改善 MRI 阴性癫痫的定位：双示踪剂 PET/MR（18F-FDG/11C-FMZ）的协同作用

摘要

本文介绍了一种采用双探针¹⁸F-FDG/¹¹C-FMZ PET/MRI的方案，可精确定位MRI阴性难治性癫痫的致痫灶，从而优化诊断与治疗。

摘要

耐药性癫痫，尤其是MRI阴性病例的病灶定位，是神经疾病诊断与治疗中的关键难题。为应对这一挑战，本研究提出了一种采用双探针正电子发射断层扫描/磁共振成像（PET/MR）技术定位致痫灶的标准化方案。该方案聚焦于放射性示踪剂的选择、成像序列设计以及图像解读策略。放射性示踪剂选择：该成像技术结合¹⁸F-氟代脱氧葡萄糖（¹⁸F-FDG）代谢成像与¹¹C-氟马西尼（¹¹C-FMZ）GABA_A受体成像，通过检测葡萄糖代谢异常及GABA_A受体密度变化，定位耐药性癫痫患者的致痫灶；成像序列设计：先进行FDG PET/MR扫描，24小时后进行FMZ PET/MR扫描，MR成像序列包括结构像与功能像；图像解读策略：采用双探针评估策略，通过FDG低代谢与FMZ结合力降低识别潜在致痫灶，两者结果一致时提供更强证据；定量分析包括FDG与FMZ图像的标准摄取值（SUV）及不对称指数（AI）。本研究详细阐述了放射性示踪剂的制备流程、扫描参数设置及图像融合方法，并通过代表性结果验证了该方案的有效性。采用双探针PET/MR成像技术有望提高致痫灶定位的准确性，从而支持更精确的临床评估并改善治疗效果。目前，该方案已完成方法学验证，初步结果显示其在指导临床致痫灶切除术前评估方面具有潜力（根据定位结果已成功为3例患者实施手术，术后无癫痫发作）。为克服技术局限性（如¹¹C-FMZ半衰期短、依赖回旋加速器），未来优化方向包括开发长半衰期类似物及探索多示踪剂联合应用。此外，未来还可与人工智能辅助图像分析及病灶识别技术相结合。综上所述，本研究为精准癫痫诊疗提供了新思路，对改善患者预后具有重要意义。

引言

难治性癫痫表现为对两种或以上经过适当选择和足量使用的抗癫痫药物产生耐药性^1,2,3，常以局灶性癫痫的形式出现，并伴有神经认知功能障碍及共病的精神障碍^4,5,6。当药物治疗无效时，切除致痫灶的外科手术便成为关键的干预手段，因此术前精确定位致痫灶是实现良好治疗效果的重要前提。

常规磁共振成像（MRI）在约30-40%的难治性癫痫患者中无法识别致痫灶⁷。标准成像方案通常采用1.5 T扫描仪和5 mm层厚，可能遗漏海马硬化或局灶性皮质发育不良等细微病变⁸。此外，结构MRI无法捕捉发作间期与发作期之间发生的动态代谢变化⁹，凸显了常规成像方法的敏感性局限。尽管脑电图（EEG）可提供电生理定位信息，但其空间分辨率有限，且易受头皮组织衰减效应影响¹⁰。这些局限性使得致痫灶的精确定位难以实现三维空间上的准确判定。此外，常需进行颅内脑电图....

方案

本研究已获得当地医学伦理委员会的批准。本研究遵循《赫尔辛基宣言》的原则。患者或其法定监护人必须签署一份书面知情同意书，其中详细说明了侵入性操作、辐射暴露以及随访要求。

1. 放射性示踪剂的制备与质量控制

注意：必须遵守既定的生物安全职业防护和放射性职业防护原则。此外，在所有操作过程中，遵循医疗废物和放射性废物的正确且合规处置指南至关重要，以确保所有相关人员的安全与健康。

1. 制备的核心步骤 ¹⁸F-FDG
   注意：该合成过程完全自动化。为确保临床PET诊断所需的高放射化学纯度和无菌性，需在60分钟内完成以下步骤，并在无菌条件下操作。
   1. 氟-18离子（[18F]F⁻）的制备：在回旋加速器中用质子轰击富氧-18的水（H₂¹⁸O）。
   2. 捕获与激活：将[¹⁸F⁻ 溶液通过阴离子交换柱（例如 QMA）。随后用含有碳酸钾（K₂CO₃）的乙腈溶液洗脱并活化该柱。₂CO₃）和相转移催化剂（例如 Kryptofix 2.2.2，K222）。
   3. 共沸脱水：向残留物中加入乙腈，然后加热混合物，并在惰性气体气流下反复蒸发，直至得到干燥的残留物，以确保完全除去水分，获得高反应活性的无水氟源。
   4. 亲核氟化标记：将干燥的氟....

