Stereo-Electro-Encephalo-Graphy (SEEG) Met Robotic Bijstand bij de prechirurgische Evaluatie van Medische refractaire epilepsie: A Technische noot

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 is een werkwijze en techniek die wordt gebruikt voor nauwkeurige, invasieve registratie van aanvalsactiviteit via driedimensionale opnamen. Bij epilepsie patiënten die geacht wordt een passende kandidaten voor invasieve opnames, is de beslissing om te controleren gemaakt tussen de subdural roosters versus SEEG. Invasieve neuromonitoring voor epilepsie wordt nagestreefd bij patiënten met complexe, medisch refractaire epilepsie. Het doel van invasieve monitoring is om resectieve operatie bieden met de hoop van het toestaan ​​van inbeslagneming vrijheid. SEEG De voordelen zijn inclusief toegang tot diepe corticale structuren, het vermogen om de epileptogene zone (EZ) bij subdural grids er niet in geslaagd om dit te doen, en bij patiënten met niet-letselvrij extra-temporale epilepsie te lokaliseren. In dit manuscript, presenteren we een beknopt historisch overzicht van de SEEG en te rapporteren over onze ervaring met frameless stereotactische onder robot. Een dwingende stap van SEEG inbrengen is van plan de elektrode trajecten. Met het oog op het meest effectief op te nemenictal activiteit via SEEG trajecten moeten worden gepland op basis van een hypothese waar de epileptische activiteit afkomstig is, de vermoedelijke epileptogene zone (EZ). De EZ-hypothese is gebaseerd op een gestandaardiseerde preoperatieve opwerking waaronder video-EEG monitoring, MRI (magnetic resonance imaging), PET (positron emissie tomografie), ictal SPECT (SPECT-scan) en neuropsychologisch onderzoek. Met behulp van een vermoeden van EZ, kan SEEG elektroden worden geplaatst minimaal nog invasief te behouden nauwkeurigheid en precisie. Klinische resultaten toonden het vermogen om de EZ lokaliseren 78% van moeilijk epileptische patiënten lokaliseren. 1

Protocol

Ethische verklaring: Ons protocol volgt het bij onze institutionele menselijk onderzoek ethische commissie richtlijnen.

1. Identificatie van medisch refractaire epilepsie Patiënten

  1. Voorafgaand aan invasieve monitoring, evaluatie allpatientswith niet-invasieve technieken, zoals video-EEG monitoring, MRI, PET, ictalSPECT, en neuropsychologische studies zoals beschreven in 1 Na bespreking in multi-disciplinaire vergadering de beslissing om al dan niet invasieve monitoring met SEEG streven moet zijn gemaakt. 1,6,7,11,14
  2. Vorm een ​​hypothese over de locatie van de EZ. Ontwikkelen van een pre-implantatie hypothese van de veronderstelde EZincorporating de ictal onset zone en regio's van de vroege (dwz een snelle) spreiding van epileptische (ictal) activiteit voorafgaand aan de interventie.
    OPMERKING: Deze stap kan worden uitgevoerd in combinatie met de multi-disciplinaire bijeenkomst wanneer de beslissing wordt genomen om invasieve Het monitoren na te streven.
    NOTITIE: SEEG vs subdural grids-Op basis van de EZ-hypothese, kiezen tussen SEEG en subdural netwerkbewaking. Criteria om te overwegen kunnen zijn 1) mogelijk diepgewortelde EZ; 2) vorige mislukte subdural grids monitoring; 3) indicaties voor bilaterale monitoring; 4) Als letselvrije extra-temporale epilepsie wordt vermoed. Ook moet worden opgemerkt dat bijkomend voordeel SEEG dan subduraal netten omvat vermogen SEEG's op te nemen en te stimuleren kritische subcorticale gebieden wanneer een sprekend gebied wordt verondersteld om dichtbij de EZ.
  3. Het ontwikkelen van een op maat implantatie strategie op basis van veronderstelde EZ (figuur 1). 1,7,8
    LET OP: Adequate implantatie strategie moet evalueren 1) een anatomische laesie (indien aanwezig); 2) structuur (s) het meest waarschijnlijk inictal onset deelnemen; en / of 3) mogelijke route (s) van de inbeslagneming voortplanting binnen een functioneel netwerk. Naast anatomische overwegingen moet logistieke overwegingen worden overwogen. VoorDaarom orthogonale trajecten in het algemeen preferentieel om implantatie te vergemakkelijken en, later, de interpretatie van de elektrode posities.
  4. Na het ontwikkelen van een implantatie strategie op basis van de veronderstelde EZ, maak een plan met behulp van de robot hulp. Maak eerst een nieuwe ontmoeting, door te kiezen voor "nieuwe patiënt", klik dan op "create traject", selecteer vervolgens de juiste "entry point" en "eindpunt", die passen binnen het gewenste traject.
    Opmerking: Afhankelijk van de pre-implantatie hypothese, het aantal elektroden is typisch tussen acht en twaalf. De trajecten en de punten die van belang zijn meestal gepland met behulp van contrast MRI of rotatie-angiografie. Deze beelden die niet alleen de hersenen materie maar de hersenvaten tonen zorgen voor traject plannen avasculaire gangen van vasculaire letsel en bloedingen te voorkomen.

