本文關(guān)鍵詞：評(píng)估兒科癲癇患者病情及認(rèn)知功能的PET分子影像臨床應(yīng)用　出處：《浙江大學(xué)》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：癲癇是最常見的神經(jīng)系統(tǒng)疾病之一,并且在兒童和青少年中的發(fā)病率最高。癲癇發(fā)作給患者造成的巨大生理、心理痛苦,嚴(yán)重影響患者及其家庭的生活質(zhì)量。在接受合理、規(guī)范的抗癲癇藥物治療后,仍有30%的患者為難治性癲癇。對(duì)難治性癲癇患者的早期鑒別有利于及時(shí)進(jìn)行手術(shù)治療,從而避免長(zhǎng)期反復(fù)的癲癇發(fā)作和不必要的抗癲癇藥物對(duì)腦功能的損害。18氟-脫氧葡萄糖正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像(~(18)F-fluorodeoxyglucose positron emission tomography,~(18)F-FDG PET)能夠檢測(cè)癲癇活動(dòng)引起的腦葡萄糖代謝異常,作為神經(jīng)影像學(xué)檢查手段已常規(guī)應(yīng)用于癲癇的術(shù)前評(píng)估。然而對(duì)于非手術(shù)患者,特別是其中的兒科癲癇患者,~(18)F-FDG PET在評(píng)價(jià)病情及預(yù)后中的診斷價(jià)值尚不明確。認(rèn)知功能損害是抗癲癇藥物最常見的副作用之一,而且在聯(lián)合用藥時(shí)風(fēng)險(xiǎn)可進(jìn)一步增加。兒童患者大腦仍處于發(fā)育之中,對(duì)抗癲癇物藥損害認(rèn)知功能的副作用尤為敏感。對(duì)該項(xiàng)副作用的早期評(píng)估將有利于治療方案的及時(shí)調(diào)整和患兒長(zhǎng)期治療的依從性。認(rèn)知功能損害與多種神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)組成的復(fù)雜神經(jīng)功能網(wǎng)絡(luò)的異常有關(guān)。其中單胺能神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)(包括多巴胺和5-羥色胺)不僅參與癲癇的發(fā)生,也與認(rèn)知功能相關(guān)的多個(gè)腦區(qū)存在廣泛的聯(lián)系。因此我們推測(cè)單胺能神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)的異常在抗癲癇藥物所致認(rèn)知功能損害中具有重要作用。本研究將評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)參數(shù)圖(statistical parametric mapping,SPM)軟件和PET/MRI融合技術(shù)在兒科癲癇患者影像診斷中的價(jià)值;并進(jìn)一步探索性分析兒科癲癇的腦代謝異常特點(diǎn),以及腦代謝異常程度與病情嚴(yán)重程度、預(yù)后之間的關(guān)系。此外,我們采用11碳-氮-甲基螺哌酮(11C-N-methylspiperone,11C-NMSP)PET顯像評(píng)價(jià)兒科癲癇患者抗癲癇藥物所致認(rèn)知功能損害相關(guān)的單胺受體功能改變。第一部分聯(lián)合視覺分析及SPM軟件評(píng)價(jià)兒科癲癇患者腦葡萄糖代謝特點(diǎn)我們回顧性的納入100例已完成~(18)F-FDG PET/CT、磁共振及腦電圖檢查的兒科癲癇患者。另外15例年齡匹配的兒童作為SPM分析的對(duì)照組。聯(lián)合視覺分析及SPM軟件綜合評(píng)價(jià)~(18)F-FDGPET圖像。對(duì)異常代謝腦區(qū)進(jìn)一步行半定量的不對(duì)稱指數(shù)(|AI|)分析,并與患者的病情嚴(yán)重程度和預(yù)后進(jìn)行相關(guān)性分析。結(jié)果顯示:與單獨(dú)視覺分析相比,聯(lián)合視覺分析及SPM軟件評(píng)價(jià)~(18)F-FDGPET圖像能夠提高腦葡萄糖代謝異常的檢出率。在具有腦代謝異常的患者中,|AI|值與癲癇發(fā)作頻率呈顯著正相關(guān)(P0.01),而與發(fā)作后間隔時(shí)間呈顯著負(fù)相關(guān)(P0.01)。多因素線性回歸分析結(jié)果表明:在低代謝和高代謝患者中(均P0.01),發(fā)作后間隔時(shí)間均是唯一對(duì)|AI|值具有顯著作用的因素。通過隨訪發(fā)現(xiàn),難治性癲癇患者的|AII|值較病情緩解的患者在低代謝人群中明顯增高(P0.01),而在高代謝人群中有增高的趨勢(shì)(P = 0.209)。復(fù)查PET較初次PET圖像|AI|值降低的程度在臨床癥狀明顯改善的患者中較其它患者更為顯著(P0.01)。我們的研究表明聯(lián)合視覺分析及SPM軟件評(píng)價(jià)~(18)F-FDG PET圖像可提高癲癇患兒腦葡萄糖代謝異常的檢出率。通過|AI|分析能夠評(píng)價(jià)癲癇患兒的臨床病情嚴(yán)重程度及預(yù)后情況。嚴(yán)格掌握臨床癲癇發(fā)作后的PET掃描時(shí)間窗可增加~(18)F-FDGPET的臨床診斷價(jià)值。第二部分兒科癲癇患者抗癲癇藥物所致認(rèn)知功能損害的單胺受體功能研究我們對(duì)25名兒科癲癇患者分別進(jìn)行了 11C-NMSP的單胺受體顯像和~(18)F-FDG的葡萄糖代謝顯像。每位患兒進(jìn)一步接受智商水平測(cè)試。結(jié)果顯示:單藥治療組患者的言語、操作和全量表智商得分均顯著高于聯(lián)合用藥組(均P0.01)。與單藥治療組相比,聯(lián)合用藥組患者在尾狀核、前額葉皮層、背側(cè)前扣帶回皮層和杏仁核部位的單胺類受體結(jié)合水平顯著降低(均P0.05)。我們的研究表明癲癇的治療方案應(yīng)盡可能采用單一抗癲癇藥物;PET單胺受體顯像技術(shù)有望成為在體評(píng)估抗癲癇藥物所致認(rèn)知功能損害的影像學(xué)指標(biāo)。
[Abstract]:Epilepsy is one of the most common diseases of the nervous system and the highest incidence in children and adolescents. The severe physical and psychological pain caused by epileptic seizures seriously affects the quality of life of the patients and their families. After a reasonable and standardized antiepileptic drug treatment, 30% of the patients were still treated for intractable epilepsy. Early identification of refractory epilepsy is conducive to timely surgical treatment, so as to avoid long-term recurrent seizures and unnecessary antiepileptic drugs on brain damage. 18 fluorodeoxyglucose positron emission tomography (~ (18) F-fluorodeoxyglucose positron emission tomography, ~ (18) F-FDG PET) to cerebral glucose metabolism caused by detection of epileptic activities as abnormal neuroimaging methods have been routinely used in presurgical assessment. However, the diagnostic value of ~ (18) F-FDG PET in evaluating the condition and prognosis of non operative patients, especially in the pediatric epileptic patients, is not clear. Cognitive impairment is one of the most common side effects of antiepileptic drugs, and the risk can be further increased in combination with drug use. The brain is still in development in children, and it is particularly sensitive to the side effects of the cognitive function of antiepileptic drug damage. Early assessment of the side effects will be beneficial to the timely adjustment of the treatment plan and the compliance of the children with long-term treatment. Cognitive impairment is associated with the abnormality of a complex neural