張思雨，張樂，孫洪贊

癲癇是一種中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能混亂導(dǎo)致的疾病，由于神經(jīng)細(xì)胞活動(dòng)性被破壞，而使病情反復(fù)發(fā)作。在全世界范圍內(nèi)有1%～2%的人口遭受著癲癇的困擾。盡管目前多數(shù)癲癇患者的癲癇發(fā)作經(jīng)藥物治療可得到控制，但有一部分患者對(duì)抗癲癇藥物治療反應(yīng)差，癲癇發(fā)作難以控制，稱為藥物難治性癲癇。藥物難治性癲癇影響著約1/3的癲癇患者，這些患者可以通過神經(jīng)外科手術(shù)來(lái)消除或減輕癲癇發(fā)作并改善生活質(zhì)量[1]。對(duì)于這些患者，影像學(xué)的目的是定位功能異常并引發(fā)癲癇發(fā)作的腦組織，作為手術(shù)切除的目標(biāo)。近年來(lái)，由于計(jì)算機(jī)科學(xué)及神經(jīng)影像學(xué)的快速發(fā)展，將MRI的高空間分辨率與正電子發(fā)射斷層掃描(positron emission computed tomography，PET)的代謝敏感性相結(jié)合的PET/MRI應(yīng)運(yùn)而生[2]，并且已經(jīng)應(yīng)用到一些關(guān)于癲癇的臨床研究中。本文將闡述PET/MRI在癲癇的診斷及手術(shù)治療中所起到的作用。

1 PET/MRI技術(shù)

新型PET示蹤劑、多模態(tài)MR成像的快速發(fā)展以及先進(jìn)的工作流程使PET/MRI在神經(jīng)腫瘤、癲癇、癡呆和腦血管疾病的診斷上有明顯的提高[3]。PET使用放射性示蹤劑來(lái)識(shí)別病理性代謝反應(yīng)和神經(jīng)炎癥的發(fā)展進(jìn)程。目前，最常用到示蹤劑類型是脫氧葡萄糖(f luorodeoxyglucose，F(xiàn)DG)，利用從中獲取的葡萄糖代謝率及標(biāo)準(zhǔn)化攝取值(standardized intake value，SUV)等參數(shù)可以對(duì)癲癇做出診斷[4]。PET/MR影像融合技術(shù)將FDG-PET影像與MR影像進(jìn)行異機(jī)融合，融合圖像中同時(shí)顯示出代謝信息和解剖結(jié)構(gòu)信息。兩者結(jié)合后能夠克服PET圖像相對(duì)低空間分辨率的局限性，并且在探測(cè)病灶方面比單獨(dú)使用PET的敏感性更高[5]。

近年來(lái)，PET/MR一體機(jī)作為一種新興的高端影像融合設(shè)備，已經(jīng)應(yīng)用到一些關(guān)于癲癇的臨床研究之中。PET/MR一體機(jī)是一種將PET的代謝高靈敏性和特異性與MRI的高空間分辨率和時(shí)間分辨率相結(jié)合的成像方式，在許多神經(jīng)和精神疾病的診斷中明顯優(yōu)于單一的PET或MR檢查。PET/MR一體機(jī)遠(yuǎn)非PET機(jī)與MR機(jī)的簡(jiǎn)單拼湊，因此一體機(jī)PET/MR成像絕不是PET與MR圖像后處理后的簡(jiǎn)單疊加。與單獨(dú)PET和MR相比，PET/MR一體機(jī)有如下優(yōu)勢(shì)：(1)實(shí)時(shí)圖像采集。(2)精準(zhǔn)的解剖圖像與功能圖像的容積配準(zhǔn)。(3)不同模態(tài)功能圖像感興趣區(qū)的勾畫及亞區(qū)的分割[6-7]。此外，由于腦電信號(hào)的快速波動(dòng)需要在多個(gè)水平上進(jìn)行監(jiān)測(cè)，PET/MR一體機(jī)可以實(shí)現(xiàn)多模態(tài)功能成像采集，如擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion-weighted imaging，DWI)、功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging，fMRI)、磁共振波譜(magnetic resonance spectroscopy，MRS)等，所以同步PET/MR非常適合復(fù)雜的腦功能研究。在PET/MR檢查中，PET掃描與MRI的信號(hào)采集同步進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)了兩種圖像中信息真正意義上的同步。這不僅節(jié)省了患者的檢查時(shí)間，而且還避免了二次掃描中的重新定位，提高了解剖結(jié)構(gòu)和癲癇病灶定位的準(zhǔn)確性。因此，PET/MR一體機(jī)多模態(tài)功能成像為研究腦功能疾病，如癲癇灶的定位、癲癇手術(shù)切除邊界的精準(zhǔn)劃分及預(yù)測(cè)手術(shù)結(jié)局等提供了全新的平臺(tái)與視角[3]。

