作者：洪影星，徐俊玲，邢亚洲，付畅，韩雄，河南省人民医院；洪洋，郑州市第二人民医院
癫痫是一种由脑部神经元高度同步化异常放电导致的慢性神经系统疾病，目前全球共有约7000万名患者。药物治疗是癫痫患者首选方法，但30%~40%的患者在规范使用抗癫痫药物治疗后仍无法有效控制发作，称为
1. ASL 技术与癫痫
1. 1 ASL的成像原理
ASL是一种MRI技术，能以水分子作为内源性示踪剂评估血流灌注。在成像过程中首先利用射频脉冲对水分子进行磁性标记，然后待被标记的动脉血流入特定组织时进行扫描而获得标记图像；另外在同一层面采集一次不施加脉冲的图像，称为对照图像。将成对的对照图像减去标记图像即得到灌注加权图像，其能够反映血流灌注信息。
根据标记方式的不同，ASL 可分为连续动脉自旋标记（continuous arterial spin labeling，CASL）、脉冲动脉自旋标记（pulsed arterial spin labeling，PASL）、伪连续动脉自旋标记（pseudocontinuous arterial spin labeling，PCASL）及流速选择动脉自旋标记（velocity-selectivearterial spin labeling，VSASL），其中PCASL 集成了PASL高标记效率和CASL高信噪比的特点，是目前最常用的成像方式。ASL 作为一种术前定位方法，具有无创、无辐射暴露、无需注射对比剂、可定量分析等优点，这使得其在癫痫术前定位中具有较大的应用优势。
1. 2 癫痫患者相关的血流灌注改变
20世纪80年代，人们利用SPECT成像技术成功地检测出癫痫相关的血流灌注异常。后经证实血流灌注改变是癫痫发病过程中重要的病理生理改变之一，主要表现为发作期血流灌注增高，发作间期血流灌注减低。目前认为这种现象与神经血管偶联机制有关，即神经元活性的变化可通过突触活动和神经血管单位中的神经胶质细胞释放血管活性物质调节血管平滑肌
2. ASL 在局灶性癫痫中的定位性能
2. 1 ASL在颞叶癫痫中的定位性能颞叶癫痫（temporal lobe epilepsy，TLE）是局灶性癫痫中最常见的类型，近年来的研究着重关注了ASL在TLE中的定位、定侧作用。一项研究发现ASL能有效检出伴海马硬化（hippocampal sclerosis，HS）的颞叶内侧癫痫（mesial temporal lobe epilepsy，MTLE）患者的双侧大脑半球间血流灌注不对称，且定侧结果与立体定向脑电监测（stereoelectroencephalography，SEEG）结果一致。
另一项研究纳入了17例术后1年内无发作的
有研究发现ASL也能检测出sMRI阴性TLE患者的血流灌注异常，从而获得宝贵的定位信息，增加经手术获得良好预后的机会。SHANG等对20例sMRI阴性TLE患者进行发作间期ASL成像，经手术结果证实ASL在sMRI阴性TLE患者中的灵敏度为83. 3%，特异度为54. 5%，表明ASL在sMRI阴性TLE患者中同样具有良好的定位性能。
如上所述，TLE患者无论sMRI有无责任病灶，ASL均可通过检测血流灌注异常进行定位。在此背景下，对ASL 在sMRI 阳性TLE 患者和sMRI 阴性TLE 患者中的定位性能进行比较是有意义的。ERYURT等纳入了36例MTLE患者以分析发作间期PASL技术在MTLE 患者的定位性能，发现PASL在sMRI阳性MTLE患者中的灵敏度为80. 0%，特异度为82. 0%；而在sMRI阴性MTLE患者中的灵敏度为33. 0%，特异度为82. 0%，表明PASL在sMRI阳性患者中的定位性能可能优于sMRI阴性患者。
GUO等比较了伴HS的MTLE患者和sMRI阴性MTLE患者的脑灌注异常模式，发现相较于sMRI 阴性MTLE患者，伴HS的MTLE患者具有更大范围的血流灌注异常区域，这表明sMRI 阴性患者较低的定位、定侧性能可能与灌注异常范围较小有关。此外，关冲霄等首先通过视觉分析识别出sMRI阴性患者的血流灌注异常，然后采用定量分析方法发现sMRI阳性组病灶双侧的血流灌注不对称指数明显高于sMRI阴性组。
另一项研究发现，在多例sMRI阴性TLE患者中尽管通过视觉分析识别出了颞叶的低灌注，但通过定量分析并没有发现明显的双侧血流灌注不对称，这可能与sMRI阴性癫痫患者病灶对侧血流灌注的同时受累有关。上述研究结果表明，sMRI阴性TLE患者病灶局部的血流灌注异常范围小且缺乏明显的不对称性，在图像分析时相对不易识别，这可能是导致ASL对sMRI阴性TLE患者病灶检测能力下降的原因。
2. 2 ASL在颞叶外癫痫中的定位性能
