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Article de méthode

Amélioration de la localisation de l’épilepsie IRM-négative : synergie entre la TEP/IRM à double sonde (18F-FDG/11C-FMZ)

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DOI :

10.3791/69386

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5 décembre 2025

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1Department of Nuclear Medicine, General Hospital of Northern Theater Command, 2Department of Haematology, General Hospital of Northern Theater Command

Dans cet article

Résumé

Ici, nous décrivons un protocole utilisant la double sonde 18F-FDG/11C-FMZ PET/IRM qui localise précisément le foyer épileptogène dans l’épilepsie réfractaire IRM négative, optimisant ainsi le diagnostic et le traitement.

Résumé

La localisation de l’épilepsie réfractaire, en particulier des cas IRM négatives, constitue un défi crucial dans le diagnostic et le traitement des troubles neurologiques. Pour relever ce défi, cette étude propose un protocole standardisé pour localiser le foyer épileptogène à l’aide d’une technique de tomographie par émission de positrons à double sonde/imagerie par résonance magnétique (PET/MR). Le protocole se concentre sur la sélection des radiotraceurs, la conception de séquences d’imagerie et les stratégies d’interprétation d’images. Sélection des radiotraceurs : Cette imagerie combine l’imagerie métabolique du métabolisme du ¹⁸F-fluorodésoxyglucose (18F-FDG) et l’imagerie du récepteur du GABA_Adu 11 C-flumazenil (11 C-FMZ) pour localiser le foyer épileptogène chez les patients épileptiques en détectant des anomalies du métabolisme du glucose et des changements de densité des récepteurs GABA_A ; conception de séquences d’imagerie : les scanners FETG PET/MR ont été réalisés en premier, suivis des scan FMZ PET/MR 24 heures plus tard, des images de séquence IRM incluant des images structurelles et fonctionnelles ; Stratégie d’interprétation d’image : La stratégie d’évaluation à double sonde identifie un potentiel focalisé épileptogène grâce à l’hypométabolisme FDG et à la réduction de la liaison FMZ, avec des résultats concurrents fournissant des preuves solides ; l’analyse quantitative implique des valeurs d’absorption standardisées (SUV) et un indice d’asymétrie (AI) des images FDG et FMZ. Cette étude détaille le processus de préparation des radiotraceurs, des paramètres de balayage et des méthodes de fusion d’images, validant l’efficacité du protocole grâce à des résultats représentatifs. L’adoption de la technologie d’imagerie PET/IRM à double sonde pourrait améliorer la précision de la localisation de la focalisation épileptogène, soutenant ainsi des évaluations plus précises et améliorant les résultats du traitement. Actuellement, ce protocole a terminé sa validation méthodologique, et les résultats préliminaires indiquent son potentiel à orienter l’évaluation préopératoire pour la résection clinique épileptogénique focale (la chirurgie réussie a été réalisée sur 3 patients sur la base des résultats de localisation, sans crise post-opératoire). Pour répondre aux limitations techniques (par exemple, demi-vie courte à 11C-FMZ, dépendance au cyclotron), les orientations d’optimisation incluent le développement d’analogues à longue demi-vie et l’exploration de combinaisons multi-traceurs. Une intégration future avec l’analyse d’images assistée par IA et l’identification des lésions est également envisageable. En résumé, cette étude offre des perspectives novatrices pour le diagnostic et le traitement précis de l’épilepsie, avec des implications significatives pour améliorer les résultats des patients.

Introduction

L’épilepsie réfractaire, caractérisée par une résistance à deux médicaments antiépileptiques ou plus sélectionnés et dosés demanière appropriée 1,2,3, se manifeste souvent par une épilepsie focale accompagnée de troubles neurocognitifs et de troubles mentauxcomorbides 4,5,6. Lorsque les traitements pharmacologiques échouent, la résection chirurgicale du foyer épileptogène devient une intervention cruciale, faisant de la localisation préopératoire précise une condition préalable essentielle à des résultats réussis.

L’imagerie par résonance magnétique conventionnelle (IRM) ne permet pas d’identifier le foyer épileptogène chez environ 30 à 40 % des patients atteints d’épilepsieréfractaire 7. Les protocoles standards, souvent utilisant un scanner 1,5 T et une épaisseur de tranche de 5 mm, peuvent manquer des lésions subtiles comme la sclérose hippocampique ou la dysplasie corticalefocale 8. De plus, l’IRM structurelle ne peut pas capturer les changements métaboliques dynamiques qui se produisent entre les états interictal etictal 9, soulignant la sensibilité limitée de l’imagerie conventionnelle. Bien que l’électroencéphalographie (EEG) puisse fournir des informations de localisation électrophysiologique, sa résolution spatiale est limitée et elle est facilement affectée par les effets d’atténuation du tissu du cuirchevelu 10. Ces limitations rendent difficile la localisation tridimensionnelle précise du foyer épileptogène. De plus, des procédures invasives telles que le suivi EEG intracrâne sont souventnécessaires 11,12. Ces facteurs conduisent ensemble à des cycles d’évaluation préopératoires prolongés chez les patients épileptiques IRM négatives, augmentant les risques liés à la prise de décision chirurgicale et affectant directement le pronostic clinique.

