背景:癫痫发病率仅次于脑卒中是神经系统病变中第二大类常见疾病，是把反复癫痫发作作为共同特征的一种慢性脑部疾病状态，它不是单一的疾病实体，而是有着不同病因基础及临床表现，神经元细胞兴奋与抑制失衡并导致神经元群同步放电异常是癫痫病理生理学基础。大多数癫痫患者的生活质量受到严重影响。癫痫的患病率据中国流行病学调查结果是7‰，也就是中国癫痫患者超过了900万。癫痫患者在临床上一般以服用抗癫痫药物为主要治疗手段。70～80％的癫痫患者经过抗癫痫药物治疗病情可以控制。而另外20～30％的癫痫患者属于药物难治性癫痫(intractable epilepsy，IE)即尽管服用多种抗癫痫药物，也不能有效控制癫痫发作。颞叶癫痫(temporal lobe epilepsy，TLE)为难治性癫痫中最常见的类型，治疗难治性癫痫的有效手段是用手术方式切除致痫灶，故致痫灶的精确定位是手术成功的关键，这也成为临床癫痫病学最为注意的研究方向。现阶段多种功能分子成像技术在致痫灶定侧、定位方面判断方面能够提供一些帮助信息，其中有一种既能够提供定量、定位信息、又具有无创性的功能分子成像技术就是正电子发射型计算机断层扫描(Positron Emission Computed Tomography，PET)脑显像技术，该方法在临床实践中运用较多，是目前癫痫术前无创性定位中公认的最佳的方法。PET/CT显像对致痫灶的定位的原理与PET显像一样，即根据癫痫患者在发作期和发作间期致痫灶葡萄糖代谢的变化分析判断作出定位的，癫痫患者发作期致痫灶在PET图像上呈高代谢，发作间期致痫灶在PET图像上呈低代谢，通过计算机处理把PET显像和头颅CT图像融合在一起，致痫灶部位就可以更清楚显露出来，还可以分析癫痫患者致痫灶脑组织的解剖结构及与致痫灶脑组织如语言、运动、感觉等重要的中枢功能区的比邻关系等，可以更精确定位、让手术者操作更简单方便。在临床实践中利用PET对颞叶癫痫定侧诊断既往有两种主要方法:视觉分析法和脑内不对称指数（Asymmetry index，AI）测量法。虽然这两种方法取得一些临床诊断效果，但是这两种方法在分析过程易受诊断医师水平影响，主观因素影响较大，人为因素及定向思维的干扰对分析结果影响很大，影响了结果的可信度，非常需要寻找另外分析方法为视觉评价提供有益的补充。　　为了克服以上诊断方法中诊断者主观因素影响，研究者研究出基于体素水平的脑功能分析法，该分析方法处理基本单元是脑代谢显像的像素，通过计算机辅助诊断全自动、逐像素分析同时进行统计学处理。该分析法处理过程中没有诊断者主观因素影响，完全由专业软件全程处理，分析也是全自动，有稳定性高、客观性及可重复性更强的优点。现阶段国际医学图像处理和分析研究领域中研究热点和难点之一就是这种计算机辅助诊断，也是未来医学诊断发展的主要趋势。在计算机辅助诊断过程中必须涉及到例如图像分割，数字化图谱创建，图像配准等多种图像处理与分析技术，其中图像配准技术是图像处理与分析技术关键。在图像配准技术领域中大家比较认可的软件之一是广泛应用于规范化和统计分析过程的统计参数图(Statistical Parametric Mapping，SPM)。统计参数图对18F—FDG PET脑代谢显像进行体素-体素分析时，必须经过将图像与解剖模板模型进行图像配准步骤。常规SPM标准化进行图像配准时，特别是在扩展异常区的情况下，为了尽量减少假阳性簇的数目需要用高斯滤波器进行图像过滤，这样会造成一定程度的图像失真。并且常规SPM标准化在检测内侧颞叶癫痫低代谢灶时灵敏度有限。目前有种利用块匹配算法(Block-Matching，BM)对常规SPM标准化进行改良后进行图像配准方法，在本文中统一称为块匹配算法，该算法中非线性变换是基于:(1)将整个三维图像的划分成小块进行配准，(2)识别模板中相邻区域最相似的小块，整个过程是迭代地进行的，这样做提高医学图像刚性配准的鲁棒性(robustness)。与常规SPM标准化相比，块匹配算法可以最小化伪影和克服额外的图像滤波，尽可能减少人为因素的影响。　　目的:本研究基于体素运用BM算法分析18F-FDG PET脑代谢显像对颞叶癫痫患者定侧诊断进行研究，并与基于体素常规SPM标准化分析18F-FDG PET脑代谢显像对颞叶癫痫患者定侧诊断进行比较研究，对照患者术后病理及随访结果，通过统计学方法比较分析BM算法与常规SPM标准化所得结果，对各方法诊断效能进行评价，同时对BM算法方法学、优选相关参数进行选择并建立合适的方法，探讨评价BM算法的临床应用价值。