Pediatrik Epilepsi biyolojik belirteç olarak Eşzamanlı Manyetoensefalografi ve elektroensefalografi ile Tespit Edilen interiktal Yüksek Frekans Salınımlılığı

Bu protokolün genel amacı, medikal olarak dirençli epilepsili pediatrik hastalardan interiktal yüksek frekanslı salınımların güvenilir non-invaziv kaydı, tespiti ve lokalizasyonu için eş zamanlı olarak kaydedilmiş kafa derisi elektroensefalografisi ve manyetoensefalografi kullanılarak standartlaştırılmış bir metodoloji sağlamaktır. Bu yöntem, pediatrik epilepside hangi beyin bölgesinin epileptojenik olduğu ve ameliyat sırasında rezeke edilmesi gerektiği gibi temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajı, epilepsili çocukların beyninde yüksek frekanslı salınımlar oluşturan alanın non-invaziv lokalizasyonuna izin vermesidir.

Farklı çalışmalar, yüksek frekanslı salınımların kafa derisi EEG ve MEG kullanılarak noninvaziv olarak tespit edilebileceğini göstermiştir, ancak sadece birkaç çalışma jeneratörlerini kaynak düzeyinde lokalize etmektedir. Ters problemin çözülmesiyle elde edilen yüksek frekanslı salınımların altında yatan jeneratörlerin lokalizasyonunu sunuyoruz ve epileptolog tarafından belirlenenlerle karşılaştırıyoruz. Elektroensefalografi veya EEG kapağını uluslararası 10-20 sistemine göre hastanın kafasına yerleştirerek başlayın.

Her elektrotun bulunduğu cildi temizleyin, saçları yoldan çekin ve ardından her elektrot için jel uygulayın. Ardından, topraklamayı ve referans elektrotlarını hastanın kafasına yerleştirin. Yatay ve dikey elektrokokleografi, EOG, elektrokardiyografi, EKG, elektromiyografi, EMG ve temporal bölgeleri kapsayan yerlerde ek EEG elektrotlarını ölçmek için ek elektrotlar bağlayın.

Ardından, her elektrotun empedansını ölçmek için bir EEG-o-metre kullanın. Empedans 10 kiloohm'un üzerindeyse, cildi tekrar temizleyin ve 10 kiloohm'un altına düştüğünden emin olun. EEG kapağına dört HPI bobini yerleştirin.

Sol/sağ kulak öncesi noktalar ve nasion dahil olmak üzere referans işaretlerinin konumlarını ve ayrıca HPI bobinlerinin ve EEG elektrotlarının konumunu elde etmek için sayısallaştırıcıyı kullanın. Hassas kafa şekli elde etmek için ek kafa noktalarını sayısallaştırın. Daha sonra hastayı manyetoensefalografi, MEG sisteminin bulunduğu manyetik korumalı odaya veya MSR'ye aktarın.

Hastayı yatağa yatırın. Başını MEG kaskının içine sok ve rahatlık için hastanın başının altına uygun pedler uygula. Tarayıcıda hastanın baş pozisyonunu ayarlayın ve kaskın içinde mümkün olduğunca derine yerleştirildiğinden emin olun.

Son olarak, MSR'nin kapısını kapatın ve hastayla bir interkom sistemi aracılığıyla iletişim kurun. MEG edinme yazılımındaki git düğmesine tıklayarak kayıtları başlatın. Kaydedilen tüm sinyalleri çevrimiçi olarak kontrol edin ve bir sensör alıcısı kullanarak kötü MEG kanallarını düzeltin.

Ardından, MEG edinme yazılımındaki ölçüm düğmesine tıklayarak hastanın baş pozisyonunu ölçün. Hastanın başı duyu dizisi tarafından iyi bir şekilde örtülmemişse, hastadan başını kaskın daha derinlerine hareket ettirmesini isteyin. Ardından, MEG edinme yazılımında, MEG, EEG'yi kaydetmek ve 60 dakika boyunca çevresel kayıtlar almak için kayıt düğmesine tıklayın.

Kayıt tamamlandıktan sonra MSR'yi açın ve hastayı MSR odasından çıkarın. Tüm bantları, elektrotları, HPI bobinlerini ve EEG kapağını nazikçe çıkarın. Son olarak, hastayı test alanından çıkardıktan sonra, boş MSR'nin manyetik sinyallerini hasta olmadan iki dakika boyunca kaydedin.

Verileri analiz yazılımında açarak başlayın. EEG ve MEG verilerini, sayfa başına 10 saniyelik dikey olarak hizalanmış iki pencereyle görüntüleyin. Filtre sekmesine gidin ve yüksek geçiren filtreyi bir hertz'e, düşük geçiren filtreyi 70 hertz'e ve çentik filtresini 50 veya 60 hertz'e ayarlayın.

