Background. Epilepsy is one of the most common neurological disorders, affecting individuals of all ages. For patients meeting the criteria for drug-resistant epilepsy established by the International League Against Epilepsy (ILAE), surgery is the most effective treatment option. The success of surgical outcomes depends directly on the precise localization of the epileptogenic focus. Positron emission tomography combined with magnetic resonance imaging (PET/MRI) is a novel hybrid diagnostic modality that may improve detection of the epileptogenic zone in complex diagnostic cases, including patients with MRI-negative epilepsy. Detecting the area of 18F-fluorodeoxyglucose (18F-FDG) hypometabolism in the epileptogenic focus is traditionally based on visual analysis; quantitative analysis techniques for hypometabolism in the epileptogenic focus have not been standardized and remain a subject of scientific investigation.
Aim: To determine the optimal calculation metric (uptake index) of quantitative standardized uptake value (SUV) for detecting the epileptogenic focus in patients with drug-resistant epilepsy using brain 18F-FDG PET/MRI.
Materials and methods. We retrospectively analyzed data from hybrid 18F-FDG PET/MRI brain studies performed in 10 healthy volunteers and 19 patients with drug-resistant epilepsy in whom the localization of the epileptogenic focus identified on PET/MRI was confirmed by surgical resection or invasive video-EEG monitoring.
Results. The greatest variability in quantitative SUVmax and SUVmean was observed in patients with focal cortical dysplasia (FCD), while moderate variability in semi-quantitative SUVmax and SUVmean was observed in patients with mesial temporal sclerosis (MTS). The smallest reductions in SUVmax were observed in patients with FCD and MTS; for these patients, the SUVmean parameter was the best for localizing the epileptogenic focus. Analysis of brain PET/MRI data from patients with MRI-negative and MRI-positive epilepsy revealed no significant differences in semi-quantitative 18F-FDG metabolism parameters. In the group of patients with temporal lobe epilepsy, lower SUVmax and SUVmean were recorded, which may reflect the normally observed lower 18F-FDG metabolism in the temporal lobes compared to the cortex of other brain regions.
Conclusion. Statistical analysis of quantitative 18F-FDG metabolism parameters in the epileptogenic focus confirmed by invasive methods indicates that the SUVmean parameter is optimal for identifying hypometabolic areas suspicious for the epileptogenic focus, due to its lower standard deviations and more homogeneous values within the sample, particularly in patients with FCD and MTS.
Актуальность. Эпилепсия — одно из наиболее широко распространённых неврологических заболеваний, которым страдают люди всех возрастов. Для пациентов, которые подходят под критерии фармакорезистентной эпилепсии, разработанные Международной лигой по борьбе с эпилепсией, наиболее эффективным методом лечения становится хирургический. Успех эффективности операции напрямую зависит от точности локализации эпилептогенного очага. Позитронно-эмиссионная томография, совмещённая с магнитно-резонансной томографией (ПЭТ/МРТ), — новый гибридный метод диагностики, который может улучшить выявление эпилептогенной зоны в сложных диагностических случаях, в том числе у пациентов с МР-негативной эпилепсией. Выявление зоны гипометаболизма 18F-фтордезоксиглюкозы (18F-ФДГ) в эпилептогенном очаге традиционно основано на визуальном анализе, методики количественного анализа гипометаболизма в эпилептогенном очаге не стандартизированы и являются предметом научного поиска.
Цель: определение оптимальной метрики расчёта (индекса захвата) количественных показателей стандартной величины накопления (SUV) для выявления эпилептогенного очага у пациентов с фармакорезистентной эпилепсией при ПЭТ/МРТ головного мозга с 18F-ФДГ.
Материалы и методы. Ретроспективно проанализированы данные гибридного исследования ПЭТ/МРТ головного мозга с 18F-ФДГ 10 здоровых добровольцев, а также 19 пациентов с фармакорезистентной эпилепсией, у которых локализация выявленного при ПЭТ/МРТ эпилептогенного очага подтверждена результатами хирургической резекции или с помощью инвазивного видео-ЭЭГ-мониторинга.
Результаты. Наибольший разброс количественных показателей SUVmax и SUVmean наблюдался у пациентов с фокальной кортикальной дисплазией (ФКД), умеренный разброс полуколичественных показателей SUVmax и SUVmean — у пациентов с мезиальным темпоральным склерозом (МТС). У пациентов с ФКД и МТС наблюдалось наименьшее снижение значений SUV max, для этих пациентов параметр SUVmean являлся наилучшим для локализации эпилептогенного очага. Проведённый анализ данных ПЭТ/МРТ головного мозга у пациентов с МР-негативной и МР-позитивной эпилепсией не выявил значимых различий полуколичественных показателей метаболизма 18F-ФДГ. В группе пациентов с височной эпилепсией были зарегистрированы более низкие значения показателей SUVmax и SUV mean, что может отражать наблюдающийся в норме в височных долях более низкий метаболизм 18F-ФДГ по сравнению с корой в других участках вещества мозга.
Заключение. Данные статистического анализа количественных показателей метаболизма 18F-ФДГ в подтверждённом с помощью инвазивных методов эпилептогенном очаге указывают на то, что параметр SUVmean является оптимальным для определения гипометаболических зон, подозрительных в отношении эпилептогенного очага, ввиду наименьших значений стандартных отклонений и более однородного изменения значений выборки, в особенности для пациентов с ФКД и МТС.