癲癇是由不同病因引起的以反復癲癇發作為特征的臨床綜合征。癲癇病因學診斷及致癇灶定位對癲癇的治療具有重要意義。正電子發射斷層掃描與計算機斷層掃描（Positron emission tomography-computed tomography，PET-CT）技術在癲癇病因學診斷及致癇灶定位中具有重要的價值，同時還可指導癲癇治療，對癲癇的預后具有預測作用，幫助醫生更早干預和改善患者生活質量。PET-CT技術的不斷發展將為癲癇患者提供更多的希望和更好的治療選擇。本文將對PET-CT技術在癲癇診治中的指導作用進行綜述，為更好地探究其在癲癇病因學診斷、致癇灶定位位術前評估病情、治療方案選擇及癲癇預后提供思路。
引用本文： 向淇, 韓濤, 劉安如, 劉學伍. 正電子發射斷層掃描與計算機斷層掃描技術在癲癇病因學致癇灶定位及癲癇治療預后預測的研究進展. 癲癇雜志, 2024, 10(2): 127-132. doi: 10.7507/2096-0247.202310007 復制
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癲癇是一種由腦組織異常電活動引起的慢性神經系統疾病，其臨床表現多樣，包括意識喪失、抽搐、短暫的感覺或運動障礙等，癲癇的病因分為結構性、遺傳性、感染性、代謝性、免疫性和原因不明性等六大病因[1，2]，可累及顳葉、額葉、枕葉、頂葉等。癲癇的患病率多達7 000萬[3]，且其中約30%無法通過藥物來控制癲癇的發作，因此，癲癇治療方案對癲癇患者的預后至關重要。
在以往的研究中，經過治療后患者的預后因人而異，主要是因患者的病因、治療方案和隨訪時間的差異所導致。一些研究試圖找到治療后無癲癇發作結局的預后因素，包括臨床特征、癲癇發作類型、神經影像學和神經電生理學特點等。在這些潛在因素中，神經影像學在治療前的評估中起著重要作用。正電子發射斷層掃描與計算機斷層掃描（Positron emission tomography-computed tomography，PET-CT）成像技術是一種非侵入性的成像方法，它不僅能提供腦細胞代謝信息，還能展示腦部解剖結構，有助于識別潛在的致癇灶。在癲癇的診斷和治療方面可以提供全面的腦功能圖像[4]，盡管PET-CT在確定病因、病灶定位及評估治療效果方面具有潛在價值，但其在預測無癲癇發作的治療結局方面仍需更多的臨床數據支持。根據近幾年的文獻，本文將重新評估PET-CT在癲癇診治中的實際應用和局限性，特別是在病因學診斷、術前評估、治療方案選擇及預測癲癇預后方面的作用，以提供更為全面和準確的視角。
1 PET-CT技術概述
自從20世紀中期以來，PET-CT已成為癲癇研究領域的重要工具。PET在揭示腦部功能和代謝活動方面非常有用，將PET與計算機斷層掃描（Computed tomography，CT）結合使用，可以獲得更全面的腦部評估[4，5]。本文將探討PET-CT技術在不同病因引起的癲癇中的最新應用進展[4]，包括結構和代謝方面的研究。首先，PET-CT技術在病因學上的應用領域引人注目。研究人員利用PET-CT技術可以準確識別不同癲癇患者之間因不同病因導致的的腦部代謝異常，如腫瘤、炎癥或血管異常等[1，2]。這有助于精確診斷特定病因引起的癲癇，并為個體化治療提供了依據。如PET-CT可以幫助確定是否需要手術干預，以去除引起癲癇的病因[6]。其次，PET-CT技術在不同部位癲癇的研究中也發揮了關鍵作用。通過測量腦部區域的代謝率，PET-CT能夠幫助確定癲癇灶的起源以及擴散情況。雖然PET-CT提供的解剖信息精確度不及磁共振成像（Magnetic resonance imaging，MRI），但是其提供的代謝信息對于確定手術切除致癇灶同樣重要，可以最大程度地減少患者的癲癇發作[6]。例如，2022年Zhao等[7]將癲癇患者的PET圖像進行定量分析，發現致癇灶與致癇灶以外的擴散區域存在一定的的共性，如起源于額葉癲癇的患者在前島葉都出現了低代謝的情況，這些發現有助于更好地理解癲癇網絡。此外，多項研究表明，PET聯合腦電圖或MRI在致癇灶的重要性，當PET-CT的結果與MRI或者腦電圖的結果不一致是通常提示術后預后差[8，9]。最后，PET-CT技術在預測是否為難治性癲癇方面及指導減停藥物具有潛力。通過分析腦部的代謝和功能活動，研究人員可以嘗試識別那些可能不會對手術治療產生良好反應的患者[9，10]。這有助于醫生更早地采取合適的干預措施，探索個體化治療方法，提高患者的病情管理和生活質量。總之，PET-CT技術在癲癇領域的最新應用進展為我們提供了深入了解疾病機制、精確診斷和個體化治療的機會。本文將詳細探討PET-CT在這些方面的研究進展，并希望為未來的癲癇研究和臨床實踐提供有益的見解。
