Summary
La metodología SEEG se simplifica y se hace más rápida con un robot estereotáctico. Se debe prestar especial atención al registro de la resonancia magnética volumétrica preoperatoria al paciente antes de usar el robot en el quirófano. El robot agiliza el procedimiento, lo que lleva a una disminución de los tiempos operativos y a implantes precisos.
Abstract
La metodología SEEG ha ganado popularidad en América del Norte durante la última década como un medio para localizar la zona epileptogénica (EZ) antes de la cirugía de epilepsia. Recientemente, la aplicación de un sistema robótico de guía estereotáctica para la implantación de electrodos SEEG se ha vuelto más popular en muchos centros de epilepsia. La técnica para el uso del robot requiere una precisión extrema en la fase de planificación prequirúrgica y luego la técnica se simplifica durante la parte operativa de la metodología, ya que el robot y el cirujano trabajan en conjunto para implantar los electrodos. Aquí se detalla la metodología operativa precisa del uso del robot para guiar la implantación de electrodos SEEG. También se discute una limitación importante del procedimiento, a saber, su gran dependencia de la capacidad de registrar al paciente en una imagen de resonancia magnética volumétrica (RM) preoperatoria. En general, se ha demostrado que este procedimiento tiene una baja tasa de morbilidad y una tasa de mortalidad extremadamente baja. El uso de un sistema robótico de guiado estereotáctico para la implantación de electrodos SEEG es una alternativa eficiente, rápida, segura y precisa a las estrategias convencionales de implantación manual.
Introduction
Se estima que la epilepsia médicamente refractaria (ERM) afecta a quince millones de personas en todo el mundo1. Muchos de estos pacientes, por lo tanto, pueden ser tratados con cirugía. La cirugía de la epilepsia se basa en la localización precisa de la zona epileptogénica teorizada (EZ) para guiar las resecciones quirúrgicas. Jean Tailarach y Jean Bancaud desarrollaron la metodología de la estereoelectroencefalografía (SEEG) en la década de 1950 como un método para localizar con mayor precisión el EZ basado en la electrofisiología in situ del cerebro epiléptico tanto en estructuras corticales como profundas 2,3. Sin embargo, solo recientemente la metodología SEEG ha comenzado a ganar popularidad en América del Norte4.
Diversas técnicas y tecnologías son utilizadas en todo el mundo como parte de la metodología SEEG, basada en la experiencia clínica de diferentes profesionales y centros de epilepsia 5,6,7. Recientemente, sin embargo, ha habido una evolución de las técnicas quirúrgicas utilizadas para implantar electrodos SEEG, más allá de las estrategias clásicas basadas en el marco de cabeza manual de uso. Específicamente, el uso de sistemas robóticos de guiado estereotáctico ha demostrado ser una alternativa precisa para la implantación de SEEG8. La implantación robótica puede ser utilizada de manera segura y efectiva por aquellos con experiencia quirúrgica que buscan un enfoque más rápido y automatizado para la implantación de electrodos.
Aquí se discuten los pasos específicos realizados al emplear el uso de un sistema robótico de guía estereotáctica para la implantación de electrodos SEEG. Aunque la metodología SEEG ha sido descrita anteriormente, aquí se presta especial atención a la técnica quirúrgica empleada con el uso del robot9.
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Protocol
Todos los dispositivos utilizados en este documento están aprobados por la FDA y el protocolo contenido en este documento constituye el estándar de atención en nuestra institución. Como tal, no se necesitó la aprobación del IRB para detallar este protocolo.
1. Fase preimplantacional
- Crear una hipótesis anatomo-electroclínica (AEC).
