Interictal seizure focus problem

00Overview

在頑固型癲癇（medically intractable epilepsy）的手術前評估中，影像判讀的核心任務不只是排除 structural lesion，更是精確定位「epileptogenic zone (EZ)」。當 MRI 正常（non-lesional）或 MRI 發現與 EEG/臨床表現不符時，核子醫學檢查（FDG PET 與 SPECT）就成為不可或缺的 localizing 與 lateralizing 工具。

這個主題的學習架構是 state-dependent functional imaging。必須將「檢查時機（ictal vs. interictal）」與「tracer 的生理意義（glucose metabolism vs. cerebral perfusion）」綁在一起。FDG PET 在發作間期（interictal）尋找 hypometabolism，而 SPECT 則透過發作期（ictal）與發作間期（interictal）的 perfusion 差異來抓出 hyperperfusion 的 hot spot。

最容易出錯的地方有三個：第一，把 post-ictal 狀態 或 subclinical seizure 誤認為 interictal，導致 FDG PET 上的 pseudo-hypermetabolism 掩蓋了真正的病灶；第二，SPECT 注射時機過晚（>20-30 秒），捕捉到的不是 seizure onset zone，而是 seizure propagation pathway；第三，高估了 PET/SPECT 異常範圍的精確度，因為 functional diaschisis 造成的 hypometabolism 範圍通常會大於實際需要切除的 epileptogenic zone。

01Critical concepts

• FDG PET 必須在 Interictal state 進行：它反映大腦葡萄糖代謝。在真正的發作間期，epileptogenic zone 會呈現 decreased radiotracer uptake (hypometabolism)。FDG PET 對於 Temporal Lobe Epilepsy (TLE) 的 sensitivity 高達 85-90%。
• SPECT 的價值在於 Ictal vs. Interictal subtraction (SISCOM)：Ictal SPECT 捕捉 seizure 發作當下 blood flow 增加高達 300% 的 hyperperfusion 區域。將 Ictal 減去 Interictal SPECT 並與 MRI 重疊（SISCOM），是目前最強的非侵入性 SOZ (seizure onset zone) 定位工具。
• 注射時機決定 SPECT 的成敗：Ictal SPECT 的 tracer（Tc-99m HMPAO 或 ECD）必須在發作開始後 極短時間內（理想 < 20-30 秒）注射。若延遲注射，血液灌流會轉向 propagation zones，甚至提早進入 post-ictal hypoperfusion，導致 false localization。
• FDG PET 具有 Prognostic value：Hypometabolism 若能明確侷限在預定切除的 epileptogenic zone，預示著較好的術後 seizure control。相反地，若是 bilateral 或 severe extratemporal hypometabolism，則術後預後較差。
• Patient preparation 是 FDG PET 的致命傷：檢查前需確保至少 24 小時無發作（臨床與 EEG）、空腹 4-6 小時，且血糖必須在 150-200 mg/dL 以下。Hyperglycemia 會因為 competitive inhibition 造成全腦 FDG uptake 降低，毀掉整張影像。
• Lateralization signs in PET：單側 temporal lobe hypometabolism 常伴隨 ipsilateral thalamus 與 contralateral cerebellum 的 hypometabolism（crossed cerebellar diaschisis），這是有力的側化徵象。

01正常 anatomy / 常用 modality

Key anatomy to anchor

• Mesial temporal structures：Hippocampus, amygdala, parahippocampal gyrus。這是成人最常見的癲癇起源地（Mesial Temporal Sclerosis, MTS）。
• Extratemporal zones：Frontal lobe（常造成夜間、劇烈動作發作）、parietal / occipital lobe。這些區域的 functional imaging localization 難度通常高於 temporal lobe。
• Thalamus & Cerebellum：在 epileptogenic network 中扮演 relay 與 modulation 角色。注意 PET 上的 diaschisis 效應。

Core modalities

• Interictal F-18 FDG PET/CT：反映 neuronal and synaptic function。因為 FDG uptake 需要約 30-40 分鐘，不適合做 ictal imaging（時間解析度太差）。優勢在於影像品質好、對 interictal focus 的 sensitivity 高於 interictal SPECT。
• Ictal & Interictal Brain Perfusion SPECT/CT：使用 Tc-99m HMPAO 或 ECD，這類 tracer 能迅速穿過 BBB 並固定在腦組織內（"freeze" the cerebral blood flow at the time of injection）。因此可以在 seizure 發作當下注射，等病人穩定後再去掃描，完美記錄注射瞬間的 perfusion map。
• Epilepsy-protocol MRI：所有病人的 baseline。尋找 Mesial Temporal Sclerosis (MTS) 的 hippocampal atrophy / T2 hyperintensity，以及 Focal Cortical Dysplasia (FCD) 的 gray-white matter blurring 與 transmantle sign。

