医療難治性てんかんの術前評価におけるロボットの助けを借りてステレオエレクトロEncephalo-グラフィー(SEEG):テクニカルノート

Medicine

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Mullin, J. P., Smithason, S., Gonzalez-Martinez, J. Stereo-Electro-Encephalo-Graphy (SEEG) With Robotic Assistance in the Presurgical Evaluation of Medical Refractory Epilepsy: A Technical Note. J. Vis. Exp. (112), e53206, doi:10.3791/53206 (2016).

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Abstract

SEEGは、3次元の記録を介し発作活動の正確な、侵襲的な記録のために使用された方法および技術です。侵襲的な記録のための適切な候補とみなされているてんかん患者では、監視するための決定はSEEG対硬膜下グリッドとの間で行われます。てんかんのための侵略的neuromonitoringは、複雑な、医学的に難治性てんかんの患者で追求されています。侵襲的なモニタリングの目標は、発作の自由を可能にする希望を持ってresective手術を提供することです。 SEEGの利点は深い皮質構造へのアクセス、てんかんゾーン硬膜下グリッドはそうすることができなかった(EZ)、および非病変超時間的なてんかんの患者でをローカライズする能力を含みます。本稿では、我々はSEEGの簡潔な歴史的概観を提示し、ロボットの下のフレームレス定位の経験について報告します。 SEEG挿入の不可欠のステップは、電極の軌道を計画しています。最も効果的に記録するためにSEEG軌道を介した発作活動は、発作活動が推定されるてんかんゾーン(EZ)を発信する場所の仮説に基づいて計画する必要があります。 EZ仮説は、ビデオEEGモニタリング、MRI(磁気共鳴画像法)、PET(陽電子放射断層撮影法)、発作SPECT(単一光子放射型コンピュータ断層撮影法)、および神経心理学的評価を含む標準化された術前の精密検査に基づいています。疑わしいEZを使用して、SEEG電極は、最小限侵襲まだ正確さと精度を維持するために配置することができます。臨床結果は、てんかん患者をローカライズすることは難しいの78%にEZをローカライズする能力を示した。1

Protocol

倫理的な声明:私たちのプロトコルは、当社の制度、人間研究倫理委員会によって確立されたガイドラインに従っています。

医学的に難治性てんかん患者の1識別

  1. でなければなりませんSEEGと侵襲的なモニタリングを追求するか否かの学際的会議での議論、決定後1で説明したように侵襲的なモニタリングの前に、このようなビデオ脳波モニタリング、MRI、PET、ictalSPECT、および神経心理学的研究などallpatientswith非侵襲的技術を評価作られた。1,6,7,11,14
  2. EZの位置に関する仮説を形成します。介入前に発作開始ゾーンとてんかん(発作)の早期( すなわち 、急速な)広がりの領域をEZincorporating推定される活動の移植前の仮説を開発します。
    注:このステップは、決定は、侵襲性montitoringを追求するために作られたマルチ懲戒会議と併せて行うことができます。
    注意:硬膜下グリッドベースのEZ仮説に対SEEGは、SEEGと硬膜下グリッド監視の間で決定します。考慮すべき基準は1)可能な根深いEZが含まれる場合があります。 2)前回失敗した硬膜下グリッド監視。 3)二国間の監視の適応; 4)非病変超時間的なてんかんが疑われる場合。また、硬膜下のグリッドを超えるSEEGの追加の利点は、記録し、説得力の領域はEZの近くであると仮定したとき、重要な皮質下の領域を刺激するSEEGの能力を含むことに留意すべきです。
  3. 仮定EZ( 図1)に基づいて個々に合わせた移植戦略を策定する。1,7,8
    注:適切な移植戦略は、1)解剖学的病変(存在する場合)を評価しなければなりません。 2)構造(複数可)inictal発症に参加する可能性が最も高いです。および/または3)機能的ネットワーク内発作伝播の可能経路(複数可)。解剖学的考察に加えて、物流の考慮事項も考慮しなければなりません。ためにこのため、直交軌跡は、後に、移植を容易にし、するため、電極位置の解釈に優先一般的です。
  4. 仮定EZに基づいて注入戦略を開発した後、ロボットの支援を使用して計画を作成します。まず、「新しい患者」を選択することで、新しい出会いを作成し、次いで所望の軌道に対応する適切な「エントリーポイント」と「エンドポイント」を選択し、「軌道を作成」をクリックしてください。
    注:着床前の仮説に応じて、電極の数は8と12の間にあるのが典型的です。軌道と関心のポイントは、一般的に対比MRIまたは回転血管造影を使用して計画されています。だけでなく、脳の問題を示すが、脳の血管が血管損傷や出血を避けるために、無血管廊下で軌道計画を可能にするこれらのイメージ。