NOTA: La creación de la hipótesis AEC se basa en la coordinación de múltiples técnicas no invasivas para identificar la EZ potencial. Un equipo de expertos, incluidos epileptólogos, radiólogos y cirujanos de epilepsia, generalmente convocará una reunión para discutir los datos clínicos de cada paciente con el fin de crear la hipótesis AEC, que sirve como hipótesis inicial para la EZ del paciente. Los detalles de cómo se logra esto están más allá del alcance de este artículo. - Identificar la mejor metodología para la monitorización invasiva en función de la ubicación de la hipótesis AEC. La Tabla 1 enumera los diferentes escenarios para los cuales se prefiere SEEG sobre las rejillas subdurales (SDG) con o sin electrodos de profundidad para el monitoreo invasivo.
- Después de que un paciente sea considerado candidato para la evaluación SEEG, cree una estrategia de implantación.
NOTA: La estrategia de implantación debe cubrir adecuadamente el área identificada como parte de la hipótesis AEC, así como la red epileptogénica más amplia en general y áreas vecinas de la corteza elocuente. Este monitoreo ayuda al cirujano a definir los bordes de la resección.- Obtener una resonancia magnética volumétrica preoperatoria y una CTA.
- Transfiera las imágenes en formato DICOM al software de planificación nativo del robot estereotáctico y realice la fusión de imágenes (T1 + Gadolinium MRI fusionado con CTA).
NOTA: La fusión de imágenes se realiza automáticamente por el software del robot. Solo es necesario seleccionar los estudios que deben fusionarse. - Planifique la trayectoria de cada conjunto de electrodos individuales dentro de la reconstrucción 3D de la fusión MRI-CTA, asegurándose de maximizar el muestreo de una multitud de áreas, incluidas las áreas corticales y subcorticales superficiales, intermedias y profundas dentro de la hipótesis AEC.
- Defina cada trayectoria seleccionando manualmente el punto de entrada de la superficie y el punto objetivo profundo para cada electrodo.
NOTA: En general, es mejor utilizar inicialmente una distancia de trabajo de 150 mm desde la plataforma de perforación hasta el punto objetivo profundo y luego ajustar la profundidad para reducir al máximo la distancia de trabajo con el fin de mejorar la precisión de la implantación.
- Defina cada trayectoria seleccionando manualmente el punto de entrada de la superficie y el punto objetivo profundo para cada electrodo.
- Verifique cada trayectoria de implantación.
- Revise cada electrodo en la reconstrucción de fusión 3D MRI-CTA individualmente para asegurarse de que la trayectoria no comprometa ninguna estructura vascular, ajustando las trayectorias según sea necesario.
- Revise el esquema general de implantación en la reconstrucción de resonancia magnética 3D, evaluando cualquier colisión de trayectoria.
- Verifique que los puntos de entrada de la superficie estén al menos a 1,5 cm de distancia en la superficie de la piel, ya que cualquier cosa más cercana a esto sería prohibitiva para la implantación posterior.
2. Técnica quirúrgica
- En el quirófano, prepare al paciente y colóquelo en decúbito supino mientras prepara el robot estereotáctico para la cirugía.
- Intubar bajo anestesia general según las recomendaciones del anestesiólogo. Use propofol para anestesia suficiente y verifique mediante registros electrofisiológicos adecuados según lo certificado por un epileptólogo clínico.
- Fije la cabeza del paciente con un soporte de cabeza de fijación de tres puntos.
NOTA: Este es un marco estándar de Lexell de 4 puntos. Ocasionalmente, se eliminará uno de los postes frontales para facilitar el registro del robot al paciente, como se describe más adelante. Por lo tanto, la fijación se conoce como 3 puntos. - Coloque el robot en la cabeza del paciente, de modo que la distancia entre la base del brazo robótico y el punto medio del cráneo sea de 70 cm. Bloquee el robot en su posición y asegure el soporte de cabeza de tres puntos al robot.
NOTA: No realice más ajustes en la posición del paciente o del robot después de este tiempo. Cualquier ajuste adicional después de este punto potencialmente resultará en imprecisiones de implantación. - Utilice el sistema de reconocimiento facial semiautomático basado en láser para registrar la resonancia magnética volumétrica preoperatoria con el paciente, siguiendo todas las indicaciones dadas por el robot.
