CEST-basierte Biomarker zur Abgrenzung der epileptogenen Zone (CEST-BEST)

Epilepsie ist eine häufige neurologische Erkrankung mit einer Inzidenz von 1 %. Obwohl viele Antiepileptika verfügbar sind, sind etwa 30 % der Patienten resistent gegen medikamentöse Behandlungen. Die Epilepsiechirurgie ist eine wirksame Behandlung für einige dieser Patienten. Sie umfasst die Entfernung der Hirnregion, die für die Erzeugung von Anfällen verantwortlich ist, die sogenannte epileptogene Zone (EZ).

Eine präoperative Evaluation wird durchgeführt, um die Region, in der die Anfälle ihren Ursprung haben (die Anfallsursprungszone [SOZ]), zu lokalisieren und abzugrenzen und zu bestätigen, dass diese Zone einzigartig und für eine Operation zugänglich ist – das heißt, dass die potenziellen Vorteile die Risiken von Funktionsdefiziten, die sich aus ihrer Entfernung ergeben, überwiegen. Die Läsion selbst wird durch postoperative histologische Untersuchung identifiziert und charakterisiert und in einigen Fällen auf der Grundlage von MRT-Kriterien.

Während der präoperativen Evaluation wird in Fällen, in denen keine Läsion im MRT sichtbar ist oder wenn das Oberflächen-EEG darauf hindeutet, dass ein großes oder mehrere epileptische Netzwerke beteiligt sein könnten, die Stereo-Elektroenzephalographie (SEEG) als Methode der Wahl zur Abgrenzung des Resektionsbereichs eingesetzt. SEEG hat jedoch Einschränkungen: Sie ist invasiv und zeichnet aus einem begrenzten Hirnvolumen auf.

Trotz Fortschritten in den neuroimaging-Techniken müssen die Lokalisierung der epileptogenen Zone und die Kartierung funktioneller Hirnveränderungen über das hinaus verbessert werden, was morphologische MRT-Anomalien offenbaren können.

Da epileptisches Gewebe durch eine erhöhte neuronale Erregbarkeit und metabolische Abnormalitäten gekennzeichnet ist, könnten Techniken, die eine genaue Bewertung dieser Veränderungen ermöglichen, unser Verständnis der Krankheit vertiefen und neue Werkzeuge für die Epilepsiechirurgie bereitstellen. Ein alternativer MRT-Ansatz basierend auf der Metabolitenquantifizierung unter Verwendung des Chemical Exchange Saturation Transfer (CEST) wurde in vorläufigen Studien vorgeschlagen, um bei der Lokalisierung der epileptogenen Zone zu helfen. Die begrenzte Verfügbarkeit von Ultrahochfeld-MRT, die geringe Lokalisierungsgenauigkeit der epileptogenen Zone und das Fehlen einer systematischen Validierung bei Patienten haben jedoch ihren klinischen Einsatz verzögert.

Diese Studie zielt darauf ab, eine Kohorte von Patienten mit Temporallappenepilepsie, die für eine Operation in Frage kommen, mit CEST-MRT zu untersuchen. Wir werden die Glutamat- und Glukosekonzentrationen jeweils mit Glu-CEST und Gluco-CEST quantifizieren und die Ergebnisse mit der Lokalisierung der epileptogenen Zone korrelieren, die durch die präoperative Evaluation bestimmt wurde, und, wo zutreffend, mit SEEG und postoperativen Ergebnissen.