Localizzazione di reti epilettiche mediante risonanza magnetica e iEEG

Nonostante i recenti progressi nel neuroimaging, circa i 2/3 dei pazienti con epilessia intrattabile sottoposti a valutazione chirurgica continuano a richiedere l'EEG intracranico (IEEG), probabilmente il test diagnostico più invasivo in medicina. I medici attualmente non dispongono di metodi per mappare quantitativamente misure di imaging non invasive di struttura e funzione su IEEG. In particolare, vi è la necessità fondamentale di convalidare i biomarcatori basati su rete di neuroimaging non invasivo dell'intero cervello per guidare il posizionamento preciso degli elettrodi e tradurre il neuroimaging di rete non invasivo per cambiare i paradigmi dell'assistenza clinica. L'obiettivo a lungo termine di questo studio è prevedere la dinamica funzionale IEEG e gli esiti chirurgici utilizzando misure di struttura e funzione basate sulla risonanza magnetica non invasiva. L'obiettivo generale dei ricercatori, che è il prossimo passo verso il raggiungimento dell'obiettivo a lungo termine dello studio, è sviluppare strumenti di imaging non invasivi open source che mappano le reti epilettiche integrando i dati MRI e IEEG. L'ipotesi centrale è che le misure non invasive di struttura e funzione si riferiscano e possano prevedere le complesse dinamiche funzionali catturate su IEEG. L'ipotesi centrale sarà testata in pazienti sottoposti a IEEG mirato alla rete del lobo temporale perseguendo tre obiettivi specifici: 1) Mappare il connettoma strutturale specifico del paziente all'insorgenza e alla propagazione delle crisi IEEG, 2) Correlare l'insorgenza e la propagazione delle crisi su IEEG con misure di rete derivato dalla risonanza magnetica funzionale dello stato di riposo (rsfMRI) e 3) integrare il connettoma strutturale (obiettivo 1) e funzionale (obiettivo 2) con dati clinici qualitativi standard per prevedere le dinamiche della rete IEEG e gli esiti chirurgici. Nell'ambito del primo obiettivo, i pazienti saranno sottoposti a imaging del tensore di diffusione (DTI) prima dell'IEEG stereotassico, un metodo IEEG che campiona intrinsecamente le reti a lungo raggio. La rete IEEG funzionale sarà mappata a DTI definendo così come le crisi sono vincolate dal connettoma strutturale sottostante mentre si propagano. Nell'ambito del secondo obiettivo i pazienti con epilessia del lobo temporale saranno sottoposti a rsfMRI su 7T MRI prima dell'IEEG stereotassico. Le misure di rete funzionale da rsfMRI e IEEG saranno coregistrate e rsfMRI sarà utilizzata per prevedere le reti EEG funzionali ictal e interictal. Nel terzo obiettivo verranno creati due modelli che prevedono la dinamica della rete IEEG e gli esiti chirurgici dell'epilessia sulla base dei metodi sviluppati negli obiettivi 1 e 2. Questa ricerca è innovativa perché rappresenta un allontanamento sostanziale dallo status quo collegando direttamente l'imaging multimodale non invasivo con misure delle dinamiche di rete funzionale in IEEG. Questa ricerca è significativa anche perché si prevede che il completamento con successo di questi obiettivi produrrà strategie personalizzate per il targeting IEEG basate su neuroimaging non invasivo.