L’application clinique de la tomodensitométrie par émission de positons/imagerie par résonance magnétique (PET/RM) offre une solution prometteuse à ce défi. Cette technologie peut acquérir simultanément des informations fonctionnelles et métaboliques, ainsi que des données de structure anatomique à haute résolution, permettant une fusion spatiale et temporelle précise d’images multimodales. Bien que le PET/IRM améliore intrinsèquement l’efficacité du flux de travail en intégrant plusieurs examens dans un seul scan, il existe encore des limites dans la spécificité diagnostique d’un seulradiotraceur 13. 18F-fluorodésoxyglucose (18F-FDG) PET présente souvent de vastes régions hypométaboliques, qui peuvent dépasser le champ du véritable foyer épileptogène, entraînant un flou de la bordurechirurgicale 14. De plus, les technologies d’imagerie monofonctionnelle, telles que le 18F-FDG PET, comportent toujours un risque de fauxnégatifs 15. Cette limitation est principalement due à leur résolution spatiale insuffisante, ce qui limite leur capacité à détecter des lésions subtiles, telles que la dysplasie microcorticale et la dysplasie structurelle corticalefocale 16.

Des études indiquent que combiner FDG et 11C-flumazénil (11C-FMZ) réduit significativement le taux de faux positifs en localisation. La FMZ délimite précisément la région centrale des anomalies des récepteurs, tandis que la FDG pourrait refléter un réseau plus large de suppressionfonctionnelle 17,18. Cette étude vise à établir un protocole d’imagerie PET/IRM à double sonde utilisant 18F-FDG et 11C-FMZ. Chez les patients épileptiques durant la période interictale, les foyers épileptogènes présentent un faible métabolisme car l’activité synaptique estsupprimée 19. L’imagerie PET 18F-FDG reflète ces régions de métabolisme anormal duglucose 20,21,22,23. Parallèlement, l’imagerie PET 11C-FMZ cible la distribution des récepteurs GABA_A, permettant une identification spécifique du foyer épileptogène, qui présente une densité anormale derécepteurs 24. Cette technique PET/MR à double sonde acquiert simultanément des informations fonctionnelles et anatomiques, réduisant ainsi les erreurs d’enregistrement spatiotemporel. La combinaison de l’analyse métabolique (FDG) et des récepteurs (FMZ) à double paramètre améliore la spécificité diagnostique. Elle améliore non seulement la précision de la localisation de la focalisation épileptogénique, mais permet également d’évaluer les caractéristiques fonctionnelles de connectivité du réseau épileptogène en analysant les paramètres métaboliques dynamiques. Une telle méthode d’évaluation multidimensionnelle apporte de nouvelles perspectives sur les mécanismes physiopathologiques de l’épilepsie et crée des conditions pour l’élaboration de plans de traitement personnalisés.

Bien que le TEP/IRM à double sonde ait un certain potentiel d’application, l’utilisation clinique actuelle de la TEP/RM pour l’épilepsie IRM négative ne dispose pas d’un protocole standardisé opérable, et les médecins rencontrent de nombreuses difficultés dans la pratique réelle, telles que les protocoles d’IRM, les procédures, les stratégies de fusion, le soutien à l’analyse quantitative et l’interprétation d’images. En proposant un protocole de balayage standardisé basé sur le double PET/IRM, cet article vérifie non seulement l’efficacité de la PET/IRM pour améliorer la précision de la localisation de la focalisation épileptogène chez les patients atteints d’épilepsie réfractaire, mais cherche également à établir un ensemble de procédures opérationnelles standardisées pouvant être promues et favorise la traduction de la technologie en clinique. Ce protocole précise des aspects clés tels que la sélection des radiotraceurs, la conception de la séquence d’imagerie et la stratégie d’interprétation de l’image, qui fournit une spécification opérationnelle référable pour une application clinique ultérieure.

Le protocole PET/IRM à double sonde proposé dans cette étude est méthodologiquement réalisable, mais les conditions suivantes doivent être remplies en pratique : Premièrement, exigences en matière d’équipement : un équipement intégré PET/IRM est requis ; deuxièmement, préparation du radiotraceur : 11C-FMZ doit être préparé sur place à l’aide d’un cyclotron ; troisièmement, compatibilité des procédés de numérisation : les sessions de balayage pour 18F-FDG et 11C-FMZ doivent être programmées à au moins 24 heures d’intervalle ; quatrièmement, exigences techniques du personnel : un personnel professionnel de médecine nucléaire ayant maîtrisé à la fois l’analyse métabolique utilisant la TEP et l’interprétation neuroimagerie de l’IRM est requis. Ces défis pratiques peuvent affecter l’adoption de ce protocole dans différents contextes cliniques, et une optimisation supplémentaire est nécessaire pour abaisser le seuil de mise en œuvre à l’avenir.

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Protocole

L’étude a reçu l’approbation du comité local d’éthique médicale. Cette étude adhère aux principes de la Déclaration d’Helsinki. Les patients ou leurs tuteurs légaux doivent signer un formulaire écrit de consentement éclairé détaillant les procédures invasives, l’exposition aux radiations et les exigences de suivi.

1. Préparation et contrôle qualité des radiotraceurs

REMARQUE : Il est essentiel de respecter les principes établis de la protection biologique du travail et de la protection radiologique du travail. De plus, il est important de suivre les directives pour une élimination correcte et conforme des déchets médicaux et radioactifs lors de toutes les procédures opérationnelles, afin d’assurer la sécurité et le bien-être de tout le personnel impliqué.

