Stereo-Electro-Encephalo-Graphy (SEEG) Med Robotic bistånd i presurgical utvärdering av medicinsk refraktär epilepsi: En teknisk anmärkning

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 är en metod och teknik som används för noggrann, invasiv registrering av krampaktivitet via tredimensionella inspelningar. I epilepsipatienter som bedöms lämpliga kandidater för invasiva inspelningar, är beslutet att övervaka mellan de subdural gallren kontra SEEG. Invasiv neuromonitorering för epilepsi bedrivs hos patienter med komplexa, medicinskt refraktär epilepsi. Målet med invasiv övervakning är att erbjuda resektiv kirurgi med hopp om att låta anfallsfrihet. Seeg fördelar inkluderar tillgång till djupa kortikala strukturer, en förmåga att lokalisera epileptiska zonen (EZ) när subdural galler har misslyckats med att göra så, och hos patienter med icke-lesionell extra tids epilepsi. I detta manuskript, presenterar vi en kortfattad historisk översikt över SEEG och rapportera om vår erfarenhet med ramlösa stereotaxi i robot. Ett viktigt steg i SEEG införande planerar elektrod banor. I syfte att så effektivt spela inictal aktivitet via Seeg banor bör planeras baserat på en hypotes om var kramper härstammar den förmodade epileptogen zonen (EZ). EZ hypotes bygger på en standardiserad preoperativ upparbetning inklusive video-EEG-övervakning, MRI (magnetisk resonanstomografi), PET (positronemissionstomografi), ictal SPECT (single-photon emission computed tomography), och neuropsykologiska bedömning. Med hjälp av en misstänkt EZ kan Seeg elektroder placeras minimalt invasivt ännu upprätthålla noggrannhet och precision. Kliniska resultat visade förmågan att lokalisera EZ i 78% av svårt att lokalisera patienter med epilepsi. 1

Protocol

Etisk uttalande: Vår protokoll följer de riktlinjer som fastställts av vår institutionella mänskliga forskningsetisk kommitté.

1. Namnet medicinskt eldfasta epilepsipatienter

  1. Före invasiv övervakning, utvärdera allpatientswith icke-invasiva tekniker, såsom video-EEG-övervakning, MRI, PET, ictalSPECT, och neuropsykologiska studier som beskrivs i en Efter diskussioner i multidisciplinära mötet beslut om att inte fullfölja invasiv övervakning med SEEG måste vara görs. 1,6,7,11,14
  2. Bilda en hypotes om var EZ. Utveckla en preimplantatorisk hypotesen om den förmodade EZincorporating den ictal debut zonen och regioner tidigt (dvs snabb) spridning av epileptiska (ictal) aktivitet före intervention.
    OBS: Detta steg kan göras i samband med den tvärvetenskapliga möte när beslutet fattas att fortsätta invasiv montitoring.
    NOTERA: SEEG vs subdural nät-Baserat på EZ hypotes, välja mellan SEEG och subdural övervakning rutnät. Kriterier för att tänka på kan omfatta 1) möjlig djupt sittande EZ; 2) tidigare misslyckade övervakning subdural nät; 3) indikationer för bilateral övervakning; När misstänks 4) utan lesioner extra tids epilepsi. Det bör också noteras att ytterligare fördel med SEEG över subdural galler innefattar SEEG förmåga att spela in och stimulera kritiska subkortikala områden när ett talande region är en hypotes att vara nära EZ.
  3. Utveckla en individuellt anpassad implantation strategi baserad på hypotes EZ (Figur 1). 1,7,8
    OBS: Adekvat implantation strategi måste utvärdera 1) en anatomisk skada (i förekommande fall); 2) struktur (s) mest benägna att delta inictal debut; och / eller 3) möjlig väg (s) i beslag utbredning inom ett fungerande nätverk. I tillägg till anatomiska överväganden skall logistiska överväganden också beaktas. Fördenna anledning ortogonala banor är i allmänna förmåns för att underlätta implantation och, senare, tolkning av elektrodpositioner.
  4. Efter att ha utvecklat en implantation strategi baserad på hypotetiska EZ, skapa en plan med hjälp av robot hjälp. Först skapar du en ny möter, genom att välja "ny patient", klicka sedan på "skapa bana", välj sedan lämplig "inkörsport" och "slutpunkt" som motsvarar den önskade banan.
    OBS: Beroende på preimplantatorisk hypotes är antalet elektroder typiskt mellan åtta och tolv. De banor och platser av intresse är vanligtvis planeras med kontrasterade MR eller rotations angiografi. Dessa bilder som visar inte bara hjärnsubstans men cerebrala kärl möjliggör bana planer i avaskulära korridorer för att undvika kärlskada och blödning.