2 PET-CT成像技術原理
PET-CT成像技術結合了正電子發射斷層顯像（Positron emission tomography，PET）和CT兩種方法，可以同時提供代謝信息和解剖結構信息[4]，通過注射放射性示蹤分子，目前在癲癇中常應用放射性標記的葡萄糖類似物，即18F-氟脫氧葡萄糖（18F-fluorodeoxyglucose， 18F-FDG），通過轉運蛋白轉運到細胞中，轉化為FDG-6-磷酸后被捕獲，因此可以直觀的反應神經元細胞的代謝情況[11] 。在近幾年的研究中，也有一些試劑被強調可以應用于癲癇的應用，在2021年的一項研究中指出，轉位蛋白（Translocator protein，TSPO）在神經炎癥中起重要作用，它在大腦中的表達在生理條件下較低，但在膠質細胞激活時會上調，因此，針對TSPO的PET示蹤劑可以用于探測與癲癇相關的神經炎癥，有助于了解癲癇的發病機制和監測病情[12]。2022年Sukprakun等[13]對PET的放射性跟蹤劑做了詳細的總結，如11C-AMT，作為血清素合成的標記物，可以在結節性硬化癥患者的癲癇源區顯著積聚，從而幫助醫生定位和側化這些區域。另一方面，18F-FCWAY作為5-羥色胺1A受體的拮抗劑，能夠顯示顳葉癲癇患者癲癇焦點側的結合減少，這有助于預測顳葉切除術的結果。而11C/18F-FMZ等示蹤劑作為GABAA/苯二氮卓類受體的拮抗劑，能夠在癲癇源區顯示神經元損失，為定位和理解TLE和ETE患者的癲癇源區提供關鍵信息。此外，像18F-GE-179這樣的示蹤劑，通過靶向N-甲基-D-天冬氨酸（N-methyl-D-aspartic acid receptor，NMDA）受體，可以揭示局灶性癲癇患者NMDA受體離子通道的激活情況。這些放射性藥物不僅增強了對癲癇源區的可視化，還有助于揭示癲癇的復雜病理機制，為治療方案的制定和手術結果的預測提供了寶貴的信息。
3 PET-CT在不同癲癇病因中的應用
通過文獻檢索，我們收集了涉及PET-CT在癲癇診斷和治療中的相關研究，尤其關注了不同病因下癲癇的PET-CT表現及治療方案，包括結構性、遺傳性、感染性、代謝性、免疫性及不明原因[2] 。
3.1 結構性病因
結構性病因是癲癇的常見病因之一，常見于腦部存在異常如腦腫瘤、腦外傷和腦血管病變、微畸形發育疾病（Malformation of cortical development，MCD）等。這些結構性異常會干擾腦部正常的電活動，導致癲癇發作。PET-CT成像技術可以顯示異常代謝區域，幫助確定病變位置，幫助確定結構性異常引起的癲癇病灶。一些研究表明， PET-CT在癲癇發作后期能有效的定位致癇灶，并且聯合腦電圖能更準確定位致癇區[14]。在Kong等[9]的研究中， PET與MRI融合可以提供更全面和準確的術前評估手段，當PET、MRI與視頻腦電圖（Video electroencephalography，VEEG）結果一致時（即兩者指向相同的異常腦區），患者術后預后較好，這對手術治療預后有非常重要的預測作用。這些研究都揭示了PET-CT在結構性病因的癲癇患者術前定位和術后預后預測中的重要性，但還存在一些局限性，比如這些研究樣本量小、術后維持治療方案制定不足，因此，需要加強對這些方面的研究才能更客觀更準確的的反映這項技術的重要性。
3.2 遺傳性病因
雖然癲癇可由腦組織結構性改變、感染、代謝性疾病及免疫因素引起，但仍有一部分癲癇患者存在潛在的遺傳因素。近年來，遺傳因素涉及更廣泛的基因類型，例如最近的一項大型遺傳研究發現了26個與癲癇相關的獨特DNA區域，其中19個特定于所謂的遺傳性全面性癲癇（Genetic generalized epilepsy，GGE），這些區域包括29個可能促成癲癇的基因[15]。關于癲癇的各種發作類型［如全身強直-陣攣發作（Generalized tonic-clonic seizures，GTCS）］與特定的離子通道基因變異之間的直接關聯，研究發現不同類型的癲癇可能與不同的遺傳因素有關。這一發現強調了疾病的復雜性和多因素性[15]。目前，PET-CT主要用于癲癇致癇區的定位，雖然其與遺傳類型的直接關聯不明顯，但是根據代謝的程度也可以及時體現病情的程度。未來的研究需要探討遺傳性病因與獲得性病因導致的局部致癇灶在PET-CT上的不同特征。最后，當前用于治療癲癇的許多藥物通過針對研究中突出的同一風險基因來發揮作用。基于這些數據，研究人員提出了一些可能有效的替代藥物，這些藥物通常用于其他條件，但它們已知針對其他一些癲癇風險基因[15]。