  1. Procédé de carottage pour la préparation de 18F-FDG
    REMARQUE : La synthèse est entièrement automatisée. Complétez les étapes suivantes en moins de 60 minutes pour garantir une pureté radiochimique élevée et une stérilité élevée dans des conditions aseptiques pour le diagnostic clinique de la PET.
    1. Production d’ions fluor-18 ([18F]F⁻) : bombarder de l’eau enrichie en oxygène-18 (H₂¹⁸O) avec des protons dans un cyclotron.
    2. Capture et activation : Faire passer la solution [18F]F⁻ à travers une colonne d’échange d’anions (par exemple, QMA). Ensuite, éluvez et activez la colonne à l’aide d’une solution d’acétonitrile contenant du carbonate de potassium (K2CO3) et un catalyseur de transfert de phase (par exemple, Kryptofix 2.2.2, K222).
    3. Déshydratation azéotropique : Ajoutez de l’acétonitrile au résidu. Ensuite, chauffez le mélange et évaporez-le à plusieurs reprises sous un jet de gaz inerte jusqu’à obtenir un résidu sec, assurant ainsi une élimination complète de l’humidité pour obtenir une source de fluor anhydre très réactive.
    4. Marquage par fluoration nucléophile : Mélangez la source de fluor sec avec le précurseur (Man(OTf)2-Ac) dans un acétonitrile anhydre, chauffez le mélange réactionnel et générez l’intermédiaire marqué [18F]FDM).
    5. Déprotection par hydrolyse alcaline : Ajoutez de l’hydroxyde de sodium et chauffez le mélange pour hydrolyser et retirer le groupe protecteur acétyl, obtenant ainsi le brut 18F-FDG.
    6. Neutralisation et purification : Neutraliser la solution d’hydrolyse, puis la purifier par extraction en phase solide à l’aide d’une colonne d’alumine (pour éliminer les ions fluorure libres et les catalyseurs), puis par une colonne en phase inverse deC18 (pour éliminer les impuretés hydrophobes).
    7. Filtration stérile et aliquotation : Collectez la solution purifiée par filtration à travers un filtre stérile de 0,22 μm et faites-la aliquoter selon les besoins.
    8. Contrôle rapide de la qualité et libération : Effectuer des tests critiques de contrôle qualité, y compris l’activité, la pureté radiochimique, le pH, et réaliser les tests dans un délai très court (généralement <30 minutes). Si le produit répond à toutes les spécifications, il est disponible pour l’imagerie PET.
      REMARQUE : La pureté radiochimique (PCR) est évaluée par chromatographie analytique en couche mince (TLC) selon les normes pharmacopéiennes, qui spécifient une PCR minimale de 90 %, avec des valeurs typiques dépassant 97 %.
  2. Processus central pour la préparation de 11C-FMZ
    REMARQUE : En raison de la courte demi-vie de 11°C (20 min), tout le processus, de la production des radionucléides au produit final stérile, doit être achevé en 30 minutes afin d’assurer une activité suffisante pour l’imagerie.
    1. Production et conversion de 11C-CO 2 : Utiliser un cyclotron pour générer 11C-CO 2 via la réaction nucléaire 14N(p,α)11C, en utilisant un mélange à 1 %O 2/N comme matière première.
    2. Générer 11éther méthythyliquelique-trifluorométhanyl (11C-Triflate-CH3) : transférer 11C-CO2 au système de synthèse du médicament et ensuite convertir en 11C-Triflate-CH3.
    3. Neutralisation avec HCl : dissoudre 0,5 mg de déméthétylflumazénil et 1 mg de NaH dans 0,4 mL de diméthylformamide (DMF) dans la cellule de réaction. Réagis ce mélange avec 11C-triflate-CH3 à 0 °C pendant 5 minutes, puis amène-le à température ambiante (RT) et neutralise-le avec 0,5 mol/L HCl.
    4. Séparation et purification par chromatographie liquide haute performance (HPLC) : Séparer et purifier le mélange via HPLC. Colonne de séparation : Nucléosil 100-5 C18, 250 mm × 10 mm. Phase mobile : solution d’acétonitrile à 22 % contenant 0,01 mol/L d’acide phosphorique. Longueur d’onde de détection : 254 nm. Débit : 4 mL/min.
    5. Collecte de la fraction de pic radioactive : effectuer une purification supplémentaire à l’aide d’une colonne deC-18 , suivie d’une filtration finale à travers une membrane filtrante stérile de 0,22 μm pour obtenir le produit final, 11C-FMZ.
    6. Vérification de la qualité de synthèse du 11C-FMZ : Vérifier la pureté radiochimique (RCP) en réalisant une analyse radiochimique de la pureté du produit synthétique via HPLC. Les conditions chromatographiques sont les suivantes : Colonne : colonneC 18 à phase inversée ; Phase mobile : Méthanol/eau = 65/35 (v/v) ; Débit : 1,0 mL/min ; Détecteur : Détecteur de radioactivité pour la surveillance en ligne des signaux radioactifs. Assurez-vous que le temps de rétention du pic radioactif correspondant au composé cible (11C-FMZ) correspond à celui de la norme connue (généralement 6,7 min).
      REMARQUE : La pureté radiochimique est définie comme le pourcentage de la surface intégrale radioactive du pic cible par rapport à la surface totale du pic radioactif. Une valeur de ≥98 % est requise pour considérer le lot qualifié et le libérer. Une purification réussie du HPLC est indiquée par un pic radioactif net et symétrique sur le chromatogramme au temps de rétention attendu pour 11C-FMZ, avec une bonne séparation des pics antérieurs ou ultérieurs. La fraction collectée doit apparaître sous forme de solution claire et incolore. Cependant, son essence réside dans la vérification des résultats de la préparation, relevant du contrôle en cours de processus (IPC) plutôt que de tests de qualité complets pour la libération finale du produit (tels que les tests de stérilité et d’endotoxines).