2. Operative Procedure

  1. Dagen innan surgery, erhålla en kontrast, volyme T1-viktade MRI-sekvens som beskrivs i av Kuzniecky et al. 14
    OBS: Den här bilden ska användas för registrering hos robot stöd och måste ha 1 mm skivor. Sedan överföra bilderna till stereotaktisk neuronavigeringsprogram, där banor planeras baserat på tidigare diskuterats implantation strategier som beskrivs av Kuzniecky et al. 14
  2. En gång i operationssalen, placera patienten på operationsbordet i ryggläge. Då få narkos med endotrakeal intubation enligt narkosläkare "protokoll.
    OBS: Det är viktigt att de är under allmän intravenös anestesi och fullständig farmakologisk förlamning. raka sedan patientens huvud, prep huden med ett antibiotikum kirurgisk applikation och sedan placera patientens huvud i ett huvud neurokirurgisk huvudhållare. Allmän anestesi skiljer sig från patient till patient.
  3. efter att ha avslutatpositioner fästa robotsystemet till ramen och fullständig registrering. På robot hjälp enheten välja "registrera" och följ anvisningarna för att slutföra registreringsprocessen. Fullständig registrering med hjälp av ytan landmärke registrering baserat på ansiktsdrag eller implanterade referensmarkörer.
  4. Insertion (Figur 2)
    1. Använd en 2,5 mm borr för att borra skallen vägledning stöd från robotstereotaktiskt system. Sätt i monopolära koagulator sonden att öppna dura mater. Skruva implantation bulten i skallen, också styrs av robotstereotaktiskt system.
    2. Beräkna det slutliga djupet avståndet för elektrod (D3) med följande mått: [(Target-Dura Avstånd) + (D1 - D2) = D3]. Mät mål-dura avstånd med hjälp av navigationssystemet.
      OBS: D1 mäts som längden av styrsystemet till duran, är D2 mäts som längden av styrsystemet till änden av bulten. D1 - D2 skillnaden är längden av bulten. Summan av längden av bulten och målet-dura avstånd är längden på elektroddjupet.
    3. Skapa den första banan genom att sätta in en stylette sond, styrs av den implanterade bult. Sedan in elektroden och fäst den i bulten. Detta förhindrar ytterligare förflyttning och cerebrospinalvätska (CSF) läckor.
    4. Efter att ha placerat och ansluta alla elektroder, placera jodlösning indränkt gasbinda runt bulthuvuden. Och sedan svepa huvudet.

3. Övervakning / Inspelning

  1. Innan du avslutar fallet, anslut elektroderna till EEG inspelningsapparat för att säkerställa korrekt funktion. Det sista steget i eller intraoperativ avbildning (Figur 3). Utför Intraoperativ x-strålar eller röntgenavbildning i sidled och främre-bakre skallen.
    OBS: få dessa att säkerställa lämpliga banor av elektroderna. Dessa bilder är inte obtained för att säkerställa stereotaktisk placering, snarare de säkerställa en allmän rätt bana och placering av elektroderna.
  2. Efter operation, överföra patienter till epilepsi övervakningsenheten Övervaka patienten för krampanfall både kliniskt och electrographically via SEEG elektrod inspelningen.
    OBS: längd vistelse varierar beroende på antalet, kvalitet och ictal och Interiktal mönster inspelningar. Även övervakade patienter kan ha mindre smärta, behandla detta med paracetamol. Typiskt är längden på vistelsen 7 dagar (intervall 3 - 28 dagar).
  3. Före borttagning av elektroder, diskutera om patienten i en tvärvetenskaplig konferens för att se inspelningar och hypotes.
  4. Efter inspelningen tillräckligt ictal data (steg 3,2) och patienten har diskuterats i konferensen startar patienternas tidigare antiepileptiska läkemedel i väntan ELLER för borttagning av elektroder.

4. Gå tillbaka till OR för borttagning

  1. After inspelning tillräckliga ictal data tillbaka patienten till operationssalen för avlägsnande av Seeg elektroderna. Utför detta under sedering, typiskt 2 mg midazolam IV är tillräcklig.
  2. Efter anestesi få tillräcklig sedering (typiskt med midazolam [skjuta dosering till narkosläkare]), ta bort patientens huvud wrap och skär elektrodtrådarna. Övervaka Patientens sedering kliniskt av de rapporterade smärta nivåer med elektrod bort eller sutur insättning. Då prep återstående bult och svans av elektroden med hjälp av joderade gel.
  3. Individuellt, ta bort varje bult lock genom att vrida det, följt av elektroden och slutligen ta bort skruven. Avlägsna elektroderna genom att försiktigt dra dem ut längs axeln av deras införande. Ta sedan bort bulten genom att vrida den ut, vanligtvis göra detta med hjälp av fingrarna.
  4. Innan vi går vidare till nästa elektroden, stänga defekten kvar av bulten med ett stygn av nylon sutur. Upprepa dessa steg för varje elektrod. efter remOving alla elektroderna, täcker stygn områden med antibiotisk salva och en lös huvudet wrap.
  5. Efter avlägsnande, få ytterligare avbildning antingen CT eller A / P och sidoröntgenstrålar för att säkerställa att ingen kvarvarande hårdvara.
    OBS: Möjlig resektion-Om en kirurgisk resektion ansågs vara till nytta för patientens epilepsi sedan planera för en kraniotomi och resektion ungefär 6 veckor efter borttagning. Denna fördröjning beror på infektions oro drift under samma sjukhus som övervakningsperioden.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Nya resultat visar att i en rad serie av 78 patienter som genomgick SEEG insättning via robot hjälp fick en lyckad lokalisering av EZ i 76,2% av patienterna. 1 Samma studie visade de patienter som fortsatte med att ha kirurgisk resektion av EZ hade grad 1 Engel anfallsfrihet i 67,8% av patienterna (Figur 4). Sjukdomsfrekvensen är 2,5%. Permanent sjuklighet märktes är en patient (1,2%). Per elektrod, visade det sig att ha en sårinfektion och intrakraniell hematom hastighet på 0,08%, vardera.

