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方法文章

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

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DOI:

10.3791/69386

2025年12月5日

本文内容

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监测等侵入性检查11,12。上述因素共同导致MRI阴性癫痫患者的术前评估周期延长,增加了手术决策相关的风险,并直接影响临床预后。

集成正电子发射断层扫描/磁共振成像(PET/MR)技术的临床应用为解决这一挑战提供了有前景的方案。该技术能够同时获取功能与代谢信息以及高分辨率的解剖结构数据,实现多模态图像在空间和时间上的精确融合。尽管PET/MR通过将多项检查整合为一次扫描而固有地提高了工作流程效率,但单一放射性示踪剂在诊断特异性方面仍存在局限性。13. 18F-氟脱氧葡萄糖(18F-FDG PET 常显示广泛的低代谢区域,其范围可能超出真正的致痫灶,导致手术边界模糊14此外,单一的功能成像技术(如18F-FDG PET)仍存在假阴性的风险15这一局限性主要源于其空间分辨率不足,限制了对微小病变(如微小皮质发育不良和局灶性皮质结构发育不良)的检测能力16.

研究表明,联合使用FDG和 11C-氟马西尼(11C-FMZ 能显著降低定位中的假阳性率。FMZ 可精确定义受体异常的核心区域,而 FDG 可能反映更广泛的机能抑制网络17,18本研究旨在建立一种采用双探针的PET/MR成像方案 18F-FDG 和 11C-FMZ。在癫痫患者发作间期,致痫灶因突触活动受抑制而呈现低代谢状态1918F-FDG PET 成像可反映这些异常葡萄糖代谢区域20,21,22,23与此同时,11C-FMZ PET 成像可靶向 GABA_A 受体的分布,从而特异性识别具有异常受体密度的致痫灶24该双探针PET/MR技术可同时获取功能与解剖信息,从而减少时空配准误差。结合代谢(FDG)与受体(FMZ)双参数分析,可提高诊断特异性。该方法不仅提升了癫痫灶定位的准确性,还可通过分析动态代谢参数,评估致痫网络的功能连接特征。这种多维度评估手段为揭示癫痫的病理生理机制提供了新视角,并为制定个体化治疗方案创造了条件。

尽管双示踪PET/MR 具有一定的应用潜力,但目前在MRI阴性癫痫患者中开展PET/MR 的临床应用仍缺乏可操作的标准化流程,临床实践中医生面临诸多困难,如MR扫描方案、操作流程、图像融合策略、定量分析支持及影像解读等问题。本文提出基于双示踪PET/MR的标准化扫描方案,不仅验证了PET/MR在提高难治性癫痫患者致痫灶定位准确性方面的有效性,还尝试建立一套可推广的标准化操作流程,推动该技术向临床转化。该方案明确了放射性示踪剂的选择、成像序列设计及影像解读策略等关键环节,为后续临床应用提供了可参照的操作规范。

本研究提出的双探针PET/MR 方案在方法学上是可行的,但在实际应用中需满足以下条件:第一,设备要求:需要配备集成式PET/MRI设备;第二,放射性示踪剂制备:11C-FMZ需通过回旋加速器在现场制备;第三,扫描流程兼容性:18F-FDG与11C-FMZ的扫描时间需至少间隔24小时;第四,人员技术要求:需要具备掌握PET代谢分析和MRI神经影像解读能力的专业核医学人员。这些实际挑战可能会影响该方案在不同临床环境中的推广应用,未来还需进一步优化以降低实施门槛。