network of neurotransmitter systems. Monoaminergic neurotransmitter system, including dopamine and 5- serotonin, is not only involved in the occurrence of epilepsy, but also widely associated with cognitive function related brain regions. Therefore, we speculate that the abnormality of monoamine neurotransmitter system plays an important role in the cognitive impairment induced by antiepileptic drugs. This study will evaluate the statistical parametric mapping (statistical parametric mapping SPM) software and PET/MRI fusion technique in the diagnosis of pediatric patients with epilepsy in value; and further exploratory analysis of brain metabolic features of pediatric epilepsy, and the relationship between the degree of abnormal brain metabolism and disease severity and prognosis. In addition, we evaluated the monoamine receptor function changes in pediatric epilepsy patients with cognitive impairment induced by antiepileptic drugs by using 11 carbon nitrogen methylspiramidone (11C-N-methylspiperone, 11C-NMSP) PET imaging. The first part is joint visual analysis and SPM software to evaluate the characteristics of cerebral glucose metabolism in children with epilepsy. We retrospectively reviewed 100 cases of pediatric epilepsy who had completed ~ (18) F-FDG PET/CT, magnetic resonance imaging and electroencephalogram examination. The other 15 age matched children were used as the control group of SPM analysis. Combined visual analysis and SPM software comprehensive evaluation of ~ (18) F-FDGPET images. The abnormal metabolic brain region was further analyzed by semi quantitative asymmetric index (|AI|), and the severity and prognosis of the patients were analyzed. The results showed that compared with the single visual analysis, the combined visual analysis and SPM software evaluation of ~ (18) F-FDGPET images could improve the detection rate of abnormal brain glucose metabolism. In patients with abnormal brain metabolism, the |AI| value was significantly positively correlated with the frequency of epileptic seizures (P0.01), and had a significant negative correlation with the interval of post seizures (P0.01). Multivariate linear regression analysis showed that in patients with low metabolism and high metabolism (all P0.01), the interval between episodes was the only factor that had a significant effect on |AI| value. Follow up showed that the |AII| value of patients with intractable epilepsy was significantly higher than that of the patients in the low metabolism group (P0.01), but increased in the high metabolic population (P = 0.209). The degree of the decrease in the |AI| value of the PET in the first PET image was more significant than that of the other patients (P0.01) in the patients with significantly improved clinical symptoms. Our study shows that combined visual analysis and SPM software evaluation of ~ (18) F-FDG PET images can improve the detection rate of glucose metabolism abnormalities in the brain of children with epilepsy. |AI| analysis can be used to evaluate the clinical severity and prognosis of children with epilepsy. The clinical diagnostic value of ~ (18) F-FDGPET can be increased by strict mastery of the PET scanning time window after clinical seizures. The second part is the monoamine receptor function of pediatric epilepsy patients with cognitive impairment induced by antiepileptic drugs. We studied the monoamine receptor imaging and ~ (18) F-FDG glucose metabolism imaging of 11C-NMSP in 25 pediatric epilepsy patients. Each child was further tested for the IQ level. The results showed that the scores of speech, operation and full scale IQ in the single drug treatment group were significantly higher than those in the combination group (P0.01). Compared with the monotherapy group, the level of monoamine receptor binding in the caudate nucleus, prefrontal cortex, dorsal anterior cingulate cortex and amygdala was significantly decreased in the combination group (all P0.05). Our research shows that the treatment plan of epilepsy should use single antiepileptic drugs as far as possible. PET monoamine receptor imaging technology is expected to be an imaging index for evaluating the cognitive impairment induced by antiepileptic drugs in vivo.
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：R742.1;R817.4

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本文編號(hào)：1345287