Robotgeleide stereo-elektro-encefalografie voor invasieve epilepsiemonitoring

[Verteller 1] Welkom bij onze video over robotgeleide stereo-elektro-encefalografie voor invasieve epilepsiemonitoring. Stereo EEG, of SEEG, werd in de jaren 1960 in Parijs ontwikkeld door Dr. Jean Bancaud en Talairach. Deze methode verwijst naar de stereotactische implantatie van intracerebrale elektroden volgens een anatomo-elektroklinische methodologie, die aanleiding gaf tot het concept van bemonstering en registratie van netwerken in de hersenen tijdens epileptische aanvallen. Dit gaf een driedimensionaal perspectief en onderstreept nu ons vermogen om spatiotemporele dynamische evolutie in epileptische aanvallen te bemonsteren door middel van intracerebrale EEG-elektroden. Met superpositie van vasculaire beeldvorming, samen met het Talairach-raster, zoals geïllustreerd door de Szikla Atlas, wordt het duidelijk en noodzakelijk dat de zorgvuldige stereotactische methoden belangrijk zijn voor de veilige implantatie van elektroden in beoogde doelen langs trajecten die letsel aan zowel oppervlakkige als diepe bloedvaten minimaliseren. Een paar woorden over de planning van de SEEG. Hier in de Cleveland Clinic houden we ons aan de Franse School voor Epileptologie volgens het Talairach- en Bancaud-tijdperk. Apostroffen in onze implantatiekaarten geven de linkerkant aan, bijvoorbeeld een priemgetal in plaats van A. Conventioneel voeren we implantaties uit met behulp van orthogonale elektroden. We willen benadrukken dat het traject net zo belangrijk is als de beoogde doelen om de netwerkdynamiek beter te begrijpen. Ook bepaalde interessegebieden. De insula, of het achterste orbitale frontale gebied, kan bijvoorbeeld schuine banen nodig hebben voor implantatie. En tot slot moet worden opgemerkt dat risicovolle trajecten, bijvoorbeeld de insula, nog steeds kunnen worden uitgevoerd door chirurgen die specifiek zijn opgeleid in de methode, meestal in ervaren epilepsiecentra. Met name het aantal gebruikte elektroden moet de anatomo-elektroklinische hypothese bemonsteren die is geformuleerd door een uitgebreid multidisciplinair epilepsieteam. En dus als voorbeeld, dit kan variëren van 12 tot 20 elektroden of zo. Hier bieden we een planningsvoorbeeld met een pre-implantatiekaart, die de exploratie van mesiale, temporale en anterieure pericerebrale netwerken laat zien die orthogonale trajecten bevorderen met behulp van 13 elektroden. In de tabel hebben we een standaardnomenclatuur voor elke elektrode, waarbij de apostrof de linkerkant aangeeft. Er zijn doelen en toegangslocaties die hier worden gedefinieerd, maar nogmaals, het is belangrijk om de trajectplanning zelf te benadrukken, die conventioneel wordt gedaan op een robotsysteem.

[Verteller 2] Hier hebben we een presentatie voor een van de cases die zijn gebruikt voor het filmen. Ethische overwegingen voor deze casuspresentatie zijn behandeld door de interne beoordelingscommissie van onze instelling. De patiënt is een 46-jarige met een voorgeschiedenis van geneesmiddelresistente epilepsie en de setting van linkerhemisferische corticale dysplasie geassocieerd met polymicrogyrie. Hij had een uitgebreid preoperatief onderzoek, wat resulteerde in een pre-SEEG-hypothese van focale epilepsie, ondanks de grote hemisferische misvorming. Deze hypothese vormt de basis van het SEEG-implantatieplan, dat is opgesteld met behulp van de principes die in het bovengenoemde planningsvoorbeeld zijn besproken. De uiteindelijke trajecten worden gepland met behulp van de robotinterface en planningssoftware.