2.手術の手順

  1. SU前日rgery、Kuzniecky に記載されているように対比し、体積T1強調MRI配列を得る。14
    注:この画像はロボット支援への登録に使用されるもので、1ミリメートルのスライスを持っている必要があります。その後Kuzniecky によって記載されているように軌道が以前に議論注入戦略に基づいて計画されている定位神経ナビゲーションソフトウェアに画像を転送。14
  2. 手術室で一旦、仰臥位で手術台に患者を置きます。その後、麻酔医」プロトコルに従って気管内挿管して全身麻酔を得ます。
    注:それは彼らが一般的な静脈麻酔と完全な薬理学的麻痺の下にあることが不可欠です。そして、患者の頭を剃る、抗生物質、外科用アプリケーションで皮膚を準備をしてからヘッド脳神経外科ヘッドホルダに患者の頭を置きます。全身麻酔は、患者に患者とは異なります。
  3. 完了したらポジショニングは、フレームと登録完了にロボットシステムを接続します。ロボット支援装置で選択し「登録」と登録プロセスを完了するために画面の指示に従ってください。顔の特徴、または移植の基準マーカーに基づいて、表面ランドマーク登録を使用して登録を完了。
  4. 挿入( 図2)
    1. ロボット定位システムからの指導支援を受けて頭蓋骨をドリルダウンする2.5 mmのドリルビットを使用します。硬膜を開くためにモノポーラ凝固プローブを挿入します。頭蓋骨の中に注入ボルトをねじ込み、またロボット定位システムによって導かれます。
    2. [ - = D3(ターゲット・デュラ距離)+(D2 D1)]:以下の測定を用いた電極(D3)の最終的な奥行き距離を計算します。ナビゲーションシステムを使用して、ターゲット・硬膜の距離を測定します。
      注:D1は硬膜への誘導システムの長さとして測定され、D2は、ボルトの端に誘導システムの長さとして測定されます。 D1 - D2の差は、ボルトの長さです。ボルトとターゲット硬膜距離の長さの和は、電極の深さの長さです。
    3. 移植ボルトによって導かれたスタイレットプローブを挿入することで初期軌道を作成します。その後、電極を挿入し、ボルトに固定します。これはさらに変位し、脳脊髄液(CSF)の漏れを防ぎます。
    4. 全ての電極を配置し、接続した後、ボルトキャップの周りにヨウ素溶液に浸したガーゼを置きます。そして、その後、頭をラップ。

3.モニタリング/録音

  1. ケースを終了する前に、適切な機能を確保するために、脳波記録機に電極を接続します。 ORの最後のステップは、術中イメージング( 図3)です。横方向と前後頭蓋骨におけるX線や透視撮影術中を実行します。
    注:電極の適切な軌道を確保するためにこれらを入手します。これらのイメージはobtaineではありませんdは、定位配置を確保するためではなく、彼らは、電極の一般的な正しい軌道と配置を確保します。
  2. 手術後、臨床的およびelectrographically SEEG電極記録を介して、両方の発作活動のために患者を監視てんかん監視部へ患者を移します。
    注:滞在の長さは数、品質、および発作や録音の発作間のパターンによって異なります。監視対象の患者は軽微な痛みがあるかもしれないが、アセトアミノフェンでこれを扱います。一般的に、滞在期間は7日間( - 28日の範囲3)です。
  3. 電極を除去する前に、録音や仮説を検討する学際的な会議に患者について議論します。
  4. 電極の除去のために待っているORつつ、十分な発作データを記録した後(ステップ3.2)、患者は会議で議論されている、患者の前に抗てんかん薬を再起動します。

4.返却するか、あるいは除去のための

  1. Af十分な発作データを記録ター、SEEG電極を除去するための手術室に患者を戻します。意識下鎮静下でこれを実行します。一般的には2mgのミダゾラムIVは十分です。
  2. 麻酔が十分な鎮静を取得した後(通常、ミダゾラムで[麻酔科医に投与延期])、患者はラップヘッド削除し、電極線をカット。電極除去または縫合糸挿入と報告された痛みのレベルによって、臨床的に患者の鎮静を監視します。その後、ヨウ素化ゲルを用いた電極の残りのボルトと尾を準備を。
  3. 個別に、電極が続き、最後にボルトを取り外し、それをねじることによって、各ボルトキャップを取り外します。そっとその挿入軸線に沿ってそれらを引き出して電極を削除します。そして、それをねじることによってボルトを取り外し、通常、指を使ってこれを行います。
  4. 次の電極に移動する前に、ナイロン縫合糸の1ステッチでボルトによって残された欠陥を閉じます。各電極について、上記の手順を繰り返します。レム後全ての電極をoving、抗生物質軟膏とルースヘッドラップでステッチ領域をカバー。
  5. 除去後、残留ハードウェアを確保しないように、さらにイメージングCTまたはA / Pのいずれかと横方向X線を得ます。
    注:可能な外科的切除は、患者のてんかんに有益であると考えられた切除-場合、およそ6週間を除去した後に開頭し、切除のために計画しています。この遅延は、監視期間と同じ入院時の動作の感染の懸念によるものです。

