Gebruik van een tonometer om epileptogene laesies te identificeren tijdens pediatrische epilepsiechirurgie

Achtergrond: Refractaire epilepsie, dat wil zeggen epilepsie die niet meer reageert op medicatie, is een veel voorkomende neurochirurgische indicatie bij kinderen. Focale corticale dysplasie (FCD) is de meest voorkomende oorzaak. Tubereuze sclerose-complex (TSC) is een zeldzame genetische ziekte die epilepsie veroorzaakt bij meer dan 90% van de getroffen patiënten. Deze epilepsie kan ook ongevoelig worden voor medicatie. In dergelijke gevallen van FCD of TSC is een operatie de voorkeursbehandeling. Volledige resectie van hersenweefsel aangetast door FCD of TSC wordt geassocieerd met de hoogste kans op aanvalsvrijheid. Epileptogeen hersenweefsel is echter visueel identiek aan normaal hersenweefsel, wat volledige resectie bemoeilijkt. Moderne onderzoeksmethoden zoals magnetische resonantiebeeldvorming (MRI), elektro-encefalografie (EEG) en positronemissietomografie (PET) zijn van beperkt nut. Het niet bereiken van volledige resectie kan leiden tot herhaling van aanvallen, wat kostbaar is en aanvullende operaties vereist, waardoor het risico op morbiditeit en mortaliteit toeneemt in vergelijking met het bereiken van remissie.

Veranderingen in weefselstijfheid als gevolg van een onderliggende pathologie komen vaak voor in de geneeskunde, vooral bij neurologische aandoeningen. Een belangrijke subjectieve beoordeling tijdens epilepsiechirurgie, vooral bij FCD-gevallen, is dat het aangetaste hersenweefsel stijver aanvoelt. Er is momenteel echter geen manier om de stijfheid te bepalen zonder het aangetaste gebied te resectie.

Hypothese: De stijfheid van het epileptogene hersenweefsel, zoals intraoperatief gemeten met een digitale tonometer (Diaton), zal waarschijnlijk groter zijn dan bij normaal hersenweefsel. Dit zou identificatie van gebieden met hogere stijfheid mogelijk kunnen maken zonder resectie te hoeven ondergaan.

De tonometer is een veelgebruikt en door de FDA goedgekeurd instrument om de intraoculaire druk te meten. Het is een eenvoudig en betrouwbaar hulpmiddel om de stijfheid van hersenweefsel te meten zonder het operatieveld te belemmeren. Het vereist slechts minimaal contact in hersenweefsel.

Deze studie is multicentrisch en omvat het Mattel Children's Hospital van de Universiteit van Californië, Los Angeles (UCLA) in Los Angeles en het Sainte-Justine University Hospital in Montreal. De resultaten van 24 deelnemers aan een voorbereidende studie van het UCLA Mattel Children's Hospital waren bemoedigend, wat leidde tot uitbreiding van de studie naar beide locaties.

Doelstellingen:

Primaire doelstelling: bepalen of intra-operatief gebruik van een tonometer om de stijfheid van hersenweefsel te meten extra precisie zal bieden bij het identificeren van aangetast epileptogeen hersenweefsel, met name bij FCD. Dit zou ook identificatie van resectiemarges mogelijk maken.

Secundaire doelstelling: Onderzoeken of epilepsiechirurgie, geleid door metingen van de stijfheid van het hersenweefsel, uiteindelijk kan leiden tot betere postoperatieve resultaten, vooral met betrekking tot recidieven van aanvallen en neurologische uitval.

Methoden: Deelnemers met refractaire epilepsie en overwogen kandidaten voor een operatie na een multidisciplinair overleg en overleg met een neurochirurg, zullen standaard preoperatieve onderzoeken ondergaan, zoals MRI, EEG en PET, om gebieden van vermoedelijk normale en abnormale hersenen te identificeren. Precieze locaties in zowel veronderstelde normale als abnormale hersenen zullen worden geïdentificeerd voor intra-operatieve hersenstijfheidsmetingen met behulp van de tonometer. Metingen worden uitgevoerd op alle lobben die tijdens de operatie worden blootgesteld.

Tijdens de operatie wordt een craniotomie uitgevoerd en wordt de dura mater gevouwen om de hersenen zo goed mogelijk bloot te stellen. Zodra de hersenen zijn blootgelegd, wordt een gesteriliseerde tonometer gebruikt om de stijfheid van het hersenweefsel te meten op alle vooraf bepaalde locaties van de cortex. Nauwkeurige stereotactische coördinaten voor elke meting zullen worden vastgelegd in neuronavigatiesoftware om vergelijkingen met resultaten van andere tests te vergemakkelijken. De stijfheidsmetingen van het hersenweefsel zullen vervolgens worden vergeleken met de resultaten van bovengenoemde pre-operatieve tests, evenals de resultaten van routinematige intra-operatieve tests, namelijk elektrocorticografie (ECoG) en histopathologische analyse van gereseceerd hersenweefsel (als hersenweefsel uiteindelijk wordt gereseceerd). .