3.3 感染性病因
顱內感染是癲癇發作最常見的危險因素之一[16，17]，且大多數患生存在資源貧乏地區[17]。Vezzani等[18]對腦部感染所致癲癇的發病機制以及實驗模型在感染因子誘發癲癇發生機制中的作用進行了綜述，并且強調了預防感染的重要性，如病毒感染、寄生蟲感染、細菌感染、真菌感染等都與癲癇密切相關。病史的采集對明確病因很重要，同時，PET-CT成像不僅顯示感染病灶的位置和范圍，也能顯示炎癥活動程度，有助于指導抗感染治療，并評估治療效果，幫助醫生及時調整治療方案。
3.4 代謝性病因
代謝性疾病導致的癲癇是指由遺傳性代謝紊亂（Inborn metabolic disorders，IMD）引起的癲癇[2]，也包括了遺傳因素。2022年，Tumiene等[19]對代謝性疾病導致的癲癇發作進行了概述，目前已有600種代謝性疾病可以導致癲癇發作，約占所有代謝性疾病的37%，常見的癥狀包括能量代謝缺陷，特別是mtDNA相關疾病和能量底物代謝障礙，如氨基酸代謝紊亂、尿素循環紊亂、遺傳性高氨血癥、有機酸尿癥、支鏈氨基酸代謝紊亂、甘氨酸、絲氨酸代謝紊亂等；復雜分子和細胞器代謝缺陷；神經遞質紊亂等。早期的診斷和治療可以顯著提高預后[20]，在診斷上可以檢測代謝產物的定量及基因檢測來分析病因，與此同時，PET-CT可以直觀的反應腦組織糖代謝情況，從而間接反映了腦代謝情況，在檢測腦組織代謝活動的變化上，可以實時有效的評估治療效果，根據腦組織代謝情況調整治療方案。
3.5 免疫性病因
免疫性癲癇是一種與免疫系統異常活動相關的癲癇類型。這種異常免疫反應可能是由自身免疫疾病、感染、免疫缺陷或其他免疫相關的疾病引起。近年來，自身免疫性癲癇越來越引起人們的重視，其致病原因也由副腫瘤性擴展到非副腫瘤性[21，22]。在診斷方面，普通的影像學檢查難以發現異常，但是根據腦炎的分期， PET 研究通常顯示急性反應性皮層區域代謝亢進[23，24]，恢復后代謝恢復正常或減低，這也說明了PET可以評估免疫性癲癇患者的腦代謝情況。這有助于調整治療方案和預測患者的治療預后。
3.6 未知病因癲癇
其他因素是指不能明確病因的癲癇發作，在經過全面的臨床評估、神經影像學和電生理學檢查后，仍未能發現明顯結構性異常或其他已知病因。國際抗癲癇聯盟2017年癲癇分類（International League Against Epilepsy 2017 Classification of the Epilepsies，ILAE-2017）指出，病因明確的比例在不同的醫療環境中有所不同，醫療資源匱乏的地區比例明顯低于發達地區，并且將免疫性因素歸類為不確定的原因[2，25] 。但是，無論何種病因導致癲癇發作，理論上都會引起腦組織代謝異常，因此，PET-CT影像學檢查在評估患者的癲癇發生風險和疾病進展程度具有重要且不可代替的作用。
4 PET-CT在致癇灶定位中的應用
癲癇根據起源部位的不同分為多種類型，包括顳葉癲癇、頂葉癲癇、枕葉癲癇、額葉癲癇、頂枕葉癲癇、島葉癲癇等。這些不同類型在病因、癥狀表現和治療方面存在顯著差異。近年來，核醫學成像技術，特別是PET-CT，已成為研究不同類型腦葉癲癇的重要工具。最新文獻也同樣強調了PET-CT在這些腦葉癲癇發作相關的異常腦區域方面的潛在作用，有助于醫生確定患者的癥狀與特定腦區域的關聯性，為制定更精確的治療策略提供了基礎[26，27]。
顳葉癲癇作為腦葉起源癲癇中最常見的類型之一，一直以來都是神經學領域的一個研究焦點。Peter Jonah等[28]通過PET的定量分析方法研究了顳葉癲癇患者腦部代謝模式，強調了PET在診斷、治療方案以及顳葉癲癇病理生理學方面的潛在作用。目前，最新的研究表明PET在確定非典型發作或在MRI上不明顯的顳葉癲癇病灶中顯示出其獨特價值。例如，使用γ-氨基丁酸（Gamma-aminobutyric acid，GABA）受體的放射性跟蹤試劑碳11-氟馬西尼（11C-Flumazenil，11C-FMZ）可以更準確地描繪顳葉內的致癇區域，尤其是在傳統成像方法無法提供足夠信息的情況下[13]。
