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3D-ASL对MRI平扫阴性癫痫患儿的诊断价值

2025-03-20 29 上传者：管理员

摘要：目的探讨磁共振动脉自旋标记（ASL）技术对MRI平扫阴性癫痫患儿的诊断价值。方法纳入60例常规MRI平扫未见异常的发作间期癫痫患儿，收集并观察ASL图像，将ASL灌注与临床及视频脑电图（VEEG）定位癫痫灶结果进行一致性检验，并分析ASL异常灌注的影响因素。结果 60例患儿中54例（90.00%）为癫痫局灶性发作，6例（10.00%）为全身性发作。ASL存在灌注异常42例（70.00%）,38例（63.33%）为高灌注，4例（6.67%）为低灌注；28例（66.67%）ASL定位与定位癫痫灶完全一致，9例（21.43%）部分一致。ASL灌注改变与发作1 d行ASL扫描及VEEG局灶性癫痫样放电显著相关（P<0.05），在癫痫发作后的1 d内进行ASL扫描是唯一因素，其与灌注图像定位及临床上确认的癫痫病灶位置具有高度一致性（P<0.05）。结论 ASL可用于监测MRI平扫无异常的癫痫患儿发作时和发作后的脑灌注变化，并有效定位癫痫灶。

关键词：
MRI平扫阴性
动脉自旋标记
癫痫
磁共振成像
视频脑电图
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癫痫是儿童常见的神经系统疾病之一,发作机制是由于大脑神经元活动异常亢进或异常同步化放电而出现一系列短暂性体征和(或)症状[1]｡癫痫的特点是自发性反复发作和无诱因发作,基本病因各不相同[2]｡在临床实践中通过适当的药物预防癫痫发作[3],大多数癫痫得到良好的控制,但20%~30%的癫痫患者对药物具有抵抗性,被归类为难治性癫痫[4]｡针对此类情况,手术已成为难治性癫痫的首选治疗方法[5]｡在手术治疗的规划与实施过程中,神经影像学发挥举足轻重的作用,精确定位癫痫病灶的具体位置为手术方案的制定提供至关重要的依据[6]｡MRI已成为癫痫患儿的首选影像学手段[7]｡然而,仅使用常规MR成像对结构性病变的检测常为阴性表现,无法发现癫痫病灶｡动脉自旋标记(arterialspinlabeling,ASL)可通过扫描处理癫痫患儿发作期或发作间期脑灌注情况,实现对癫痫病灶的精准定位[8]｡对于常规MRI扫描结果阴性的癫痫患儿而言,确定癫痫病灶尤为困难,但精确定位癫痫病灶对于指导手术具有重要的临床意义｡因此,本文旨在深入探讨ASL精准定位癫痫发病区的可行性,并评估其在辅助诊断常规MRI扫描阴性癫痫患儿中的价值｡

1、对象与方法

1.1研究对象回顾性收集2019-05—2024-05在驻马店市中心医院接受MRI检查的60例发作间期癫痫患儿,男35例,女25例,年龄1~18岁,中位年龄10岁｡纳入标准:(1)经颅脑薄层MRI平扫检查未观察到任何异常表现,患儿同步进行视频脑电图(video-EEG,VEEG)监测;(2)临床首诊为癫痫,且未经任何药物干预和手术治疗;(3)年龄≤18岁｡排除标准:(1)既往接受过抗癫痫药物及其他治疗者;(2)需要配合镇静药物进行MRI检查的患儿;(3)图像质量不佳者｡本研究获得驻马店市中心医院医学伦理委员会批准(批件号:2023-05-KY002),所有入组者家属均签署知情同意书｡

1.2MRI检查患儿于首次癫痫发作后1h~3d内行颅脑MRI检查,MRI扫描采用3.0TMR扫描仪和16通道头部线圈｡MRI序列扫描参数设定如下:T1WI:TR为150ms,TE为2.55ms,矩阵为246×352,层厚5.0mm,层间距1.5mm｡轴位T2WI:TR为5000ms,TE为117ms,矩阵设定为320×320,层厚5mm,层间距1.5mm｡DWI:TR为3330ms,TE为70ms,矩阵为104×148,层厚5mm,层间距1.5mm;b=0､1000s/mm2｡T2FLAIR:TR延长至6700ms,TE为80ms,层厚5mm,层间距1.5mm,矩阵为224×320｡3D-ASL:TR为4600ms,TE为16ms,FOV为230mm×230mm,矩阵为64×63,层厚3.0mm,层间距0mm,激励次数1,扫描时间4′59″,3D-ASL在患儿癫痫发作后1h~3d扫描｡