Verileri inceleyin ve interiktal epileptik deşarjlar veya IED'ler olan kısımları belirleyin. Hem EEG hem de MEG verilerinde meydana gelen her IED'nin zirvesini işaretleyin. IED'ler ile EEG verilerinin bölümlerinde HFO'ların otomatik olarak algılanması için algoritmayı çalıştırın ve tespit edilen HFO'ları veri görselleştirme için yazılıma aktarın.

Algılanan HFO olaylarını gözden geçirmek için EEG, MEG ve çevresel kayıtları sayfa başına iki saniyelik dikey olarak hizalanmış pencerelerle görüntüleyin. Filtre sekmesine gidin ve alçak geçiren filtreyi 250 hertz'e ve yüksek geçiren filtreyi 80 hertz'e ayarlayın. Algılanan HFO'ların artefaktlardan kaynaklanmadığından emin olmak için, çevresel kayıtlarda eşzamanlı aktivite olmadığını doğrulayın.

Ayrıca, yalnızca hem EEG hem de MEG sinyallerinde meydana gelen HFO olaylarını göz önünde bulundurun ve işaretli IED'lerle örtüşmeyen HFO'ları göz ardı edin. Daha sonra, hastanın MRG'sini segmentlere ayırın ve beyin görüntüleme analiz yazılımını kullanarak kortikal yüzeyi elde edin ve sınır elemanı yöntemiyle ileri modeli tahmin edin. Her HFO olayı için, ortalama veya WMEM yönteminde dalgacık maksimum entropisini kullanarak hem EEG hem de MEG verileri üzerinde kaynak lokalizasyonunu gerçekleştirin.

Bir kaynak yerelleştirme haritası elde etmek için etkinlik süresi boyunca yerelleştirme sonuçlarının ortalamasını alın. Son olarak, hem EEG hem de MEG verilerini kullanarak maksimum aktivasyon genliğinin% 60'ı kadar bir eşik uygulayarak HFO bölgesini kortikal yüzey üzerinde görselleştirin. Bu hasta örneklerinde, HFO'lar hem EEG hem de MEG'de ve üstteki IED'lerde meydana gelen 80 ila 150 hertz'de dalgalanma frekans bandında tanımlanmıştır.

İki temsili EEG ve MEG kanalının zaman frekans düzlemi, HFO zamanındaki tipik izole zirveyi gösterir. Burada, sağ orta serebral arter bölgesinde ensefalomalazisi olan 15 yaşındaki bir kız çocuğu için hem kafa derisi EEG'sinden hem de MEG'den HFO lokalizasyon sonuçları gösterilmiştir. Her iki teknik de HFO'ları lezyonun yakınında, sağ temporoparietal bileşkeye yakın bir yerde, biraz farklı olmalarına rağmen lokalize eder.

Burada, sol parietal superior temporal ensefalomalazisi olan 11 yaşındaki bir erkek çocuğun sonuçları gösterilmiştir. Şekil, kafa derisi EEG ve MEG ile noninvaziv olarak lokalize olan HFO bölgesi, MEG tarafından lokalize edilen IED'ler ve iEEG ile invaziv olarak lokalize edilen HFO bölgesi arasındaki uzamsal uyumu göstermektedir. En fazla HFO sayısına sahip intrakraniyal elektrotların yerleşimi olan LA51, LA52 ve LA53, noninvaziv olarak lokalize HFO aktivitesi ile uyumluydu ve her ikisi de nöbet başlangıç bölgesi ile örtüşüyordu.

Bu çalışma, eş zamanlı EEG ve MEG kayıtları ile interiktal yüksek frekanslı osilasyonların lokalizasyonunu bildiren ve aynı zamanda lokalizasyon sonuçlarının intrakraniyal kayıtlardan elde edilen sonuçlarla uyumunu araştıran ilk çalışmadır. Yüksek frekanslı salınımların invaziv olmayan kaydı, tespiti ve lokalizasyonu zordur çünkü HFO'lar milimetre küp mertebesinde küçük beyin bölgeleri tarafından üretilen ve gürültü ve arka plan beyin aktivitesi tarafından engellenen çok zayıf sinyallerdir. Şimdiye kadar, çok az sayıda çalışma, elektroensefalografi ve manyetoensefalografi kullanılarak yüksek frekanslı salınımların noninvaziv olarak tespit edilebileceğini göstermeyi başarmış ve ters problemi çözerek bu aktiviteyi lokalize etmiştir.

Önerilen protokolün hakim olması, iyileştirilmesi, değerlendirilmesi, doktorlara epileptojenik bölgenin tanımlanması için güvenilir, noninvaziv olarak kaydedilebilir biyobelirteç sağlayacaktır. Biyobelirteçin geliştirilmesi, epilepsili pediatrik hastaların uzun süreli izleme ve invaziv intrakraniyal kayıt gereksinimini azaltma ve cerrahi öncesi değerlendirme prosedürünü önemli ölçüde iyileştirme potansiyeline sahiptir.