對于額葉癲癇，PET-CT尤其在傳統成像手段難以定位的復雜病例中顯示出其價值。最新的研究發現，在前額葉癲癇患者中，前島葉低代謝現象普遍存在。此外，源自不同前額區域的癲癇顯示出不同的額外癲癇灶低代謝模式[7]。因此，PET-CT能夠揭示額葉內復雜的神經網絡變化，有助于指導更有效的手術干預。
對于頂葉、枕葉及島葉癲癇相關研究較少，最新研究表明，11碳-氟馬西尼正電子發射斷層掃描（11C-Flumazenil positron emission tomography，11C-FMZ PET）與MRI/CT共同使用時，11C-FMZ-PET可能比18F-FDG-PET在定位癲癇病灶方面更有幫助。枕葉癲癇的定位對于保護視覺功能至關重要。PET-CT技術，特別是結合動態FDG-PET成像，已在最近的研究中顯示出在枕葉癲癇的識別和定位上的潛力。這對于避免術后視覺障礙和提高手術成功率具有重要意義[13]。
5 PET-CT在癲癇預后的預測中的應用
5.1 PET-CT在癲癇手術預后中的預測價值
通過PET-CT分析腦代謝和功能活動的變化，可以識別可能與治療反應相關的生物標志物。這些生物標志物包括大腦中代謝異常的區域，功能連接模式或腦區域的結構變化。通過早期識別可能對標準治療產生不良反應的患者[29]，醫生可以更好地制定個體化治療計劃，提高患者的治療預后。
手術治療是一種針對特定的癲癇灶進行的治療方法。在癲癇患者中有約30%為藥物難治性癲癇[30]，在藥物不能對病情進行控制的情況下，可以考慮手術治療。PET-CT技術可以用于確定癲癇灶的位置和范圍，并且可以評估手術治療的效果。
早些年的研究結果發現，MRI結果提示局灶性單側異常癲癇患者手術預后較好[31]，而MRI結果提示陰性或雙側異常的患者術后癲癇發作容易復發[32]。多項研究結果表明，癲癇的手術應根據臨床癥狀、VEEG和PET-CT檢查結果確定[33]，尤其是PET-CT在定位癲癇病灶有著很大的價值[34-37]。Kong等[9]研究發現，相比于傳統的檢查方式，PET-CT與VEEG相結合的多學科方法在術后預后預測準確度比傳統的檢查方法高很多，可以更加準確對癲癇灶進行定位，并且也能預測術后的愈后情況。影像學后處理技術特別是多模態成像，進一步補充了術前評估期間的臨床信息。
5.2 PET-CT在癲癇藥物治療預后中的預測價值
藥物治療是一種常見的抗癲癇治療方法。而PET-CT在評估藥物治療效果方面發揮著重要作用。近年來的研究表明，PET-CT成像可以為評估藥物治療的效果提供有價值的信息，并有助于預測患者的治療結果。Naganawa等[29]用PET-CT技術對接受藥物治療的癲癇患者進行了觀察，并分析了PET-CT成像結果與臨床治療效果之間的關聯。該研究用碳11標記的突出囊泡蛋白2A跟蹤劑（Carbon-11 labeled UCB-J，11C-UCB-J）進行PET掃描和血液樣本分析，運用非線性數學模型，研究者評估了藥物進入大腦的速率，進一步強調了藥物進入速度在抗癲癇藥物有效性中的重要性。同時也表明，PET成像可以評估藥物攝取情況，同時也反映了PET在監測患者治療效果上有一定的作用。同時，許多研究也表明，PET-CT相比于MRI/CT更能檢測出癲癇病灶，結合我們近期對部分嚴格按照癲癇減停藥物原則逐漸減停藥物的患者復發情況的觀察，結果表明，復發患者顱腦PET-CT更容易發現結構及代謝的異常，對于這部分患者的治療時程要比其它患者更長，其預后較差。
6 PET-CT在癲癇預后的預測中的局限性
總體而言，PET-CT技術在不同病因癲癇的診斷和治療中具有廣泛的應用。它可以用于評估病情程度，確定癲癇灶的位置和范圍，預測手術和藥物治療的效果，檢測代謝異常等具有重要指導作用。但目前PET-CT技術還存在一些局限性，例如PET-CT成像主要提供代謝或功能信息，對于精細的解剖結構信息需要與MRI等其他成像技術結合使用。PET顯示的代謝異常區域往往較結構性異常區域更大，在確定精確定位致癇灶的界限同樣需與MRI等其他成像技術結合。因此，在使用PET-CT技術進行癲癇診斷和治療時，應結合遺傳學檢測、其他影像學檢查、視頻長程腦電圖，甚至SEEG技術精準致癇灶及臨床表現進行綜合分析[38，39]。
