Stereo-Electro-Encephalo-graphy (SEEG) Med Robotic Bistand i presurgical Evaluering av Medical Ildfast Epilepsi: A Teknisk merknad

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 fremgangsmåte og teknikk som brukes for nøyaktig, invasiv opptak av anfallsaktivitet via tredimensjonale registreringer. Epilepsipasienter som anses aktuelle kandidater for invasiv opptak, er beslutningen om å overvåke gjort mellom subdurale nett versus SEEG. Invasive nervene for epilepsi gjøres på pasienter med komplekse, medisinsk refraktær epilepsi. Målet med invasiv monitorering er å tilby resective kirurgi med håp om at anfall. SEEG fordeler inkluderer tilgang til dype kortikale strukturer, en evne til å lokalisere epileptogen sone (EZ) når subdurale nett har ikke klart å gjøre det, og hos pasienter med ikke-angrepne ekstra timelige epilepsier. I dette manuskriptet, presenterer vi en kortfattet historisk oversikt over SEEG og rapportere om vår erfaring med rammeløse stereotaxy henhold robot. Et viktig steg på SEEG innsetting planlegger elektrode baner. For mest effektivt å registrereictal aktivitet via SEEG baner bør planlegges basert på en hypotese om hvor beslaget aktiviteten stammer den antatte epileptogen sonen (EZ). EZ hypotesen er basert på en standardisert preoperativ workup inkludert video-EEG overvåking, MR (magnetisk resonans), PET (positronemisjonstomografi), ictal SPECT (SPECT), og nevropsykologisk vurdering. Ved hjelp av en mistenkt EZ kan SEEG elektroder plasseres minimal invasiv likevel opprettholde nøyaktighet og presisjon. Kliniske resultater viste at evnen til å lokalisere den EZ i 78% av vanskelige å lokalisere pasienter med epilepsi. 1

Protocol

Etisk uttalelse: Vår protokoll følger retningslinjer fastsatt av vår institusjonelle menneskelige forskningsetisk komité.

1. Identifikasjon av medisinsk Ildfaste epilepsipasienter

  1. Før invasiv monitorering, evaluere allpatientswith noninvasive teknikker, for eksempel video-EEG overvåking, MR, PET, ictalSPECT, og nevropsykologiske undersøkelser som beskrevet i en Etter drøfting i tverrfaglig møte beslutningen om ikke å forfølge invasiv monitorering med SEEG må være laget. 1,6,7,11,14
  2. Form en hypotese om plasseringen av EZ. Utvikle en pre-implantasjon hypotese om den antatte EZincorporating den ictal utbruddet sonen og regioner i tidlig (dvs. rask) spredning av epileptisk (ictal) aktivitet før intervensjon.
    MERK: Dette trinnet kan gjøres i forbindelse med tverrfaglig møte når vedtaket er gjort for å forfølge invasiv montitoring.
    NOTAT: SEEG vs subdurale nett-basert på EZ hypotesen, bestemme mellom SEEG og subduralt grid overvåking. Kriterier for å vurdere kan omfatte 1) mulig dypt sittende EZ; 2) tidligere mislykket subdurale nett overvåking; 3) indikasjoner for bilaterale overvåking; 4) Når ikke-angrepne ekstra temp epilepsi er mistenkt. Det bør også nevnes at ekstra fordel av SEEG løpet subdurale nett inkluderer SEEG evne til å ta opp og stimulere kritiske subkortikale områder når en veltalende regionen er antatt å være i nærheten av EZ.
  3. Utvikle et individuelt tilpasset implantasjon strategi som er basert på hypotesen EZ (figur 1). 1,7,8
    MERK: Tilstrekkelig implantering strategi må vurdere 1) en anatomisk lesjon (hvis den finnes); 2) struktur (e) mest sannsynlig til å delta inictal utbruddet; og / eller 3) mulig svei (er) av beslaget forplantning innenfor et funksjonelt nettverk. I tillegg til anatomiske betraktninger, må logistiske hensyn også tas i betraktning. TilAv denne grunn, ortogonale baner er generelt foretrukket for å lette implantering og, senere, tolkning av de elektrodestillinger.
  4. Etter å utvikle en implantasjon strategi basert på hypotesen EZ, lage en plan ved hjelp av robot hjelp. Først oppretter et nytt møte, ved å velge "ny pasient", klikk på "lage bane", velg deretter passende "entry point" og "sluttpunkt" som korresponderer med den ønskede bane.
    MERK: Avhengig av pre-implantasjon hypotese, er antall elektroder vanligvis mellom åtte og tolv. De baner og interessante er vanligvis planlagt ved hjelp av kontrast MR eller rotasjons angiografi. Disse bildene som viser ikke bare hjernen saken, men de cerebrale kar åpner for baneplanene i avaskulære korridorer for å unngå vaskulær skade og blødning.