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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:将干燥的氟源与前体(Man(OTf)2-乙酰基)溶于无水乙腈中,加热反应混合物,生成[18F]-标记中间体([18F]FDM)
    5. 碱水解去保护:加入氢氧化钠并加热混合物,水解并除去乙酰保护基,得到粗产物 18F-FDG
    6. 中和与纯化:将水解溶液中和后,采用固相萃取进行纯化,依次使用氧化铝柱(去除游离氟离子和催化剂)和C18 反相柱(用于去除疏水性杂质)。
    7. 无菌过滤与分装:将纯化后的溶液通过0.22 µm无菌滤膜过滤收集,并根据需要进行分装。
    8. 快速质量控制与放行:在极短时间内(通常为数分钟至数小时内)完成关键的质量控制检测,包括活性、放射化学纯度、pH值等,并完成全部检测流程。 <30 分钟)。如果产品符合所有规格,则批准用于 PET 成像。
      注意:根据药典标准,放射性化学纯度(RCP)通过分析型薄层色谱法(TLC)进行评估,规定RCP最低为90%,通常值超过97%。
  2. 制备的核心步骤 11C-FMZ
    注意:由于半衰期较短 11C(20 分钟),从放射性核素制备到最终无菌产品的整个过程必须在 30 分钟内完成,以确保成像所需的足够放射活性。
    1. 生产与转化 11C-CO2:使用回旋加速器产生 11C-CO2 通过 14N(p,α)11C 核反应,采用 1% O2/无内容可翻译/2 混合物作为原料。
    2. 生成 11C-三氟甲磺酰基甲醚(11C-Triflate-CH3转移 11C-CO2 药物合成系统并进一步转化为 11C-Triflate-CH3.
    3. 盐酸中和:在反应容器中,将0.5 mg去甲基氟马西尼和1 mg氢化钠溶于0.4 mL二甲基甲酰胺(DMF)中。将该混合物与 11C-三氟甲磺酸酯-CH3 在 0 °C 下放置 5 分钟,然后升至室温(RT),并用 0.5 mol/L HCl 中和。
    4. 高效液相色谱(HPLC)分离与纯化:通过HPLC对混合物进行分离和纯化。分离柱:Nucleosil 100-5 C18,250 mm × 10 mm。流动相:含0.01 mol/L磷酸的22%乙腈溶液。检测波长:254 nm。流速:4 mL/min。
    5. 收集放射性峰馏分:使用C进行额外纯化18 柱层析,随后通过0.22 µm无菌滤膜进行最终过滤,以获得终产品, 11C-FMZ
    6. 合成质量验证 11C-FMZ:通过高效液相色谱法(HPLC)对合成产物进行放射化学纯度分析,以确认其放射化学纯度(RCP)。色谱条件如下:色谱柱:反相C18 色谱柱;流动相:甲醇/水 = 65/35(v/v);流速:1.0 mL/min;检测器:放射性检测器,用于在线监测放射性信号。确保对应于目标化合物的放射性峰的保留时间(11C-FMZ 的保留时间与已知标准品一致(通常为 6.7 分钟)。
      注意:放射化学纯度定义为目标峰的放射性积分面积占总放射性峰面积的百分比。批次合格并放行的标准为纯度值≥98%。成功的HPLC纯化在色谱图上表现为在预期保留时间处出现一个尖锐且对称的放射性峰 11C-FMZ,应与先前或后续的峰有良好的分离。收集到的组分应为澄清无色的溶液。然而,其核心目的在于验证制备结果,属于中间过程控制(IPC),而非针对最终产品放行的全面质量检测(如无菌性和内毒素检测)。

2. 患者纳入标准

注意:本研究旨在建立一种标准化的双探针PET/MR成像方案。样本量的选择基于可行性,而非统计功效计算,因为主要目标是在明确定义的患者群体中建立操作的可重复性及初步的技术可行性。

  1. 根据国际抗癫痫联盟(International League Against Epilepsy, ILAE)共识25定义,应用以下标准:
    1. 记录既往两种抗癫痫药物(AED)治疗方案均失败。
    2. 确认每种AED的试用在药物选择(针对发作类型或癫痫综合征适当)、剂量(滴定至可耐受且临床有效的剂量)和持续时间(足以评估疗效,通常至少三个月)方面均充分。
    3. 将充分试用后任何类型癫痫发作(包括先兆)的复发定义为治疗失败,即未能实现持续至少12个月的无发作状态。
  2. 难治性癫痫患者的辅助诊断。
    综合以下证据:脑电图(EEG)上的癫痫样放电(棘波、棘-慢复合波)、磁共振成像(MRI)上的结构性病变(如海马硬化),以及神经心理学评估揭示的进行性认知或行为损害,以支持难治性癫痫的诊断,并提示其功能后果。
  3. 根据以下标准排除不符合条件的受试者:
    1. 若存在绝对禁忌证,如近3个月内有重大手术、创伤或感染,则予以排除。
    2. 未经过洗脱期的其他临床试验参与者予以排除。
    3. 妊娠或哺乳期女性予以排除。
    4. 有幽闭恐惧症或无法配合长时间扫描者予以排除。
    5. 存在PET/MR设备禁忌证的患者予以排除(如体内金属植入物、起搏器)。相对禁忌证包括血糖控制不佳(空腹血糖 >11.1 mmol/L)、可能影响显像剂代谢的严重肝肾功能衰竭,以及严重心肺或代谢性疾病(如糖尿病)。此外,研究者还需排除患有严重抑郁、焦虑或精神病性症状的患者,以确保其能够配合研究。

