This protocol describes a procedure to track the evolution of mesial network measures in temporal lobe epilepsy (TLE) patients. It is based on the combination of intracranial recordings with a novel numerical technique for data analysis. Specifically, we present a protocol for network analyses of foramen ovale recordings.
כ -30% מחולי אפילפסיה הם מגיבים תרופות אנטי-אפילפטיות. במקרים אלה, ניתוח הוא האלטרנטיבה היחידה לשים קץ / התקפי שליטה. עם זאת, מיעוט לא מבוטל של חולים ממשיך להפגין התקפים שלאחר ניתוח, אפילו באותם המקרים שבם מקור ההתקפים החשוד כבר מקומי כראוי כריתה. הפרוטוקול המובא כאן משלב הליך קליני מועסקים באופן שגרתי במהלך הערכה טרום ניתוחית של אפילפסיה של האונה הטמפורלית (ייתכנו) בחולים עם שיטה חדשנית לניתוח הרשת. השיטה מאפשרת ההערכה של האבולוציה הזמנית של פרמטרי רשת mesial. ההחדרה הבילטרליים של אלקטרודות נקב סגלגלים (אויב) לתוך בור הסביבה רושמת בו זמנית פעילות electrocortical בכמה אזורי mesial באונה הרקתית. יתר על כן, המתודולוגיה רשת מופעלת על סדרת ההיסטוריה המתועדת עוקבת אחר האבולוציה הזמנית של רשתות mesial היא interictally ובמהלךהתקפים. בדרך זו, הפרוטוקול המובא מציע דרך ייחודית כדי לחזות ולכמת אמצעים רואים את היחסים בין אזורים כמה mesial במקום באזור אחד.
אפילפסיה היא מחלה השבתת המשפיעה 1 – 2% מאוכלוסיית העולם. ברוב המכריע של המקרים, התקפים – סימני ההיכר של אפילפסיה – ניתן לשלוט לחלוטין או בוטל עם תרופות אנטיאפילפטיות. עם זאת, כ -30% של פטנטים אפילפסיה הם מגיבים לטיפול תרופתי. ב הסוג הנפוץ ביותר של האפילפסיה, אפילפסיה של האונה הרקתית (ייתכנו) 1, למרבה המזל הניתוח הוא אלטרנטיבה חוקית על מנת לשפר את מצבו של החולה. תוצאות מ-אנליזות מראות כי כמעט שני שליש מחולי ייתכנו עמיד לתרופות הן ללא התקפים ב בשנים-שלוש השנים הראשונות לאחר ניתוח resective 2,3, למרות שיעור זה משתנה על פני מספר גורמים, בעיקר, את הסוג בהיפוקמפוס טרשת 2. שלב קריטי עבור תוצאה מוצלחת הוא הלוקליזציה המדויקת של מוקד אפילפטי שנקרא, באזור קליפת המוח האחראי על הדור של התקפים, הנמצא בדרך כלל בתוך mesial אזור של האונה הטמפורלית. עם זאת, גם באותם מקרים שבהם מוקד אפילפטי זוהה כהלכה כריתה במהלך הניתוח, מיעוט משמעותי של חולים או נשאר עם התקפים שלאחר הניתוח או חייב להיות ממוקם מתחת טיפול קפדני תרופה אנטיאפילפטית לשלוט בהתקפים. לכן, נקודת מבט חדשה התפתחה שבהם תשומת הלב כבר לא מתמקד אך ורק באזורים מבודדים, במקום אינטראקציות קליפת המוח מהווים כיום קמה ועומדת השאלה העקרונית. "רשת" גישה זו מעוגנת מושג connectome 4, אשר ממקד את תשומת לב של קשרים העצביים בין אזורים השונים ולא הדגשת התפקיד של מבנים ממודרים. פרדיגמה חדשה זו נמצאה בתורת גרפים, מסגרת מתמטית המוקדש ללימוד נכסים טופולוגי וסטטיסטיים של גרפים, הכלי המתאים להביע ממצאי היסוד שלה. תחת המבט הזה, המוח נחשב כמערכת של צמתים מחוברים על ידי קישורים <sup> 5-9 כך צמתים מיוצגים על ידי אזורים בקליפת המוח מכוסה על ידי האלקטרודות ואת הקשרים ביניהם ניתנים לפי מידת סנכרון. לפיכך, הגישה לרשת זו נעשה שימוש בניתוח הקלטות אלקטרודה פולשני סיפקה מידע חדש על מנת לקדם את ההבנה של המנגנון הבסיסי של דור תפיסה התפשטות.
בין טכניקות נוירופיזיולוגיים רבים פולשנית כעניין שבשגרה ברוב מרכזי אפילפסיה ברחבי העולם, foramen ovale אלקטרודה (האויב) שראוי לציון במיוחד. אויב הוא טכניקה חצי פולשנית כי אין צורך לבצע craniotomy, אשר מפחית סיבוכים הקשורים ניתוח 10. בנוסף, מיקומו של האויב בבור הסביבה 11 גורם להם נוח במיוחד להקלטת פעילות mesial מכמה מבנים קליפת המוח מעורבים תפיסת הדור התפשטות, כגון קליפת המוח entorhinal. לכן, השימוש בו מאזהמראה בו נפוץ בהערכת presurgical מחולי ייתכנו עמידה לתרופות. באופן מסורתי, טכניקה זו משמשת כדי לאתר פעילות irritative בצורת קוצים epileptogenic interictal ו-וגלים חדים, ויותר מכך, כדי לזהות את האזור במדויק מהופעת ההתקף mesial.