其研究意义在于建立和运用适当、准确的基于体素的BM算法对颞叶癫痫致痫灶进行定侧诊断的方法，获取定侧诊断时应合理选用的各种参数，探讨评价BM算法在颞叶癫痫致痫灶定侧诊断中的临床应用价值。　　方法:回顾性分析2013年10月至2017年6月期间106例就诊于解放军福州总医院PET/CT中心并经临床综合确诊为难治性颞叶癫痫患者，其中男性60例、女性46例，临床上均具有典型癫痫发作病史和/或脑电图表现，年龄为4～54岁，平均27.94±10.01岁;病史年限1～38年，平均12.43±9.41年;受教育年限0～16年，平均13.48±3.90年。本次研究还对照患者术后病理及随访结果把癫痫患者分为内侧颞叶癫痫组共70例，外侧颞叶癫痫及混合型颞叶癫痫组共36例。对照组为38例健康志愿者，其中男性24例、女性14例，年龄17～53岁，平均35.68±7.00岁;受教育年限2～16年，平均14.34±3.79年。在性别、年龄、受教育程度等方面两组研究对象均相匹配。获得所有研究对象18F-FDG PET原始图像后转换为Analysis格式。分析内容包括三大部分:(1)、基于体素BM算法分析定侧诊断颞叶癫痫致痫灶。基于体素用BM算法分析患者组的每个患者18F-FDG PET脑显像数据与健康对照组比较，采用不同置信概率p值通过单因素方差方法计算分析每个患者脑内不对称性来进行颞叶癫痫定侧诊断，评价不同置信概率的诊断准确率，从中选出最优置信概率p值。(2)、基于体素常规SPM标准化分析定侧诊断颞叶癫痫致痫灶。基于体素用常规SPM标准化分析患者组的每个患者18F-FDG PET脑显像数据与健康对照组比较，采用不同置信概率p值通过单因素方差方法分析计算每个患者脑内不对称性来进行颞叶癫痫定侧诊断，评价不同置信概率的诊断准确率，从中选出最优置信概率p值。(3)、基于体素BM算法与常规SPM标准化组间比较研究。①比较基于体素BM算法方法中最优结果与基于体素常规SPM标准化方法中的最优结果，观察两组方法诊断准确率之间是否有统计学显著差异。②基于体素BM算法和常规SPM标准化在定侧诊断内侧颞叶癫痫和外侧颞叶癫痫及混合型准确率进行组间比较研究。将上述颞叶癫痫患者分为两组，一组为内侧颞叶癫痫组70例，另一组为外侧颞叶癫痫及混合型颞叶癫痫组36例。通过BM算法和常规SPM标准化方法并采用各自最优置信概率p值分析两组癫痫患者18F-FDG PET图像。使用方差分析对BM算法和常规SPM标准化分析两组癫痫患者定侧诊断进行组间比较。　　结果:(1)、基于体素用块匹配算法分析18F-FDG PET脑显像通过单因素方差分析采用置信概率p＜0.05计算单个患者脑内不对称性来进行在颞叶癫痫定侧诊断准确率为94.34％，优于其他置信概率，差异有统计学意义。(2)、基于体素用常规SPM标准化分析18F-FDG PET脑显像通过单因素方差分析采用不同置信概率p＜0.05(FWE校正值)计算单个患者脑内不对称性来进行在颞叶癫痫定侧诊断准确率为79.25％，优于其他置信概率，差异有统计学意义。(3)、基于体素BM算法与常规SPM标准化分析组间比较结果如下。①比较基于体素BM算法方法中最优结果与基于体素常规SPM标准化方法中的最优结果，p值小于0.05，两组方法诊断准确率之间有统计学显著差异，因此基于体素BM算法方法相对于常规SPM标准化方法对颞叶癫痫患者的18F-FDG PET脑显像进行的定侧诊断相对更好。②基于体素BM算法和常规SPM标准化在定侧诊断内侧颞叶癫痫组和外侧颞叶癫痫及混合型颞叶癫痫组准确率进行组间比较研究。BM算法和常规SPM标准化对内侧颞叶癫痫组低代谢灶时检测准确率分别达到95.71％和77.14％，P值小于0.05，二者有统计学意义;而对外侧颞叶癫痫及混合型颞叶癫痫组低代谢灶时方法检测准确率分别达到91.67％和83.30％，P值大于0.05，二者无统计学意义;因此BM算法方法检测内侧颞叶癫痫低代谢灶时准确率比常规SPM标准化方法高，在检测外侧颞叶癫痫及混合型癫痫低代谢灶时准确率和常规SPM标准化没有差别。　　结论:与常规SPM标准化相比，基于体素BM算法对颞叶癫痫患者，尤其是对内侧颞叶癫痫患者的18F-FDG PET图像进行的定侧诊断相对更好，主要原因是BM算法检测内侧颞叶癫痫低代谢灶时灵敏度比常规SPM标准化高。BM算法与常规SPM标准化相比，该算法非线性变换通过小块进行计算，克服了处理额外过滤图像的需要，可以最小化伪影和克服额外的图像滤波，图像失真较低，尽可能减少人为因素影响，提高医学图像配准的鲁棒性，对颞叶癫痫致痫灶检出效率高、可重复性强，提示BM算法在颞叶癫痫定侧诊断上临床应用价值较高。但BM算法仍需对不同人群做进一步研究，以确定其临床使用价值。