3. 双探针PET/MR成像的标准化方案

  1. 按照以下步骤进行扫描:
  2. 进行氟代脱氧葡萄糖(FDG)PET/MR 扫描,以获得全脑代谢谱。随后,在至少 24 小时后进行氟马西尼(FMZ)PET/MR 扫描,以避免残留的 FDG 干扰 FMZ 的定量分析。
    ​注:FDG 显示出的广泛低代谢区域可为后续 FMZ 的精确边界勾画和病灶定位提供关键参考。见图 1

通过FDG和FMZ PET/MR扫描进行癫痫诊断的流程图,包括准备步骤。
图1:检查流程图。双探针PET/MR(18F-FDG/11C-FMZ)扫描流程示意图。 请点击此处查看此图的放大版本。

4. PET/MR 检查的准备工作

  1. 在研究开始前24小时内,要求参与者避免饮酒、摄入咖啡因、服用非必要药物以及进行剧烈运动。扫描前需确认参与者已遵从上述要求,以维持稳定的生理状态(如生物节律和认知功能),并确保数据的准确性。
    注意:患者需处于发作间期。在接受治疗前 24 小时内应无癫痫发作。 18F-FDG 和 11C-FMZ PET/MR 扫描26这一时间范围有助于确保观察到的代谢减低反映的是发作间期状态,而非短暂的发作后改变,从而提高致痫灶定位的特异性。同样的原则也适用于 11使用C-FMZ成像以避免在发作期前后GABA_A受体可用性的改变。
  2. AEDs 的管理
    1. 在进行11C-FMZ PET扫描前,应停用可能干扰GABA_A受体结合的抗癫痫药物(如苯二氮䓬类、巴比妥类)足够长的时间,以消除其药理学效应,通常至少为5个半衰期。然而,对于停药后癫痫发作风险显著增加的患者,应在主管癫痫专科医生的密切评估和监督下调整其抗癫痫药物。核心原则是优先保障患者安全。
    2. 风险评估与决策制定:根据患者的全面评估结果(包括每日癫痫发作频率、严重程度和病史),确定是否以及如何调整抗癫痫药物(例如减量而非完全停药),并由临床医生签署书面方案。
    3. 替代方案:若临床医生评估认为停用相关抗癫痫药物(AEDs)的风险过高,则可在不调整用药方案的情况下进行扫描。但需在影像报告中清晰记录患者所用药物的名称、剂量及末次给药时间,以便在解读结果时考虑相应药物对GABA_A受体结合可能产生的竞争性抑制效应 11C-FMZ 图像。
    4. 方案偏离的处理:将任何与理想药物给药方案的偏离视为扫描失败,但这反映了真实的临床情况。应在特定用药情境的背景下,对影像的解读进行分析和记录。
  3. 在进行FDG PET/MR扫描前,指导受试者禁食8小时,避免进食、含糖饮料及静脉注射葡萄糖。扫描前需确认血糖水平低于11.1 mmol/L。
    注意:在进行FMZ PET/MR检查前,可饮用普通无糖白水。若患者需要进食,应在扫描前至少2小时完成,且仅限食用清淡食物(如白粥、白面包),不得摄入含咖啡因或酒精的食品。
  4. 核对申请表,确认受试者的基本信息、检查目的及检查项目;确保所有准备工作已完成;并将受试者信息记录于档案中。
  5. 从受试者及其家属处获得PET/MR成像的知情同意,详细说明检查目的、操作流程、潜在风险和预期获益;同时全面回顾病史,记录身高和体重,并确认无MRI禁忌证。
  6. 建立外周浅表静脉通路,注射前仔细核对受试者信息、显像剂类型及剂量。将对比剂经静脉缓慢注射,随后用适量生理盐水冲洗管路,以尽量减少残留。注射后,使用纱布按压穿刺部位,防止渗漏,并准确记录注射时间、注射部位及放射性活度。
