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为提升颞叶癫痫(TLE)结构病变的 MRI 检测水平,研究人员对比 MELD 和 MAP18,发现二者联用可增强检测能力。
在大脑的 “电风暴” 中,癫痫是一个棘手的难题,而颞叶癫痫(Temporal Lobe Epilepsy,TLE)更是其中的 “常客”,约占成人癫痫的 30%。TLE 的病因复杂,与颞叶内不同的结构病变密切相关,这些病变就像隐藏在大脑里的 “暗雷”,随时可能引发癫痫发作。
海马硬化(Hippocampal Sclerosis,HS)是 TLE 常见的病变,表现为神经元丢失、胶质增生和海马萎缩。它有时会独自出现,有时又会与其他异常,如局灶性皮质发育不良(Focal Cortical Dysplasia,FCD)、灰白质模糊(Grey-White Matter Blurring,GMB)以及颞极萎缩等结伴而行。然而,这些病变在 MRI 上并不总是那么容易被发现,尤其是 FCD 的某些类型和 GMB,它们就像狡猾的 “隐身人”,常常逃过医生的 “法眼”,即便经验丰富的阅片者也可能会遗漏。此外,像小蝶骨脑膨出这类潜在的致痫病变,也容易在诊断中被忽视。
准确找出这些病变对于 TLE 的治疗至关重要。因为 TLE 的结构病变往往对药物治疗不敏感,手术评估就显得尤为关键。只有精准定位病变,才能更好地规划手术,提高患者摆脱癫痫发作的几率。但目前,MRI 检查中存在的漏诊问题,使得一些患者无法得到及时有效的治疗,这就迫切需要更先进的影像算法来提高致痫灶的检测率。
在这样的背景下,来自西班牙巴塞罗那临床医院(Hospital Clinic, Barcelona)等机构的研究人员开展了一项重要研究。他们聚焦于两种专门为检测 FCD 设计的影像后处理工具箱 —— 多中心癫痫病变检测(Multi-Centre Epilepsy Lesion Detection,MELD)和形态计量分析程序(Morphometric Analysis Program,MAP18),旨在探究它们在识别 TLE 结构病变方面的能力。该研究成果发表在《Neuroradiology》杂志上。
研究人员采用了回顾性研究方法,构建了一个包含 79 名成年人的队列,其中 58 例为确诊的 TLE 患者,21 例为健康对照。所有参与者都在 2007 年 6 月至 2023 年 5 月期间,于巴塞罗那临床医院的癫痫科接受了脑部 MRI 检查。
在研究过程中,主要运用了以下关键技术方法:
- MRI 扫描:使用 3T Magnetom Tim Trio 或 Prisma Fit 扫描仪,按照临床诊断癫痫的方案,对所有受试者进行 3D 结构、高分辨率 T1 加权扫描。
- 影像后处理:利用 MELD(1.1.0 版本)和 MAP18(2023/04/23 编译版本)对 T1 加权图像进行处理。MELD 基于大脑网格表示中单个顶点的数据进行分析(顶点分析),而 MAP18 则在大脑体积空间内利用数据进行分析(体素分析)。
- 确定参考标准:对于接受手术的患者,以组织病理学结果作为 TLE 结构病变(refTLE)的参考标准;对于未手术的患者,则通过多学科会诊,结合视频脑电图(Video-EEG)、脑电图(EEG)、正电子发射断层扫描(PET)、单光子发射计算机断层扫描 / 脑血流断层显像(SPECT/SISCOM)以及神经心理学测试等多种诊断检查来确定。
下面来看看具体的研究结果:
- 对照组分析:不同工具箱的假阳性率和特异性差异明显。MAPcombined 的假阳性率最高,达到 52%,MELD 为 43%,ProbMAP 最低,为 29%。相应地,ProbMAP 的特异性最高,为 71%,MELD 为 57%,MAPcombined 为 48%。当合并多个后处理图的信息时,MAP18(ProbMAP + MAPcombined)的特异性提高到 76%,MELD + MAP18 的特异性提高到 86%。
- 患者组分析:各工具箱在检测 TLE 患者的病变时,诊断准确性在不同 refTLE 类别之间差异显著。在严格一致的条件下,MELD 的准确率可达 10%,ProbMAP 和 MAPcombined 为 7%。在宽松一致的条件下,MELD 的准确率提升到 15%,ProbMAP 为 12%,MAPcombined 为 31%。合并后处理图可显著提高整体诊断准确性,合并 MELD、ProbMAP 和 MAPcombined 三种图时,准确率高达 42%;使用 MAP18 的两种图时,准确率为 34%。在不同 refTLE 类别中,LTLE 的诊断准确率最高,MELD 在严格一致条件下可达 44%,宽松一致条件下可达 67%。
- 二次 MRI 检查:对 MELD 和 MAP18 检测出颞叶(TL)存在假阳性病变但不在 refTLE 区域的患者进行二次 MRI 检查。结果发现,在 4 例患者中,MELD 和 MAP18 检测出的异常经二次检查确认为真阳性。此外,MELD 还在 1 例最初 MRI 阴性的患者中检测到 LTLE 病变。
综合研究结果和讨论部分,这项研究意义重大。虽然 MELD 和 MAP18 在特异性和诊断准确性上存在差异,但二者联合使用能够显著增强对 TLE 相关异常的检测能力,尤其是在检测那些难以察觉的或非病变性的 TLE 病例方面表现出色。这为临床医生提供了更有力的诊断依据,有助于制定更精准的治疗方案,改善患者的预后。不过,研究也存在一些局限性,如回顾性研究设计可能导致样本选择偏差,以及 MAP18 使用的标准化数据库存在扫描仪特异性差异等问题。未来还需要更大规模、更多样化的队列研究以及更完善的标准化数据库来进一步验证这些发现,优化算法,使这些诊断工具在临床应用中更加可靠和有效。