ההגדרה החדשה המוצעת של הנציבות על סיווג ו טרמינולוגיה מן הליגה הבינלאומית נגד אפילפסיה (ILAE) עולה כי התקפים מקורם בשלב כלשהו בתוך רשתות בפרט 12. יתר על כן, מספר מחקרים הראו כי התקפים נגרמים על ידי פעילות רשת לא נורמלית ולא על ידי שטח פתולוגי מבודד 13-16. ברור, נקודת המבט החדשה הזאת מחייבת ניתוח מחדש של מידע בעבר רכש בשיטות נומריות חדשות, כגון מתודולוגיה רשת מורכבת. למרות השימוש המעשי של ניתוחים אלו הוא עדיין מתחלה בפרקטיקה קלינית, מספר מחקרים הוכיחו שלהםערך 13-17.
הפרוטוקול המתואר להלן הוא השילוב של פרקטיקה קלינית מבוצעת באופן שגרתי על חולי אפילפסיה ייתכנו עמידים לתרופות עם טכניקה חדשנית של ניתוח רשתות. השיטה מאפשרת ההערכה של האבולוציה הזמנית של פרמטרי רשת mesial. ההחדרה הבילטרליים של האויב לתוך הבור הסביבה בו זמנית מתעדת את פעילות electrocortical בכמה אזורים mesial של האונה הטמפורלית. גישה לרשת מופעלת על סדרת זמן הקלטה עוקבת אחר האבולוציה הזמנית של רשתות mesial היא interictally ובמהלך ההתקפים. בדרך זו, הפרוטוקול המובא מציע דרך ייחודית כדי לחזות ולכמת אמצעים רואים את היחסים בין מספר תחומי mesial.
באופן מסורתי, אפילפסיה נחקרה תחת גישה מוכוונת אזור, אשר בודדו את החשיבות של אזורים מסוימים, בעצם אזור התפרצות ההתקף, כגורם ייחודי של התקפים. ממש לאחרונה, גישה לרשת נכונה המדגישה את החשיבות של אינטראקציות בין האזורים בקליפת המוח כבר העדיפה על פני המבט הקלסי אורינטצית אזור 13-17,28. עם זאת, הגוף הנוכחי של ראיות לאפילפסיה כמחל רשת הוא עדיין מאוד מקוטע, ועוד יש צורך במחקר. העבודה הנוכחית שואפת ולנתח מחדש נתונים שסופקו על ידי שיטות מסורתיות כמו האויב, לפי גישת הרשת המורכבת. הפרוטוקול המובא כאן מתאר צעד אחר צעד תהליך שיטתי לבצע רשת מורכבות ניתוח ספקטרלי של קלטות למחצה פולשני בחולי ייתכנו.
היישום של הטכניקה המתוארת לעיל הוכיח את התועלת של הגישה לרשת לעומת loc המסורתי יותרalized או פרספקטיבות מוכווני אזור. בעבודות האחרונות 17,29 הודגם כי, באמצעות ההליך מאוד זהה לזו המתוארת כאן, חוסר איזון קישוריות mesial בחולים ייתכנו עקשן ניכר. קישוריות mesial מצטמצם בצד ipsilateral הן במהלך 29 interictal ו ictal 17,29 שלבים. תוצאה זו לא יכולה להיות צפויה ע"י הסתכלות אך ורק באזורים בם פעילות epileptogenic מתעוררת. איכשהו זה תוצאה מפתיעה גם תוארה באמצעות תיאוריות רשת על אותות fMRI 30,31. יתר על כן, היישום של הטכניקה בשילוב של תורת הרשת א-ו-י-ב + הוכיח את השקילות של פעילות mesial במהלך התקפים תחת השפעת מקדם פעילות epileptogenic, כפי שהוא הממשל תרופתי של etomidate 32.
הטכניקה המתוארת כאן היא מסוגלת לאתר חוסר איזון רשת mesial בהקלטות interictal קצרים שנמשך לכל היותר אחד or שעות 29. בדרך זו, ירידה דרסטית את זמן הניתוח ואת השהות בבית החולים המטופל יכול להיות מושגת. בנוסף, מנקודת מבט טיפולי, את חוסר האיזון הקיים בחולי ייתכנו יכול להיות "נפתר" על ידי שימוש מושתל כרוני (על ידי נוירוכירורגים) התקנים, ככל אופן שבו הוא נעשה גירוי מוחי עמוק.
