Präoperative Kartierung des vorderen Schläfenlappens mit innovativen funktionellen MRT-Techniken bei medikamentenresistenten epileptischen Patienten (CARTA)

Die anteriore temporale Epilepsie ist die häufigste Form der fokalen Epilepsie (mehr als 50 % der fokalen Epilepsien). Die Epilepsie ist medikamentenresistent, wenn die epileptischen Anfälle trotz antiepileptischer Behandlung anhalten (25 % der Fälle). In diesem Fall ist es möglich, dem Patienten eine chirurgische Lösung anzubieten: eine anteriore temporale Lobektomie. Bei dieser Operation wird der gesamte für die Epilepsie verantwortliche Teil des Schläfenlappens (epileptogene Zone), also ein Großteil des Schläfenpols, des Hippocampus und des ventralen vorderen Schläfenlappens (vATL) entfernt. Ziel der Operation ist es, unter Erhalt der Funktionen des Patienten zu einem Verschwinden der Anfälle zu führen. Aus diesem Grund wird systematisch ein präoperatives Assessment durchgeführt, um den epileptischen Herd zu lokalisieren und die Risiken von neurologischen und kognitiven Defiziten vorherzusagen. Das vATL ist von besonderem Interesse, da es sich um eine hochfunktionale Region handelt, die an Namensgebung, semantischer Verarbeitung und Gesichtserkennung beteiligt ist. Eine Resektion dieser Region durch anteriore Lobektomie kann daher diese Funktionen beeinträchtigen und zu kognitiven Defiziten führen (z. B. bis zu 65 % weniger Benennung), die das Leben der Patienten beeinträchtigen können, selbst wenn sie anfallsfrei sind. Eine der größten Herausforderungen der Epilepsiechirurgie ist daher die Vorhersage des postoperativen neuropsychologischen Outcomes. Die Vorhersage des neuropsychologischen Outcomes des postoperativen Patienten basiert weitgehend auf der präoperativen Kartierung funktioneller Regionen durch funktionelles MRT (fMRI) oder durch Elektrostimulation während der intrazerebralen Exploration durch StereoElectroEncephalography (SEEG).

Jedoch haben gegenwärtige Techniken Nachteile. Elektrostimulationen basieren auf einer invasiven Exploration (SEEG), sind zeitaufwändig und manchmal schwer zu interpretieren. Die in der klinischen Routine verwendeten fMRT-Sequenzen ermöglichen es aufgrund von gehörgangsbezogenen Artefakten nicht, die gesamte vATL-Region darzustellen. Dadurch wird das Signal in diesem Bereich stark abgeschwächt, wodurch ein großer Bereich des vATL unsichtbar wird. Dies führt zu einer unzureichenden Visualisierung aktivierter vATL-Regionen bei Aufgaben wie Benennung, semantischer Verarbeitung und Gesichtserkennung. Wichtige funktionelle Bereiche können daher während der Operation entfernt werden und das neuropsychologische Ergebnis des Patienten negativ beeinflussen.

In der CARTA-Studie werden Originalmethoden assoziiert, um das Signal-Rausch-Verhältnis im vATL zu erhöhen. Zum einen wird die Multi-Band-Sequenz, eine innovative fMRI-Sequenz, verwendet. Andererseits wird eine besondere Methode der Präsentation visueller Stimuli verwendet, die als schnelle periodische visuelle Stimulation (FPVS: Fast Periodic Visual Stimulation) bezeichnet wird, während der die Stimuli periodisch präsentiert werden (feste Frequenz). Einzeln verbessern diese Methoden die vATL (Signal Enhancement)-Exploration. Die Forscher gehen davon aus, dass die Kombination der beiden Methoden gegenüber der Standard-SMS-Sequenz (Simultaneous Multi-Slice) eine potenzierende Wirkung haben könnte. Die fMRI-Exploration wird das chirurgische Management des in die Studie eingeschlossenen Patienten nicht beeinflussen, da dies der Beginn der Entwicklung dieser Technik ist, könnte aber längerfristig zur Führung der Operationen von Epilepsiepatienten verwendet werden.

Ziel dieser Studie ist es daher, die vATL mit innovativen Methoden in der fMRT genau abzubilden. Diese Kartierung wird es ermöglichen, die zerebralen Funktionen des vATL zu untersuchen, die an der Benennung, semantischen Verarbeitung und Gesichtserkennung beteiligt sind, und letztendlich die postoperative neuropsychologische Prognose von Epilepsiepatienten verbessern.