    注意:每位患者给药的放射性活度根据其体重进行标准化计算。给药剂量通过以下公式确定:给药活度(MBq)= 患者体重(kg)× 每公斤标准剂量(MBq/kg)。为确保一致性,在本研究方案中,所有患者均采用规定范围内的固定值(FDG:5 MBq/kg,FMZ:4.5 MBq/kg)。计算所得剂量需准确抽取至注射器中,并由第二位技术人员核对无误后方可注射。
  7. 注射与摄取时间
    1. 注射与摄取时间 11C-FMZ
      注意:由于其极短的物理半衰期(20 分钟),从注射到扫描开始的整个过程必须高效且精确。
      1. 在专用配药室内完成静脉注射。注射后立即将患者护送至PET/MR扫描室,并准备患者进行体位摆放、姿势调整及线圈安装。
      2. 时间控制:注射后制备过程应限制在20分钟以内,目标是尽快开始PET数据采集。任何不必要的延迟都将导致示踪剂活性显著衰减,从而严重影响图像的信噪比和诊断价值。
      3. 扫描启动:在注射后20分钟的时间窗内开始PET采集。该时间窗对应于FMZ与受体结合的准平衡状态,此时信噪比最佳。
    2. 18F-FDG 注射与摄取时间
      注意:注射时间相对灵活,但需确保足够的摄取时间。
      1. 在安静、避光的准备室内进行静脉注射。注射后,让患者静息30分钟,以确保脑部对FDG的摄取达到稳态,随后转移至PET/MR扫描室,并进行体位摆放、姿势调整及线圈安装等准备工作。
      2. 扫描启动:在注射后约40分钟开始PET采集,该时间窗口对应于FDG与受体结合的准平衡状态,并具有最佳的信噪比。
  8. 注射完成后,立即启动视听隔离程序。调暗候诊室的灯光,并将温度设置为约22 °C。指导受试者闭眼,安静卧床休息,期间避免交谈或进食。
    注意:这种标准化的静息状态对于确保放射性示踪剂在脑内的摄取和分布具有一致性至关重要,尤其是对于 18F-FDG,对神经活动和环境刺激高度敏感。

5. PET/MR 成像过程

  1. 检查前,指导受试者及陪同人员移除所有金属物品,包括手机、头饰、假牙、眼镜、手表、钱包和硬币。此外,禁止将轮椅、担架、检查床、氧气瓶或监护设备带入扫描室。
  2. 为受试者佩戴耳塞,使其仰卧于PET/MR检查床上,然后使用头颈线圈(8通道头颈联合线圈)环绕颈部区域,并用固定装置(如专用头枕或泡沫垫)固定头部,以在确保舒适的前提下尽量减少运动。
  3. 指导受试者将双臂自然放松置于身体两侧,并告知其若感到不适可随时启动报警装置。
  4. 查看所采集的图像,确认受试者头部在扫描仪中已正确居中,并与线圈中心对齐。
  5. 采用有序子集最大期望值算法(Ordered Subsets Expectation Maximization, OSEM)重建PET图像数据。使用零回波时间(Zero Echo Time, ZTE)脉冲序列进行MR成像,以实现衰减校正,该序列可对骨骼、空气和软组织进行分割。
    注意:根据神经功能评估结果,必要时可给予受试者适当剂量的镇静药物,以确保其在PET/MR检查过程中保持舒适和稳定。这有助于保障图像质量,避免因不适或焦虑引起的运动伪影,此类伪影可能影响最终图像的清晰度和准确性。

