Role of contrast-free MR-perfusion in the diagnosis of potential epileptogenic foci in children with focal epilepsia

Abstract

ASL (Arterial Spin Labeling) – a novel modality of MR angiography – is based on radio-frequency labeling of aqueous protons in the arterial blood; the method is used to monitor blood supply to organs, including the brain. So far there has been little information on the use of ASL in children with focal epilepsy, especially in the pre-surgery period.Aim:to evaluate the perfusion patterns in seizure-free children with drug resistant focal epilepsy (FE) using the ASL mode of MRI.Materials and methods.We studied the ASL data of 54 (23-boys/31 girls) patients with FE treated in the Dpt. of Neurology at the Russian State Children Hospital from 2015 to 2018. The patients’ age varied from 4 months to 17 years. All images were produced with a 3T GE Discovery 750W system.Results. We found several brain perfusion patterns in children with FE; among other factors, those patterns depended on the clinical status of the patient, i. e. the interictal period or the early post- seizure period. The main pattern of the interictal period was characterized by a focal decrease in perfusion located around a structural focus identified on MRI scans. In the early post-seizure period, there was an increase in the arterial perfusion in the area of a structural epileptogenic lesion.Conclusion.ASL-MRI is an effective diagnostic method providing more information on children with FE during their pre-surgery phase. The ASL modality needs further research to rationalize its wider use as a preferred diagnostic tool or as a combination with the more complex PET and SPECT.

Atypical Results of MR-Perfusion in the Diagnosis of Long-Term Epilepsy Associated Tumors

“…В ряде работ были приведены статистически значимые результаты, позволяющие на основании значений количественного измерения церебрального кровотока (CBF) и кровотока в опухолевой ткани (TBF), с большой долей вероятности, предполагать степень злокаче-ственности глиом на дооперационном этапе [1,2]. Вместе с тем, возможности МРперфузии при диагностике опухолей низкой степени злокачественности, ассоциированных с долгосрочной эпилепсией у детей и молодых пациентов (LEAT) недостаточно изучены [3]. Опухоли группы LEAT подчиняются общей градации злокачественности образований головного мозга, используемой в классификации опухолей ЦНС ВОЗ, но в отличие I И от глиом, в ряде случаев непредсказуемо ведут себя на изображениях структурной МРТ.…”

“…Существенными недостатками этого метода является необходимость внутривенного болюсного введения контрастного вещества и чувствительность к магнитной восприимчивости за счет базирования метода на градиентном или эхо-планарных изображениях (EPI) [5,6]. В противоположность DSC, радиочастотное маркирование спинов артериальной крови (ASLarterial spin labeling) -неинвазивная методика, которая позволяет без использования контрастного препарата регистрировать прохождение спинов в веществе мозга и, таким образом, оценивать вариаций перфузии путем построения карт количественного измерения церебрального кровотока (CBF) в абсолютных величинах [1,3,7,8]. Как уже было сказано выше, в ряде работ, начиная с 2002 г., выявлена корреляция скорости (CBF) и объема (CBV) со степенью злокачественности глиом [1, 9 -12].…”

“…О том, что ганглиоглиома может иметь повышенную перфузию сообщается и в публикации о роли бесконтрастной МР-перфузии в идентификации потенциально эпилептогенных очагов у детей с фокальной эпилепсией. Авторы сообщают, что в группе выявленных структурных поражений опухоли LEAT были представлены ганглиоглиомой и дизэмбриопла стической нейроэпителиальной опухолью (ДНЕО) и демонстрировали диаметрально противоположные значения перфузии[3]. Учитывая, что по данным литературы, ДНЕО обладает гипоперфузионными характеристиками, мы предполагаем, что именно ганглиоглиома демонстрировала повышенные значения кровотока[3,15].…”

“…Авторы сообщают, что в группе выявленных структурных поражений опухоли LEAT были представлены ганглиоглиомой и дизэмбриопла стической нейроэпителиальной опухолью (ДНЕО) и демонстрировали диаметрально противоположные значения перфузии[3]. Учитывая, что по данным литературы, ДНЕО обладает гипоперфузионными характеристиками, мы предполагаем, что именно ганглиоглиома демонстрировала повышенные значения кровотока[3,15]. В одной из статей, посвященных недавно включенной в новую классификацию опухолей ЦНС ВОЗ от 2021 года, полиморфной нейроэпителиаль-ной опухоли низкой степени злокачественности молодого возраста (PLNTY), есть любопытное упоминание об участках гиперперфузии в структуре образования при проведении DSC, хотя при патологоанатомическом исследовании не было обнаружено следов неоваскуляризации[16].…”