2. Operatieve Procedure

  1. De dag voor surgery, het verkrijgen van een contrast, volumetrische T1-gewogen MRI sequentie zoals beschreven door Kuzniecky et al. 14
    LET OP: Deze afbeelding is te worden gebruikt voor registratie bij robotica bijstand en moet 1 mm plakjes hebben. Vervolgens transfer van de beelden naar de stereotactische neuro-navigatiesoftware, waar de trajecten zijn gepland op basis van eerder besproken implantatie strategieën zoals beschreven door Kuzniecky et al. 14
  2. Eenmaal in de operatiekamer, plaatst u de patiënt op de chirurgische tafel in de rugligging. krijgen dan de algemene anesthesie met intubatie volgens het protocol anesthesiologen '.
    LET OP: Het is absoluut noodzakelijk dat ze onder algehele verdoving en intraveneuze volledige farmacologische verlamming. scheren dan de patiënten hoofd, prep de huid met een antibioticum chirurgische toepassing en plaats dan het hoofd van de patiënt in een hoofd neurochirurgische hoofd houder. Algemene anesthesie verschilt van patiënt tot patiënt.
  3. na het voltooiende ligging bevestig de robotsysteem aan het frame en volledige registratie. Op de robot hulp apparaat te selecteren "inschrijven" en volg de aanwijzingen om het registratieproces te voltooien. Volledige registratie met behulp van oppervlakte oriëntatiepunt registratie op basis van gelaatstrekken of geïmplanteerde ijkpuntmarkers.
  4. Insertie (figuur 2)
    1. Gebruik een 2,5-mm boor op de schedel met begeleiding hulp boren van de robot stereotactische systeem. Steek de monopolaire coagulator sonde naar de dura mater te openen. Schroef de implantatie bout in de schedel, ook geleid door de robot stereotactische systeem.
    2. Bereken de uiteindelijke diepte afstand voor de elektrode (D3) met behulp van de volgende metingen: [(Target-Dura Distance) + (D1 - D2) = D3]. Meet de target-dura afstand met behulp van het navigatiesysteem.
      OPMERKING: D1 wordt gemeten als de lengte van het geleidingssysteem de dura wordt D2 gemeten als de lengte van het geleidingssysteem aan het einde van de bout. De D1 - D2 verschil is de lengte van de bout. De som van de lengte van de bout en de doel-dura afstand de lengte van de elektrode diepte.
    3. Maak de eerste traject door het invoegen van een stilet sonde, geleid door de geïmplanteerde bout. Steek vervolgens de elektrode en zet deze in de bout. Dit voorkomt verdere verplaatsing en cerebrospinale vloeistof (CSF) lekkages.
    4. Na het plaatsen en aansluiten van alle elektroden, plaatst jodium oplossing gedrenkt gaas rond de bout caps. En dan wikkel het hoofd.