2. Critères d’inclusion des patients

REMARQUE : Cette étude vise à établir un protocole standardisé d’imagerie PET/IRM à double sonde. La sélection de la taille de l’échantillon repose sur la faisabilité plutôt que sur des calculs de puissance statistique, car l’objectif principal est d’établir la reproductibilité procédurale et la faisabilité technique préliminaire au sein d’une population de patients bien définie.

  1. Appliquer les critères suivants basés sur la définition du consensus25 de la Ligue internationale contre l’épilepsie (ILAE) :
    1. Documentez l’échec de deux schémas antérieurs antiépileptiques (DEA).
    2. Confirmer que chaque essai de DEA était suffisant en termes de sélection de médicaments (approprié au type de crise ou au syndrome épileptique), de dosage (titré à une dose tolérée et cliniquement efficace) et de durée (suffisante pour évaluer l’efficacité, généralement au moins trois mois).
    3. Définissez l’échec du traitement comme la récidive de tout type de crise (y compris les auras) après un essai adéquat, échouant ainsi à atteindre une absence de crise durable pendant une durée minimale de 12 mois.
  2. Diagnostic auxiliaire pour les patients atteints d’épilepsie réfractaire.
    Synthèsez les preuves suivantes : décharges épileptiformes sur l’électroencéphalograme (EEG) (pics, complexes d’ondes lentes à pics), lésions structurelles à l’IRM (par exemple, sclérose hippocampique), et troubles cognitifs ou comportementaux progressifs révélés par des évaluations neuropsychologiques afin de soutenir un diagnostic d’épilepsie réfractaire et de suggérer ses conséquences fonctionnelles.
  3. Excluez les sujets non éligibles selon les critères suivants :
    1. Excluez si les contre-indications absolues incluent une chirurgie majeure récente (dans les 3 mois), un traumatisme ou une infection.
    2. Excluez les autres participants à l’essai clinique qui n’ont pas encore suivi de période de lavage.
    3. Excluez les femmes enceintes ou allaitantes.
    4. Excluez ceux qui sont claustrophobes ou incapables de coopérer avec un balayage prolongé.
    5. Excluez les patients présentant des contre-indications aux dispositifs PET/IRM (par exemple, implants métalliques, pacemakers). Les contre-indications relatives incluent un mauvais contrôle glycémique (glucose à jeun >11,1 mmol/L), une insuffisance hépatique ou rénale sévère pouvant affecter le métabolisme de l’agent d’imagerie, ainsi qu’une maladie cardiopulmonaire ou métabolique sévère (par exemple, diabète). De plus, l’enquêteur devra exclure les patients souffrant de dépression sévère, d’anxiété ou de symptômes psychotiques afin de garantir leur coopération avec l’étude.

3. Protocole standardisé pour l’imagerie PET/IRM à double sonde

  1. Effectuez le balayage selon la procédure suivante :
  2. Réalisez un FDG PET/RM pour obtenir un profil métabolique cérébral global. Par la suite, effectuer un balayage PET/MR FMZ au moins 24 heures plus tard, conçu pour éviter que la FDG résiduelle n’interfère avec l’analyse quantitative de la FMZ.
    REMARQUE : Les vastes zones hypoméboliques révélées par FDG peuvent fournir une référence clé pour le contour précis des limites et la localisation des lésions ultérieures de la FMZ. Voir Figure 1.

Figure 1
Figure 1 : Organigramme du protocole d’inspection. Schéma du protocole de balayage PET/MR à double sonde (18F-FDG/11C-FMZ). Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figurine.

