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赖欣怡团队及王爽团队在《Ther Adv Neurol Disord》杂志发表论文,证明7T磁共振在难治性癫痫术前评估中的价值

[发布人]:Zhao Tongxi[发布日期]:2021-07-23[访问次数]:1846

2021 68日,浙江大学医学院系统神经与认知科学研究所/医学院附属第二医院赖欣怡教授团队,联合医学院附属第二医院王爽教授团队,在Therapeutic Advances in Neurological Disorders杂志上发表了最新研究成果“7T MRI with post-processing for the presurgical evaluation of pharmacoresistant focal epilepsy”。该研究应用7T磁共振和后处理技术,提高了难治性癫痫中隐匿性致痫灶的检出率,为常规3T磁共振下未能发现病灶的无灶性癫痫患者带来了福音。 1.1.png


癫痫是常见的神经科疾病,俗称羊癫疯。约30%的癫痫患者药物治疗效果不佳,症状反复发作严重影响患者生活。药物难治性癫痫的治疗是神经内外科医生面临的共同挑战,手术切除病灶是难治性癫痫患者最理想的治疗方式,治愈率高达70-80%

手术切除治疗癫痫的关键在于准确定位致痫灶。在最近20年中,包括磁共振在内的多模态影像评估和长程视频脑电监测的应用已经显著提高了局灶性癫痫中致痫灶的检出率,但仍有相当一部分患者在经过详细术前评估后未能发现致痫灶。这类患者被称为无灶性癫痫,难以通过手术切除得到根治。

局灶性皮质发育不良(FCD)是无灶性癫痫最常见的病因。FCD是一小部分神经细胞发育异常而形成的病灶。FCD病灶隐匿于正常的大脑皮层中,极易在磁共振阅片中被遗漏。磁共振后处理技术(MAP)是为了提高FCD在磁共振中的检出率而开发的定量分析技术,通过患者与正常模板数据库的对比,凸显出异常的FCD皮层,使得FCD易于被识别。

本研究招募了35例经过术前多学科评估的难治性局灶性癫痫患者,其中11例在3T磁共振下存在可疑病灶,243T磁共振结果阴性。7T磁共振扫描采用双磁化准备快速采集梯度回波(MP2RAGE)序列,T2加权磁共振成像(T2WI)和液体衰减反转恢复序列(FLAIR)序列。同时,本研究招募了30例健康志愿者作为对照组,用于患者MR2RAGE序列的后处理定量分析。

在具有可疑病灶的患者中,9例患者的病灶在7T磁共振中得到证实,2例患者的病灶被排除(图1)。7T磁共振评估结果改善了这部分患者的手术方案,使一部分患者的病灶可以直接切除,避免了进一步颅内电极评估的费用。

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1. 上图患者的3T磁共振可疑病灶(AB)在PET中表现为正常糖代谢(C),在7T中病灶表现为皮质增厚,灰白质交界不清(D),后处理分析Z值明显增高,高度提示FCD。下图患者的可疑病灶(A)在3T磁共振后处理中呈阳性(B),伴低代谢(C);但7T磁共振发现此处灰白质交界清晰(D,E),提示3T磁共振中的可疑病灶为假阳性可能。

 

243T磁共振阴性的患者中,4例在7T磁共振中发现了病灶。7T磁共振结果使这些患者获得了手术治疗的机会,指导了病灶的准确切除。经手术后病理证实这4例患者的病灶均为FCD

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2. 一例经7T磁共振发现病灶的患者。患者的3T磁共振(A),后处理(B),T2CFLAIRD)及PETE)未能提示病灶。经7T磁共振(F)尤其是后处理分析(G)后,病灶被成功识别。该微小病灶在7T T2H)和FLAIRI)序列上难以识别。J为放大的3T7T MP2RAGE序列图像。

 

通过磁共振图像与手术标本对比,7T磁共振和后处理分析可以清晰显示微小FCD病灶的异常灰白质交界不清(图3)。

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3. 一例FCD患者,7T磁共振MR2RAGE序列显示额下沟灰白质模糊(A,B),后处理分析呈阳性(C)。术后标本证实该处脑沟灰白质交界不清(D),镜下可见异常神经元和气球样细胞(E),提示FCD IIb型。

 

针对本研究中11例经病理证实的FCD II型患者,我们回顾性分析了3T7T磁共振序列。我们发现灰白质交界不清和皮层增厚是这些病灶的主要特点。对比分析后发现这些异常征象在7T MR2RAGE序列和后处理分析中阳性率最高(图4)。

此外,我们对这些病例的T1序列和后处理分析的junction map进行了定量分析。我们发现7T MP2RAGE序列比传统的3T T1序列具有更好的灰白质对比度,7T junction map在检测FCD时具有更广泛的阳性区域和更显著的Z值,提示7T MR2RAGE序列能够更清晰显示FCD的异常灰白质交界模糊,并更准确体现FCD的范围(图5)。

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4. 不同场强下各序列对比,7T T1序列(MP2RAGE)在所有11例病灶中均可显示灰白质交界模糊(Blurred G/W boundary,其余序列均不能显示所有病例的异常征象(A)。7T T1序列比3T T1序列更清晰地显示了灰白质交界不清和皮层增厚(B)。磁共振后处理分析中,7T junction map检出了10FCD病灶,阳性率最高。

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5. 7T3T磁共振及后处理定量对比。T1像自动分割灰白质(A),手动描绘FCD病灶的灰质和皮层下白质(B),提取后处理junction map中的阳性区域(C)。7T MR2RAGE3T T1序列具有更高的灰白质对比度(D),在FCD病灶中,7T的灰白质对比度仍然更高,但校正全脑灰白质对比度后,7TFCD的灰白质对比度下降更加明显。在后处理分析的junction map中,7T的阳性区域体积更大(G),Z值更高(H),同时假阳性区域减少(I)。

 

综上所述,7T磁共振评估,尤其是7T MP2RAGE序列和后处理分析,可以提高局灶性癫痫中微小致痫灶的检出率,优化难治性癫痫患者的手术策略,指导病灶的准确切除,提高患者手术预后。7T磁共振评估在未来的难治性癫痫手术评估中将产生重要作用。

 

浙江大学医学院附属第二医院神经内科博士生陈聪为该论文的第一作者,浙江大学系统神经与认知科学研究所博士生/现附属第二医院神经内科博士后谢娟娟为第二作者,浙江大学医学院系统神经与认知科学研究所赖欣怡教授和浙江大学医学院附属第二医院王爽教授为共同通讯作者。本研究得到国家自然科学基金、浙江省科技计划项目等的资助。

6.png图:赖欣怡教授研究团队成员合影(从左到右:谭晓君,徐玉,渠博艺,沈婷,赖欣怡,岳玉梅,余晓,何婷婷,王海铭)

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浙二医院癫痫中心团队合影

 

论文链接:

https://doi.org/10.1177/17562864211021181


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