2. Operative Prosedyre

  1. Dagen før surgery, få en kontrast, volumetrisk T1-vektet MRI sekvens som beskrevet i ved Kuzniecky et al. 14
    MERK: Dette bilde skal brukes til registrering med robot assistanse og må ha 1 mm skiver. Deretter overføre bildene til stereo neuro-navigasjonsprogramvare, hvor baner planlegges basert på tidligere diskutert implantasjon strategier som beskrevet av Kuzniecky et al. 14
  2. En gang i operasjonsstuen, plassere pasienten på operasjonsbordet i liggende stilling. Så få generell anestesi med endotrakeal intubasjon som per anestesileger 'protokoll.
    MERK: Det er viktig at de er under generell intravenøs anestesi og fullstendig farmakologisk lammelse. Så barbere pasientens hode, prep huden med et antibiotikum kirurgisk søknad og deretter plassere pasientens hode i en head nevrokirurgisk hodeholderen. Narkose er forskjellig fra pasient til pasient.
  3. etter å ha fullførtposisjonerings feste robotsystem til rammen og fullstendig registrering. På robot assistanse enheten velge "register" og følg instruksjonene for å fullføre registreringsprosessen. Komplett registrering med overflaten landemerke registrering basert på ansiktstrekkene eller implanterte fiducial markører.
  4. Innsetting (figur 2)
    1. Bruk en 2,5 mm bor til å bore skallen med veiledning hjelp fra robotstereosystem. Sett monopolar coagulator sonden for å åpne dura mater. Skru implantasjon bolten inn i skallen, også ledet av robotstereosystem.
    2. Beregn den endelige dybde avstand for elektroden (D3) med følgende mål: [(Target-Dura Avstand) + (D1 - D2) = D3]. Mål target-dura avstand ved hjelp av navigasjonssystemet.
      MERK: D1 måles som lengden av føringssystemet til dura, er D2 målt som lengden av føringssystemet til enden av bolten. D1 - D2 forskjell er lengden av bolten. Summen av lengden av bolten og target-dura avstand er lengden av elektroden dybde.
    3. Lag den første banen ved å sette inn en stylette sonde, ledet av den implanterte bolt. Deretter setter elektroden og sikre det på bolten. Dette hindrer ytterligere forskyvning og cerebrospinalvæske (CSF) lekkasjer.
    4. Etter å plassere og koble alle elektroder, plasserer jod løsning gjennomvåt gasbind rundt caps bolt. Og deretter vikle hodet.

