Qui descriviamo un protocollo che utilizza dual-probe 18F-FDG/11C-FMZ PET/MRI che localizza con precisione il focus epileptogenico nell'epilessia refrattaria negativa alla risonanza magnetica, ottimizzando così la diagnosi e il trattamento.
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Articolo metodologico
Qui descriviamo un protocollo che utilizza dual-probe 18F-FDG/11C-FMZ PET/MRI che localizza con precisione il focus epileptogenico nell'epilessia refrattaria negativa alla risonanza magnetica, ottimizzando così la diagnosi e il trattamento.
La localizzazione dell'epilessia refrattaria, in particolare dei casi negativi per risonanza magnetica, rappresenta una sfida cruciale nella diagnosi e nel trattamento dei disturbi neurologici. Per affrontare questa sfida, questo studio propone un protocollo standardizzato per localizzare il fuoco epileptogenico utilizzando una tecnica di Tomografia a Emissione di Positroni/Risonanza Magnetica (PET/MR) a doppia sonda. Il protocollo si concentra sulla selezione dei radiotracciatori, sulla progettazione delle sequenze di imaging e sulle strategie di interpretazione delle immagini. Selezione dei radiotracci: Questa imaging combina immagini metaboliche di ¹⁸F-fluorodesossiglucosio (18F-FDG) e immagini dei recettori diC-flumazenil (11C-FMZ) GABA_A per localizzare la focalizzazione epileptogenica nei pazienti con epilessia refrattaria rilevando anomalie nel metabolismo del glucosio e cambiamenti GABA_A la densità dei recettori; progettazione della sequenza di immagini: sono state eseguite prima le scansioni FDG PET/MR, seguite dalle scansioni FMZ PET/MR 24 ore dopo, immagini della sequenza MRI incluse immagini strutturali e funzionali; Strategia di interpretazione delle immagini: La strategia di valutazione a doppia sonda identifica un potenziale focus epileptogenico attraverso l'ipometabolismo FDG e la riduzione del legame FMZ, con risultati concomitanti che forniscono forti evidenze; l'analisi quantitativa coinvolge valori standardizzati di assorbimento (SUV) e indice di asimmetria (AI) delle immagini FDG e FMZ. Questo studio dettaglia il processo di preparazione dei radiotracciatori, dei parametri di scansione e dei metodi di fusione delle immagini, convalidando l'efficacia del protocollo attraverso risultati rappresentativi. L'adozione della tecnologia di imaging PET/MR a doppia sonda potrebbe migliorare l'accuratezza della localizzazione del focus epileptogenico, supportando così valutazioni più precise e migliorando i risultati del trattamento. Attualmente, questo protocollo ha completato la validazione metodologica e i risultati preliminari indicano il suo potenziale per guidare la valutazione preoperatoria per la resezione clinica epileptogenica del focus (l'intervento chirurgico di successo è stato eseguito in 3 pazienti basandosi sui risultati della localizzazione, senza crisi epilettiche post-operatorie). Per affrontare limitazioni tecniche (ad esempio, dimezzavita corta a 11C-FMZ, dipendenza dal ciclotrone), le direzioni di ottimizzazione includono lo sviluppo di analoghi a lunga dimezzavita e l'esplorazione di combinazioni multi-tracciante. È possibile anche un'integrazione futura con analisi delle immagini assistite dall'IA e identificazione delle lesioni. In sintesi, questo studio offre nuove intuizioni per la diagnosi e il trattamento di precisione dell'epilessia, con implicazioni significative per migliorare i risultati dei pazienti.
L'epilessia refrattarie, caratterizzata da resistenza a due o più farmaci antiepilettici selezionati e somministrati in modoappropriato 1,2,3, si manifesta spesso come epilessia focale accompagnata da compromissione neurocognitiva e disturbi mentalicomorbidi 4,5,6. Quando i trattamenti farmacologici falliscono, la resezione chirurgica del foco epileptogeno diventa un intervento critico, rendendo la localizzazione preoperatoria precisa un prerequisito chiave per risultati positivi.
La risonanza magnetica convenzionale (MRI) non identifica il focolato epileptogenico in circa il 30-40% dei pazienti con epilessiarefrattaria 7. I protocolli standard, spesso che impiegano uno scanner da 1,5 T e uno spessore di taglio di 5 mm, possono non rilevare lesioni sottili come la sclerosi ippocampale o la displasia corticalefocale 8. Inoltre, la risonanza magnetica strutturale non può catturare i cambiamenti metabolici dinamici che avvengono tra gli stati interittali eictali 9, sottolineando la sensibilità limitata dell'imaging convenzionale. Sebbene l'elettroencefalografia (EEG) possa fornire informazioni di localizzazione elettrofisiologica, la sua risoluzione spaziale è limitata ed è facilmente influenzata dagli effetti di attenuazione del tessuto del cuoiocapelluto 10. Queste limitazioni rendono difficile ottenere una localizzazione accurata tridimensionale del fuoco epileptogeno. Inoltre, procedure invasive come il monitoraggio EEG intracranico sono spessonecessarie 11,12. Questi fattori insieme portano a cicli di valutazione preoperatoria prolungati per i pazienti con epilessia magnetica negativa, aumentando i rischi associati al processo decisionale chirurgico e influenzando direttamente la prognosi clinica.
L'applicazione clinica della tecnologia integrata di tomografia a emissione di positroni/risonanza magnetica (PET/MR) offre una soluzione promettente a questa sfida. Questa tecnologia può acquisire simultaneamente informazioni funzionali e metaboliche, oltre a dati strutturali anatomici ad alta risoluzione, permettendo una fusione spaziale e temporale precisa di immagini multimodali. Sebbene il PET/MR migliori intrinsecamente l'efficienza del flusso di lavoro integrando più esami in una singola scansione, ci sono ancora limitazioni nella specificità diagnostica di un singolo radiotracer13. 18F-fluorodesossiglucosio (18F-FDG) PET spesso mostra estese regioni ipometaboliche, che possono essere al di là dell'ambito del vero focus epileptogeno, portando a un sfocamento del bordochirurgico 14. Inoltre, le tecnologie di imaging a funzionalità singola, come il 18F-FDG PET, comportano ancora il rischio di falsinegativi 15. Questa limitazione è dovuta principalmente alla loro insufficiente risoluzione spaziale, che limita la loro capacità di rilevare lesioni sottili, come la displasia microcorticale e la displasia strutturale corticalefocale 16.
Gli studi indicano che la combinazione di FDG e 11C-flumazenil (11C-FMZ) riduce significativamente il tasso di falsi positivi nella localizzazione. FMZ delinea con precisione la regione centrale delle anomalie dei recettori, mentre FDG può riflettere una rete più ampia di soppressionefunzionale 17,18. Questo studio mira a stabilire un protocollo di imaging PET/MR a doppia sonda utilizzando 18F-FDG e 11C-FMZ. Nei pazienti epilettici durante il periodo interittale, i focus epilettogenici mostrano un metabolismo basso perché l'attività sinaptica èsoppressa 19. L'imaging PET 18F-FDG riflette queste regioni di metabolismo anomalo delglucosio 20,21,22,23. Nel frattempo, l'imaging PET 11C-FMZ mira alla distribuzione dei recettori GABA_A, consentendo l'identificazione specifica del focus epileptogeno, che presenta una densitàanomala di recettori 24. Questa tecnica PET/MR a doppia sonda acquisisce simultaneamente informazioni funzionali e anatomiche, riducendo così gli errori di registrazione spaziotemporale. La combinazione di analisi a doppio parametro metabolico (FDG) e recettore (FMZ) migliora la specificità diagnostica. Non solo migliora la precisione della localizzazione della focalizzazione epileptogenica, ma consente anche la valutazione delle caratteristiche di connettività funzionale della rete epileptogenica analizzando i parametri metabolici dinamici. Un metodo di valutazione multidimensionale di questo tipo offre nuove intuizioni sui meccanismi fisiopatologici dell'epilessia e crea condizioni per sviluppare piani di trattamento personalizzati.
Sebbene il doppio test PET/MR abbia un certo potenziale applicabile, l'uso clinico attuale di PET/MR per l'epilessia MRI negativa non dispone di un protocollo standardizzato operabile, e i medici affrontano molte difficoltà nella pratica reale, come protocolli di scansione RM, procedure, strategie di fusione, supporto all'analisi quantitativa e interpretazione delle immagini. Proponendo un protocollo di scansione standardizzato basato su PET/MR a doppia sonda, questo articolo non solo verifica l'efficacia di PET/MR nel migliorare l'accuratezza della localizzazione della focalizzazione epileptogenica nei pazienti con epilessia refrattaria, ma cerca anche di stabilire un insieme di procedure operative standardizzate che possano essere promosse e promuove la traduzione della tecnologia in clinica. Questo protocollo specifica aspetti chiave come la selezione dei radiotracciatori, la progettazione della sequenza di imaging e la strategia di interpretazione dell'immagine, che fornisce una specifica operativa riferibile per applicazioni cliniche successive.
Il protocollo PET/MR a doppia sonda proposto in questo studio è metodologicamente fattibile, ma in pratica devono essere soddisfatte le seguenti condizioni: Primo, requisiti di apparecchiatura: è richiesta un'attrezzatura integrata PET/MRI; secondo, preparazione del radiotracciante: 11C-FMZ devono essere preparati in loco utilizzando un ciclotrone; terzo, compatibilità del processo di scansione: le sessioni di scansione per 18F-FDG e 11C-FMZ devono essere programmate ad almeno 24 ore di distanza; in quarto luogo, requisiti tecnici del personale: è richiesto personale di medicina nucleare professionale che abbia padroneggiato sia l'analisi metabolica tramite PET sia l'interpretazione neuroimaging della risonanza magnetica. Queste sfide pratiche possono influenzare l'adozione di questo protocollo in diversi contesti clinici, e è necessaria un'ulteriore ottimizzazione per abbassare la soglia di implementazione in futuro.
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Lo studio ha ricevuto l'approvazione del comitato locale di etica medica. Questo studio aderisce ai principi della Dichiarazione di Helsinki. I pazienti o i loro tutori legali devono firmare un modulo scritto di consenso informato che dettaglia le procedure invasive, l'esposizione alle radiazioni e i requisiti di follow-up.
1. Preparazione e controllo qualità dei radiotraccanti
NOTA: È essenziale aderire ai principi consolidati della protezione biologica e radiologica del lavoro. Inoltre, è importante seguire le linee guida per lo smaltimento corretto e conforme dei rifiuti medici e radioattivi durante tutte le procedure operative, per garantire la sicurezza e il benessere di tutto il personale coinvolto.
2. Criteri di inclusione dei pazienti
NOTA: Questo studio mira a stabilire un protocollo standardizzato di imaging PET/MR a doppia sonda. La selezione della dimensione del campione si basa sulla fattibilità piuttosto che sui calcoli di potenza statistica, poiché l'obiettivo principale è stabilire la riproducibilità procedurale e la fattibilità tecnica preliminare all'interno di una popolazione di pazienti ben definita.
3. Protocollo standardizzato per l'imaging PET/MR a doppia sonda

Figura 1: Diagramma di flusso del protocollo di ispezione. Diagramma schematico del protocollo di scansione dual-probe PET/MR (18F-FDG/11C-FMZ). Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
4. Preparazione all'esame PET/MR
5. Processo di imaging PET/MR
6. Sequenze di scansione PET/MR e strategie di imaging
NOTA: Il sistema PET/MR utilizzato è il GE Healthcare SIGNA PET/MR (3.0 T MR con rilevatore LBS-SiPM).
Tabella 1: Obiettivi di acquisizione e parametri per ciascuna sequenza specifica. Clicca qui per scaricare questa tabella.
7. Interpretazione dei risultati
8. Risoluzione dei problemi e assicurazione della qualità
NOTA: Questo protocollo è progettato per garantire l'alta qualità dei dati raccolti. Di seguito riassume i problemi comuni, le loro potenziali cause e le modifiche raccomandate. Prima di implementare qualsiasi aggiustamento, è necessario valutare l'impatto sulla sicurezza del paziente, sulla dose di radiazioni e sull'integrità delle informazioni diagnostiche.
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Tutte le immagini dei casi in questo studio sono state sottoposte a un rigoroso processo di controllo qualità come specificato nel paragrafo 7.1 e nella sezione 8 di questo protocollo. Sono state incluse nell'analisi solo dopo aver verificato che soddisfacessero i seguenti criteri: (1) le immagini della risonanza magnetica non presentavano artefatti di movimento evidenti o distorsioni geometriche; (2) la distribuzione dei traccianti delle immagini PET era uniforme e il rapporto segnale-rumore soddisfaceva i requisiti per...
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L'obiettivo principale di questo studio è stato stabilire e delineare un protocollo operativo standardizzato per il dual-probe (18F-FDG/11C-FMZ) PET/MR nella valutazione dell'epilessia refrattaria negativa alla risonanza magnetica. L'urgente necessità clinica di un protocollo del genere deriva dall'attuale mancanza di specifiche uniformi tra i centri, che porta a incongruenze nell'acquisizione, analisi e interpretazione dell'imaging, ostacolando così la comparabilit...
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Gli autori non hanno conflitti di interessi da dichiarare, affermando il loro impegno per la trasparenza e l'integrità nella ricerca, assicurando che i loro risultati e conclusioni siano presentati senza influenze indebite o pregiudizi che potrebbero derivare da relazioni personali o finanziarie.
Questo studio è stato supportato dal progetto di ricerca indipendente del Northern Theatre General Hospital, 'HGFc-MET Regulation of Metabolic Reprogramming and Remodelling of the Immune Microenvironment in Colorrectal Cancer' (ZZKY2024001), dal progetto di ricerca indipendente del Northern Theatre Command General Hospital, 'Studio sulla selezione della modalità di trattamento guidata da PET/MR-Combined Lymphoid Imaging Imaging per la AD' (ZZKY2024002), e dal progetto indipendente del Northern Theatre Command General Hospital, 'Studio su un sistema intelligente di diagnosi e trattamento multimodale per la metastasi ossea del cancro al seno' (ZZKY2024003).
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| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Acqua ricca di 18O | Taiyo Nippon Sanso, Giappone | 24-0091 | |
| Acetonitrile | ABX, Germania | TF-A1-231207002 | |
| Membrana filtro aria (Millex-25) | Merck, Germania | SLFGN25VS | |
| Etanolo anidro | Reagente chimico Sinopharm, Shanghai, Cina | 10009293 | |
| Colonna della Cromatografia della Silica Legata C18 | Macherey-Nagel, Germania | 715412.100 | |
| Ciclotrone | GE, USA | MINITRACE | |
| Desmetilflumazenil | Jiangsu Huayi Technology Co., Ltd., Cina | DFBE-95-0001A | |
| Dimetilformamide (DMF) | Bailingwei Technology Co., Ltd., Cina | 983353 | |
| EtOH | ABX, Germania | 10009216 | |
| Sistema di Analisi Semi-Preparativa HPLC | SYKNM, Germania | S-1122 | |
| Soluzione K2CO3 | ABX, Germania | TF-K1-230724001 | |
| Kryptofix[2.2.2](K222) | ABX, Germania | 800 | |
| membrana filtrante liquida (Millex-GV) | Merck, Germania | SLGVR33RB | |
| NaH | Bailingwei Technology Co., Ltd., Cina | 114895 | |
| PET/MR | GE, USA | Signa | |
| Colonna QMA | Waters, USA | 186002350 | |
| Attività dei radionuclidi | Capintec, USA | CRC-25R | |
| Standard di riferimento Flumazenil | Jiangsu Huayi Technology Co., Ltd., Cina | FBE-97-0001A | |
| Colonna cromatografia Sep-Pak C18 | Waters, USA | 046933248A | |
| Acido trifluorometanassolfonico | Sigma-Aldrich, USA | MKBW5282V |
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