Stereo-Electro-encephalo-grafi (SEEG) Med Robotic bistand i prækirurgisk Evaluering af Medicinsk Ildfaste Epilepsi: En teknisk note

Medicine

Your institution must subscribe to JoVE's Medicine section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

Welcome!

Enter your email below to get your free 10 minute trial to JoVE!





We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.

If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.

 

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

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).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

SEEG er en fremgangsmåde og teknik, som anvendes til nøjagtig, invasiv registrering af anfald aktivitet via tredimensionelle optagelser. I epilepsipatienter, der anses passende kandidater til invasive optagelser, er beslutningen om at overvåge mellem de subduralt net versus SEEG. Invasiv neuromonitoring for epilepsi forfølges hos patienter med komplekse, medicinsk refraktær epilepsi. Målet med invasiv overvågning er at tilbyde resective kirurgi med håb om at tillade anfald frihed. Seeg s fordele omfatter adgang til dybe kortikale strukturer, en evne til at lokalisere den epileptogen zone (EZ), når subduralt gitre har undladt at gøre det, og hos patienter med ikke-læsionale ekstra tidsmæssige epilepsi. I dette manuskript, præsenterer vi en kortfattet historisk oversigt over den SEEG og rapportere om vores erfaringer med rammeløse stereotaxy under robot. En bydende nødvendigt skridt for SEEG indsættelse planlægger elektroden baner. For at mest effektivt optagebør planlægges iktal aktivitet via Seeg baner baseret på en hypotese om, hvor beslaglæggelse aktivitet stammer den formodede epileptogen zone (EZ). EZ hypotese er baseret på en standardiseret præoperativ oparbejdning, herunder video-EEG overvågning, MRI (magnetisk resonans), PET (positron emission tomografi), iktal SPECT (Single-foton emission computertomografi), og neuropsykologiske vurdering. Ved hjælp af en formodet EZ, kan Seeg elektroder placeres minimalt invasivt endnu opretholde nøjagtighed og præcision. Kliniske resultater viste evnen til at lokalisere EZ i 78% af vanskelige at lokalisere epileptiske patienter. 1

Protocol

Etisk erklæring: Vores protokol følger de retningslinjer, som vores institutionelle menneskelige videnskabsetisk komité.

1. Identifikation af medicinsk Ildfaste epilepsipatienter

  1. Forud for invasiv overvågning, evaluere allpatientswith invasive teknikker, såsom video-EEG overvågning, MRI, PET, ictalSPECT, og neuropsykologiske undersøgelser som beskrevet i en Efter drøftelse i tværfagligt møde beslutningen om ikke at forfølge invasiv overvågning med SEEG skal være lavet. 1,6,7,11,14
  2. Danne en hypotese om placeringen af ​​EZ. Udvikle en pre-implantation hypotesen om den formodede EZincorporating den iktal debut zone og regioner i tidlige (dvs. hurtig) spredning af epileptiske (iktal) aktivitet forud for intervention.
    BEMÆRK: Dette trin kan udføres i forbindelse med den tværfaglige møde, når beslutningen er lavet til at forfølge invasive montitoring.
    NOTE: SEEG vs subduralt net-Baseret på EZ hypotese, beslutte mellem SEEG og subduralt gitter overvågning. Kriterier til at overveje kunne omfatte en) mulig dyb siddende EZ; 2) tidligere mislykket subduralt net overvågning; 3) indikationer for bilateral overvågning; 4) Når der er mistanke om non-læsional ekstra tidsmæssige epilepsi. Det skal også bemærkes, at yderligere fordel ved SEEG løbet subduralt net omfatter SEEG evne til at optage og stimulere kritiske subkortikale områder, når en veltalende region antages at være nær EZ.
  3. Udvikle en individuelt tilpasset implantation strategi baseret på hypotetiske EZ (figur 1). 1,7,8
    BEMÆRK: Tilstrækkelig implantation strategi skal vurdere en) en anatomisk læsion (hvis den findes); 2) struktur (er) mest tilbøjelige til at deltage inictal debut; og / eller 3) mulig pathway (s) for beslaglæggelse formering inden et funktionelt netværk. Ud over anatomiske betragtninger må logistiske overvejelser også overvejes. TilDerfor ortogonale baner er generelt præferentiel for at lette implantation og senere, fortolkning af elektrodernes placering.
  4. Efter at have udviklet en implantation strategi baseret på den hypotese EZ, oprette en plan ved hjælp af robot bistand. Opret først en ny møde, ved at vælge "ny patient", og klik derefter på "Opret bane", vælg derefter passende "indgang" og "slutpunkt", som svarer til den ønskede bane.
    BEMÆRK: Afhængigt af den præ-implantation hypotese, at antallet af elektroder er typisk mellem otte og tolv. De baner og interessepunkter typisk planlagt ved hjælp af kontrast MRI eller roterende angiografi. Disse billeder, der viser ikke kun hjernen sagen, men de cerebrale kar tillader bane planer i avaskulære korridorer for at undgå vaskulær skade og blødning.