- Calibre el láser utilizando la herramienta de calibración de distancia establecida.
- Seleccione manualmente los puntos de referencia faciales anatómicos preestablecidos con el láser. El registro se completa a medida que el robot escanea automáticamente la superficie facial.
- Confirme la exactitud del registro correlacionando puntos de referencia de superficie independientes adicionales con la resonancia magnética registrada.
NOTA: Las trayectorias planificadas son verificadas automáticamente por el software del robot.
- Prepare y cubra al paciente de manera estéril estándar.
- Cubra el brazo de trabajo robótico con plástico estéril.
- Acople la plataforma de perforación, con una cánula de trabajo de 2,5 mm, al brazo robótico.
- Implante los pernos a lo largo de sus trayectorias designadas.
- Seleccione la trayectoria deseada en la pantalla táctil del robot.
- Pise el pedal del robot para iniciar el movimiento del brazo robótico a la trayectoria correcta. Cuando se alcanza la posición correcta, el brazo es bloqueado automáticamente por el robot.
- Inserte un taladro de 2 mm a través de la cánula de trabajo y úselo para crear un agujero de alfiler a través de todo el grosor del cráneo.
- Abra la duramadre con un perforador dural aislado utilizando cauterio monopolar a un ajuste bajo.
NOTA: Abrir la duramadre puede ser particularmente difícil en niños pequeños. Debido a que la duramadre no es completamente adherente a las capas internas del cráneo, es muy fácil desplazar en lugar de abrir la duramadre sin darse cuenta. - Perno guía de tornillo firmemente en cada orificio del pasador.
- Mida la distancia desde la plataforma de perforación hasta el perno guía utilizando una regla estéril.
NOTA: Esta es una distancia fija relacionada con la longitud del adaptador de taladrado.- Reste esta distancia medida del valor de la distancia "plataforma a objetivo" utilizada para planificar la trayectoria.
NOTA: Recuerde que la recomendación es utilizar siempre la plataforma estándar de 150 mm para apuntar a la distancia a menos que surja la necesidad de cambiar esta distancia. El uso de este estándar simplificará este paso en el quirófano. - Registre y anote el resultado, ya que se utilizará más adelante como la longitud final del electrodo implantado.
- Reste esta distancia medida del valor de la distancia "plataforma a objetivo" utilizada para planificar la trayectoria.
- Mida y anote la longitud final del electrodo y asegúrese de que coincida con la longitud recién calculada para el perno. Asegúrese de que el electrodo y el perno tengan etiquetas coincidentes para evitar confusiones más adelante durante la implantación del electrodo.
- Repita los pasos 2.2.1 – 2.2.7 para cada perno (es decir, implante todos los pernos) y marque todos los electrodos en consecuencia.
- Cambie los guantes quirúrgicos y abra un nuevo campo estéril.
- Implante todos los electrodos a la profundidad objetivo a través de los pernos implantados.
- Inserte un estilete de 2 mm de diámetro a través del perno guía hasta la profundidad prevista del electrodo final calculada después de la implantación del perno previamente.
- Inserte inmediatamente el electrodo a través del perno después de quitar el estilete y atornille el electrodo en el perno para su fijación.
- Asegúrese de que el electrodo esté debidamente etiquetado.
- Repita los pasos 2.4.1 – 2.4.3 para cada electrodo.
- Conecte los electrodos al hardware de electrofisiología clínica.
- Envuelva la cabeza del paciente utilizando la técnica estándar de vendaje de la cabeza.