7 小結
癲癇是由不同病因引起的以反復癲癇發作為特征的臨床綜合征。癲癇病因學診斷及致癇灶定位對癲癇的治療具有重要意義。PET-CT技術在癲癇病因學診斷及致癇灶定位中具有重要的價值，同時還可指導癲癇治療，對癲癇的預后具有預測作用，幫助醫生更早干預和改善患者生活質量。隨著PET-CT技術的不斷發展將為癲癇患者提供更多的希望和更好的治療選擇，為臨床醫生制定更加個體化的治療方案提供更為準確的依據。
利益沖突聲明 所有作者無利益沖突。
癲癇是一種由腦組織異常電活動引起的慢性神經系統疾病，其臨床表現多樣，包括意識喪失、抽搐、短暫的感覺或運動障礙等，癲癇的病因分為結構性、遺傳性、感染性、代謝性、免疫性和原因不明性等六大病因[1，2]，可累及顳葉、額葉、枕葉、頂葉等。癲癇的患病率多達7 000萬[3]，且其中約30%無法通過藥物來控制癲癇的發作，因此，癲癇治療方案對癲癇患者的預后至關重要。
在以往的研究中，經過治療后患者的預后因人而異，主要是因患者的病因、治療方案和隨訪時間的差異所導致。一些研究試圖找到治療后無癲癇發作結局的預后因素，包括臨床特征、癲癇發作類型、神經影像學和神經電生理學特點等。在這些潛在因素中，神經影像學在治療前的評估中起著重要作用。正電子發射斷層掃描與計算機斷層掃描（Positron emission tomography-computed tomography，PET-CT）成像技術是一種非侵入性的成像方法，它不僅能提供腦細胞代謝信息，還能展示腦部解剖結構，有助于識別潛在的致癇灶。在癲癇的診斷和治療方面可以提供全面的腦功能圖像[4]，盡管PET-CT在確定病因、病灶定位及評估治療效果方面具有潛在價值，但其在預測無癲癇發作的治療結局方面仍需更多的臨床數據支持。根據近幾年的文獻，本文將重新評估PET-CT在癲癇診治中的實際應用和局限性，特別是在病因學診斷、術前評估、治療方案選擇及預測癲癇預后方面的作用，以提供更為全面和準確的視角。
1 PET-CT技術概述
自從20世紀中期以來，PET-CT已成為癲癇研究領域的重要工具。PET在揭示腦部功能和代謝活動方面非常有用，將PET與計算機斷層掃描（Computed tomography，CT）結合使用，可以獲得更全面的腦部評估[4，5]。本文將探討PET-CT技術在不同病因引起的癲癇中的最新應用進展[4]，包括結構和代謝方面的研究。首先，PET-CT技術在病因學上的應用領域引人注目。研究人員利用PET-CT技術可以準確識別不同癲癇患者之間因不同病因導致的的腦部代謝異常，如腫瘤、炎癥或血管異常等[1，2]。這有助于精確診斷特定病因引起的癲癇，并為個體化治療提供了依據。如PET-CT可以幫助確定是否需要手術干預，以去除引起癲癇的病因[6]。其次，PET-CT技術在不同部位癲癇的研究中也發揮了關鍵作用。通過測量腦部區域的代謝率，PET-CT能夠幫助確定癲癇灶的起源以及擴散情況。雖然PET-CT提供的解剖信息精確度不及磁共振成像（Magnetic resonance imaging，MRI），但是其提供的代謝信息對于確定手術切除致癇灶同樣重要，可以最大程度地減少患者的癲癇發作[6]。例如，2022年Zhao等[7]將癲癇患者的PET圖像進行定量分析，發現致癇灶與致癇灶以外的擴散區域存在一定的的共性，如起源于額葉癲癇的患者在前島葉都出現了低代謝的情況，這些發現有助于更好地理解癲癇網絡。此外，多項研究表明，PET聯合腦電圖或MRI在致癇灶的重要性，當PET-CT的結果與MRI或者腦電圖的結果不一致是通常提示術后預后差[8，9]。最后，PET-CT技術在預測是否為難治性癲癇方面及指導減停藥物具有潛力。通過分析腦部的代謝和功能活動，研究人員可以嘗試識別那些可能不會對手術治療產生良好反應的患者[9，10]。這有助于醫生更早地采取合適的干預措施，探索個體化治療方法，提高患者的病情管理和生活質量。總之，PET-CT技術在癲癇領域的最新應用進展為我們提供了深入了解疾病機制、精確診斷和個體化治療的機會。本文將詳細探討PET-CT在這些方面的研究進展，并希望為未來的癲癇研究和臨床實踐提供有益的見解。
2 PET-CT成像技術原理