2. Operative Procedure

  1. Dagen før surgery, opnå en kontrast, volumetrisk T1-vægtet MR sekvens, som beskrevet i af Kuzniecky et al. 14
    BEMÆRK: Dette billede skal bruges til registrering med robot bistand og skal have 1 mm skiver. Derefter overføre billederne til stereotaktisk neuro-navigationssoftware, hvor baner er planlagt baseret på tidligere diskuteret implantation strategier som beskrevet af Kuzniecky et al. 14
  2. En gang i operationsstuen, placeres patienten på operationsbordet i rygleje. Så få generel anæstesi med endotrakeal intubation som pr narkoselæger 'protokol.
    BEMÆRK: Det er vigtigt, at de er under generel intravenøs anæstesi og komplet farmakologiske lammelse. Så barbere patienter hoved, prep huden med et antibiotikum kirurgisk ansøgning og derefter placere patientens hoved i et hoved neurokirurgiske hoved holder. Generel anæstesi er forskellig fra patient til patient.
  3. efter at have afsluttetpositioneringen vedhæfte robotsystemet til rammen og fuldstændig registrering. På den robot assistance enhed skal du vælge "registrere", og følg vejledningen for at fuldføre registreringsprocessen. registrering Komplet registrering hjælp overflade skelsættende baseret på ansigtstræk eller implanterede referencemærker markører.
  4. Insertion (figur 2)
    1. Brug en 2,5-mm bor til at bore kraniet med vejledning støtte fra robot stereotaktisk system. Sæt monopolære koagulatoren sonden for at åbne dura mater. Skru implantation bolten ind i kraniet, også styret af robot stereotaktisk system.
    2. Beregn den endelige dybde afstand til elektroden (D3) ved hjælp af følgende målinger: [(Target-Dura Distance) + (D1 - D2) = D3]. Mål target-dura afstand ved hjælp af navigationssystemet.
      BEMÆRK: D1 er målt som længden af ​​styresystem til dura bliver D2 målt som længden af ​​styresystem til enden af ​​bolten. D1 - D2 forskel er længden af ​​bolten. Summen af ​​længden af ​​bolten og målet-dura afstand er længden af ​​elektroden dybde.
    3. Opret den første bane ved at indsætte en stylette sonde, styret af den implanterede bolt. Sæt derefter elektroden og fastgør den i bolten. Dette forhindrer yderligere forskydning og cerebrospinalvæske (CSF) lækager.
    4. Efter markedsføringen og forbinde alle elektroder, placere jodopløsning gennemblødt gaze omkring bolt hætter. Og, så pak hovedet.

3. Overvågning / Optagelse

  1. Før du afslutter sagen, elektroderne tilsluttes EEG optagelse maskine at sikre et velfungerende. Det sidste trin i OR er intraoperativ imaging (figur 3). Udfør intraoperativ x-stråler eller fluoroskopisk billeddiagnostik i den laterale og anterior-posterior kranium.
    BEMÆRK: Få disse at sikre passende baner elektroderne. Disse billeder er ikke obtained at sikre stereotaktisk anbringelse, snarere de sikrer den generelle rigtige bane og placering af elektroderne.
  2. Efter operationen, overføre patienter til epilepsi overvågningsenhed Overvåg patienten for beslaglæggelse aktivitet både klinisk og electrographically via SEEG elektrode optagelse.
    BEMÆRK: Længden af ​​opholdet varierer, afhængigt af antallet, kvalitet og iktal og interictal mønstre af optagelser. Mens overvågede patienter kan have mindre smerte, behandle denne med acetaminophen. Typisk længden af ​​opholdet er 7 dage (mellem 3 - 28 dage).
  3. Før fjernelse af elektroder, diskutere om patienten i en tværfaglig konference om optagelser og hypotese.
  4. Efter optagelse tilstrækkelige iktal data (trin 3.2), og patienten har været diskuteret i konference, genstart patienternes tidligere anti-epileptiske medicin, mens de venter OR til fjernelse af elektroder.

