Hodnocení hypometabolismu v obrazech pozitronové emisní tomografie

Abstract

Epileptogenní léze způsobená fokální kortikání dysplázií (FCD) se v obrazech pozitronové emisní tomografie fluorodeoxyglukózy (FDG-PET) projevuje jako hypometabolická. Automatická detekce může pomoci odhalení diskrétních ložisek a asistovat tak prospektivnímu radiologickému hodnocení při diagnostice a plánování epileptochirurgických výkonů, kde je stále diskutována nutnost zahrnutí hypometobolické léze do resekce k pooperačnímu vymizení záchvatů. Analyzovány byly obrazy FDG-PET mozku 42 pacientů s FCD (typu 1 a 2), kteří podstoupili chirurgickou léčbu epilepsie ve FN Motol. Rozsah resekce byl ručně zakreslen do snímků magnetické rezonance. Navržena byla metoda detekce hypometabolismu založená na výpočtu indexu asymetrie (AI) kontralaterálních anatomických regionů šedé hmoty. Limitní efektivní rozlišení FDG-PET obrazů bylo zlepšeno korekcí partial volume efektu (PVC). Úspěšnost detekce hypometabolismu byla stanovena ve vztahu k oblasti resekce, dlouhodobému pooperačnímu výsledku a typu FCD. Vyvinutá metoda prokázala schopnost identifikovat oblasti hypometabolismu s překryvem s epileptogenní tkání na úrovni voxelů. Zahrnutí těchto oblastí do resekce korespondovalo s vymizením záchvatů, zejména pak u pacientů s FCD typu 2. Bylo prokázáno, že PVC má pozitivní vliv na kvalitu FDG-PET snímků pro vizuální hodnocení i na úspěšnost detekce hypometabolismu. Vyvinutá metoda je nezávislá na použitém PET skeneru a dobře označuje suspektní hypometabolické regiony. Je proto vhodná pro využití v klinické praxi a již je experimentálně testována jako pomocný prospektivní diagnostický nástroj ve FN Motol.

The epileptogenic lesion associated with focal cortical dysplasia (FCD) often shows a hypometabolic activity in fluorodeoxyglucose positron emission tomography (FDG-PET) images. An automatic detection can help to delineate discrete foci and assist in prospective radiological evaluation in the diagnosis and planning of epileptosurgery. However, the need to include a hypometabolic lesion in the resection for postsurgical seizure freedome is still under discussion. FDG-PET images of 42 patients with~FCD (of type 1 or 2) who underwent a surgical treatment of epilepsy in Motol University Hospital were analyzed. The extent of resection was delineated manually in magnetic resonance images. A hypometabolism detection method based on calculation of an assymetry index (AI) of contralateral anatomical regions was proposed. The effective resolution of FDG-PET images was improved by partial volume correction (PVC). The performance of hypometabolism detection in relation to the extend of resection, the long-term postsurgical outcome and the type of FCD was investigated. The developed method was succesful in identifying the hypometabolic regions overlapping with epileptogenic tissue at voxel level. The~inclusion of these regions in the resection was associated with postsurgical seizure freedom, especially in patients with FCD of type 2. PVC has been shown to have a positive effect on the~quality of FDG-PET images for visual evaluation and the performance of hypometabolism detection. The developed method is independent of the PET scanner used and is able to well delineate hypometabolic regions of interest. It is therefore suitable for clinical use and is already being tested as an assistive prospective diagnostic tool at the Motol University Hospital.