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Representative Results
El indicador absoluto de éxito después del uso de la metodología SEEG es la ausencia de convulsiones para el paciente, que en última instancia sigue a implantes exitosos de electrodos, registros electrofisiológicos exitosos, así como una resección exitosa de la EZ. Tal caso se muestra en la Figura 1. Los paneles A y B de la Figura 1 muestran dos pruebas (tomografía computarizada por emisión de positrones únicos (SPECT) y magnetoelectroencefalografía (MEG), respectivamente) que ayudan en la creación de la hipótesis AEC. Sin embargo, la discusión de la identificación de la EZ y la finalización de la resección posterior está fuera del alcance de este artículo. Sin embargo, cuando la evaluación SEEG demuestra que un paciente es un mal candidato quirúrgico por varias razones (AEC se superpone con la corteza elocuente, epiliptogenicidad multifocal, etc.), ayudar a un paciente a evitar la cirugía ciertamente puede clasificarse como un estudio exitoso. Aquí la atención se centra en la colocación anatómica exitosa de los electrodos y la ausencia de complicaciones como indicador de éxito utilizando esta metodología. Como tal, la Figura 1C demuestra el posicionamiento de un electrodo en el área opercular frontal y dorsal insular. La figura 1D muestra la resección del opérculo derecho y la ínsula en una imagen de resonancia magnética T1 postoperatoria.
La Figura 2 muestra la configuración adecuada del quirófano, la colocación exitosa del perno y la implantación exitosa del electrodo para la metodología SEEG. En un estudio de 200 pacientes que se sometieron a un total de 2.663 implantes de electrodos SEEG en nuestro centro, solo 5 pacientes experimentaron complicaciones. Las tasas de infección de la herida, complicaciones hemorrágicas y déficit neurológico transitorio fueron 0,08%/electrodo, 0,08%/electrodo y 0,04%/electrodo para una tasa de morbilidad total del 2,5%/paciente y una tasa de mortalidad del 0%/paciente.
| Escenario clínico | Método de elección | Segunda opción |
| Resonancia magnética lesional: La lesión epileptogénica potencial se localiza superficialmente, cerca o cerca de la corteza elocuente. -O- Resonancia magnética no lesional: EZ hipotética ubicada cerca de la corteza elocuente |
SBG | SEEG |
| Resonancia magnética lesional: La lesión epileptogénica potencial se localiza en áreas corticales y subcorticales profundas. -O- Resonancia magnética no lesional: La EZ hipotética está profundamente localizada o localizada en áreas no elocuentes. |
SEEG | SBG con profundidades |
| Necesidad de exploraciones y/o reoperaciones bilaterales | SEEG | SBG con profundidades |
| Después de una falla de las rejillas subdurales | SEEG | SBG con profundidades |
| Cuando la hipótesis AEC sugiere la implicación de una red epiléptica multilobar más extensa. | SEEG | SBG con profundidades |
| Sospecha de epilepsia del lóbulo frontal en el escenario de RM no lesional. | SEEG | SEEG |
Tabla 1. Criterios de selección para SDG (con o sin electrodos de profundidad) vs. SEEG para la monitorización invasiva de pacientes con epilepsia focal médicamente refractaria.