כדי להשיג תוצאות אופטימליות, באמצעות הפרטים המופיעים בפרוטוקול זה, כמה בעיות יש לשקול מראש. ראשית, השתלת האלקטרודות צריכה להתבצע על ידי נוירוכירורג מנוסה בגלל המיקום השגוי שלהם יכול לייצר השלכות נוירולוגים חמורות והקלטות מטעות. יתר על כן, הבחירה של תקופות המתאים לניתוח נוסף מסתמכת אך ורק על הפרשנות של נוירופיזיולוג של EEG הגלם; ולכן, ניסיון בניתוח EEG הקליני הוא חובה. הפורמט של הנתונים של קבצי מיוצא מן electroencephalograph תלוי Partiמותג cular; וכתוצאה מכך, כישורי תכנות טובים נדרשים להתאים את הסקריפטים לפורמטי נתונים שונים. לבסוף, על מנת להבטיח את אמינות הנתונים, בקרת איכות צריך להיות מוחל על התוצאות. אומדן ואת תוצאות חיוביות שגויות צפויים להופיע כשעובדים עם מספר גבוה של מתאמים. במקרים כאלה, שיטות סטטיסטיות כדי לשפר את הרגישות אמורה לשמש. בהקשר זה, חשוב להקים סף המתאמים להשליך ערכים שאינם נציג של סנכרון בסיסי אמיתי. לכן, בפרוטוקול זה, יתרון בין i צמתים j תישקל להתקיים אם הערך המוחלט של המתאם בין צמתים אלה הוא גדול מ -0.5, קריטריון מועסק בעבר 17,26. ספים אחרים בטווח של 0.2 עד 0.8 צריכים להיות מועסקים על מנת לאמת את התוצאות דומות על מנת להבטיח מעבר חלק מן סף אחד אל הסף הבא. בנוסף ספי, methodologie אחריםהים ניתן להשתמש כדי לקבל תוצאות אמינות, כגון תיקון Bonferroni או בדיקת נתונים פונדקאית. יתר על כן, כאשר עובדים עם נתוני ה- EEG, חשוב לזכור כי רשתות המוח הן מערכות מורכבות עם דינמיקה לא לינארית; ולכן, בנוסף קשר לינארי, אמצעי סנכרון שאינו ליניארי אחרים יש להשתמש כדי להבטיח את איכות התוצאות, כגון מידע הדדי או שלב סנכרון 33.
חישוב קישוריות ישירות אלקטרודות קרקפת, כפי שהוא מתבצע באופן חלקי בעבודה זו, כרוך כמה סיכונים. שאר הבעיה העיקרית השפעת הזיהום עקב הולכת נפח, תמיד נוכחת עם הקלטת קרקפת. אחת הדרכים להתגבר על בעיה זו היא ע"י עבודה על שטח מקורות, אלטרנטיבה מושכת המועסקים על ידי מחקרים רבים. גישה נוספת דורשת שימוש באמצעים של סנכרון אשר מקטין את הזיהום של תופעות משרעת. באמצעות סינכרון שלב (הידוע גם בשם שלב Locking ערך) אנו למזער את ההשפעה של הולכת נפח, כפי שהוא בא לידי ביטוי בכמה יצירות 34.
כמו טכניקות נוירופיזיולוגיים פולשניים אחרות, הקלטות מן האויב לא ניתן לקבל לנבדקי ביקורת, עובדה שמגבילה את השימוש של פרוטוקולי מחקר מסוימים. נתונים מהקלטות א-ו-י-ב לספק מידע רב ערך על פעילות האונה הטמפורלית mesial 17,29,35, במיוחד במהלך lateralization לצד epileptogenic בחולים ייתכנו 33. לעומת טכניקות פולשניות, בטכניקת א-ו-י-ב היא הלא-טראומטי למוח והיא כרוכה מניפולציה פשוטה יחסית, וההקלטות שלה הן באיכות גבוהה על פני תקופות זמן ארוכות 11. לעומת MRI, הקלטות א-ו-י-ב לספק רזולוציה זמן טוב יותר של פעילות electrocortical. בנוסף, אפשרויות רבות קיימים כדי לחקור אמצעים אחרים מאלה ששימשו בעבודה זו. עובדות אלה גם להגדיל את האפשרות של ניתוח הקלטות ביו מספרבּוֹ זְמַנִית. יתרונות אלה של הקלטות א-ו-י-ב בשילוב עם רשת מורכבות ניתוח ספקטרלי להפוך טכניקה זו כלי רב עוצמה עבור מחקר אפילפסיה עם יישומים פוטנציאליים בפרקטיקה הקלינית.
The authors have nothing to disclose.
עבודה זו מומנה על ידי תרומות של Instituto de Salud קרלוס השלישי, דרך PI10 / 00,160 ו PI12 / 02,839, נתמך בחלקו על ידי פדר ומן Mutua Madrileña. AS-G. המקבל של המילגה דוקטורט מ Mutua Madrileña. סימולצית 3D נוצרה באמצעות תוכנת אדם BioDigital ( www.biodigital.com ) ותוכנה מקצועית ZygoteBody (www.zygotebody.com)
Foramen Ovale Electrodes | AD-Tech, Racine, USA |
FO06K-SP10X-000 | Six-contact platinum |
Electroencephalograph | XLTEK, Canada | XLT-EEG32T | Natus XLTEK |
MRI machine | General Electric | ||
SPEC machine | General Electric |