PET-CT成像技術結合了正電子發射斷層顯像（Positron emission tomography，PET）和CT兩種方法，可以同時提供代謝信息和解剖結構信息[4]，通過注射放射性示蹤分子，目前在癲癇中常應用放射性標記的葡萄糖類似物，即18F-氟脫氧葡萄糖（18F-fluorodeoxyglucose， 18F-FDG），通過轉運蛋白轉運到細胞中，轉化為FDG-6-磷酸后被捕獲，因此可以直觀的反應神經元細胞的代謝情況[11] 。在近幾年的研究中，也有一些試劑被強調可以應用于癲癇的應用，在2021年的一項研究中指出，轉位蛋白（Translocator protein，TSPO）在神經炎癥中起重要作用，它在大腦中的表達在生理條件下較低，但在膠質細胞激活時會上調，因此，針對TSPO的PET示蹤劑可以用于探測與癲癇相關的神經炎癥，有助于了解癲癇的發病機制和監測病情[12]。2022年Sukprakun等[13]對PET的放射性跟蹤劑做了詳細的總結，如11C-AMT，作為血清素合成的標記物，可以在結節性硬化癥患者的癲癇源區顯著積聚，從而幫助醫生定位和側化這些區域。另一方面，18F-FCWAY作為5-羥色胺1A受體的拮抗劑，能夠顯示顳葉癲癇患者癲癇焦點側的結合減少，這有助于預測顳葉切除術的結果。而11C/18F-FMZ等示蹤劑作為GABAA/苯二氮卓類受體的拮抗劑，能夠在癲癇源區顯示神經元損失，為定位和理解TLE和ETE患者的癲癇源區提供關鍵信息。此外，像18F-GE-179這樣的示蹤劑，通過靶向N-甲基-D-天冬氨酸（N-methyl-D-aspartic acid receptor，NMDA）受體，可以揭示局灶性癲癇患者NMDA受體離子通道的激活情況。這些放射性藥物不僅增強了對癲癇源區的可視化，還有助于揭示癲癇的復雜病理機制，為治療方案的制定和手術結果的預測提供了寶貴的信息。
3 PET-CT在不同癲癇病因中的應用
通過文獻檢索，我們收集了涉及PET-CT在癲癇診斷和治療中的相關研究，尤其關注了不同病因下癲癇的PET-CT表現及治療方案，包括結構性、遺傳性、感染性、代謝性、免疫性及不明原因[2] 。
3.1 結構性病因
結構性病因是癲癇的常見病因之一，常見于腦部存在異常如腦腫瘤、腦外傷和腦血管病變、微畸形發育疾病（Malformation of cortical development，MCD）等。這些結構性異常會干擾腦部正常的電活動，導致癲癇發作。PET-CT成像技術可以顯示異常代謝區域，幫助確定病變位置，幫助確定結構性異常引起的癲癇病灶。一些研究表明， PET-CT在癲癇發作后期能有效的定位致癇灶，并且聯合腦電圖能更準確定位致癇區[14]。在Kong等[9]的研究中， PET與MRI融合可以提供更全面和準確的術前評估手段，當PET、MRI與視頻腦電圖（Video electroencephalography，VEEG）結果一致時（即兩者指向相同的異常腦區），患者術后預后較好，這對手術治療預后有非常重要的預測作用。這些研究都揭示了PET-CT在結構性病因的癲癇患者術前定位和術后預后預測中的重要性，但還存在一些局限性，比如這些研究樣本量小、術后維持治療方案制定不足，因此，需要加強對這些方面的研究才能更客觀更準確的的反映這項技術的重要性。
3.2 遺傳性病因
雖然癲癇可由腦組織結構性改變、感染、代謝性疾病及免疫因素引起，但仍有一部分癲癇患者存在潛在的遺傳因素。近年來，遺傳因素涉及更廣泛的基因類型，例如最近的一項大型遺傳研究發現了26個與癲癇相關的獨特DNA區域，其中19個特定于所謂的遺傳性全面性癲癇（Genetic generalized epilepsy，GGE），這些區域包括29個可能促成癲癇的基因[15]。關于癲癇的各種發作類型［如全身強直-陣攣發作（Generalized tonic-clonic seizures，GTCS）］與特定的離子通道基因變異之間的直接關聯，研究發現不同類型的癲癇可能與不同的遺傳因素有關。這一發現強調了疾病的復雜性和多因素性[15]。目前，PET-CT主要用于癲癇致癇區的定位，雖然其與遺傳類型的直接關聯不明顯，但是根據代謝的程度也可以及時體現病情的程度。未來的研究需要探討遺傳性病因與獲得性病因導致的局部致癇灶在PET-CT上的不同特征。最后，當前用于治療癲癇的許多藥物通過針對研究中突出的同一風險基因來發揮作用。基于這些數據，研究人員提出了一些可能有效的替代藥物，這些藥物通常用于其他條件，但它們已知針對其他一些癲癇風險基因[15]。
3.3 感染性病因