4. Préparation à l’examen PET/MR

  1. Dans les 24 heures précédant l’étude, conseillez aux participants d’éviter l’alcool, la caféine, les médicaments non essentiels et l’exercice intense. Confirmez l’adhésion avant le scan afin de maintenir des conditions physiologiques stables (par exemple, rythmes biologiques et fonctions cognitives) et garantir l’exactitude des données.
    REMARQUE : Les patients doivent être dans la période inter-crises. Les patients doivent rester sans crise jusqu’à 24 heures avant de recevoir 18échographies F-FDG et 11PET/MRC-FMZ 26. Cette période permet de garantir que la réduction métabolique observée reflète l’état interictal plutôt que les changements postictals transitoires, renforçant ainsi la spécificité dans la localisation du foyer épileptogène. Le même principe s’applique à l’imagerie 11C-FMZ afin d’éviter des altérations de la disponibilité des récepteurs de GABA_A autour de la période ictale.
  2. Gestion des DEA
    1. Avant le PET scan 11C-FMZ, retenir les AED qui pourraient interférer avec la liaison de GABA_A récepteur (par exemple, benzodiazépines, barbituriques) pendant une période suffisante pour éliminer leurs effets pharmacologiques, généralement au moins 5 demi-vies. Cependant, chez les patients présentant un risque significativement plus élevé de crises après l’arrêt, ils effectuent un ajustement de leurs DEA sous l’évaluation et la supervision étroite du spécialiste de l’épilepsie présent. Le principe fondamental est de prioriser la sécurité des patients.
    2. Évaluation des risques et prise de décision : Déterminer si et comment ajuster les DEA (par exemple, réduction de la dose plutôt que l’arrêt complet) en fonction de l’évaluation complète du patient, incluant la fréquence quotidienne des crises, la gravité et l’historique médical, et faire signer le protocole écrit par un clinicien.
    3. Protocoles alternatifs : Si le clinicien juge que le risque d’arrêter les AED concernés est trop élevé, effectuez un scanner sans ajuster le schéma médicamenteux. Cependant, documentez clairement le nom du médicament pris, la posologie et l’heure de la dernière dose dans le rapport d’image afin que l’effet inhibiteur compétitif possible du médicament correspondant sur la liaison au récepteur GABA_A puisse être pris en compte lors de l’interprétation des 11images C-FMZ.
    4. Traitement des écarts par rapport au protocole : Considérez toute déviation par rapport au protocole idéal d’administration du médicament comme un échec de l’image, mais plutôt comme le reflet d’un scénario clinique réel. Analysez et documentez l’interprétation des images dans le contexte de la situation spécifique du traitement.
  3. Avant le scan FDG PET/RM, demandez aux participants de jeûner pendant 8 heures, en évitant la nourriture, les boissons sucrées et la glycémie intraveineuse. Vérifiez que le taux de glucose sanguin reste inférieur à 11,1 mmol/L avant l’imagerie.
    REMARQUE : Avant l’examen FMZ PET/MR, de l’eau normale non sucrée peut être consommée avant l’examen. Si le patient doit manger, cela doit être fait au moins 2 heures avant l’échographie et limité à des aliments légers (par exemple, bouillie blanche, pain blanc) qui ne contiennent ni caféine ni alcool.
  4. Examiner le formulaire de candidature pour vérifier les informations de base sur la matière, l’objectif de l’examen et le programme ; veiller à ce que tous les travaux préparatoires soient terminés ; et consigner les détails du sujet dans le dossier.
  5. Obtenir le consentement éclairé pour l’imagerie PET/IRM des sujets et de leurs familles, détaillant l’objet de l’examen, la procédure, les risques potentiels et les bénéfices attendus ; ainsi qu’une révision détaillée de l’historique médical, l’enregistrement de la taille et du poids, et la confirmation qu’il n’y avait aucune contre-indication à l’IRM.
  6. Établir l’accès veineux superficiel périphérique, et vérifier les informations du sujet, le type d’agent d’imagerie et la dose avant l’injection. Injectez lentement l’agent de contraste par voie intraveineuse, puis rincez les tubes avec une quantité appropriée de solution saline pour minimiser les résidus. Après l’injection, utilisez de la gaze pour appuyer sur le point de ponction afin d’éviter toute fuite, et notez avec précision l’heure, le site et l’activité d’injection.
    REMARQUE : L’activité spécifique administrée pour chaque patient est standardisée en fonction du poids corporel. La dose est calculée selon la formule : Activité administrée (MBq) = Poids corporel du patient (kg) × Dose standard par kilogramme (MBq/kg). Pour garantir la cohérence, une valeur fixe dans la plage spécifiée est sélectionnée pour tous les patients dans notre protocole (FDG : 5 MBq/kg, FMZ : 4,5 MBq/kg). La dose calculée est précisément prélevée dans une seringue et vérifiée par un second technologue avant l’injection.
  7. Injections et moment d’absorption
    1. Injection et timing de l’absorption pour 11C-FMZ.
      REMARQUE : En raison de sa demi-vie physique extrêmement courte (20 minutes), tout le processus de l’injection au début du scan doit être efficace et précis.
      1. Injection intraveineuse complète (IV) dans une salle de préparation dédiée. Immédiatement après l’injection, escortez le patient jusqu’à la salle de scan PET/IRM et préparez-le à la position, la pose et le montage en spirale.
      2. Contrôle du temps : Limitez ce processus de préparation post-injection à moins de 20 minutes, dans le but de commencer l’acquisition des données PET dès que possible. Tout retard inutile entraînera une atténuation significative de l’activité du traçeur, ce qui affectera gravement le rapport signal/bruit et la valeur diagnostique des images.
      3. Début de l’échographie : Effectuer l’acquisition du PET dans une fenêtre de temps de 20 minutes après l’injection. Cette fenêtre temporelle correspond à un quasi-état d’équilibre de la liaison FMZ au récepteur, avec le meilleur rapport signal/bruit.
    2. Injection et synchronisation de l’absorption pour le 18F-FDG
      REMARQUE : Le moment de l’injection est relativement flexible, mais un temps d’absorption adéquat doit être garanti.
      1. Effectuez une injection intraveineuse dans une salle de préparation calme et étanche à la lumière. Après l’injection, maintenez le patient au repos pendant 30 minutes pour vous assurer que l’absorption cérébrale de la FDG a atteint l’homéostasie, suivi d’un passage à la salle de scan PET/IRM et de préparatifs tels que le positionnement, la pose et le montage en spirale.
      2. Initiation du scan : Initier l’acquisition de la PET environ 40 minutes après l’injection, une fenêtre temporelle correspondant à un état quasi-d’équilibre de liaison du FDG au récepteur et à un rapport signal sur bruit optimal.
  8. Après avoir terminé l’injection, commencez immédiatement la procédure d’isolement audiovisuel. Tamisez les lumières dans la salle d’attente et réglez la température à environ 22 °C. Demandez au sujet de fermer les yeux, de se reposer tranquillement dans son lit et d’éviter de parler ou de manger pendant cette période.
    REMARQUE : Cet état de repos standardisé est essentiel pour garantir une captation et une distribution cérébrales cohérentes des radiotraceurs, en particulier pour le 18F-FDG, qui est très sensible à l’activité neuronale et aux stimuli environnementaux.