3. Overvåking / opptak

  1. For å fullføre saken, kobler elektrodene til EEG opptak maskinen for å sikre riktig funksjon. Det siste trinnet i OR er intraoperativ avbildning (figur 3). Utfør Intraoperativ x-stråler eller gjennomlysning bildebehandling i lateral og anterior-posterior skallen.
    MERK: Skaffe disse for å sikre riktige baner av elektrodene. Disse bildene er ikke som ble oppnåddd å sikre stereotaktisk plassering, heller de sikre allmenn riktig bane og plassering av elektrodene.
  2. Etter operasjonen, overføre pasienter til epilepsi overvåkningsenhet Overvåk pasienten for anfall aktivitet både klinisk og electrographically via elektroden opptak SEEG.
    MERK: Liggetid varierer, avhengig av antall, kvalitet og ictal og interiktal mønstre av opptakene. Mens overvåkede pasienter kan ha mindre smerter, behandle dette med paracetamol. Vanligvis, lengden på oppholdet er 7 dager (mellom 3 - 28 dager).
  3. Før fjerning av elektroder, diskutere om pasienten i en tverrfaglig konferanse en anmeldelse opptak og hypotese.
  4. Etter innspillingen tilstrekkelige ictal data (trinn 3.2), og pasienten har vært diskutert i konferansen, starter pasientenes tidligere anti-epileptiske medisiner mens du venter OR for fjerning av elektroder.

4. Gå tilbake til OR for fjerning

  1. After opptak tilstrekkelige ictal data, returnere pasienten til operasjonsstuen for fjerning av SEEG elektroder. Utfør dette under sedasjon; vanligvis 2 mg midazolam IV er tilstrekkelig.
  2. Etter anestesi innhente tilstrekkelig sedasjon (typisk med midazolam [utsette dosering til anestesilege]), fjerne pasientens hode wrap og kutte elektrode ledninger. Overvåk Pasientens sedasjon klinisk av de rapporterte smerte nivåer med elektrode fjerning eller sutur innsetting. Deretter prep den gjenværende bolt og hale av elektroden ved hjelp av joderte gel.
  3. Individuelt, fjerne hver bolt hetten ved å vri den av, etterfulgt av elektroden og til slutt fjerne bolten. Fjern elektrodene ved forsiktig å trekke dem ut langs aksen av deres innsetting. Deretter fjerner bolten ved å vri den ut, vanligvis gjøre dette ved hjelp av fingrene.
  4. Før du går videre til neste elektrode, lukke defekten igjen av bolten med en maske av nylon sutur. Gjenta disse trinnene for hver elektrode. etter remOving alle elektrodene, dekke sting områder med antibiotisk salve og en løs hode wrap.
  5. Etter fjerning, innhente ytterligere bildebehandling enten CT eller A / P og laterale røntgenbilder for å sikre at ingen rest maskinvare.
    MERK: Mulig reseksjon-Hvis en kirurgisk reseksjon ble antatt å være til nytte for pasientens epilepsi deretter planlegge for en kraniotomi og reseksjon omtrent 6 uker etter fjerning. Denne forsinkelsen skyldes smittsomme bekymringene til drifts i samme sykehus som overvåkingsperioden.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Nye resultater viser at i en rekke av 78 pasienter som gjennomgikk SEEG innsetting via robot hjelp hadde vellykket lokalisering av EZ i 76,2% av pasientene. 1 Samme studie viste av pasientene som gikk på å ha kirurgisk fjerning av EZ hadde grad 1 Engel anfall i 67,8% av pasientene (figur 4). Sykelighet er 2,5%. Permanent sykelighet ble lagt merke til er en pasient (1,2%). Per elektrode, ble det vist å ha en sårinfeksjon og intrakranialt hematom sats på 0,08% hver.

