CEST-pohjaiset biomarkkerit epileptogeenisen vyöhykkeen rajaamiseksi (CEST-BEST)

Epilepsia on yleinen neurologinen häiriö, jonka esiintyvyys on 1 %. Vaikka monia lääkkeitä kouristusten ehkäisyyn on saatavilla, noin 30 % potilaista on lääkehoidoille vastustuskykyisiä. Epilepsialeikkaus on tehokas hoitomuoto joillekin näistä potilaista. Se sisältää aivoalueen poistamisen, joka on vastuussa kouristusten synnystä, ja jota kutsutaan epileptogeeniseksi vyöhykkeeksi (EZ).

Ennen leikkausta suoritetaan arviointi epileptisen vyöhykkeen (kouristusten alkamisvyöhykkeen [SOZ]) paikantamiseksi ja rajaamiseksi sekä varmistamaan, että tämä vyöhyke on ainutlaatuinen ja leikkaukseen sopiva – eli että mahdolliset hyödyt ylittävät sen poistamisesta aiheutuvien toiminnallisten vajavaisuuksien riskit. Itse leesio tunnistetaan ja karakterisoidaan leikkauksen jälkeisen histologisen tutkimuksen avulla ja joissakin tapauksissa MRI-kriteerien perusteella.

Ennen leikkausta suoritetun arvioinnin aikana tapauksissa, joissa MRI:ssä ei näy leesiota tai kun pintapotentiaali-EEG viittaa siihen, että suuri tai useampi epileptinen verkosto saattaa olla mukana, stereo-elektroenkefalografia (SEEG) on ensisijainen menetelmä resektioalueen rajaamiseksi. SEEG:llä on kuitenkin rajoituksia: se on invasiivinen ja tallentaa rajallisesta aivomäärästä.

Huolimatta neurokuvantamistekniikoiden edistymisestä, epileptogeenisen vyöhykkeen paikannus ja toiminnallisten aivomuutosten kartoitus tarvitsevat edelleen parannusta sen yli, mitä morfologiset MRI-poikkeavuudet voivat paljastaa.

Koska epileptista kudosta luonnehtivat lisääntynyt hermosolujen virityskyky ja aineenvaihdunnan poikkeavuudet, tekniikat, jotka mahdollistavat näiden muutosten tarkan arvioinnin, voivat syventää ymmärrystämme sairaudesta ja tarjota uusia työkaluja epilepsialeikkauksiin. Vaihtoehtoinen MRI-lähestymistapa, joka perustuu aineenvaihduntatuotteiden kvantifiointiin käyttäen kemiallista vaihtosaturaatiosiirtoa (CEST), on ehdotettu auttamaan epileptogeenisen vyöhykkeen paikantamisessa alustavissa tutkimuksissa. Kuitenkin ultrakorkeakenttäisen MRI:n rajoitettu saatavuus, epileptogeenisen vyöhykkeen alhainen paikannustarkkuus ja systemaattisen validoinnin puute potilailla ovat viivästyttäneet sen kliinistä käyttöä.

Tämän tutkimuksen tavoitteena on tutkia potilasryhmää, jolla on ohimolohkoepilepsia ja jotka ovat leikkauskandidaatteja, käyttäen CEST-MRI:ta. Kvantifioimme glutamaatin ja glukoosin pitoisuuksia käyttäen glu-CEST:ä ja gluco-CEST:ä vastaavasti ja korreloimme tulokset epileptogeenisen vyöhykkeen paikannukseen, joka määritetään ennen leikkausta suoritetun arvioinnin perusteella, ja jos soveltuu, SEEG:n ja leikkauksen jälkeisten tulosten perusteella.