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Representative Results

最近の結果は、ロボット支援を経由してSEEG挿入を受けた78人の患者の1の連続した一連の患者の76.2パーセントにEZの成功局在を持っていたことを示している。1その同じ研究では、持っていたグレード1 EZの外科的切除を持つようになった患者の示しました患者の67.8パーセントでエンゲル発作自由( 図4)。罹患率は2.5%です。永久的な罹患率は、1人の患者(1.2%)で認められました。電極ごとに、それは、それぞれ0.08%の創傷感染および頭蓋内血腫率を有することが示されました。

図1
SEEG注入のパターンの1例を図。すべての挿入は、患者の提案仮説に基づいて個々にカスタマイズされています 。これらの例では、時間的、時間的、後頭部、時間的・パー(左から右へ、上から下へ)表示しますietal後頭、前頭側頭、前頭頭頂-島、perisylvian、および前頭および両側頭骨の挿入計画。黒丸は、直交様式で移植SEEG電極のエントリポイントを表します。黒い線は、電極の軌跡を表します。許可を得て転載、メディカルアート&写真用のクリーブランド・クリニックセンター。著作権2011 - 。2013すべての権利を保有。この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

図2
深電極移植の図2の方法。1)頭蓋骨は、2.5 mmのドリルビットで穿孔定位システムによって案内される。2)単極凝固プローブを挿入し、硬膜が開かれた。3)注入ボルトが螺合されています頭蓋骨、またグラムへ 。定位システムによってuided 4)電極(D3)の最終的な奥行き距離を算出し、測定された:[(ターゲット-デュラ距離+ D1) - D2 = D3]。最初に、軌道を注入ボルトによって導かれたスタイレットプローブ、によって作成されます。5)最終的な深さ電極の位置、およびボルトにその固定を、変位およびCSFの漏れを防止します。許可を得て転載、メディカルアート&写真用のクリーブランド・クリニックセンター。著作権2011年から2013年。すべての著作権。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

図3
図3.術中手術APスカルX線。電極の配置を確認するために、得られた事前に計画軌道に対応しています。tp_upload / 53206 / 53206fig3large.jpg "ターゲット=" _空白 ">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

図4
。図4.成果患者の受けSEEG監視七十6人の患者は、彼らのEZは、ローカライズされたことができました。さらにSEEG後に67%を切除を受けた患者のはエンゲルグレード1発作自由を経験した。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

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Discussion

ここではロボットの定位支援を利用SEEG挿入する技術が提示されています。 SEEGはもともと、フレームベースの定位の他の方法を用いて説明したが、ロボット支援SEEGは、同様の安全性が、優れた精度と効率だけでなく、を提供しています。文献は、代替技術を使用して他の以前の研究と同情である、例76%以上にEZのローカライズで成功を報告します。6,13、。

任意の侵襲的な頭蓋内の手順と同様に、SEEGは、リスクがないわけではありません。幸いなことに、SEEG挿入は合併症のリスクが非常に低いことを報告している。15最も注目すべきは、頭蓋内出血が最も深刻な合併症10,11ました。これらの結果は、現在のSEEG文献と互換性があります。 SEEGためのロボット支援を利用することに有望な技術であることが実証、安全なだけでなく、効率的かつ正確なだけではありません。

一方、提供しています優れた技術、手術時間に有意な改善が、ロボット支援は完璧ではあり​​ません。自分の練習に実装する前に考慮しなければならない一つの制限要因は、製品買収の初期コストです。個々のケース番号に応じて、これは簡単に、単独での改善OR回で正当化することができました。

軽く取られてはならないもう一つの重要なステップは、前の初期の深さとそれ以降のすべての深さの配置に適切な登録の重要な性質です。精度に関する術中懸念が生じた場合、正確な登録が確認できるまで、手術を停止する必要があります。 SEEG挿入するだけでなく、現在の技術では、従来の方法に取って代わるが、他の利用率に神経外科医の装備一式を開きます。てんかんの治療のためのレーザーアブレーションはすでにロボットSEEGとの組み合わせに適しであることが示されている急成長分野である。12

我々が始めているもう一つの技術ロボットSEEGで利用することはRNSを注入する際に、電極の精密かつ正確な配置を可能にしながら、3-d機能解剖学を実証するSEEGの能力は明らかな利点である応答性神経刺激システム(RNS)の移植です。

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Disclosures

著者らは、開示することは何もありません。

Acknowledgements

著者は何の確認応答がありません。

Materials

Name Company Catalog Number Comments
ROSA ROSA robotic implantation system
electrodes adtech

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References

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