Figur 1
Figur 1. Eksempler på Mønstre SEEG implantasjoner. Alle Innsett er Individuell tilpasses basert på pasientens Forslag Hypotese. I disse eksemplene vi viser (fra topp til bunn, venstre til høyre) timelig, temporal-occipital, temporal-parietal-occipital, fronto-temporal, fronto-parietal-isolerte, perisylvian, og frontpartiet og bitemporal innsetting planer. Svarte prikker representerer startpunktet for SEEG elektroder implantert i ortogonalt. Svarte linjer representerer elektrode baner. Gjengitt med tillatelse, Cleveland Clinic Senter for medisinsk og fotografi. Copyright 2011 -. 2013. Alle rettigheter Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 2
Figur 2. Metode for Depth elektrode Implantasjon. 1) skallen er boret et 2,5 mm bor med, styrt av den stereotaktiske systemet. 2) Monopolar coagulator sonde settes inn og dura er åpnet. 3) implantering bolten skrues inn i skallen, også g . uided av stereosystem 4) Den endelige dybde avstand for elektroden (D3) er beregnet og målt: [(Target-Dura Avstand + D1) - D2 = D3]. I utgangspunktet er den bane laget av et stylette sonde, styrt av den implanterte bolten. 5) Avsluttende plasseringen av elektroden dybde, og dens fiksering i bolten og hindrer forskyvninger og CSF lekkasjer. Gjengitt med tillatelse, Cleveland Clinic Senter for medisinsk og fotografi. Copyright 2011-2013. Alle rettigheter reservert. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 3
Figur 3. Intraoperative Operative AP Skull X-ray. Innhentet for å bekrefte plassering av elektroder korresponderer med preplanned baner.tp_upload / 53206 / 53206fig3large.jpg "target =" _ blank "> Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 4
. Figur 4. Resultater fra pasienter som gjennomgår SEEG Monitoring Sytti seks pasientene var i stand til å ha sine EZ lokalisert; dessuten av de pasientene som gjennomgår reseksjon etter SEEG 67% opplevde Engel Grade 1 anfall. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Her presenteres teknikken SEEG innsetting utnytte robot stereo hjelp. robot-assistert SEEG mens SEEG ble opprinnelig beskrevet ved hjelp av andre metoder for ramme basert stereotaxis, ikke bare tilbyr tilsvarende sikkerhets men overlegen nøyaktighet og effektivitet. Litteraturen rapporterer suksess ved å lokalisere EZ i over 76% av tilfellene, noe som er uttrykke med andre tidligere studier med alternative teknikker. 6,13,.

Som med alle invasiv hjerne prosedyre, er SEEG ikke uten risiko. Heldigvis har SEEG innsett rapportert en svært lav risiko for komplikasjoner. 15 Mest bemerkelsesverdig, hemorrhagisk hjerneslag var den mest alvorlige komplikasjonen 10,11. Disse resultatene er forenlig med den aktuelle SEEG litteratur. Utnytte robot assistanse for SEEG er ikke bare trygt, men også effektiv og nøyaktig, viser å være en lovende teknikk.

Mens en overlegen teknologi, som tilbyrbetydelige forbedringer på operativ tid, er robot bistand ikke perfekt. En begrensende faktor som må vurderes før i ens praksis er den første prisen for produktet oppkjøpet. Avhengig av individuelle saksnummer dette kan lett bli rettferdiggjort med forbedringer i OR ganger alene.

Et annet viktig skritt som ikke må tas lett er den kritiske natur riktig registrering før plassering av den opprinnelige dybden og alle etterfølgende dybder. Hvis en intraoperativ bekymring om nøyaktigheten oppstår, må operasjonen stanses inntil nøyaktig registrering kan bekreftes. Den nåværende teknikk for SEEG innsetting ikke bare fortrenger tidligere metoder, men åpner opp en nevrokirurg er armamentarium til andre utilizations. Laser ablasjon for behandling av epilepsi er et voksende felt, som allerede har vist seg å være mottakelig for kombinasjon med robot SEEG. 12

En annen teknologi som vi har begynt åbenytter med robot SEEG er implantasjon av Responsive Neuro-stimulering System (RNS) Evnen SEEG å demonstrere 3-d funksjonell anatomi samtidig som presis og nøyaktig plassering av elektroder er av klar fordel når implantere RNS.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ikke noe å avsløre.

Acknowledgements

Forfatterne har ingen bekreftelser.

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