顱內感染是癲癇發作最常見的危險因素之一[16，17]，且大多數患生存在資源貧乏地區[17]。Vezzani等[18]對腦部感染所致癲癇的發病機制以及實驗模型在感染因子誘發癲癇發生機制中的作用進行了綜述，并且強調了預防感染的重要性，如病毒感染、寄生蟲感染、細菌感染、真菌感染等都與癲癇密切相關。病史的采集對明確病因很重要，同時，PET-CT成像不僅顯示感染病灶的位置和范圍，也能顯示炎癥活動程度，有助于指導抗感染治療，并評估治療效果，幫助醫生及時調整治療方案。
3.4 代謝性病因
代謝性疾病導致的癲癇是指由遺傳性代謝紊亂（Inborn metabolic disorders，IMD）引起的癲癇[2]，也包括了遺傳因素。2022年，Tumiene等[19]對代謝性疾病導致的癲癇發作進行了概述，目前已有600種代謝性疾病可以導致癲癇發作，約占所有代謝性疾病的37%，常見的癥狀包括能量代謝缺陷，特別是mtDNA相關疾病和能量底物代謝障礙，如氨基酸代謝紊亂、尿素循環紊亂、遺傳性高氨血癥、有機酸尿癥、支鏈氨基酸代謝紊亂、甘氨酸、絲氨酸代謝紊亂等；復雜分子和細胞器代謝缺陷；神經遞質紊亂等。早期的診斷和治療可以顯著提高預后[20]，在診斷上可以檢測代謝產物的定量及基因檢測來分析病因，與此同時，PET-CT可以直觀的反應腦組織糖代謝情況，從而間接反映了腦代謝情況，在檢測腦組織代謝活動的變化上，可以實時有效的評估治療效果，根據腦組織代謝情況調整治療方案。
3.5 免疫性病因
免疫性癲癇是一種與免疫系統異常活動相關的癲癇類型。這種異常免疫反應可能是由自身免疫疾病、感染、免疫缺陷或其他免疫相關的疾病引起。近年來，自身免疫性癲癇越來越引起人們的重視，其致病原因也由副腫瘤性擴展到非副腫瘤性[21，22]。在診斷方面，普通的影像學檢查難以發現異常，但是根據腦炎的分期， PET 研究通常顯示急性反應性皮層區域代謝亢進[23，24]，恢復后代謝恢復正常或減低，這也說明了PET可以評估免疫性癲癇患者的腦代謝情況。這有助于調整治療方案和預測患者的治療預后。
3.6 未知病因癲癇
其他因素是指不能明確病因的癲癇發作，在經過全面的臨床評估、神經影像學和電生理學檢查后，仍未能發現明顯結構性異常或其他已知病因。國際抗癲癇聯盟2017年癲癇分類（International League Against Epilepsy 2017 Classification of the Epilepsies，ILAE-2017）指出，病因明確的比例在不同的醫療環境中有所不同，醫療資源匱乏的地區比例明顯低于發達地區，并且將免疫性因素歸類為不確定的原因[2，25] 。但是，無論何種病因導致癲癇發作，理論上都會引起腦組織代謝異常，因此，PET-CT影像學檢查在評估患者的癲癇發生風險和疾病進展程度具有重要且不可代替的作用。
4 PET-CT在致癇灶定位中的應用
癲癇根據起源部位的不同分為多種類型，包括顳葉癲癇、頂葉癲癇、枕葉癲癇、額葉癲癇、頂枕葉癲癇、島葉癲癇等。這些不同類型在病因、癥狀表現和治療方面存在顯著差異。近年來，核醫學成像技術，特別是PET-CT，已成為研究不同類型腦葉癲癇的重要工具。最新文獻也同樣強調了PET-CT在這些腦葉癲癇發作相關的異常腦區域方面的潛在作用，有助于醫生確定患者的癥狀與特定腦區域的關聯性，為制定更精確的治療策略提供了基礎[26，27]。
顳葉癲癇作為腦葉起源癲癇中最常見的類型之一，一直以來都是神經學領域的一個研究焦點。Peter Jonah等[28]通過PET的定量分析方法研究了顳葉癲癇患者腦部代謝模式，強調了PET在診斷、治療方案以及顳葉癲癇病理生理學方面的潛在作用。目前，最新的研究表明PET在確定非典型發作或在MRI上不明顯的顳葉癲癇病灶中顯示出其獨特價值。例如，使用γ-氨基丁酸（Gamma-aminobutyric acid，GABA）受體的放射性跟蹤試劑碳11-氟馬西尼（11C-Flumazenil，11C-FMZ）可以更準確地描繪顳葉內的致癇區域，尤其是在傳統成像方法無法提供足夠信息的情況下[13]。
對于額葉癲癇，PET-CT尤其在傳統成像手段難以定位的復雜病例中顯示出其價值。最新的研究發現，在前額葉癲癇患者中，前島葉低代謝現象普遍存在。此外，源自不同前額區域的癲癇顯示出不同的額外癲癇灶低代謝模式[7]。因此，PET-CT能夠揭示額葉內復雜的神經網絡變化，有助于指導更有效的手術干預。