2 PET/MRI在癲癇診斷中的作用

目前癲癇診斷治療的一大難點(diǎn)為藥物難治性癲癇，這類癲癇患者常需要手術(shù)治療來(lái)消除或減少癲癇發(fā)作，因此需要精準(zhǔn)的定位診斷，影像診斷學(xué)在評(píng)估藥物難治性癲癇患者中起著至關(guān)重要的作用。PET/MRI對(duì)于藥物難治性癲癇致癇灶的檢出更敏感。Lee等[8]做了相關(guān)總結(jié)，他們發(fā)現(xiàn)[18F]FDG-PET與MR融合顯像增加了癲癇灶的診斷率。Fernández等[9]研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于15例在MRI上顯示為正常的藥物難治性癲癇患者，12例可以在PET/MR檢查中發(fā)現(xiàn)代謝減低的區(qū)域，其中9例與腦電圖(electroencephalogram，EEG)中顯示的癲癇發(fā)作區(qū)域相一致?？梢钥闯?，PET/MR一體機(jī)對(duì)癲癇病灶的敏感性要明顯高于MRI。Shinad等[10]研究的29例藥物難治性癲癇患者，PET/MR圖像新發(fā)現(xiàn)了4個(gè)病例中5處病灶，而在單獨(dú)的MRI和PET圖像上未發(fā)現(xiàn)。證明了PET/MR一體機(jī)在大腦結(jié)構(gòu)和功能病變上比單一MRI和PET的檢測(cè)率更高。

藥物難治性癲癇主要包括顳葉癲癇(temporal lobe epilepsy，TLE)、局灶性皮質(zhì)發(fā)育不良(focal cortical dysplasia，F(xiàn)CD)、結(jié)節(jié)性硬化綜合癥等。有關(guān)PET/MRI應(yīng)用于顳葉癲癇和局灶性皮質(zhì)發(fā)育不良診斷的研究較多，以下將分別進(jìn)行闡述。

2.1 顳葉癲癇

顳葉癲癇是最常見的藥物難治性癲癇類型，目前PET/MRI在此類癲癇診斷中的應(yīng)用最多。通常，MRI是癲癇患者術(shù)前進(jìn)行致癇灶定位的首選方法，但約有20%的TLE患者的MRI結(jié)果為陰性或MRI與EEG結(jié)果不一致。因此，顳葉癲癇患者的腦功能異常需要更多其他的無(wú)創(chuàng)成像技術(shù)評(píng)估，如腦磁圖(magnetoencephalography，MEG)、PET和單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)化斷層顯像(single photon emission computerized tomography，SPECT)等。發(fā)作間期[18F]FDG-PET圖像上致癇灶為低代謝，為TEL術(shù)前評(píng)估提供了靈敏且特異的定位信息，現(xiàn)在作為TLE的一項(xiàng)常規(guī)檢查手段[8，11]。研究證明，對(duì)于顳葉癲癇病灶的定位，PET的敏感性要高于MRI，并且PET/MRI可以提高PET對(duì)致癇灶的檢出率。Theodore等[12]對(duì)46例EEG檢查無(wú)效的部分性發(fā)作的癲癇患者進(jìn)行FDG-PET研究，結(jié)果表明，在26例患者中單側(cè)顳葉葡萄糖代謝率減低，表明PET可以提供有價(jià)值的數(shù)據(jù)對(duì)那些EEG檢查無(wú)效的癲癇病灶進(jìn)行定位，使患者免于進(jìn)行顱內(nèi)的侵襲性EEG檢查。在這項(xiàng)研究中，研究者還發(fā)現(xiàn)在對(duì)癲癇病灶定位方面，F(xiàn)DG-PET的敏感性要高于MRI。此外，Maczewska等[13]的研究也證實(shí)了這一觀點(diǎn)，該項(xiàng)研究在發(fā)作期間對(duì)41例TLE患者分別進(jìn)行兩種檢查后發(fā)現(xiàn)，利用FDG-PET/CT檢查可在34例患者的內(nèi)側(cè)顳葉發(fā)現(xiàn)葡萄糖代謝率降低的病灶，而在MRI圖像上只有18例患者發(fā)現(xiàn)了病灶。桑林等[14]研究的30例行手術(shù)切除致癇灶的藥物難治性癲癇患者，其中10例為顳葉癲癇，PET/CT結(jié)果與頭皮視頻腦電圖(scalp video-electroencephalogram，SEEG)定位致癇灶的一致率為37%，PET/MR融合顯像結(jié)果與SEEG定位致癇灶的一致率為83%，二者的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)，證明與PET/CT相比，PET/MRI能顯著提高PET對(duì)于致癇灶的定位價(jià)值。