Figur 1
Figur 1. Exempel på Patterns of Seeg implantationer. Alla Insättningar är Individuell anpassas utifrån patientens Föreslagen hypotes. I dessa exempel visar vi (från topp till botten, från vänster till höger) temporal, temporal-skallbenet, temporal-parietal-occipital, fronto-temporal, fronto-parietal-öar, perisylvian och frontal och bitemporal insättningsplaner. Svarta prickar representerar ingångspunkter av Seeg elektroder, implanterade i ortogonal mode. Svarta linjer representerar elektrod banor. Omtryckt med tillåtelse, Cleveland Clinic Center for Medical, konst och fotografier. Copyright 2011 -. 2013. All rights reserved Klicka här för att se en större version av denna siffra.

figur 2
Figur 2. Metod för Djup elektrod implantation. 1) skallen borras med en 2,5-mm borr, styrs av stereotaktiskt system. 2) monopolär koagulator sonden in och dura öppnas. 3) implantation bult skruvas i skallen, också g . uided av stereotaktiskt system 4) Den slutliga djup avstånd för elektroden (D3) beräknas och mäts: [(Target-Dura Avstånd + D1) - D2 = D3]. Initialt bana skapas av en stylette sond, styrs av den implanterade bulten. 5) slutläge av djupet elektroden och dess fixering i bulten, vilket förhindrar förskjutningar och CSF-läckor. Omtryckt med tillåtelse, Cleveland Clinic Center for Medical, konst och fotografier. Copyright 2011-2013. All rights reserved. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figur 3
Figur 3. Intraoperativa Operative AP skalle röntgen. Erhållen att bekräfta placeringen av elektroder motsvarar förplanerade banor.tp_upload / 53206 / 53206fig3large.jpg "target =" _ blank "> Klicka här för att se en större version av denna siffra.

figur 4
. Figur 4. Resultat av patienter som genomgår SEEG Övervakning Sjuttio sex patienter kunde ha sin EZ lokaliserade; dessutom av de patienter som genomgår resektion efter SEEG 67% upplevde Engel Grade 1 anfallsfrihet. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Här presenteras tekniken SEEG insättning utnyttjar robotstereotaktisk hjälp. Medan SEEG beskrevs ursprungligen med hjälp av andra metoder för ram baserade Stereotaxis, erbjuder robot-assisted SEEG inte bara liknande säkerhet men överlägsen noggrannhet och effektivitet. Den litteraturrapporter framgång på lokalisera EZ i över 76% av fallen, vilket är ömka med andra tidigare studier med hjälp av alternativa tekniker. 6,13,.

Som med alla invasiva intrakraniell förfarande är SEEG inte utan risk. Lyckligtvis har Seeg inser rapporterat en mycket låg risk för komplikationer. 15 Mest anmärkningsvärt, intrakraniell blödning var den allvarligaste komplikationen 10,11. Dessa resultat är förenliga med den nuvarande SEEG litteraturen. Med hjälp av robot stöd för SEEG är inte bara säkra, men också effektivt och korrekt, vilket visar sig vara en lovande teknik.

Medan en överlägsen teknik, som gerbetydande förbättringar på operativ tid, är robot bistånd inte perfekt. En begränsande faktor som måste beaktas innan genomförandet i en praxis är den initiala kostnaden för produktförvärv. Beroende på individuella ärendenummer detta lätt skulle kunna motiveras med förbättringar eller Times ensam.

En annan avgörande steg som inte får tas lätt är den kritiska naturen av riktig registrering före placering av den ursprungliga djupet och alla efterföljande djup. Om en intraoperativ oro noggrannhet uppstår måste operationen stoppas tills noggrann registrering kan bekräftas. Den nuvarande tekniken för SEEG insättning inte bara supplants tidigare metoder, men öppnar upp en neurokirurg s arsenal till andra användningar. Laserablation för behandling av epilepsi är en spirande område, som redan har visat sig vara mottagliga för kombination med robot SEEG. 12

En annan teknik som vi har börjatutnyttja med robot SEEG är implantation av Responsive Neuro-stimuleringssystemet (RNS) förmåga SEEG att demonstrera 3-d funktionell anatomi samtidigt som exakt och korrekt placering av elektroderna är en klar fördel när implanterar RNS.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Författarna har ingenting att lämna ut.

Acknowledgements

Författarna har inga bekräftelser.

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