯示大腦形態細微結構，還可以進行物質代謝、灌注、纖維束等功能成像，通過多參數多模態多功能磁共振成像技術，可分辨常規頭顱序列無法檢測或疑似局灶性病變的影像［7］，為臨床提供更合理有效的癲癇手術前病灶定位及預后判斷和術后評估。以往臨床診斷頭顱癲癇病主要采用腦電圖、CT、常規MRI掃描技術等容易造成誤診或漏診［8］，隨著磁共振技術飛速發展，高清高分辨超薄層等體素3D掃描技術及多種腦功能成像在臨床應用日益廣泛，如快速等體素顱腦T1（BRAVO T1）序列，等體素各向同性液體衰減反轉恢復（CUBE FLAIR）T2脂肪抑制序列，MUSE DWI、內源性示蹤劑動脈自旋標記（ASL）、磁共振波普成像（MRS）、磁共振彌散張量成像（DTI）等，均可提高腦部疾病的診斷［9， 10］。目前研究用MRS或3D T2 FLAIR序列在顳葉病變導致癲癇較多，但在兒童癲癇磁共振成像研究較少，如高清等體素BRAVO T1、DTI、靜息態腦功能成像，有學者提出BRAVO T1和DTI兒童失神癲癇形態學改變［11］，而對于自身免疫性腦炎、海馬縮小硬化等病癥未有研究說明；有研究發現致癇灶于發作期ASL多呈高灌注［12］，但對于發作間歇期未有明確數據。本研究探討3.0T MRI高分辨率多參數多序列多功能成像技術對兒童癲癇各類疾病的診斷效能，以期進一步提高兒童癲癇各類疾病做明確影像診斷分析，為臨床提供有力的影像依據，有效減少漏診誤診。

1" 資料與方法

1.1" 一般資料

回顧性分析在廣西壯族自治區婦幼保健院2021年6月～2023年12月接受檢查的頭顱癲癇患兒，根據不同設備檢查癲癇將患者分為A組：Philips 1.5T Achieva（n=55）、B組：GE 3.0T SIGNA Architect（n=55）。A組男29例，女26例，年齡6.12±0.68歲，B組男29例，女26例，年齡6.17±0.65歲。納入標準：腦電圖發現有明確的發作起源；無腦腫瘤、卒中、脫髓鞘及腦手術等病史；無長期接受藥物治療病史。排除標準：圖像偽影較重，無法進行影像診斷圖；無蛛網膜囊腫、腫瘤等所致的繼發性癲癇。本研究獲得廣西壯族自治區婦幼保健院倫理委員會審核批準（審批號：[2020-01]52號），所有患者對本研究知情并簽署知情同意書。

1.2" 研究方法

1.5T和3.0T掃描序列參數設置（表1～2）。矢位T2WI序列：層厚6 mm，層間距1 mm，軸位T1WI、T2WI、T2 FLAIR及DWI序列的層厚均為6 mm，層間距均為1.2 mm；軸位T2 FLAIR序列采用脂肪抑制技術，其翻轉時間為2000 m；軸位DWI b值為800 s/mm2。

軸位BRAVO T1序列采用等體素薄層掃描，層厚為1 mm，無間距掃描，翻轉時間為450 ms，翻轉角為12°；軸位CUBE T2 FLAIR序列采用等體素薄層掃描，層厚為1.2 mm，無間距掃描，采用脂肪抑制技術，其翻轉時間為1768 ms；軸T2WI序列層厚為2 mm層間距為0.3 mm，掃描區域為雙側海馬，其矢位T2WI層厚為5 mm層間距為1 mm，MUSE DWI多次激勵平面回波序列層厚為5 mm層間距為1 mm，b值為800 s/mm2；ASL序列層厚為4 mm，無間距掃描，延遲掃描時間為1525 ms和2525 ms；DTI序列層厚為5 mm，無間距掃描，b值為1000 s/mm2，總采集15個方向；多體素采集框大于單體素，主要由病灶的范圍決定。