2.2 局灶性皮質(zhì)發(fā)育不良

FCD是藥物難治性癲癇外科治療中發(fā)現(xiàn)的最常見的皮質(zhì)發(fā)育畸形。按病理分為輕度的FCDⅠ型和重度的FCDⅡ型。MRI和功能神經(jīng)影像檢查通?？梢园l(fā)現(xiàn)FCDⅡ型的患者，但FCDⅠ型的MRI結(jié)果通常為陰性，沒有準(zhǔn)確的病灶定位和完全切除病灶所需的邊界給手術(shù)治療帶來(lái)了極大困難[15]。PET/MRI對(duì)于輕度FCD的敏感性明顯高于單獨(dú)的MRI和PET。Paldino等[16]研究證明FDG-PET可以提高M(jìn)RI輕微的皮質(zhì)發(fā)育不良的檢出率，甚至可以定位MRI陰性的顳葉及新皮層的癲癇發(fā)作起源。Salamon等[17]對(duì)45例患有皮質(zhì)發(fā)育不良的兒童進(jìn)行分析，78%的患者洛杉磯加利福尼亞大學(xué)的 MRI掃描結(jié)果為陽(yáng)性，71%的患者灰度FDG-PET結(jié)果為陽(yáng)性，有33%的患者兩種檢查結(jié)果不一致，F(xiàn)CDⅠ型患者中有52%檢查結(jié)果不一致。對(duì)于MRI表現(xiàn)正常或EEG與其他神經(jīng)影像學(xué)檢查結(jié)果不一致的患者，其中98%的患者PET/MR結(jié)果為陽(yáng)性。證明了應(yīng)用FDG-PET/MR融合配準(zhǔn)的多模態(tài)成像在術(shù)前對(duì)FCD患者進(jìn)行評(píng)估，可以提高病灶的檢出率，尤其是對(duì)于MRI檢查中表現(xiàn)正常的FCDⅠ型患者。這主要是因?yàn)橥ㄟ^使用色彩分級(jí)技術(shù)能夠提高識(shí)別微小代謝率降低區(qū)域的敏感性以及MRI能夠?qū)馄蕝^(qū)域進(jìn)行精確的定位。通過PET與MRI圖像的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，使得此種技術(shù)在對(duì)癲癇的診斷方法選擇中更具競(jìng)爭(zhēng)性。

3 PET/MRI在癲癇手術(shù)中的作用

對(duì)于藥物難治性癲癇，通過手術(shù)治療對(duì)致癇灶進(jìn)行精準(zhǔn)切除是一項(xiàng)重要的預(yù)后因素。鑒于MRI及PET的互補(bǔ)作用，二者均用于癲癇患者的術(shù)前檢查，目前已有許多研究結(jié)果證明了PET/MRI在制訂手術(shù)方案、改善手術(shù)結(jié)果中的協(xié)同價(jià)值[18]。

3.1 顳葉癲癇

對(duì)于應(yīng)用最多的顳葉癲癇，研究證明PET/MRI可以提高手術(shù)療效。顳葉癲癇術(shù)后2年內(nèi)復(fù)發(fā)率在15%～20%，部分患者復(fù)發(fā)與新皮層切除范圍不夠有關(guān)[19]。王國(guó)福等[20]研究的10例顳葉癲癇PET低代謝基本與MRI及長(zhǎng)程視頻腦電圖(video electro-encephalograph，VEEG)定側(cè)吻合，致癇灶定側(cè)定位明確，但PET低代謝范圍不同。一些顳葉癲癇的低代謝范圍會(huì)較致癇灶的范圍較大，這項(xiàng)研究根據(jù)PET-MRI融合影像顯示低代謝確定的手術(shù)皮層切緣，距離顳極范圍在4.5～5.0 cm，行顳前葉及內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)切除術(shù)，術(shù)后沒有出現(xiàn)對(duì)側(cè)肢體活動(dòng)障礙、語(yǔ)言障礙、聽力障礙或視野缺損，經(jīng)過平均1.9年隨訪，療效全部為EngelⅠ級(jí)。證明了與單獨(dú)PET相比，PET/MRI所顯示的解剖結(jié)構(gòu)更清晰，定位更精確，術(shù)前PET-MRI影像融合技術(shù)是一種可行的精準(zhǔn)定位典型顳葉癲癇手術(shù)切除范圍的方法，從而提高術(shù)后療效。