[Verteller 1] Hier is een voorbeeld van de robotinterface en de planningssoftware die worden gebruikt bij de voorbereiding op de SEEG-procedure. Intracerebrale elektroden zijn sequentieel gepland, zoals deze hier in de kop van de hippocampus. We definiëren een diameter van twee millimeter die op elke elektrode wordt toegepast als onze foutafkapping. De elektrode wordt aangeduid als B prime. We selecteren het doelwit in de kop van de hippocampus zelf en denken ook na over het beginpunt zodat we een orthogonale elektrode en baan behouden. Natuurlijk worden schepen aan de oppervlakte geïdentificeerd en werken we eromheen om een toegangspunt te definiëren. Als we naar de dwarsdoorsnede gaan, kunnen we visualiseren voor elke aanvaring met een schip, zoals hier weergegeven. We hebben met name CT- en MR-sequenties samengesmolten. Onze scanprotocollen omvatten beeldvorming met dubbel contrast en beeldvorming van bloedvaten, waaronder MRA, om de visualisatie van slagaders en de veneuze anatomie te vergemakkelijken. Hier zie je de nabijheid van de superieure temporale sulcus, wat opnieuw het belang van het traject aangeeft. Aan de oppervlakte bevinden we ons hier dicht bij de veneuze anatomie, en dienovereenkomstig worden aanpassingen gemaakt om de oppervlakkige bloedvaten te vermijden. Het traject wordt vervolgens opnieuw beoordeeld en we converteren naar de CT-scanvensters om opnieuw te evalueren. De CT is nuttig, vooral om enkele van de veneuze structuren aan het oppervlak te identificeren en om luchtcellen te vermijden die een risico op CSV-lekkage kunnen vormen. Nu, snel vooruitspoelend, hebben we het plan voltooid, in dit geval met meerdere elektroden op afstand. Hier zien we bijvoorbeeld Q, R prime, R prime en S prime, door het frontale pariëtale operculum en eindigend in de insula. En er wordt veel zorg besteed aan het evalueren van elke afzonderlijke elektrode langs zijn baanlengte om ervoor te zorgen dat er geen botsingen met schepen of andere constructies zijn. We willen ook de bemonstering van grijze stof maximaliseren en benutten, inclusief de diepten van sulci. En tot slot, zoals je kunt zien, zijn sommige elektroden dieper dan andere, maar we hebben nu wel een verzameling van de elektroden die allemaal op dezelfde ruimte te zien zijn. En met rotatie van het hoofd In de 3D-weergave kunnen we van binnenuit inspecteren om er zeker van te zijn dat er geen botsing wordt geïdentificeerd, met name tussen de schuine elektrodebaan en de andere orthogonaal geplaatste elektroden, zoals hier weergegeven.

[Verteller 2] Op de dag van de operatie wordt een laatste controle uitgevoerd door het operatieteam. Het monitoringteam voert metingen uit van het robotsysteem om elektroden met de juiste lengte en contactafstand te selecteren. Vervolgens wordt het Leksell Frame aan het hoofd van de patiënt bevestigd. Het Leksell Frame is een goede optie voor hoofdfixatie, omdat het toegang geeft tot het gezicht voor gezichtsherkenning en tot beide zijden van het hoofd voor bilaterale plaatsing van de elektrode. Er zijn verschillende opties om de robot te registreren voor de anatomie van de patiënt, waaronder gezichtsherkenning, en in dit geval het gebruik van niet-invasieve oriëntatiepunten die stevig aan het Leksell-frame zijn bevestigd. Een intraoperatieve O-armspin wordt verkregen met het frame bevestigd om te helpen bij de registratie voor deze methode. Het gebruik van vast bevestigde fiducials met een intraoperatieve O-arm spin zorgt voor de hoogste nauwkeurigheid en betrouwbaarheid en past goed binnen een workflow met behulp van de robotarm. Zodra de registratie is voltooid, wordt de robot aan het hoofdframe bevestigd. Vervolgens wordt het operatieveld voorbereid en worden er steriele doeken