5. Processus d’imagerie PET/IRM

  1. Avant l’examen, demandez au sujet et aux personnes accompagnantes de retirer tous les objets métalliques, y compris téléphones portables, couvre-chefs, prothèses, lunettes, montres, portefeuilles et pièces. De plus, interdisez l’entrée de fauteuils roulants, civières, lits d’examen, bouteilles d’oxygène ou équipements de surveillance dans la salle de scan.
  2. Fournissez au sujet des bouchons d’oreilles et placez-le sur le dosé sur la table d’examen PET/IRM, puis utilisez un ressort tête-cou (bobine combinée tête-cou à 8 canaux) pour entourer la zone du cou et fixer la tête avec un dispositif d’immobilisation (par exemple, un appuie-tête spécialisé ou un coussin en mousse) afin de minimiser les mouvements tout en assurant le confort.
  3. Demandez au sujet de garder les bras détendus le long du corps, et de l’inciter à activer le dispositif d’alarme s’il se sent mal à l’aise.
  4. Examinez les images acquises pour vérifier que la tête du sujet est correctement centrée dans le scanner et alignée avec le centre de la bobine.
  5. Acquérir les données PET en utilisant l’algorithme d’optimisation des sous-ensembles ordonnés (OSEM) pour la reconstruction d’images. Réalisez l’imagerie IRM en utilisant la séquence d’impulsions Zero Echo Time (ZTE) pour la correction de l’atténuation, ce qui permet la segmentation des os, de l’air et des tissus mous.
    REMARQUE : Selon les résultats de l’évaluation de la fonction neurologique, des doses appropriées de médicaments sédatifs doivent être administrées au patient, si nécessaire, afin de le maintenir confortable et stable pendant l’examen PET/IRM. Cela aide à garantir la qualité des images et à prévenir le flou de mouvement causé par l’inconfort ou l’anxiété du patient. Un tel flou de mouvement pourrait affecter la clarté et la précision des images finales.

6. Séquences de balayage PET/IRM et stratégies d’imagerie

REMARQUE : Le système PET/MR utilisé est le GE Healthcare SIGNA PET/MR (3,0 T MR avec détecteur LBS-SiPM).

  1. Effectuer les scans IRM et PET de manière synchrone, avec un temps de PET de 40 minutes. Les séquences IRM sont divisées en séquences structurelles et fonctionnelles. Dans des circonstances normales, une seule image fonctionnelle est acquise lors des deux sessions d’acquisition. La décision dépend de l’état du patient lors de ces séances ; si la condition est meilleure, permettre une augmentation appropriée des séquences de balayage IRM. Pour comparer les épisodes de crise et les périodes interictales, acquérir sélectivement deux fois des images fonctionnelles. Voir le tableau 1.
    REMARQUE : Le rôle des séquences fonctionnelles RM est auxiliaire et complémentaire. La localisation du foyer épileptogénique au cœur repose toujours sur l’analyse de fusion entre la PET à double sonde et l’IRM structurelle à haute résolution. Les chercheurs peuvent choisir cette approche en fonction des circonstances spécifiques.

Tableau 1 : Objectifs d’acquisition et paramètres pour chaque séquence spécifique. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce tableau.