3. Toezicht / Recording

  1. Voor het einde van het geval is, sluit u de elektroden op de EEG-registratie machine om de goede werking te garanderen. De laatste stap in de OR intraoperatieve beeldvorming (figuur 3). Voer Intraoperative röntgenfoto's of fluoroscopische beeldvorming in de laterale en anterior-posterior schedel.
    Opmerking: Vraag deze passende trajecten van de elektroden te garanderen. Deze beelden zijn niet obtained stereotactische plaatsing te waarborgen, in plaats zij zorgen voor de algemene juiste traject en plaatsing van de elektroden.
  2. Na de operatie, de overdracht van de patiënten naar de epilepsie controle-eenheid Bewaken van de patiënt voor epileptische activiteit zowel klinisch als electrografisch via de SEEG elektrode opname.
    LET OP: Lengte van het verblijf varieert, afhankelijk van het aantal, de kwaliteit en ictal en interictale patronen van de opnames. Terwijl bewaakte patiënten lichte pijn kunnen hebben, de behandeling van deze met paracetamol. Typisch, de verblijfsduur is 7 dagen (spreiding 3-28 dagen).
  3. Vóór het verwijderen van de elektroden, te bespreken met betrekking tot de patiënt in een multidisciplinaire conferentie opnames en hypothese te herzien.
  4. Na het opnemen van voldoende ictal data (stap 3.2) en de patiënt is in de conferentie besproken, voorafgaand anti-epileptische medicatie van de patiënt opnieuw op tijdens het wachten of voor het verwijderen van de elektroden.

4. Ga terug naar OR voor het verwijderen

  1. After opname voldoende ictal data, de terugkeer van de patiënt naar de operatiekamer voor het verwijderen van de SEEG elektroden. Voer deze onder bewuste sedatie; gewoonlijk 2 mg midazolam IV volstaat.
  2. Na verdoving voldoende sedatie krijgen (meestal met midazolam [uitstellen doseren tot anesthesist]), verwijder de patiënten hoofd wrap en snijd de elektrode draden. Monitor sedatie patiënt klinisch door de gerapporteerde pijn niveaus met elektrode verwijdering of hechtingen inbrengen. Dan prep de resterende bout en de staart van de elektrode met behulp van gejodeerd gel.
  3. Individueel, verwijder elke bout cap door te draaien het af, gevolgd door de elektrode en tot slot verwijder de bout. Verwijder de elektroden door ze voorzichtig te trekken langs de as van hun insertie. Verwijder vervolgens de bout door te draaien het uit, dit meestal doen met behulp van de vingers.
  4. Voordat we naar de volgende elektrode sluit het defect achtergelaten door de moer met een steek van nylon hechtdraad. Herhaal deze stappen voor elke elektrode. na de removing alle elektroden, bedek de steek gebieden met een antibiotische zalf en een losse kop wrap.
  5. Na verwijdering verkrijgen verdere beeldvorming hetzij CT of A / P en laterale röntgenstralen geen resterende hardware garanderen.
    OPMERKING: Mogelijk resectie-Indien een chirurgische resectie werd verondersteld voordeel voor epilepsie de patiënt om daar vervolgens een craniotomie en resectie ongeveer 6 weken na verwijdering. Deze vertraging is te wijten aan besmettelijke bezorgdheid van de operationele tijdens dezelfde ziekenhuisopname als de periode van monitoring.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Recente resultaten geven aan dat in een aaneengesloten reeks van 78 patiënten die SEEG insertie ondergingen via robotica bijstand had succes lokalisatie van de EZ in 76,2% van de patiënten. 1 Dezelfde studie toonde de patiënten die later chirurgische resectie van EZ hadden graad 1 hebben Engel aanvalsvrijheid in 67,8% van de patiënten (Figuur 4). Morbiditeit is 2,5%. Blijvende morbiditeit werd opgemerkt is 1 patiënt (1,2%). Per elektrode werd aangetoond een wondinfectie en intracraniaal hematoom tarief van 0,08%, elk.