geplaatst. De robotbasis wordt gedrapeerd en vervolgens wordt de steriele bevestiging aan de robotarm over het gordijn bevestigd. De robotarm wordt in positie gebracht op het traject voor elke elektrode. De axiale bewegingen van de arm zorgen voor een nauwkeurige beweging langs het elektrodetraject. Het braamgat wordt door de beschermkap op de robotarm geboord. De beschermkap op de boor fungeert als een stop en voorkomt dat de chirurg door het bot duikt. De axiale bewegingen van de robotarm kunnen worden gebruikt om de boordiepte uiteindelijk aan te passen, waardoor tijdrovende manipulaties van de beschermkap tot een minimum worden beperkt. Een durale opening wordt gemaakt door monopolaire cauterisatie aan te brengen via een sonde. De bout, waarmee elke elektrode is bevestigd, wordt door de robotarm op zijn plaats geschroefd. De bevestigingsdop van de elektrode wordt vervolgens op elke bout geschroefd. De elektrode wordt vervolgens door de geleider op de robotarm voortgebracht, langs zijn traject naar de vooraf gemeten geschikte diepte. Het wordt dan op die diepte vastgezet met de dop. Afhankelijk van het ontwerp van de elektrode kan het nodig zijn om de elektrode uit de vrije hand te plaatsen in plaats van door de robotarm om de staart van de elektrode vrij te maken. Het wordt vastgezet bij de uitgang van de grendel en de axiale beweging van de robotarm wordt gebruikt om ruimte te creëren. Vervolgens wordt de staart van de elektrode door de geleider op de robotarm getrokken. Af en toe wordt een bloeding op de plaats van een bout aangetroffen. Dit kan meestal worden aangepakt met zachte irrigatie. Overvloedige bloedingen moeten verder worden onderzocht. Elke elektrode wordt gelabeld en opgenomen om te helpen bij latere interpretatie. Nadat alle elektroden zijn geplaatst, worden de aardmassa's geplaatst en vastgezet, wordt de gehele opstelling aangesloten op de opnameapparatuur en wordt een intraoperatieve opname verkregen. Dit wordt geïnterpreteerd door de teams neurologie en neurochirurgie om ervoor te zorgen dat er voldoende signalen uit elke elektrode worden verkregen. Ten slotte wordt de robot losgekoppeld van het frame. Alle draden zijn verpakt in een plastic zak. De elektrodeplaatsen worden op steriele wijze opgevuld en verpakt. Het hoofdframe wordt verwijderd en de kop wordt omwikkeld. Een representatief voorbeeld van de plaatsing van de elektroden wordt geïllustreerd in deze postoperatieve röntgenfoto, die aantoont dat de elektroden grofweg in de juiste positie staan zonder zichtbare bochten of knikken. Om de efficiëntie van de methode te onderzoeken, hebben we de operatietijd berekend, evenals de totale tijd in de kamer voor SEEG-patiënten in de loop van een jaar. We ontdekten dat de gemiddelde tijd in de kamer per elektrode ongeveer 15 minuten was, maar dat de efficiëntie verbetert met een toenemend aantal elektroden dat wordt geplaatst tot slechts 9,4 minuten per elektrode. Dit weerspiegelt waarschijnlijk dat de installatie- en verwijderingstijd van de robot constant zijn, terwijl de verbeterde efficiëntie van de robottechniek wordt verergerd naarmate het aantal trajecten toeneemt. Concluderend, het gebruik van stereotactische frame-gebaseerde methoden voor SEEG-plaatsing is goed ingeburgerd, veilig en nauwkeurig. Het gebruik van robotgeleiding kan helpen om de snelheid en het gemak van het plaatsen van elektroden te verhogen, terwijl de nauwkeurigheid en precisie van deze klassieke technieken behouden blijven. En we hebben met name geconstateerd dat de efficiëntievoordelen van de robottechniek het best worden gewaardeerd wanneer een groter aantal elektroden wordt geplaatst. We hopen dat u genoten heeft van onze presentatie over robotgeleide stereo-elektro-encefalografie.