7. Interprétation des résultats

  1. Contrôle de la qualité d’image et prétraitement
    1. Effectuer une évaluation de la qualité originale de l’image, incluant un contrôle qualité préliminaire pour l’IRM structurelle, l’imagerie fonctionnelle, l’imagerie métabolique PET 18F-FDG et l’imagerie de liaison des récepteurs PET 11C-FMZ. Ne procédez qu’aux images qui passent les contrôles qualité mentionnés plus haut jusqu’aux flux de travail d’analyse visuelle et quantitative ultérieurs. Traiter ou supprimer les images en échouant au contrôle qualité conformément au protocole décrit à la Section 8.
      REMARQUE : Cette étape a été réalisée à l’aide d’un logiciel d’analyse d’image sur une station de travail GE Advantage 4.7, plus précisément le logiciel Volume Viewer 7 pour la fusion automatisée. Des erreurs de précision de mesure de 0,1 mm et 0,1 degré minimum, et l’erreur de fusion est un voxel.
    2. Fusionner 18cartes métaboliques PET F-FDG et 11cartes de liaison des récepteurs PET C-FMZ avec des images anatomiques 3D pondérées en T1 à haute résolution, avec des images de séquence T2-FLAIR affichées côte à côte comme références clés, permettant une évaluation visuelle préliminaire de l’étendue des lésions.
      REMARQUE : La fusion est considérée comme réussie lorsque les images de liaison métabolique/récepteur PET et les images anatomiques IRM pondérées en T1 réalisent un enregistrement parfait des structures clés — y compris les contours anatomiques corticaux, les limites ventriculaires et l’hippocampe — sans ghosting ni déplacement des bords.
  2. Analyse quantitative
    1. Mesurez les valeurs standardisées d’absorption (SUV) des lésions. Les lésions associées à l’épilepsie présentent souvent des valeurs de SUV inférieures à celles du côté controlatéral ou du groupe témoin sain. Cette interprétation nécessite une comparaison avec la région cérébrale normale controlatérale ou une base de données témoin saine, plutôt que d’utiliser des seuils absolus.
    2. Calculez la valeur de l’indice d’asymétrie (IA). En pratique clinique, une valeur d’IA >10-15 % est généralement utilisée comme seuil pour identifier les anomalies métaboliques dans les lésions. La formule est : AI( %) = |(Moyenne SUV controlatérale - Signification SUV à lésion)| / SUV contralatéral signifie × 100 %.
    3. Évaluer la relation spatiale entre les régions anormales FDG et FMZ en fonction de la région d’intérêt (ROI), en catégorisant le chevauchement en trois types : chevauchement complet (les régions anormales présentent une forte cohérence spatiale), chevauchement partiel (la zone d’anormalité FMZ est entièrement contenue dans la zone d’anomalie FDG, mais elle est plus petite et plus localisée), ou séparation complète (les régions anormales sont spatialement indépendantes les unes des autres).
      REMARQUE : Il est fortement conseillé aux institutions d’établir des normes internes de laboratoire basées sur leur équipement spécifique, leurs algorithmes de reconstruction et leurs méthodes de segmentation lors de l’application de ce protocole afin d’obtenir les résultats les plus précis. Toutes les analyses quantitatives doivent soutenir l’interprétation visuelle, servant principalement à fournir une quantification objective des anomalies suspectes identifiées visuellement et à fournir des preuves complémentaires pour la prise de décision lorsque l’évaluation visuelle est non concluante.
  3. Analyse systématique des images à double sonde
    1. Effectuer une analyse indépendante des images de PET FDG.
      1. Identifier les régions de métabolisme anormal du glucose, en se concentrant sur la localisation anatomique, l’étendue spatiale, l’intensité (quantifiée par les SUV) et les caractéristiques morphologiques (par exemple, la clarté des frontières) des zones hypométaboliques.
      2. Combinez analyse visuelle avec métriques quantitatives, en portant une attention particulière aux zones focales hypométaboliques du cortex cérébral et des structures profondes.
    2. Effectuer une analyse indépendante des images PET FMZ.
      1. Évaluer GABA_A distribution des récepteurs. Identifier les régions présentant une liaison anormale des radiotraceurs (généralement manifestée par une réduction de la densité locale de liaison).
      2. Concentrez-vous sur leur localisation anatomique, leur étendue spatiale, et sur la présence de limites plus nettes que les zones hypométaboliques FDG.
    3. Intégrez les résultats du double traceur :
      1. Prioriser les régions présentant une réduction métabolique simultanée de 18F-FDG et unediminution de liaison à 11 C-FMZ en tant que focus épileptogène à haute probabilité. Ce processus repose sur des indicateurs de ROI et quantitatifs, affichant les images FDG et FMZ côte à côte pour une évaluation complète des résultats.
    4. Intégrez les résultats de l’imagerie multimodale à travers les approches suivantes :
      1. Corrélates les régions anatomiquement identifiées à partir des TEP FDG et FMZ.
      2. Évaluer la concordance spatiale.
      3. Analysez quantitativement les différences de paramètres d’imagerie.
      4. Prenez des jugements complets en intégrant des données cliniques et électrophysiologiques. Localiser les foyers épileptiques sur des lobes spécifiques, des gyris ou des structures sous-corticales.

8. Dépannage et assurance qualité

REMARQUE : Ce protocole est conçu pour garantir la haute qualité des données collectées. Ce qui suit résume les problèmes courants, leurs causes potentielles et les ajustements recommandés. Avant de mettre en œuvre tout ajustement, l’impact sur la sécurité du patient, la dose de radiation et l’intégrité des informations diagnostiques doit être pris en compte.