3.2 局灶性皮質(zhì)發(fā)育不良

利用PET/MRI檢查可以對(duì)一些小的病灶和皮質(zhì)發(fā)育不全區(qū)域做出準(zhǔn)確的邊界劃定，從而改善手術(shù)結(jié)果，提高預(yù)后[21]。Chassoux等[22]最近報(bào)道了在[18F]FDG-PET與MRI融合顯像的指導(dǎo)下進(jìn)行局部皮質(zhì)切除術(shù)的23例患者中，有20例(87%)術(shù)后無(wú)癲癇發(fā)作。Salamon等[17]研究的45例手術(shù)治療的皮質(zhì)發(fā)育不良的癲癇兒童，通過PET/MRI進(jìn)行術(shù)前評(píng)估，術(shù)后隨訪(2.0±1.1)年，82%的患者無(wú)癲癇發(fā)作。證明了PET/MRI的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是可以精確劃定小的癲癇病灶手術(shù)切除范圍，改善手術(shù)結(jié)局。

4 總結(jié)與展望

PET/MRI在癲癇的應(yīng)用中顯現(xiàn)出巨大的潛力，其中MRI的高空間和時(shí)間分辨率為感興趣區(qū)勾畫提供了精確的解剖圖像，克服了PET在相對(duì)較低分辨率上的局限性，提高了對(duì)癲癇灶的敏感性，從而提高了癲癇診斷的準(zhǔn)確性，精準(zhǔn)定位癲癇手術(shù)切除范圍并且可以預(yù)測(cè)手術(shù)預(yù)后。PET/MRI克服了單一成像技術(shù)的內(nèi)在缺陷與不足，實(shí)現(xiàn)了對(duì)復(fù)雜疾病的多模態(tài)綜合研究。PET/MRI可以對(duì)多種功能圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)比較，如FDG攝取值、動(dòng)脈自旋標(biāo)記血流量和血氧水平依賴性圖像來(lái)進(jìn)一步提高對(duì)不同功能成像之間的關(guān)系的理解。

自從PET/MRI應(yīng)用于臨床以來(lái)，大多數(shù)關(guān)于神經(jīng)及頭頸部病變的PET/MRI與PET/CT對(duì)比研究均使用[18F]FDG作為放射性示蹤劑，然而PET/MRI的新潛力在于將新型PET探針與多參數(shù)MR相結(jié)合。除FDG外已經(jīng)有一些受體類示蹤劑PET正處于研究中，如γ-氨基丁酸A(Gamma aminobutyric acid A，GABAA)/苯二氮卓類放射性示蹤劑(11C-氟馬西尼或18F-氟馬西尼)等[23-24]。Wey等[25]應(yīng)用PET/MRI，通過PET對(duì)阿片途徑及f MRI對(duì)腦網(wǎng)絡(luò)激活進(jìn)行同時(shí)評(píng)估，以發(fā)現(xiàn)疼痛刺激時(shí)疼痛誘發(fā)丘腦變化的相關(guān)性。另外有一些學(xué)者試圖通過高時(shí)間分辨率的超極化MR和PET示蹤劑來(lái)檢測(cè)腦腫瘤中代謝的變化[26-27]。在個(gè)性化醫(yī)學(xué)時(shí)代，這些應(yīng)用將有助于更好地理解復(fù)雜的腦神經(jīng)疾病的病理變化。

PET/MRI絕非PET與MRI的簡(jiǎn)單組合，它提供了改進(jìn)PET定量分析和驗(yàn)證新MR技術(shù)的機(jī)會(huì)，它還有助于未來(lái)對(duì)PET量化分子示蹤劑和提供高組織分辨率及生理信息的MR間關(guān)系的理解。隨著新PET放射性示蹤劑以及新MR序列的不斷發(fā)展，PET/MRI具有無(wú)限潛能。

利益沖突：無(wú)。