Figuur 1
Figuur 1. Voorbeelden van Patterns of SEEG implantaties. Alle Inserties zijn Individuele aangepast op basis van Voorgestelde Hypothese van de patiënt. In deze voorbeelden laten we zien (van boven naar beneden, van links naar rechts) temporele, temporale-occipitale, temporale-parietal-occipitale, fronto-temporale, fronto-pariëtale-insulaire, perisylvian en frontale en bitemporale inbrengen plannen. Zwarte stippen vertegenwoordigen toegangspunten van SEEG elektroden geïmplanteerd in orthogonale mode. Zwarte lijnen vertegenwoordigen elektrode trajecten. Overgenomen met toestemming, Cleveland Clinic Center for Medical kunst en fotografie. Copyright 2011 -. 2013. Alle rechten voorbehouden Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 2
Figuur 2. Wijze van Depth Electrode Implantatie. 1) De schedel wordt geboord met een 2,5-mm boor, geleid door het stereotactische systeem. 2) De monopolaire coagulator sonde wordt geplaatst en de dura wordt geopend. 3) De implantatie bout is geschroefd in de schedel, ook g . uided door het stereotactische systeem 4) De uiteindelijke diepte afstand voor de elektrode (D3) wordt berekend en gemeten: [(Target-Dura Afstand + D1) - D2 = D3]. In eerste instantie wordt de baan gemaakt door een stilet sonde, geleid door de geïmplanteerde bout. 5) Definitieve positie van de diepte-elektrode, en de fixatie in de bout, het voorkomen van verplaatsingen en CSF lekken. Overgenomen met toestemming, Cleveland Clinic Center for Medical kunst en fotografie. Copyright 2011-2013. Alle rechten voorbehouden. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

figuur 3
Figuur 3. Intraoperative Operative AP Skull X-ray. Verkregen om de plaatsing van de elektroden te bevestigen komt overeen met de vooraf geplande trajecten.tp_upload / 53206 / 53206fig3large.jpg "target =" _ blank "> Klik hier om een ​​grotere versie van deze figuur te bekijken.

figuur 4
. Figuur 4. Uitkomsten van patiënten die SEEG Monitoring Zeventig zes patiënten in staat waren om hun EZ gelokaliseerd; bovendien van deze patiënten resectie ondergaan na SEEG 67% ervaren Engel Grade 1 inbeslagneming vrijheid. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Hier wordt voorgesteld de techniek van SEEG inbrengen met behulp van stereotactische robot hulp. Terwijl SEEG werd oorspronkelijk beschreven aan de hand van andere methoden van het beeld op basis Stereotaxis, robot-ondersteunde SEEG biedt niet alleen de veiligheid vergelijkbaar was, maar een superieure nauwkeurigheid en efficiëntie. De de literatuur succes bij lokaliseren van de EZ in meer dan 76% van de gevallen die medelijden met andere eerdere studies met behulp van alternatieve technieken. 6,13,.

Zoals bij elke invasieve intracraniële procedure SEEG is niet zonder risico. Gelukkig hebben SEEG inserties een zeer laag risico op complicaties gemeld. 15 meest opvallend, intracraniële bloeding was de meest ernstige complicatie 10,11. Deze resultaten zijn compatibel met de huidige SEEG literatuur. Gebruik makend van robotachtige bijstand SEEG is niet alleen veilig, maar ook efficiënt en accuraat, waaruit blijkt een veelbelovende techniek.

Terwijl een superieure technologie, die beschiktaanzienlijke verbeteringen op operatieve tijd, robotachtig hulp is niet perfect. Een beperkende factor die voor de uitvoering in iemands praktijk moet worden beschouwd is de initiële kosten van het product overname. Afhankelijk van de individuele geval aantallen dit kan gemakkelijk worden gerechtvaardigd met verbeteringen in OR tijden alleen.

Een andere cruciale stap die niet licht moet worden gehouden is de kritische aard van goede registratie vóór plaatsing van de oorspronkelijke diepte en alle volgende diepten. Indien een intra-operatieve zorg omtrent de juistheid ontstaat, moet de operatie worden stopgezet totdat accurate registratie kan worden bevestigd. De huidige techniek van SEEG inbrengen niet alleen verdringt voorafgaande methoden, maar opent arsenaal van een neurochirurg aan andere bestedingen. Laserablatie voor de behandeling van epilepsie is een groeiende veld, dat reeds blijkt vatbaar combinatie met robotachtige SEEG is. 12

Een andere techniek die wij zijn begonnengebruiken met robotachtige SEEG is implantatie van Responsive Neuro-Stimulation System (RNS) Het vermogen van SEEG tot en met 3-d functionele anatomie te tonen terwijl nauwkeurige en nauwkeurige plaatsing van de elektroden is van duidelijk voordeel bij het implanteren van RNS.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

De auteurs hebben niets te onthullen.

Acknowledgements

De auteurs hebben geen bevestigingen.

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