1.3数据分析由3位具有15a以上儿童神经系统工作经验的MRI诊断医师判读MRI图像,判读颅脑MRI平扫检查结果显示无异常,随后对ASL图像进行详细分析,在出现意见分歧的情况下,3位医师进行商议并最终达成一致结论｡当ASL灌注成像中连续3个或更多层面出现异常时,需将此区域的灌注状况与对侧相应位置及整体脑皮质灌注水平进行对比分析,以确定该区域是表现为高灌注还是低灌注状态｡由3位具有15a以上工作经验的儿童神经病学医师根据国际抗癫痫联盟､国际癫痫署所制定的癫痫分类特征和癫痫综合征标准[9]判断癫痫病灶及癫痫类型｡将临床癫痫灶与ASL灌注异常区域之间的完全对应定义为完全一致,部分区域的重合视为部分一致,若两者间不存在任何形式的重合,且未处于相同侧的区域,或ASL灌注图像显示正常状态,则判定为不一致状态｡

1.4统计学分析采用SPSS22.0软件进行统计分析｡对于计数类型数据,以例(%)的形式描述;对于正态分布的计量类型数据,通过均值±标准差(x±s)的方式描述｡采用单因素及多元Logistic回归分析方法,深入探究ASL灌注变化的相关影响因素,并评估灌注异常区域与癫痫病灶位置之间的关联性｡P<0.05为差异有统计学意义｡

2、结果

2.1临床表现60例患儿中54例(90.00%)为癫痫局灶性发作,6例(10.00%)为全身性发作;48例(80.00%)患儿的癫痫发作区域获得精准定位;18例(30.00%)被诊断为癫痫综合征,包括2例自限性枕叶癫痫,即Panayiotopoulos综合征,13例(23.20%)儿童良性Rolandic癫痫及3例(5.00%)热性发作｡

2.2ASL灌注42例(70.00%)患儿在ASL检查中表现出灌注异常,其中高灌注38例(63.33%),且多在发作期､发作间期(图1､图2),低灌注仅4例(6.67%),余18例(30.00%)ASL灌注未见异常,具体分布为男12例,女6例｡在54例局灶性发作的患儿中,39例(72.22%)的ASL结果显示灌注异常｡6例全身性发作的患儿中,仅50.00%的患儿ASL检查发现灌注异常,且这些患儿在发作间期的VEEG上呈现弥漫性或全身性的放电｡在48例临床可定位癫痫病灶的患儿中,72.92%(35/48)的患儿ASL显示癫痫灶灌注异常｡在48例可被临床明确病灶位置的癫痫患儿中,72.92%(35/48)的患儿通过ASL检查发现癫痫灶的灌注异常现象｡

图114岁局灶性癫痫男性患儿,临床表现为发作性意识丧失伴抽搐3d,头部MRI平扫检查轴位T2WI(A)､T2WI-FLAIR(B)､DWI(C)图像未发现任何异常｡发作后第3天ASL图像(D)显示右侧大脑半球异常高灌注,VEEG检测显示右侧大脑半球慢波活动(E)

2.3ASL灌注异常与临床癫痫灶42例患儿灌注呈现异常,其中28例(66.67%)灌注定位结果与癫痫灶的定位区相同,9例(21.43%)ASL定位结果与癫痫灶定位存在部分重叠｡29例(69.05%)经ASL检查发现存在灌注异常,且在间歇期的VEEG记录中检测到癫痫样放电活动,28例患儿的ASL与临床定位相符;其余13例(30.95%)的VEEG记录中未检测到癫痫样放电(图2),10例ASL定位仍与临床病灶区域的定位相符｡此外,在18例ASL检查结果正常的患儿中,13例(72.22%)VEEG监测结果为癫痫样放电波形,5例(27.78%)未见癫痫样放电｡5例无癫痫样放电的患儿中1例临床可定位癫痫灶｡

2.4ASL异常灌注与癫痫综合征14例(77.78%,14/18)癫痫综合征患儿存在ASL灌注的异常情况,包括12例良性Rolandic癫痫及2例热性发作患儿｡其中,10例儿童良性Rolandic癫痫及2例表现热性发作患儿的ASL检查所揭示的灌注异常区域与临床上确定的癫痫病灶位置表现出显著一致性｡

2.5ASL灌注异常与癫痫综合征在癫痫患者发作后的首日､次日以及第3天分别获取ASL图像数据｡通过单因素Logistic回归分析发现ASL灌注变化与以下几个因素存在显著的统计学相关性(P<0.05):发作后首日ASL扫描及VEEG监测到的局灶性癫痫样放电,见表1｡此外,在癫痫发作后第1天ASL扫描的灌注特征与癫痫病灶的临床定位间存在统计学上显著的相关性(P<0.05),见表2｡多元Logistic回归分析发作后首日ASL扫描与ASL灌注变化之间的关联性显示,仅发作后首日ASL检查与灌注图像定位及临床癫痫病灶定位的一致性具有显著相关性(P<0.05)｡