1.3" 后處理

通過GE的后處理工作站 AW4.7版本Readyveiw軟件進行后處理。

1.3.1" 灌注重建及融合重建" "選中ASL序列進行圖像后處理灌注分析及選中ASL圖像與BRAVO T1序列或CUBE T2 FLAIR圖像腦結構圖像進行融合分析觀察各腦葉的灌注情況。

1.3.2" 纖維素神經重建" "選中軸位BRAVO T1序列及DTI序列進行纖維素神經成像，對病變區FA定量值測定和對側鏡像FA定量值測定及進行全腦神經纖維成像或對病變區域勾畫采集神經纖維成像

1.3.3" CUBE T2 FLAIR重建海馬并進行波普掃描分析" "對CUBE T2 FLAIR 脂肪抑制序列進行海馬冠矢軸重建，并以此做單體素（TE=35）MRS定位，避開空氣、骨骼、腦積液等，多體素點分辨波譜技術（PROBE CSI TE=144），以海馬為中心掃描，在ROI周邊預置飽和帶及波普分析軟件進行MRS分析，自動識別計算代謝物N-乙酰天門冬氨酸（NAA） 、膽堿 （Cho） 、肌酸（Cr） 峰值、波峰下面積及NAA/（Cho+Cr），NAA/（Cho+Cr）lt;0.67為異常［10］。

1.4" 統計學分析

采用SPSS27.0軟件對數據進行分析，計數資料以n（%）表示，組間比較采用卡方檢驗，以Plt;0.05為差異有統計學意義。

2" 結果

A組T1WI、T2WI及T2 FLAIR脂肪抑制序列發現海馬硬化5例；T1WI、T2WI序列發現皮層發育不良6例；T1WI、T2WI、T2 FLAIR脂肪抑制及DWI序列發現自身免疫性腦炎6例；T1WI、T2WI及DWI序列發現巨腦回畸形3例；T1WI、T2WI、T2 FLAIR脂肪抑制及DWI序列MRI影像未見明顯異常35例。1.5T MRI未進行ASL、MRS及DTI等功能性檢查。B組使用1.5T MRI35例未見明顯異常中的11例疑似海馬硬化縮小，3例疑似灰白質異位，使用3.0T MRI檢查發現10例為海馬縮小，2例為灰白質異位。BRAVO T1及CUBE T2 FLAIR脂肪抑制序列發現海馬硬化15例；BRAVO T1序列發現皮層發育不良16例；CUBE T2 FLAIR脂肪抑制及MUSE DWI序列發現自身免疫性腦炎14例；BRAVO T1及T2 WI序列發現巨腦回畸形10例；ASL異常低灌19例，ASL異常高灌4例；MRS海馬代謝異常減低9例；DTI左側神經纖維束異常減少5例。3.0T各序列影像疾病圖（圖1）。

A組與B組在海馬硬化/縮小、皮層發育不良、自身免疫性腦炎、巨腦回畸形、ASL灌注、MRS、DTI的診斷差異均有統計學意義（Plt;0.05，表3）。

3" 討論

本研究對55例患者進行了3.0T磁共振檢查，其中包括使用1.5T磁共振檢查疑似海馬硬化/縮小或灰白質異位的情況。結果顯示，在3.0T磁共振上能夠明確診斷。此外，1.5T和3.0T在兒童癲癇各類疾病診斷的差異有統計學意義（Plt;0.05）。形態學及功能學均能夠檢測出不同性質的疾病。

在形態學方面，CUBE序列采用超長回波鏈和變換角技術，具有高空間分辨率，能清晰顯示微小的異常變化，如海馬硬化體積縮小等早期病變，且圖像可多方位、重建觀察［13］，有研究表明，CUBE T2 FLAIR序列與2D T2 FLAIR序列前者更具優勢［14， 15］，1.5T疑似海馬硬化縮小，在3.0T MRI的CUBE T2 FLAIR序列進一步檢查得到確診。BRAVO T1采用超短回波和小翻轉角技術，可以有效減少血管搏動偽影［16］，展示大腦細節解剖結構，該序列具有良好的三維空間分辨率，可任意方位旋轉重建觀察病變組織，避免遺漏病灶［17， 18］，但因層厚薄，故信噪比相對降低。本研究中，1.5T影像顯示未見異常但仍需進一步癲癇查因，在3.0T MRI的BRAVO T1序列進一步檢查均得到確診。

在功能學方面，ASL可顯示異常灌注區域、MRS異常代謝以及DTI早期神經纖維束異常。在伴有BRAVO T1及CUBE T2 FLAIR序列異常信號改變時，ASL灌注顯示不同時期發作的癲癇患者，腦血流量會隨之增加或減小［19， 20］，ASL技術通過利用頸動脈內的水分子做標記和組織進行交換定量反映組織的灌注情況，這種示蹤技術不需要注射外源性對比劑，故可重復性高［21］，適用于兒童癲癇灶的血流分析，可量化腦血流量［22］，避免對比劑對人體的潛在危害。根據研究表明Storti聯合ASL灌注成像技術和腦源成像技術，可對病灶進行精確評估，減少腦功能區的手術創傷［23］。腦MRS對活體組織器官某個區域的能量代謝、生化改變及特定化合物進行定量分析，目前在顳葉癲癇中的應用研究也比較成熟，在致癲灶定位具有一定優勢［24］，波譜能無創性分析腦組織細胞代謝信息，發現神經元的缺失和膠質增生，直接反映神經細胞的代謝變化從而間接證實病灶內組織病理學改變。既往研究表明，因線粒體腦肌病導致癲癇在多體素MRS出現乳酸峰［25］，TLE患者癲癇及繼發全面性癲癇患者灶側NAA/Cr、NAA/ （Cho+Cr）峰值低于對側及正常健康者［26］。DTI是目前唯一病理狀態下反映組織內水分子運動狀態和人體組織內觀察微結構進行活體研究的功能性檢查［27］，其特征與言語的流暢度呈負相關［28］。有研究表明TLE患者大腦多區出現FA值較正常側降低，可能是患者長期多次的異常放電，導致正常纖維束破壞［29］。通過各向異性分數值、平均擴散系數值等進行分析，評估病變早期神經受損情況，病程長短與白質纖維束受損程度相關。根據多種腦功能對癲癇患者的實驗表明，ASL、MRS及DTI均能夠輔助診斷癲癇、準確定位致癲灶，并判斷腦功能區及纖維受損情況，為臨床診療提供更為準確證據，行早期干預、提升預后效果。雖然ASL、MRS及DTI對頭顱癲癇疾病功能檢出均有不同優勢，但目前還是有一定不足之處，如受到標記后延遲時間及患者體位影響較明顯，且掃描時間較長［30］。MRS用于腦部疾病已成熟，但因海馬解剖結構較小，需采用的掃描體素也減少，故其化學位移偏差較大，信噪比較低［31］，對技師掃描要求高。DTI作為新型技術仍有缺點，有研究證明它在評估腦膠質瘤預后效果和術后生存時間存在異議，可能跟FA值反映瘤腫的微觀組織結構信息還不完全成熟［32-34］。

綜上，與傳統的2D序列相比，高清薄層3D序列在顯示腦部結構形態方面具有明顯優勢，能夠更清晰地展現患者腦部微觀結構和變化，并且可以進行多角度重建處理，得到更全面、準確的腦部結構圖像，為醫生提供更豐富的診斷信息。在利用高清薄層3D序列進行腦部疾病診斷時，ASL和MRS技術它們通過檢測血流灌注情況和代謝產物變化來反映患兒神經元損傷或興奮狀態，幫助醫生判斷疾病嚴重程度和范圍。此外，DTI探索腦神經網絡的結構和空間分布， 幫助醫生了解神經纖維走向及連接方式， 為診斷治療提供更精確信息。因此，3.0T MRI技術在評估癲癇患兒顱腦形態學和功能學方面具有更全面、更精確的影像表現，多序列、多參數、多功能聯合成像技術可成為應用于癲癇領域的新方法。然而，本研究還存在樣本量不足的局限，后期將通過前瞻性擴大樣本量并優化掃描技術參數組合以提升癲癇疾病的影像診斷水平。

參考文獻：

［1］" " 王一婷， 閆夢楠， 擺玉財， 等. SyMRI定量技術在海馬硬化型顳葉內側癲癇中的應用［J］. 中國醫學影像學雜志， 2023， 31（11）： 1127-32， 1144.

［2］" "Moshé SL， Perucca E， Ryvlin P， et al. Epilepsy： new advances［J］. Lancet， 2015， 385（9971）： 884-98.

［3］" " 李" 娟， 姚寶珍. 癲癇共患注意缺陷多動障礙發病機制與治療的研究進展［J］. 山東醫藥， 2023， 63（3）： 96-100.

［4］" " 俱京濤， 陳" 楠. 磁共振FLAIR序列表現陰性的局灶性皮質發育不良病灶檢測的研究進展［J］. 磁共振成像， 2022， 13（7）： 164-6， 170.

［5］" " Yao K， Duan ZJ， Zhou J， et al. Surgical histopathologic findings of 232 Chinese children cases with drug-resistant seizures［J］. Brain Behav， 2020， 10（4）： e01565.

［6］" " 張" 波， 張抒揚， 許婷婷， 等. 氯巴占治療難治性癲癇專家共識（2022）［J］. 協和醫學雜志， 2022， 13（5）： 768-82.

［7］" " 魏朝行， 王繼源， 田廣悅， 等. 脊髓磁共振成像技術：方法與應用［J］. 生理學報， 2021， 73（3）： 369-88.

［8］" " 孫也婷， 陳桃林， 何" 度， 等. 基于精神影像和人工智能的抑郁癥客觀生物學標志物研究進展［J］. 生物化學與生物物理進展， 2019， 46（9）： 879-99.

［9］" " 李" 欣， 邵劍波， 寧" 剛， 等. 兒科磁共振成像機遇和挑戰： 中國十年來發展成果及展望［J］. 磁共振成像， 2022， 13（10）： 5-17.

［10］" 李" 剛， 羅" 娜， 歐陽佳裕. 復合靈敏度編碼高分辨率擴散加權成像與常規擴散加權成像在頭顱檢查中的價值比較［J］. 影像技術， 2022， 34（4）： 25-8， 34.

［11］" 張家仁， 江" 林， 馬文敏， 等. 腦結構和功能MR成像研究兒童失神癲癇進展［J］. 中國醫學影像技術， 2023， 39（9）： 1411-5.

［12］" 陳詩琪， 肖雅雯， 張照濤， 等. 發作間期致癇灶呈3D偽連續式動脈自旋標記高灌注： 140例報告［J］. 中國醫學影像技術， 2023， 39（6）： 940-2.

［13］" 寧殿秀， 郎志謹， 唐樂梅， 等. 顳葉癲癇的磁共振CUBE成像技術臨床應用價值［J］. 臨床放射學雜志， 2017， 36（11）： 1562-5.

［14］" 張月青， 丁金立， 龔" 濤， 等. 基于壓縮感知3D-FLAIR序列與常規2D-FLAIR序列在腦白質病變成像中的對比研究［J］. 磁共振成像， 2022， 13（4）： 100-2， 119.

［15］" 李" 林， 史建國， 董春華， 等. 3D高分辨MRI在局灶性皮質發育不良Ⅱ型患兒中的應用［J］. 中國醫學影像技術， 2018， 34（11）： 1641-4.

［16］" 殷慧康， 耿承軍， 葉黛西， 等. MR三維顱腦容積成像增強掃描序列在靜脈竇血栓中的應用［J］. 醫學影像學雜志， 2021， 31（4）： 550-5.

［17］" 毛銘陽， 蘇" 童， 馮國棟， 等. 磁共振腦容積成像對頸靜脈球瘤腦膜侵犯的診斷價值［J］. 臨床放射學雜志， 2022， 41（4）： 612-7.