Met deze methode kan worden bepaald of en in hoeverre intraoperatief gebruik van de tonometer epileptogeen hersenweefsel kan identificeren.

Er zijn geen bekende risico's voor de patiënt verbonden aan intra-operatief gebruik van de tonometer. Gegevensverzameling voegt ongeveer 10 minuten toe aan de operatie, die doorgaans ongeveer 7 uur (420 minuten) duurt. Daarom wordt de tijd bij chirurgie en algemene anesthesie slechts met 2% verlengd.

Belangrijk is dat er momenteel geen chirurgische beslissing over resectie van hersenweefsel is gebaseerd op metingen van de stijfheid van hersenweefsel verkregen met de tonometer.

Werving: Deelnemers die lijden aan refractaire epilepsie en die tijdens een multidisciplinair overleg in aanmerking komen voor een chirurgische behandeling, zullen overleggen met een neurochirurg. Tijdens dit consult zal, als de operatie adequaat is en de deelnemer in aanmerking komt, de huidige studie worden uitgelegd en besproken met de deelnemer en zijn/haar ouder(s) of wettelijke voogd(en). Zij ontvangen het toestemmingsformulier. Hun vragen worden beantwoord. Er zal tijd worden gegeven om na te denken over hun deelname aan dit onderzoek. Als ze toestemming geven, wordt toestemming verkregen door ondertekening van het formulier voor geïnformeerde toestemming. Als ze weigeren deel te nemen, wordt de medische en chirurgische behandeling hervat zoals gepland.

Dossiercontrole: Medische dossiers van prospectief geworven patiënten zullen worden beoordeeld met toestemming van de deelnemer. Gegevens die relevant zijn voor de studie omvatten: geslacht, etniciteit, leeftijd bij aanvang van epilepsie, leeftijd bij operatie, aantal anti-epileptica, etiologie, video-EEG-resultaten, MRI-resultaten, PET-resultaten, digitale beelden van de hersenen tijdens de operatie, individuele hersenstijfheid metingen met de tonometer samen met co-opgenomen neuronavigatiebeelden en coördinaten.

Tests: Voor de operatie ondergaat elke deelnemer routinematig preoperatief onderzoek, inclusief video-EEG, MRI en PET. Tijdens de operatie wordt een ECoG uitgevoerd. Als hersenweefsel wordt weggesneden, wordt het door een patholoog geanalyseerd om een ​​histopathologische diagnose te stellen. Dit zijn routineonderzoeken bij epilepsiechirurgie. Ze worden niet gewijzigd door de resultaten van tonometrie. De enige aanvullende test zijn intra-operatieve hersenweefselstijfheidsmetingen met behulp van de tonometer. Zoals eerder besproken, brengt dit geen risico's voor de deelnemer met zich mee.

Er wordt voorspeld dat 150 deelnemers op beide locaties zullen worden ingeschreven voor deze studie. Geanonimiseerde gegevens voor elke patiënt zullen worden gedeeld tussen beide sites.

Belangrijk is dat er geen mogelijke controles zijn voor een dergelijke studie. Post-mortem hersenweefsel ondergaat onomkeerbare biomechanische veranderingen en geen enkele gezonde patiënt ondergaat vergelijkbare neurochirurgische procedures. Om dit probleem op te lossen, wordt een experimenteel model gebruikt met vergelijkingen tussen en tussen deelnemers.

Gegevensanalyse: zodra de gegevens zijn verzameld, wordt er een statistische analyse uitgevoerd. Doorlopende gegevens worden gerapporteerd met behulp van gemiddelden en standaarddeviaties. Dichotome gegevens worden gerapporteerd met behulp van frequenties en percentages. Gemiddelde en standaarddeviaties van hersenweefselstijfheidsmetingen zullen worden vergeleken voor elke covariabele categorie met behulp van een t-test of ANOVA. Bevindingen worden gerapporteerd met een bètacoëfficiënt, 95 procent betrouwbaarheidsintervallen en p-waarden. P-waarden onder 0,05 worden als statistisch significant beschouwd. Tijdens het onderzoek zullen verdere statistische analyses worden bepaald.

Tijdschema: Deze studie zal naar verwachting 36 maanden duren. Werving en behandeling van deelnemers, samen met gegevensverzameling, zullen in eerste instantie worden uitgevoerd. Vervolgens worden de gegevens geanalyseerd en de resultaten besproken. Artikel(en) met betrekking tot deze studie zullen achteraf worden geschreven.