相比于TLE，有关ASL在颞叶外癫痫（extratemporal lobe epilepsy，ETLE）患者中应用的研究较少。一项研究回顾性分析了2例额叶癫痫患者的发作间期ASL图像，发现ASL定位结果与经手术证实的致痫灶位置高度一致，表明ASL能够检测出额叶癫痫患者的血流灌注改变。SIERRA等回顾性分析了25例新皮质癫痫患者的发作间期ASL图像，结果显示ASL 定位结果与18F-FDG PET、sMRI、VEEG 定位结果均有较好的一致性，这些数据表明ASL在新皮质癫痫患者中具有良好的定位性能。然而，目前尚无研究报道评估ASL在ETLE中的定位性能。
关冲霄等纳入了28例局灶性癫痫患者，经手术证实共存在29个致痫灶（其中1例在颞叶区域和颞叶以外区域各有1处致痫灶），通过将ASL定位结果与致痫灶位置进行比较，发现ASL对位于颞叶的致痫灶的检出率为100%（8/8），对位于颞叶以外脑区的致痫灶的检出率为85. 7%（18/21），表明在检测病灶方面ASL可能对TLE更有优势。因此，未来可开展研究评估ASL在ETLE中的定位性能，并可进一步探讨ASL在TLE与ETLE中的定位性能有无差异。
3. ASL 与其他定位技术的性能比较
3. 1 ASL与视频
有研究将ASL与VEEG的定位结果进行了比较，发现ASL与VEEG定位结果间具有良好的一致性。研究结果显示在局灶性癫痫患者中，ASL与VEEG定位结果一致的比例高达66. 7%~80. 0%。同样，SIERRA等回顾性分析了25例局灶性癫痫患者的发作间期ASL图像，发现ASL与VEEG定位结果间具有较好的一致性（Kappa=0. 53）。MITTAL等对30例MTLE 患者进行发作间期PCASL 成像和发作期VEEG监测，发现在28例患者中PCASL定侧结果与发作期脑电图定侧结果一致，表明ASL与VEEG 在定侧方面也具有较好的一致性。由此可见，ASL与VEEG在术前定位、定侧方面均具有较好的一致性，这也间接证实了ASL在癫痫术前定位中的可靠性。
3. 2 ASL与18F-FDG PET的定位性能比较
文献研究显示ASL 与18F-FDG PET 定位结果间也具有较好的一致性，表明ASL 具有替代18FFDGPET 进行术前定位的潜力。KOJAN 等纳入了10例经手术证实致痫灶位置的局灶性癫痫患者，并将术前18F-FDG PET和ASL定位结果分别与致痫灶位置进行比较，以计算两种成像技术的灵敏度与阳性预测值，发现两者的灵敏度与阳性预测值均无显著差异，表明ASL可能具有与18F-FDG PET相似的定位能力。
与此同时，一项研究证实ASL 与18FFDGPET在术前定侧方面也具有良好的一致性。这种良好的一致性为使用ASL替代18F-FDG PET进行定位、定侧提供了可能，但有研究表明目前ASL与18F-FDG PET在癫痫术前定位方面的性能指标仍存在一定的差距，因此现阶段ASL 仍无法取代18FFDGPET 在术前定位中的作用，只可在缺少18FFDGPET检查设备或18F-FDG PET使用禁忌等特殊情况下作为其替代定位方法。
4. ASL 在多模态成像中的应用
与单一成像技术相比，多模态成像技术能从多个维度同时评估病灶，能获取到更加全面、准确的定位信息。当ASL 用于和18F-FDG PET 联合成像时，ASL可印证18F-FDG PET结果，使最终得出的定位结果具有更高的准确率。KHALAF等回顾性分析了45例局灶性癫痫患者的18F-FDG PET/MR图像，发现与单纯18F-FDG PET 相比，18F-FDG PET 联合ASL成像在术前定位方面的特异度明显提高（0. 50 vs0. 75，P=0. 04），但灵敏度降低（0. 64 vs 0. 52，P=0. 02）。
同时，亚组分析显示在ETLE患者中定位的灵敏度降低（0. 52 vs 0. 38，P=0. 04），而在TLE患者中定位的灵敏度并未降低（0. 83 vs 0. 75，P=0. 16），表明18F-FDG PET 联合ASL 成像能获得比单纯18FFDGPET成像更加准确的定位结果，且在TLE中不会以灵敏度降低为代价。除此之外，利用ASL还能检测出18F-FDG PET未识别的病灶。
有研究通过回顾性分析局灶性癫痫患者的18F-FDG PET/MR 图像发现，个别患者的18F-FDG PET图像未显示明显异常，而ASL图像显示了与立体定向脑电图定位位置一致的局部低灌注，表明利用ASL能为18F-FDG PET定位结果提供额外的补充信息。
另一项研究发现，与18F-FDG PET相比，ASL在71. 0%的患者中表现出相似或更好的定位效果，表明ASL 可对18FFDGPET定位结果起到很好的补充作用。