［18］" 宣璐璐， 耿承軍， 夏云寶， 等. MR三維顱腦容積成像增強掃描診斷內聽道區病變［J］. 中國介入影像與治療學， 2020， 17（3）： 177-80.

［19］" 郝科技， 王" 茜， 李" 原， 等. 癲癇不同時期腦血流灌注顯像動態觀察在致癇灶定位診斷中的應用［J］. 中國醫學影像學雜志， 2021， 29（2）： 126-30.

［20］" 孟方方， 王" 鑫， 關牧娟， 等. 術前MRI 3D CUBE薄層掃描及ASL掃描對兒童局灶性皮質發育不良Ⅱ型的診斷價值［J］. 中華實用診斷與治療雜志， 2023， 37（10）： 1052-7.

［21］" 楊永貴， 陳" 芳， 吳秀芬， 等. 3.0 T磁共振腦部快速動脈自旋標記成像的可行性研究［J］. 磁共振成像， 2023， 14（1）： 116-23.

［22］" 周建國， 符大勇， 盧明聰， 等. T2*加權血管成像聯合三維動脈自旋標記在單側頸內動脈慢性閉塞后腦灌注狀態評估中的應用［J］. 分子影像學雜志， 2022， 45（3）： 313-6.

［23］" Storti SF， Boscolo Galazzo I， Del Felice A， et al. Combining ESI， ASL and PET for quantitative assessment of drug-resistant focal epilepsy［J］. NeuroImage， 2014， 102 Pt 1： 49-59.

［24］" 陸靖靖， 陳自謙. 難治性內側顳葉癲癇的分子影像學及相關分子遺傳學研究進展［J］. 中國CT和MRI雜志， 2017， 15（10）： 150-2.

［25］" 肖" 靖， 江" 利. 以癲癇發作為主要臨床表現的線粒體腦肌病患者的臨床及MRI特點分析［J］. 分子影像學雜志， 2018， 41（2）： 157-60.

［26］" 朱" 凱， 曾立紅， 趙香蓮， 等. 無形態學改變的兒童顳葉癲癇3.0 T磁共振2D-CSI ～1H-MRS應用［J］. 磁共振成像， 2020， 11（12）： 1097-103.

［27］" 單春輝， 暴云鋒， 柳" 溪， 等. 磁共振擴散張量成像技術在顳葉局灶性皮質發育不良中的應用研究［J］. 磁共振成像， 2018， 9（8）： 589-94.

［28］" 張歸玲， 李詩卉， 李" 葭， 等. RSNA2019中樞影像學［J］. 放射學實踐， 2020， 35（3）： 303-24.

［29］" 楊文蕊， 陳" 兵. 擴散MRI技術在顳葉癲癇中的應用進展［J］. 磁共振成像， 2024， 15（1）： 184-8.

［30］" 周建國， 盧明聰， 孟" 云， 等. 單側大腦中動脈M1段閉塞后腦動脈硬化與側支循環建立相關性研究［J］." 臨床放射學雜志， 2021， 40（2）： 212-6.

［31］" Kanagasabai K， Palaniyappan L， Théberge J. Precision of metabolite-selective MRS measurements of glutamate， GABA and glutathione： a review of human brain studies［J］. NMR Biomed， 2024， 37（3）： e5071.

［32］" 張" 馳， 高" 陽. 磁共振擴散成像在腦膠質瘤分級及IDH基因型預測的研究進展［J］. 磁共振成像， 2023， 14（7）： 149-54.

［33］" 高璐月， 李元昊， 李" 麗， 等. 多參數彌散磁共振成像評估膠質瘤IDH1基因型及腫瘤增殖活性［J］. 放射學實踐， 2023， 38（1）： 39-46.

［34］" 朱曉云， 沈龍山， 鄒文濤. 擴散張量成像獨特神經顯像優勢在臨床中的應用價值與進展［J］. 分子影像學雜志， 2023， 46（6）： 1143-8.

（編輯：熊一凡）