Figura 1: Componentes de la metodología STEREO-ELECTRO-ENCEFALOGRAFÍA. Los paneles A y B muestran pruebas de localización preimplantacionales no invasivas (como SPECT ictal - A y MEG - B) que demuestran epileptogenicidad potencial localizada en las áreas operculares-insulares derechas. El panel C representa la ubicación del electrodo R, en el área oopercular frontal y dorsal insular, a partir de la cual se demostró la actividad epiléptica por potenciales de campo locales. El panel D muestra la imagen de resonancia magnética T1 postoperatoria (vista sagital), que demuestra la resección opercular derecha y la ínsula. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 2: Método robótico STEREO-ELECTRO-ENCEFALOGRAFÍA. La figura representa una imagen digital intraoperatoria de la técnica robótica, durante la fase de perforación. El brazo robótico guía con precisión el paso de perforación, permitiendo (después de abrir la duramadre y la posición del perno guía) la implantación final del electrodo de profundidad. El brazo robótico está equipado con un adaptador de 2,55 mm, que permite una alineación precisa de la broca de 2,5 mm. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
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Discussion
La definición meticulosa de la hipótesis AEC junto con una atención particularmente detallada al diseño de la estrategia de implantación es, en última instancia, lo que determinará el éxito de la metodología SEEG para cada paciente individual. Como tal, la planificación prequirúrgica cuidadosa del procedimiento es crítica y lo convierte en una cirugía relativamente simple y de bajo riesgo. Generalmente es mejor orientar las trayectorias ortogonalmente a la línea media sagital, facilitando así una correlación anatomo-electrofisiológica más fácil en el futuro y obteniendo también una mayor precisión durante la implantación. Sin embargo, en algunos casos se pueden utilizar trayectorias oblicuas. Específicamente, cuando una trayectoria oblicua permite el muestreo de múltiples objetivos dentro de la hipótesis AEC, esto puede ser preferible, ya que reducirá el número total de electrodos que deben implantarse para un muestreo adecuado. Por lo tanto, la estrategia de implantación debe tener en cuenta la organización espaciotemporal tridimensional, dinámica y multidireccional de la actividad epiléptica y las vías que sigue.
Debido a que el uso del robot estereotáctico es tan crítico para toda la técnica quirúrgica descrita en este documento, se recomienda que un cirujano adquiera experiencia práctica en el trabajo con uno de estos robots intraoperatorios antes de usarlo en el quirófano. La familiaridad con el funcionamiento del hardware y el software asociados con el sistema de guía estereotáctica no solo mejorará la seguridad del paciente, sino que también aumentará la velocidad del procedimiento y facilitará una experiencia operativa optimizada. Además, como se detalla en el protocolo, es importante que el cirujano y todos los asistentes cambien los guantes quirúrgicos y abran un nuevo campo estéril después de la implantación de todos los pernos y antes de la implantación de los electrodos. Esto se hace para prevenir la infección.
Una advertencia a esta metodología es la importancia de registrar con precisión al paciente para la reconstrucción 3D de la resonancia magnética preoperatoria. Cualquier variación en el registro, o desviación del mismo, se manifestará en una disminución de la precisión de implantación para cada electrodo. Por lo tanto, es crucial que el registro se verifique meticulosamente durante todo el procedimiento de implantación para asegurarse de que comienza correctamente y permanece como tal. Cualquier preocupación de una implantación inexacta debe satisfacerse con la verificación del registro y, si es necesario, el nuevo registro.
En última instancia, hay muchas maneras de completar la implantación estereotáctica de estos electrodos de profundidad, pero en la experiencia de los autores, el uso del robot estereotáctico proporciona una experiencia operativa mucho más preferible (eficiente y precisa), así como una tasa de morbilidad muy baja y una tasa de mortalidad extremadamente baja. Además, un estudio previo de la precisión de implantación lograda con este protocolo ha demostrado altos niveles de precisión de implantación10. Los resultados y conclusiones de este documento son congruentes con la literatura previamente publicada sobre la morbilidad de la metodología SEEG 11,12,13,14,15.
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Disclosures
Los autores no tienen nada que revelar.
Acknowledgments
Los autores no tienen reconocimientos.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 2 mm drill bit | DIXI | KIP-ACS-510 | For opening the cranium |
| Coagulation Electrode Dura | DIXI | KIP-ACS-600 | for opening and coagulating the dura |
| Cordless driver | Stryker | 4405-000-000 | to drive the drill bit |
| Leksell Coordinate Frame G | Elekta | 14611 | For head fixation |
| Microdeep Depth Electrode | DIXI | D08-**AM | SEEG electrodes that are implanted, complete with: guide bolt and stylet, as described in manuscript. |
| ROSA | Medtech | n/a | stereotactic guidance system with robotic arm, complete with: robotic arm, calibration tool, registration laser, head frame attachment, and software, as described in the manuscript. |
| Stylet | DIXI | ACS-770S-10 | for creating a path through the parenchyma for the electrode |
References
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