02常見 pattern 分類

03Top common diagnoses

• Mesial Temporal Sclerosis (MTS)：成人最常見的 intractable epilepsy 原因。PET 呈現 temporal lobe 廣泛 hypometabolism；MRI 呈現 hippocampal atrophy 與 T2 hyperintensity。
• Focal Cortical Dysplasia (FCD)：兒童與年輕成人常見。PET 可見 focal "hole" of hypometabolism；MRI 可能僅有輕微 gray-white blurring，需透過 SISCOM 找出異常 gyrus 後做 second-look MRI。
• Low-grade Gliomas / DNET / Ganglioglioma：Epilepsy-associated tumors。周邊皮質常有 epileptogenic zone。
• Tuberous Sclerosis Complex (TSC)：多發 cortical tubers。PET 上大部分 tubers 是 cold (hypometabolic)，但引起 seizure 的 epileptogenic tuber 需要進階技術（如 AMT-PET）來尋找其特有的 increased uptake。
• Post-traumatic / Post-stroke Epilepsy：encephalomalacia 邊緣的 gliosis 形成 epileptogenic focus。

04Cannot-miss diagnosis / emergency

05高頻 mimics 與 discriminators

06Next step / protocol / appropriateness

所有評估 intractable epilepsy 的 NM 流程應按以下思路進行：

• 第一步：確認是否為 candidate。通常是試過至少 2 種 ASMs 仍失敗，且考慮接受 epilepsy surgery 的患者。
• Protocol for Interictal FDG PET：
  • 至少 24 小時無臨床與 EEG seizure 發作。
  • Fasting 4-6 小時，血糖確認 < 150-200 mg/dL。
  • "Resting state"：在安靜、昏暗房間內保持清醒至少 30 分鐘，注射後繼續休息。
  • Uptake phase 必須要有 Continuous EEG recording，以確認真的是 interictal state。若這段時間有發作，影像需解讀為 peri-ictal。
• Protocol for Ictal SPECT：
  • 病人需住院入住 Epilepsy Monitoring Unit (EMU)。
  • 停藥誘發發作。床邊需備妥 radiotracer (Tc-99m HMPAO / ECD)。
  • 一旦臨床或 EEG 偵測到發作，必須在 最短時間（<20-30秒）內完成靜脈注射。
• Targeted "Second-look" MRI：當 PET 或 SISCOM 在原本被認為 "MRI-negative" 的病人身上找到明確的 focal abnormality 時，放射科醫師必須回頭針對該局部區域（特定 gyrus）進行高解析度的 second-look MRI，仔細尋找 FCD 的微小徵象。

07Pitfalls / normal variants

• 忽略了 EEG correlation：單看 PET 影像而不確認 uptake phase 的 EEG 狀態，會把 peri-ictal hypermetabolism 誤判為 interictal 的異物。
• SPECT 注射太慢："The faster the injection, the better the localization." 延遲注射捕捉到的只是 seizure spread，而非 onset。
• Sedation timing 錯誤：如果在 tracer uptake 期間（PET 注射後 30 分鐘內）給予鎮靜劑，會造成 global 以及 occipitocerebellar metabolism/perfusion 的顯著降低，干擾判讀。Sedation 必須在注射至少 20-30 分鐘後才能給予。
• 過度解釋 PET 的範圍：Hypometabolism area (functional deficit zone) > Epileptogenic zone > Seizure onset zone。PET 看起來整個 temporal lobe 都爛了，可能只需切除 amygdalohippocampal complex。
• 把 Psychogenic Nonepileptic Seizures (PNES) 送來做 Ictal SPECT：這類病人的功能性影像會是完全正常的，無法定位，因為沒有異常的 electrical neuronal hyper-synchronization。
• 高血糖未控制：Hyperglycemia 會與 FDG 競爭進入腦細胞，導致影像呈現 globally reduced metabolism，背景雜訊極高。