  1. Mauvaise fusion d’images
    1. Prévention : Utilisez un dispositif d’immobilisation de la tête répétable pour chaque échographie afin d’assurer une position corporelle constante.
    2. Traitement : Effectuer une fusion fine manuelle ou semi-automatique à l’aide d’un logiciel de poste de travail. S’il y a des erreurs de fusion, consignez-les et considérez leur effet dans l’interprétation des résultats. Si elles ne peuvent pas être corrigées de manière satisfaisante, considérez l’étude comme invalide.
    3. Examen : Vérifiez toujours visuellement la précision de la fusion en superposant l’affichage et en vérifiant la fusion des structures anatomiques clés (par exemple, hippocampe, marges ventriculaires).
  2. Artefacts de mouvement
    1. Prévention : Communiquez adéquatement avant le scanner pour obtenir la coopération du patient. Pour les patients anxieux ou peu coopératifs, utilisez des sédatifs selon les critères prédéfinis.
    2. Reconnaissance : Surveillez le processus de reconstruction de l’image en temps réel, et mettez immédiatement le scan en pause dès la détection d’artefacts.
    3. Traitement des artefacts.
      1. Pour les artefacts légers, tentez la reconstruction d’images en utilisant des algorithmes de correction de mouvement.
      2. Pour les artefacts graves, envisagez la réacquisition de la partie affectée de la séquence (en particulier pour les séquences IRM) si l’état du patient le permet et si l’activité du traceur est suffisante.
      3. Pour les scans FMZ, évaluez rapidement si l’activité restante permet la réacquisition.
  3. 11Délai de balayage C-FMZ
    1. Prévention : Optimisez les processus de synthèse et de contrôle qualité pour assurer une transition fluide. Complétez toutes les préparations non invasives avant l’injection.
    2. Contingence:
      1. Pour un court délai (<10 min), effectuez la collecte immédiate comme prévu initialement. Comprenez que l’atténuation de l’activité peut entraîner une réduction du rapport signal/bruit de l’image, et cela doit être noté dans le rapport.
      2. Pour les délais plus longs (>10 min), ajustez le temps d’acquisition. Suivez la stepa 8.2.3.2-8.3.2.5.
      3. Reportez le point de début de l’acquisition, mais assurez-vous que la durée d’acquisition est suffisante (par exemple, 30 à 50 minutes après l’injection). Cela peut réduire la précision quantitative, mais peut sauver le diagnostic qualitatif.
      4. Ajustez les paramètres de reconstruction, utilisez des algorithmes ou des paramètres visant de faibles taux de comptage lors de la reconstruction de l’image afin d’optimiser la qualité de l’image.
      5. Re-scanner : Si le délai est trop long, entraînant un manque significatif d’activité et de conditions autorisées (par exemple, politique hospitalière, approbation éthique, consentement du patient), envisagez de rescanner avec un traceur fraîchement préparé le lendemain ou un autre jour.

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Résultats

Toutes les images de cas de cette étude ont été soumises à un processus strict de contrôle qualité tel que spécifié au paragraphe 7.1 et à la section 8 de ce protocole. Elles n’ont été incluses dans l’analyse qu’après s’être assurées qu’elles remplissaient les critères suivants : (1) les images IRM ne présentaient aucun artefact de mouvement évident ni distorsion géométrique ; (2) la distribution des traceurs des images PET était uniforme, et le rapport signal/bruit répondait aux exigences d’analyse quantitative ; et (3)...

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Discussion

L’objectif principal de cette étude était d’établir et de définir un protocole opérationnel standardisé pour la double sonde (18F-FDG/11C-FMZ) ET L’ÉTAT MÉDICAL (MR) dans l’évaluation de l’épilepsie réfractaire négative à l’IRM. Le besoin clinique pressant d’un tel protocole découle du manque actuel de spécifications uniformes entre les centres, ce qui entraîne des incohérences dans l’acquisition, l’analyse et l’interprétation de l’imagerie, entravant ainsi la compa...

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont aucun conflit d’intérêts à déclarer, affirmant leur engagement envers la transparence et l’intégrité de leurs recherches, veillant à ce que leurs conclusions soient présentées sans aucune influence ou biais indue pouvant découler de relations personnelles ou financières.

Remerciements

Cette étude a été soutenue par le projet de recherche indépendant de l’hôpital général du Northern Theatre General, « HGFc-MET Regulation of Metabolic Reprogramming and Remodelling of the Immune Microenvironment in Colorectal Cancer » (ZZKY2024001), le projet de recherche indépendant de l’hôpital général du Northern Theatre Command, « Study on PET/MR-Combined Lymphoid Imaging Guided Treatment Modality Selection for AD » (ZZKY2024002), et le projet de recherche indépendant de l’hôpital général du Northern Theatre Command. « Étude sur un système intelligent de diagnostic et de traitement multimodal pour les métastases osseuses du cancer du sein » (ZZKY2024003).

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Eau riche en 18OTaiyo Nippon Sanso, Japon24-0091
AcétonitrileABX, AllemagneTF-A1-231207002
Membrane de filtre à air (Millex-25)Merck, AllemagneSLFGN25VS
Éthanol anhydreRéactif chimique Sinopharm, Shanghai, Chine10009293
Colonne de chromatographie à silice liée C18Macherey-Nagel, Allemagne715412.100
CyclotronGE, USAMINITRACE
DesméthylflumazénilJiangsu Huayi Technology Co., Ltd., ChineDFBE-95-0001A
Diméthylformamide (DMF)Bailingwei Technology Co., Ltd., Chine983353
EtOHABX, Allemagne10009216
Système d’analyse semi-préparatoire HPLCSYKNM, AllemagneS-1122
K2CO3 SolutionABX, AllemagneTF-K1-230724001
Kryptofix[2.2.2](K222)ABX, Allemagne800
membrane filtrante liquide (Millex-GV)Merck, AllemagneSLGVR33RB
NaHBailingwei Technology Co., Ltd., Chine114895
ANIMAL/MRGE, USASigna
Colonne QMAWaters, États-Unis186002350
Activité radionucléideCapintec, États-UnisCRC-25R
Norme de référence FlumazenilJiangsu Huayi Technology Co., Ltd., ChineFBE-97-0001A
Colonne chromatographie Sep-Pak C18Waters, États-Unis046933248A
Acide trifluorométhanesulfoniqueSigma-Aldrich, États-UnisMKBW5282V

Références

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Localisation du foyer pileptog neimagerie TEP au FDGimagerie TEP au FMZimagerie du m tabolisme du glucoseimagerie des r cepteurs GABAvaleur de captation standardis efusion d imagesvaluation pr op ratoire

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