结果

本研究中的所有病例图像均按照本方案第7.1段和第8节规定的要求接受了严格的质量控制。只有在确认满足以下标准后，图像才被纳入分析：（1）MRI图像无明显运动伪影或几何畸变；（2）PET图像的示踪剂分布均匀，且信噪比符合定量分析的要求；（3）PET与MRI图像的自动融合成功，并通过视觉检查确认关键解剖结构（如海马和脑回沟轮廓）准确对齐，无影响诊断的融合误差。所有展示的代表性图像均符合上述质量控制标准。

患者A，男性，28岁
十年前，该患者首次出现癫痫发作，表现为持续约10秒的失神发作，伴有意识丧失和言语混乱，无肢体强直。当时初次住院检查结果未见明显异常。随后，发作频率逐渐增加，发作特征也发生变化，出现发作后遗忘及持续时间延长至30秒等症状，并伴随自动症表现，如流涎和咂唇。在接下来的两年内，发作进一步发展为双侧惊厥性活动。典型表现为意识丧失、头眼偏转、口吐白沫及双侧肢体抽搐，每次发作持续约30秒，之后伴有约30分钟的长时间发作后嗜睡。病情显著加重，曾连续七天每日出现癫痫发作簇集，每天发作次数超过十次。2023年因癫痫发作明显加剧而入院治疗，同时伴.......

讨论

本研究的主要目标是建立并明确双探针（¹⁸F-FDG/¹¹C-FMZ）PET/MR 在评估MRI阴性难治性癫痫中的标准化操作流程。制定该流程的迫切临床需求源于目前各中心之间缺乏统一的技术规范，导致影像采集、分析和解读存在不一致性，从而影响结果的可比性及在更广泛临床实践中的应用。本流程旨在通过提供一个详细的分步框架，涵盖放射性示踪剂制备、患者准备、成像序列设计以及双示踪剂图像解读策略等关键环节，以弥补这一空白。

本研究展示了两个典型病例。在患者A中，葡萄糖代谢减低（FDG）与受体结合减少（FMZ）一致地共定位于右侧海马。相比之下，患者B表现出广泛的左侧海马葡萄糖代谢减低，其中包含一个更为局限的FMZ结合减少区域。这些结果提示，联合成像模式能够区分不同的病理生理过程。FDG代谢减低反映的是由于突触抑制或功能障碍导致的较大范围神经元活动低下^19,27，而FMZ结合减少则更直接地标示神经元丢失或GABA_A受体下调

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
富¹⁸O水	Taiyo Nippon Sanso,Japan	24-0091
乙腈	ABX,Germany	TF-A1-231207002
空气滤膜（Millex-25）	Merck,Germany	SLFGN25VS
无水乙醇	国药集团化学试剂有限公司,中国上海	10009293
C18键合硅胶色谱柱	Macherey-Nagel,Germany	715412.100
回旋加速器	GE,USA	MINITRACE
去甲氟马西尼	江苏华益科技有限公司,中国	DFBE-95-0001A
二甲基甲酰胺（DMF）	百灵威科技有限公司,中国	983353
乙醇（EtOH）	ABX,Germany	10009216
高效液相色谱半制备分析系统	SYKNM,Germany	S-1122
碳酸钾溶液（K₂CO₃ Solution）	ABX,Germany	TF-K1-230724001
冠醚[2.2.2]（K222）	ABX,Germany	800
液体滤膜（Millex-GV）	Merck,Germany	SLGVR33RB
氢化钠（NaH）	百灵威科技有限公司,中国	114895
正电子发射断层扫描/磁共振成像（PET/MR）	GE,USA	Signa
QMA柱	Waters,USA	186002350
放射性核素活度计	Capintec,USA	CRC-25R
氟马西尼参比标准品	江苏华益科技有限公司,中国	FBE-97-0001A
Sep-Pak C18色谱柱	Waters, USA	046933248A
三氟甲磺酸	Sigma-Aldrich,USA	MKBW5282V