3、讨论

ASL技术独特优势在于无需对比剂,从分子层面精确描绘组织内部的微血管网络及实时血流灌注情况,成为评估儿童脑灌注的首选方法,并能在微观层面对癫痫灶的血流动力学进行有效评价[10-11]｡ASL技术通过施加反转脉冲对流动的动脉血进行标记,改变其自旋特性,之后通过对比标记动脉血的图像与未经反转脉冲处理的控制图像,两者相减后生成反映血流灌注状态的图像[12]｡儿童对ASL更敏感,可能与其动脉血液流速较快､弛豫时间短以及组织间交换周期短有关｡此外,儿童大脑富含水分,进一步延长了弛豫过程,使得标记的血液在脑组织中的积累更为显著,并延长了标记血液在组织内的停留时间,从而显著增强ASL信号强度[13]｡

本研究显示,70%的初次就诊癫痫患儿ASL存

图215岁癫痫女性患儿,临床表现为发作性意识丧失伴抽搐1d,头部MRI平扫检查轴位T2WI(A)､T2WI-FLAIR(B)､DWI(C)图像未发现任何异常｡发作后第1天ASL图像(D)显示左侧大脑半球异常高灌注,VEEG检测显示未见癫痫样放电波(E)

在灌注异常,30%的患儿颅脑灌注未见异常;66.67%的灌注表现异常患儿ASL所揭示的灌注异常区域与临床癫痫灶的定位完全吻合,表明应用ASL技术判断癫痫病灶的位置与临床定位癫痫病灶具有良好的一致性｡既往研究对39例经MRI检查阴性的患儿采用ASL探讨灌注异常情况,结果显示51.28%的患儿ASL所显示的灌注异常区域与临床上定位的癫痫病灶位置完全吻合,23.08%的患儿灌注异常区域与临床定位癫痫灶有部分重叠,但非完全对应[14],与本次研究结果一致｡

表1ASL灌注改变的相关因素分析

自限性枕叶癫痫Panayiotopoulos综合征是较常见的儿童期局灶性特发性癫痫综合征｡研究表明,Panayiotopoulos综合征展现出与年龄密切相关的大脑回路功能障碍的临床特征及脑电图表现,发病机制主要与自主神经调节功能异常有关,而非传统意义上的定位性癫痫综合征[15-16]｡尽管患者在发作间期的脑电图上棘波活动主要集中于枕叶区域,但观察到多个脑区异常定位的情况亦非罕见[17-20],这可能解释了本研究中Panayiotopoulos综合征患者ASL未显示明显灌注异常｡本研究中2例热性发作患儿,通过ASL成像技术观察到的灌注异常区域与临床上确定的癫痫病灶位置显示出极高的一致性｡引起热性癫痫发作主要是患儿的神经细胞结构相对简单且发育未成熟,体温升高时易引发中枢神经系统过度兴奋状态,加之抑制性神经递质与兴奋性神经递质之间的平衡失调,从而诱发痉挛性癫痫发作,导致大脑皮质区域出现灌注异常[21]｡本研究13例儿童良性Rolandic癫痫患儿中,12例通过ASL检测到中央颞区的灌注异常现象｡文献[22-24]报道,此类型的癫痫与中央颞区周边感觉运动皮层内神经元网络的特定改变存在密切联系,本研究通过进一步分析表明ASL灌注成像技术在观测癫痫综合征方面具有一定的潜力,但也存在其局限性｡

表2ASL异常灌注区域与临床定位癫痫灶的一致性分析

本研究在患儿癫痫发作后1､2､3d各采集ASL图像,多数患儿表现为ASL高灌注,且主要出现在发作期､发作间期,导致这种高灌注的血流动力学变化与癫痫发作存在紧密关联性[25]｡癫痫发作后3d常表现为低灌注,这些差异可能与脑灌注压､代偿机制､癫痫病变类型或持续时间有关,尚需进一步研究证实｡另外,本研究发现唯一能够显著影响ASL灌注定位与临床癫痫病灶定位的关键因素是在癫痫发作首日进行ASL扫描｡

本研究局限性:(1)纳入样本量较小,随访的时间跨度相对较短,未能充分观察并评估长期的变化趋势和潜在影响,因此,未来的研究需进一步扩大规模,并延长随访时间;(2)缺乏患儿SPECT/PET的结果;(3)癫痫综合征种类少｡

参考文献:

[5]彭丹丹,龙江涛,方婷,等.难治性癫痫患者海马灌注的3D-ASL成像评估[J].中国实用神经疾病杂志,2024,27(9):1098-1101.

[14]张冉,肖新兰,钱斌燕.动脉自旋标记成像用于平扫MR阴性发作间期癫痫患儿[J].中国医学影像技术,2020,36(12):1776-1780.

基金资助:2023年度河南省重点研发与推广专项项目(编号:232102310256);

文章来源:冀鹏,李红,闫松,等.3D-ASL对MRI平扫阴性癫痫患儿的诊断价值[J].中国实用神经疾病杂志,2025,28(04):453-457.