4. Vend tilbage til OR for fjernelse

  1. After optagelse tilstrækkelige iktal data, returnerer patienten til operationsstuen for fjernelse af Seeg elektroder. Udfør denne under bevidst sedation; typisk 2 mg midazolam IV er tilstrækkelig.
  2. Efter anæstesi opnå tilstrækkelig sedation (typisk med midazolam [udskyde dosering til anæstesilæge]), fjerne patienterne hoved wrap og skær elektrode ledninger. Overvåg Patientens sedation klinisk ved de rapporterede smerte niveauer med elektrode fjernelse eller sutur indsættelse. Derefter prep resterende bolt og hale af elektroden ved hjælp af ioderet gel.
  3. Individuelt, fjerne hvert bolt cap ved at vride det ud, efterfulgt af elektroden og endelig fjerne bolten. Fjern elektroderne ved forsigtigt at trække dem ud langs aksen af ​​deres indsættelse. Fjern derefter bolten ved at dreje den ud, typisk gøre dette ved hjælp fingre.
  4. Før vi går videre til den næste elektrode, lukke defekten efterladt af bolten med en maske af nylon sutur. Gentag disse trin for hver elektrode. efter remOving alle elektroderne, dække sømme områder med antibiotisk salve og en løs hoved wrap.
  5. Efter fjernelse, få yderligere billeddiagnostik enten CT eller A / P og laterale røntgenbilleder for at sikre, at ingen resterende hardware.
    BEMÆRK: Mulig resektion-Hvis en kirurgisk resektion mentes at være til gavn for patientens epilepsi derefter planlægge en kraniotomi og resektion ca 6 uger efter fjernelse. Denne forsinkelse skyldes smitsomme bekymringer drift i samme indlæggelse som overvågningsperioden.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

De seneste resultater viser, at i en sammenhængende serie af 78 patienter, som gennemgik SEEG indsættelse via robot bistand havde succesfuld lokalisering af EZ i 76,2% af patienterne. 1. Samme undersøgelse viste af de patienter, der gik på at have kirurgisk resektion af EZ havde grad 1 Engel beslaglæggelse frihed i 67,8% af patienterne (figur 4). Morbiditet er 2,5%. Permanent sygelighed blev bemærket, er en patient (1,2%). Pr elektrode blev det vist at have en sårinfektion og intrakraniel hæmatom på 0,08%, hver.

figur 1
Figur 1. Eksempler på Mønstre af Seeg implantationer. Alle indrykninger er Individual Customized Baseret på patientens Foreslået Hypotese. I disse eksempler vi viser (fra top til bund, venstre til højre) tidsmæssige, tidsmæssige-occipital, tidsmæssige-parietal-occipital, frontotemporal, fronto-parietal-ø, perisylvian, og frontale og bitemporal indsættelse planer. Sorte prikker repræsenterer indgange i Seeg elektroder, implanteret i retvinklede mode. Sorte linjer repræsenterer elektrode baner. Genoptrykt med tilladelse, Cleveland Clinic Center for Medicinsk kunst og fotografi. Copyright 2011 -. 2013. Alle rettigheder forbeholdes Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figur 2
Figur 2. Metode til Dybde Elektrode Implantation. 1) kraniet er boret med en 2,5-mm bor, styret af det stereotaktiske system. 2) indsættes monopolære koagulator sonde og dura åbnes. 3) implantation bolt skrues ind i kraniet, også g . uided af stereotaktisk systemet 4) Den endelige dybde afstand til elektroden (D3) beregnes og måles: [(Target-Dura Distance + D1) - D2 = D3]. I første omgang er det bane skabt af en stylette sonde, styret af den implanterede bolt. 5) Endelig placering af dybden elektrode, og dens fiksering i bolten, forhindrer forskydninger og CSF lækager. Genoptrykt med tilladelse, Cleveland Clinic Center for Medicinsk kunst og fotografi. Copyright 2011-2013. Alle rettigheder reserveret. Klik her for at se en større version af dette tal.

Figur 3
Figur 3. intraoperativ Operative AP Skull X-ray. Opnået at bekræfte placeringen af elektroder svarer preplanned baner.tp_upload / 53206 / 53206fig3large.jpg "target =" _ blank "> Klik her for at se en større version af dette tal.

Figur 4
. Figur 4. Resultater af patienter, der gennemgår SEEG Overvågning Halvfjerds seks patienter var i stand til at få deres EZ lokaliseret; desuden af de patienter, der gennemgår resektion efter SEEG 67% oplevede Engel Grade 1 beslaglæggelse frihed. Klik her for at se en større version af dette tal.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Her præsenteres en teknik SEEG indsættelse udnytte robot stereotaktisk assistance. Mens SEEG oprindeligt blev beskrevet ved hjælp af andre metoder til frame baserede stereotaxis, robot-assisteret SEEG tilbyder ikke kun ens sikkerhed, men overlegen præcision og effektivitet. Den litteratur rapporter succes på lokalisere EZ i over 76% af tilfældene, hvilket er kondolere med andre tidligere undersøgelser ved hjælp af alternative metoder. 6,13,.

Som med enhver invasiv intrakraniel procedure, SEEG er ikke uden risiko. Heldigvis har Seeg indrykninger rapporteret en meget lav risiko for komplikationer. 15 Mest bemærkelsesværdig, hjerneblødning var den mest alvorlige komplikation 10,11. Disse resultater er i overensstemmelse med den nuværende SEEG litteratur. Ved hjælp af robot-bistand til SEEG er ikke kun sikkert, men også effektiv og præcis, hvilket viser sig at være en lovende teknik.