對于頂葉、枕葉及島葉癲癇相關研究較少，最新研究表明，11碳-氟馬西尼正電子發射斷層掃描（11C-Flumazenil positron emission tomography，11C-FMZ PET）與MRI/CT共同使用時，11C-FMZ-PET可能比18F-FDG-PET在定位癲癇病灶方面更有幫助。枕葉癲癇的定位對于保護視覺功能至關重要。PET-CT技術，特別是結合動態FDG-PET成像，已在最近的研究中顯示出在枕葉癲癇的識別和定位上的潛力。這對于避免術后視覺障礙和提高手術成功率具有重要意義[13]。
5 PET-CT在癲癇預后的預測中的應用
5.1 PET-CT在癲癇手術預后中的預測價值
通過PET-CT分析腦代謝和功能活動的變化，可以識別可能與治療反應相關的生物標志物。這些生物標志物包括大腦中代謝異常的區域，功能連接模式或腦區域的結構變化。通過早期識別可能對標準治療產生不良反應的患者[29]，醫生可以更好地制定個體化治療計劃，提高患者的治療預后。
手術治療是一種針對特定的癲癇灶進行的治療方法。在癲癇患者中有約30%為藥物難治性癲癇[30]，在藥物不能對病情進行控制的情況下，可以考慮手術治療。PET-CT技術可以用于確定癲癇灶的位置和范圍，并且可以評估手術治療的效果。
早些年的研究結果發現，MRI結果提示局灶性單側異常癲癇患者手術預后較好[31]，而MRI結果提示陰性或雙側異常的患者術后癲癇發作容易復發[32]。多項研究結果表明，癲癇的手術應根據臨床癥狀、VEEG和PET-CT檢查結果確定[33]，尤其是PET-CT在定位癲癇病灶有著很大的價值[34-37]。Kong等[9]研究發現，相比于傳統的檢查方式，PET-CT與VEEG相結合的多學科方法在術后預后預測準確度比傳統的檢查方法高很多，可以更加準確對癲癇灶進行定位，并且也能預測術后的愈后情況。影像學后處理技術特別是多模態成像，進一步補充了術前評估期間的臨床信息。
5.2 PET-CT在癲癇藥物治療預后中的預測價值
藥物治療是一種常見的抗癲癇治療方法。而PET-CT在評估藥物治療效果方面發揮著重要作用。近年來的研究表明，PET-CT成像可以為評估藥物治療的效果提供有價值的信息，并有助于預測患者的治療結果。Naganawa等[29]用PET-CT技術對接受藥物治療的癲癇患者進行了觀察，并分析了PET-CT成像結果與臨床治療效果之間的關聯。該研究用碳11標記的突出囊泡蛋白2A跟蹤劑（Carbon-11 labeled UCB-J，11C-UCB-J）進行PET掃描和血液樣本分析，運用非線性數學模型，研究者評估了藥物進入大腦的速率，進一步強調了藥物進入速度在抗癲癇藥物有效性中的重要性。同時也表明，PET成像可以評估藥物攝取情況，同時也反映了PET在監測患者治療效果上有一定的作用。同時，許多研究也表明，PET-CT相比于MRI/CT更能檢測出癲癇病灶，結合我們近期對部分嚴格按照癲癇減停藥物原則逐漸減停藥物的患者復發情況的觀察，結果表明，復發患者顱腦PET-CT更容易發現結構及代謝的異常，對于這部分患者的治療時程要比其它患者更長，其預后較差。
6 PET-CT在癲癇預后的預測中的局限性
總體而言，PET-CT技術在不同病因癲癇的診斷和治療中具有廣泛的應用。它可以用于評估病情程度，確定癲癇灶的位置和范圍，預測手術和藥物治療的效果，檢測代謝異常等具有重要指導作用。但目前PET-CT技術還存在一些局限性，例如PET-CT成像主要提供代謝或功能信息，對于精細的解剖結構信息需要與MRI等其他成像技術結合使用。PET顯示的代謝異常區域往往較結構性異常區域更大，在確定精確定位致癇灶的界限同樣需與MRI等其他成像技術結合。因此，在使用PET-CT技術進行癲癇診斷和治療時，應結合遺傳學檢測、其他影像學檢查、視頻長程腦電圖，甚至SEEG技術精準致癇灶及臨床表現進行綜合分析[38，39]。
7 小結
癲癇是由不同病因引起的以反復癲癇發作為特征的臨床綜合征。癲癇病因學診斷及致癇灶定位對癲癇的治療具有重要意義。PET-CT技術在癲癇病因學診斷及致癇灶定位中具有重要的價值，同時還可指導癲癇治療，對癲癇的預后具有預測作用，幫助醫生更早干預和改善患者生活質量。隨著PET-CT技術的不斷發展將為癲癇患者提供更多的希望和更好的治療選擇，為臨床醫生制定更加個體化的治療方案提供更為準確的依據。
利益沖突聲明 所有作者無利益沖突。