Epileptische netwerken lokaliseren met behulp van MRI en iEEG

Ondanks de recente vooruitgang op het gebied van neuroimaging, heeft ongeveer 2/3 van de hardnekkige epilepsiepatiënten die een chirurgische evaluatie ondergaan nog steeds een intracraniaal EEG (IEEG) nodig, misschien wel de meest invasieve diagnostische test in de geneeskunde. Het ontbreekt clinici momenteel aan methoden om niet-invasieve beeldvormende maatregelen van structuur en functie kwantitatief in kaart te brengen met IEEG. In het bijzonder is er een kritieke behoefte aan het valideren van niet-invasieve neuroimaging-netwerkgebaseerde biomarkers van het hele brein om de precieze plaatsing van elektroden te begeleiden en niet-invasieve netwerk-neuroimaging te vertalen om de paradigma's van klinische zorg te veranderen. Het langetermijndoel van deze studie is om de functionele dynamiek van het IEEG en de chirurgische resultaten te voorspellen met behulp van niet-invasieve, op MRI gebaseerde metingen van structuur en functie. Het algemene doel van de onderzoekers, wat de volgende stap is in de richting van het bereiken van het langetermijndoel van de studie, is het ontwikkelen van open-source niet-invasieve beeldvormingstools die epileptische netwerken in kaart brengen door MRI- en IEEG-gegevens te integreren. De centrale hypothese is dat niet-invasieve metingen van structuur en functie verband houden met en de ingewikkelde functionele dynamiek vastgelegd op IEEG kunnen voorspellen. De centrale hypothese zal worden getest bij patiënten die IEEG ondergaan gericht op het temporale kwabnetwerk door drie specifieke doelen na te streven: 1) Het patiëntspecifieke structurele connectoom in kaart brengen voor het begin en de voortplanting van IEEG-aanvallen, 2) Het correleren van het begin en de voortplanting van aanvallen op IEEG met netwerkmetingen afgeleid van rusttoestand functionele MRI (rsfMRI), en 3) Het structurele (doel 1) en functionele (doel 2) connectoom integreren met standaard kwalitatieve klinische gegevens om de dynamiek van het IEEG-netwerk en chirurgische uitkomsten te voorspellen. Onder het eerste doel ondergaan patiënten diffusie tensor beeldvorming (DTI) voorafgaand aan stereotactische IEEG, een IEEG-methode die inherent langeafstandsnetwerken bemonstert. Het functionele IEEG-netwerk zal worden toegewezen aan DTI, waardoor wordt bepaald hoe aanvallen worden beperkt door het onderliggende structurele connectoom terwijl ze zich voortplanten. Onder het tweede doel zullen patiënten met temporaalkwabepilepsie rsfMRI ondergaan op 7T MRI voorafgaand aan stereotactische IEEG. Functionele netwerkmetingen van rsfMRI en IEEG zullen gecoregistreerd worden en rsfMRI zal gebruikt worden om functionele EEG ictale en interictale netwerken te voorspellen. In het derde doel zullen twee modellen worden gecreëerd die de dynamiek van het IEEG-netwerk en de uitkomsten van epilepsiechirurgie voorspellen, voortbouwend op methoden ontwikkeld in doel 1 en 2. Dit onderzoek is innovatief omdat het een wezenlijke afwijking vertegenwoordigt van de status-quo door niet-invasieve multimodale beeldvorming rechtstreeks te verbinden met maatregelen van functionele netwerkdynamica in IEEG. Dit onderzoek is ook belangrijk omdat wordt verwacht dat succesvolle voltooiing van deze doelen gepersonaliseerde strategieën voor IEEG-targeting zal opleveren op basis van niet-invasieve neuroimaging.