5. 影响ASL 定位的因素
5. 1 年龄
研究表明与成人相比，儿童大脑含水量和红细胞压积相对更高，使得内源性示踪剂的数量更多、寿命更长，进而在进行ASL成像时能获得更高的信噪比。另外发现儿童颈动脉的血流速度高于成人，使血液从标记区域流向大脑的动脉通过时间减少，导致儿童灌注图像的标记效应与转运效应减少，也能进一步提高图像质量。由此可见，相较于成人，ASL在患儿中具有更大的应用优势。
5. 2 患病时间
研究发现，除了sMRI阳性癫痫患者外，sMRI阴性癫痫患者也存在明显的脑功能异常，表明癫痫患者的脑功能改变可能会比结构改变更早发生，这种现象被称为“结构与功能分离”，提示利用
由此可见，血流灌注异常存在于癫痫的整个疾病过程，即使在病程的不同阶段ASL均可通过检测血流灌注异常进行定位。但需注意的是，脑血流灌注异常程度与患病时间有关，提示ASL对不同病程阶段癫痫患者血流灌注异常的检测能力可能不同。沈连芳等研究发现，在MTLE患者中病灶局部的血流灌注异常程度与病程呈负相关，这表明病程越长，病灶局部的血流灌注改变会越明显，在ASL图像也相对更容易识别，即ASL在病程较长的患者中可能具有更高的病灶检出率，未来可进一步探究局灶性癫痫患者在不同病程阶段的血流灌注变化特征。
5. 3 全身麻醉药物
对于难以配合完成检查的患者在扫描期间使用全身麻醉药物也会对大脑血流灌注产生一定的影响，并可能掩盖病灶局部的血流灌注异常。异氟醚和异丙酚是临床常用的全身麻醉药物。研究发现异氟醚能使静息态脑血流灌注水平降低，同时也能降低任务激活介导的脑血流灌注增高的幅度，而异丙酚同样也能降低脑血流灌注，这给脑血流灌注数据带来一定的干扰，导致在进行灌注成像时难以获取到真实有效的血流灌注信息。
5. 4 ASL扫描时机
研究发现发作终止后扫描的时机是影响ASL定位结果准确性的重要因素，提示ASL定位结果的准确性可能与ASL图像的获取时间有关。张冉等研究表明ASL扫描时机能够影响ASL定位结果和临床综合定位结果的一致性。另一项研究发现，在发作终止后3天内进行ASL扫描的患者中ASL的定位准确率为82%，而在3天后进行ASL扫描的患者中ASL的定位准确率为50%，由此表明在发作终止后3 天内进行ASL 扫描能获得更为准确的定位结果。然而，目前尚无文献对该现象的潜在生物学机制作进一步的阐述。
基于以上发现，未来可继续开展相关纵向研究，在同步EEG监测下探索ASL的最佳扫描时间窗，这将有助于进一步提高ASL的检测效率。
5. 5 病灶识别方法
通过识别双侧大脑半球对称部位的血流灌注不对称检测血流灌注异常区域是目前最常用的病灶识别方法。然而，这种方法易受多种因素的影响。研究发现健康人大脑血流灌注存在以左侧为主的生理性不对称，这可能是由大脑功能主要集中在左侧半球所致。
RAHIMZADEH 等利用PASL 成像技术分析了MTLE患者的血流灌注异常模式，发现右侧MTLE患者在病灶侧颞叶内侧区域存在明显的低灌注且具有明显的半球间不对称性，而在左侧MTLE患者中尽管也识别出病灶侧颞叶内侧区域的低灌注，但并没有发现明显的半球间血流灌注不对称，这可能是由于致痫灶的存在使得颞叶内侧血流灌注会相应减少，进而引起健康大脑中存在的半球间血流灌注不对称性也随之消失，导致左侧MTLE患者并没有表现出明显的双侧灌注不对称，这提示在图像分析过程中不能简单地利用不对称性分析推定局部血流灌注有无异常，还应结合脑血流的生理分布特点，否则将难以得出可靠的定位结论。
此外，RENTZEPERIS 等在sMRI 阴性TLE 患者中通过将ASL图像和健康人比较发现了明显的颞叶低灌注，而并未发现明显的双侧半球间血流灌注不对称，这可能与对侧颞叶血流灌注的继发性减低有关，也表明在利用不对称性分析方法进行定位时容易受到对侧血流灌注的影响，会给病灶识别带来一定的干扰。
综上所述，ASL技术在局灶性癫痫中具有良好的定位、定侧性能，同时在和PET检查的比较和联合分析中发现ASL技术能发挥一定的替代、印证、补充作用，展现出了重要的临床应用价值。另一方面，ASL技术具有设备要求低、适宜群体广、价格便宜、无创、无辐射暴露、能定量分析等优势，在临床中拥有广阔的应用空间。随着MRI检查和图像分析技术的进步，未来或能进一步提高ASL的检测效率，使ASL在术前评估中发挥更大作用。
来源：洪影星,洪洋,徐俊玲,等.动脉自旋标记技术在癫痫术前定位中的研究进展[J].医学影像学杂志,2025,35(03):117-121.DOI:10.20258/j.cnki.1006-9011.2025.03.027.
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