6. PET/MR 扫描序列与成像策略

注意:使用的 PET/MR 系统为 GE Healthcare SIGNA PET/MR(3.0 T MR,配备 LBS-SiPM 探测器)。

  1. 同步进行 MR 和 PET 扫描,PET 扫描时间为 40 分钟。MR 序列分为结构序列和功能序列。正常情况下,在两次采集过程中仅获取一次功能图像。具体决策取决于患者在扫描期间的状况;若患者状况较好,可适当增加 MR 扫描序列。为比较发作期与发作间期,可选择性地采集两次功能图像。参见表 1
    ​注:MR 功能序列的作用为辅助性和补充性。致痫灶核心定位仍依赖双探针 PET 与高分辨率结构 MRI 的融合分析。研究人员可根据具体情况选择相应方法。

表1:每种特定序列的采集目标和参数。 请点击此处下载该表格。

7. 结果解读

  1. 图像质量控制与预处理
    1. 对原始图像质量进行评估,包括对结构 MRI、功能成像、18F-FDG PET 代谢成像以及 11C-FMZ PET 受体结合成像的初步质量控制。仅将通过上述质量控制检查的图像用于后续的视觉和定量分析流程。根据第 8 节中所述方案,对未通过质量控制的图像进行处理或剔除。
      注:此步骤使用 GE Advantage Workstation 4.7 工作站上的图像分析软件完成,具体采用 Volume Viewer 7 软件进行自动融合。测量精度误差最小为 0.1 mm 和 0.1 度,融合误差为一个体素。
    2. 18F-FDG PET 代谢图谱和 11C-FMZ PET 受体结合图谱与高分辨率三维 T1 加权解剖图像进行融合,同时并列显示 T2-FLAIR 序列图像作为关键参考,以实现对病变范围的初步视觉评估。
      注:当 PET 代谢/受体结合图像与 T1 加权 MRI 解剖图像在关键结构(包括皮层解剖轮廓、脑室边界和海马)上实现完美配准时,视为融合成功,无重影或边缘错位现象。
  2. 定量分析
    1. 测量病变的标准化摄取值(SUV)。与癫痫相关的病变通常表现为 SUV 值低于对侧脑区或健康对照组。该解释需与对侧正常脑区或健康对照数据库进行比较,而非依赖绝对阈值。
    2. 计算不对称指数(AI)值。在临床实践中,通常将 AI 值 >10–15% 作为识别病变代谢异常的阈值。计算公式为:AI(%) = |(对侧 SUV 均值 - 病变 SUV 均值)| / 对侧 SUV 均值 × 100%。
    3. 基于感兴趣区(ROI)评估 FDG 异常区域与 FMZ 异常区域之间的空间关系,将重叠情况分为三类:完全重叠(异常区域在空间上高度一致)、部分重叠(FMZ 异常区域完全包含于 FDG 异常区域内,但范围更小且更局限)或完全分离(异常区域在空间上相互独立)。
      注:建议各机构在应用本方案时,根据自身设备、重建算法和分割方法建立内部实验室标准,以获得最准确的结果。所有定量分析应辅助视觉判读,主要用于为视觉识别出的可疑异常提供客观量化依据,并在视觉评估不明确时为决策提供补充证据。
  3. 双示踪图像的系统性分析
    1. 对 FDG PET 图像进行独立分析。
      1. 识别葡萄糖代谢异常区域,重点关注低代谢区域的解剖位置、空间范围、强度(通过 SUV 量化)以及形态学特征(如边界清晰度)。
      2. 结合视觉分析与定量指标,特别关注大脑皮层和深部结构中的局灶性低代谢区域。
    2. 对 FMZ PET 图像进行独立分析。
      1. 评估 GABA_A 受体分布,识别放射性示踪剂结合异常的区域(通常表现为局部结合密度降低)。
      2. 重点关注其解剖位置、空间范围,以及与 FDG 低代谢区域相比是否具有更清晰的边界。
    3. 整合双示踪结果:
      1. 优先将同时出现 18F-FDG 代谢减低和 11C-FMZ 结合减少的区域视为高概率致痫灶。该判断基于感兴趣区和定量指标,通过并列显示 FDG 与 FMZ 图像,对结果进行全面评估。
    4. 通过以下方式整合多模态影像结果:
      1. 关联 FDG 与 FMZ PET 扫描中解剖学定位的异常区域。
      2. 评估空间一致性。
      3. 定量分析影像参数差异。
      4. 结合临床和电生理数据进行综合判断,将致痫灶定位于特定脑叶、脑回或皮层下结构。