Mens en overlegen teknologi, som tilbydersignifikante forbedringer på operativ tid, robot bistand er ikke perfekt. En begrænsende faktor, der skal overvejes, inden der gennemføres i en praksis er de indledende udgifter til erhvervelse produkt. Afhængig af de enkelte sagsnumre dette kunne nemt være berettiget med forbedringer i OR gange alene.

Et andet afgørende skridt, der skal ikke tages let er den kritiske karakter af korrekt registrering forud for anbringelsen af ​​den oprindelige dybde og alle efterfølgende dybder. Hvis der opstår en intraoperativ bekymring nøjagtighed, skal operationen blive standset, indtil præcis registrering kan bekræftes. Den nuværende teknik SEEG indsættelse ikke blot fortrænger kendte metoder, men åbner op for en neurokirurg s armamentarium til andre anvendelser. Laser ablation til behandling af epilepsi er en spirende felt, som allerede har vist sig at være modtagelig for kombination med robot SEEG. 12

En anden teknologi, som vi er begyndt atudnytte med robot SEEG er implantation af Responsive Neuro-Stimulation System (RNS) evne SEEG at demonstrere 3-d funktionelle anatomi, samtidig med at præcis og nøjagtig placering af elektroder er en klar fordel, når implanterer RNS.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har intet at afsløre.

Acknowledgements

Forfatterne har ingen bekræftelser.

Materials

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Serletis, D., Bulacio, J., Bingaman, W., Gonzalez-Martinez, J. The stereotactic approach for mapping epileptic networks: a prospective study of 200 patients. J Neurosurg. 121, 1239-1246 (2014).
  2. Bancaud, J. Epilepsy after 60 years of age. Experience in a functional neurosurgical department. Sem Hop. 46, 3138-3140 (1970).
  3. Bancaud, J., et al. Functional stereotaxic exploration (SEEG) of epilepsy. Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 28, 85-86 (1970).
  4. Talairach, J., Bancaud, J., Bonis, A., Szikla, G., Trottier, S., Vignal, J. P. Surgical therapy for frontal epilepsies. Adv Neurol. 57, 707-732 (1992).
  5. Vadera, S., Mullin, J., Bulacio, J., Najm, I., Bingaman, W., Gonzalez-Martinez, J. Stereo electroencephalography following subdural grid placement for difficult to localize epilepsy. Neurosurgery. 72, 723-729 (2013).
  6. Munari, C., et al. Stereo-electroencephalography methodology: advantages and limits. Acta Neurol Scand Suppl. 152, 56-69 (1994).
  7. Gonzalez-Martinez, J., Bulacio, J., Alexopoulos, A., Jehi, L., Bingaman, W., Najm, I. Stereoelectroencephalography in the "difficult to localize" refractory focal epilepsy early experience from a North American epilepsy center. Epilepsia. 54, 323-330 (2013).
  8. Gonzalez-Martinez, J., et al. Stereotactic placement of depth electrodes in medically intractable epilepsy. Technicalnote. J Neurosurg. 120, 639-664 (2014).
  9. Nathoo, N., Lu, M. C., Vogelbaum, M., Barnett, G. H. In Touch with Robotics: Neurosurgery for the Future. Neurosurgery. 56, 421-433 (2005).
  10. De Almeida, A. N., Olivier, A., Quesney, F., Dubeau, F., Savard, G., Andermann, F. Efficacy of and morbidity associated with stereoelectroencephalography using computerized tomography-or magnetic resonance imaging-guided electrode implantation. J Neurosurg. 104, 483-487 (2006).
  11. Cossu, M., et al. Stereoelectroencephalography in the presurgical evaluation of focal epilepsy a retrospective analysis of 215 procedures. Neurosurgery. 57, 706-718 (2005).
  12. Gonzalez-Martinez, J., et al. Robot-assisted stereotactic laser ablation in medically intractable epilepsy: operative technique. Neurosurgery. 10, Suppl2 167-172 (2014).
  13. Guenot, M., et al. Neurophysiological monitoring for epilepsy surgery: the Talairach SEEG method. Indications, results, complications and therapeutic applications in a series of 100 consecutive cases. Stereotact Funct Neurosurg. 77, 29-32 (2001).
  14. Kuzniecky, R. I., et al. Multimodality MRI in mesial temporal sclerosis: relative sensitivity and specificity. Neurology. 49, (3), 774-778 (1997).
  15. Cardinale, F., et al. Stereoelectroencephalography: surgical methodology, safety, and stereotacticapplication accuracy in 500 procedures. Neurosurgery. 72, (3), 353-366 (2013).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics