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SPECT与PET在癫痫中的作用:脑分子成像的综述

期刊:AJRDOI:10.2214/AJR.20.23336

类型b

这篇综述文章由Maria R. Ponisio博士(Mallinckrodt放射学研究所,华盛顿大学医学院)及其同事撰写,包括John M. Zempel博士、Brian K. Day博士、Lawrence N. Eisenman博士、Michelle M. Miller-Thomas博士和Matthew D. Smyth博士(均来自华盛顿大学医学院的不同部门)。该文章于2021年3月发表在《AJR: American Journal of Roentgenology》上。

本文的主题是探讨SPECT(单光子发射计算机断层扫描)和PET(正电子发射断层扫描)在癫痫中的作用。作者详细回顾了这些成像技术在癫痫诊断和术前评估中的应用,并提供了相关的科学背景和理论支持。

主要观点一:癫痫的复杂性与现有治疗方法的局限性

癫痫是一种以反复发作为特征的脑功能障碍,其患病率约为每千人4-10例。尽管有多种治疗手段可用于控制癫痫发作,但仍有20-30%的患者无法通过药物控制发作。视频脑电图(Video EEG)是定位癫痫发作的首选方法,但对于深部病灶或快速扩散的癫痫发作,头皮EEG可能无法准确定位发作灶,甚至提供误导信息。MRI(磁共振成像)则用于识别形态和功能异常,但对于无结构性病变的癫痫患者(非病灶性癫痫),功能性成像技术如SPECT和PET具有重要作用。

支持证据: - 文献表明,癫痫手术对药物难治性局灶性癫痫患者有效,成功率可达55-80%。 - 准确的术前定位对于术后成功至关重要,而多模态影像平台(如PET/MRI)能够显著提高定位精度。

主要观点二:SPECT在癫痫中的应用

SPECT是一种成熟的功能成像技术,用于测量区域脑血流(rCBF)。在癫痫发作期间,神经元活动增加会伴随代谢和rCBF的升高。SPECT通过比较发作期和发作间期的图像差异来定位癫痫发作灶。常用的放射性示踪剂包括99mTc-HMPAO和99mTc-ECD,它们具有不同的药代动力学特性,但对癫痫灶的敏感性和特异性相似。

支持证据: - 一项Meta分析显示,SPECT结合MRI的阳性预测值(PPV)为56%,表明其在癫痫灶定位中的可靠性。 - 自动注射系统的使用可减少示踪剂注射时间,从而提高SPECT的准确性。

主要观点三:FDG-PET在癫痫中的应用

FDG-PET通过测量葡萄糖消耗间接反映神经元能量代谢。尽管FDG-PET的空间分辨率优于SPECT,但其对快速神经元事件的检测能力有限。在颞叶癫痫(TLE)和颞叶外癫痫(ETLE)中,FDG-PET常显示发作灶区域的低代谢现象,这种低代谢通常超出发作起始区。

支持证据: - 研究表明,FDG-PET在非病灶性癫痫患者中的敏感性为60-90%,而在颞叶外癫痫患者中为30-60%。 - FDG-PET与MRI的共配准可提高癫痫发作起始区的识别率,并指导手术决策。

主要观点四:非FDG PET示踪剂的研究进展

非FDG PET示踪剂靶向神经递质通路,尽管在临床应用中尚未取得广泛成功,但在研究中显示出潜力。例如,11C-Flumazenil(FMZ)用于检测GABA受体结合的变化,而18F-Fallypride则用于研究多巴胺D2/D3受体的作用。此外,11C-α-甲基色氨酸(AMT)可用于成像和量化脑内5-羟色胺合成。

支持证据: - FMZ在检测单侧海马硬化方面表现出高敏感性。 - AMT在结节性硬化症患者的癫痫灶定位中显示出优势。

主要观点五:多模态影像平台的重要性

多模态影像平台(如PET/MRI)在癫痫术前评估中具有独特优势。它能够同时获取功能和结构图像,从而更精确地定位癫痫发作灶。此外,定量图像分析和软件工具(如SPM和Neurostat)的应用进一步提高了诊断性能。

支持证据: - 多中心研究表明,多模态影像平台可显著改善手术结果,尤其是在儿童患者中。

文章的意义与价值

本文全面总结了SPECT和PET在癫痫诊断和术前评估中的应用,强调了定量图像分析和多模态影像平台的重要性。这些技术不仅提高了癫痫灶定位的准确性,还为开发新的治疗途径提供了可能性。文章的价值在于为临床医生和研究人员提供了详细的科学背景和技术指南,有助于推动癫痫影像学的发展。

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