8. 故障排除与质量保证

注意:本方案旨在确保所收集数据的高质量。以下总结了常见问题、其可能原因及推荐的调整措施。在实施任何调整之前,应权衡其对患者安全、辐射剂量以及诊断信息完整性的潜在影响。

  1. 图像融合效果差
    1. 预防措施:每次扫描时使用可重复的头部固定装置,以确保体位一致。
    2. 处理方法:使用工作站软件进行手动或半自动精细融合。若存在融合误差,应记录这些误差,并在结果解读时考虑其影响。如果无法满意地校正,则应视为该研究无效。
    3. 复查:始终通过叠加显示并检查关键解剖结构(如海马、脑室边缘)的融合情况,以视觉验证融合的准确性。
  2. 运动伪影
    1. 预防措施:扫描前充分沟通,以获得患者的配合。对于焦虑或不合作的患者,可根据预设标准适当使用镇静剂。
    2. 识别方法:实时监测图像重建过程,一旦发现伪影,立即暂停扫描。
    3. 伪影处理。
      1. 对于轻度伪影,尝试使用运动校正算法进行图像重建。
      2. 对于严重伪影,若患者状况允许且示踪剂活性充足,可考虑重新采集受影响的部分序列(尤其是MR序列)。
      3. 对于FMZ扫描,应快速评估剩余活性是否支持重新采集。
  3. 11C-FMZ扫描延迟
    1. 预防措施:优化合成和质量控制流程,确保无缝衔接。在注射前完成所有非侵入性准备工作。
    2. 应急处理:
      1. 对于短时间延迟(<10 分钟),按原计划立即开始采集。需意识到活性衰减可能导致图像信噪比降低,应在报告中注明。
      2. 对于较长时间延迟(>10 分钟),调整采集时间。遵循步骤 8.2.3.2-8.3.2.5。
      3. 推迟采集起始时间,但需确保采集时长足够(例如,注射后30-50分钟)。这可能会降低定量准确性,但可能挽救定性诊断。
      4. 调整重建参数,使用针对低计数率优化的算法或参数,以提升图像重建质量。
      5. 重新扫描:若延迟过长,导致活性显著不足且条件允许(如医院政策、伦理批准、患者知情同意),可考虑在次日或其他时间使用新制备的示踪剂重新扫描。

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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...

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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

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披露

作者声明无任何利益冲突,表明其致力于研究的透明性和完整性,确保研究结果和结论的呈现不受任何可能因个人或财务关系而产生的不当影响或偏见。

致谢

本研究由北部战区总医院自主科研项目“HGFc-MET调控结直肠癌代谢重编程及免疫微环境重塑”(ZZKY2024001)、北部战区总医院自主科研项目“PET/MR联合淋巴显像引导阿尔茨海默病治疗模式选择的研究”(ZZKY2024002)以及北部战区总医院自主科研项目“乳腺癌骨转移智能多模态诊疗系统研究”(ZZKY2024003)资助。

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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,Japan24-0091
乙腈ABX,GermanyTF-A1-231207002
空气滤膜(Millex-25)Merck,GermanySLFGN25VS
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,Germany715412.100
回旋加速器GE,USAMINITRACE
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,Germany10009216
高效液相色谱半制备分析系统SYKNM,GermanyS-1122
碳酸钾溶液(K₂CO₃ Solution)ABX,GermanyTF-K1-230724001
冠醚[2.2.2](K222)ABX,Germany800
液体滤膜(Millex-GV)Merck,GermanySLGVR33RB
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,USASigna
QMA柱Waters,USA186002350
放射性核素活度计Capintec,USACRC-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, USA046933248A
三氟甲磺酸Sigma-Aldrich,USAMKBW5282V

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