Lokalisering av epileptiske nettverk ved hjelp av MR og iEEG

Til tross for nylige fremskritt innen nevroimaging, fortsetter omtrent 2/3 av intraktable epilepsipasienter som gjennomgår kirurgisk evaluering å kreve intrakraniell EEG (IEEG), uten tvil den mest invasive diagnostiske testen innen medisin. Klinikere mangler foreløpig metoder for å kvantitativt kartlegge ikke-invasive avbildningsmål av struktur og funksjon til IEEG. Spesifikt er det et kritisk behov for å validere ikke-invasiv nevroimaging nettverksbaserte biomarkører for hele hjernen for å veilede presis plassering av elektroder og oversette ikke-invasiv nettverksnevroavbildning for å endre paradigmene for klinisk behandling. Det langsiktige målet med denne studien er å forutsi IEEG funksjonell dynamikk og kirurgiske utfall ved å bruke ikke-invasive MR-baserte mål på struktur og funksjon. Etterforskernes overordnede mål, som er neste skritt mot å nå studiens langsiktige mål, er å utvikle åpen kildekode ikke-invasive bildebehandlingsverktøy som kartlegger epileptiske nettverk ved å integrere MR- og IEEG-data. Den sentrale hypotesen er at ikke-invasive mål på struktur og funksjon forholder seg til og kan forutsi den intrikate funksjonelle dynamikken fanget på IEEG. Den sentrale hypotesen vil bli testet hos pasienter som gjennomgår IEEG rettet mot tinninglappsnettverket ved å forfølge tre spesifikke mål: 1) Å kartlegge det pasientspesifikke strukturelle koblingen til IEEG-anfallsutbrudd og -utbredelse, 2) Korrelere anfallsutbrudd og forplantning på IEEG med nettverkstiltak avledet fra hviletilstand funksjonell MR (rsfMRI), og 3) For å integrere det strukturelle (Mål 1) og funksjonelle (Mål 2) forbindelsen med standard kvalitative kliniske data for å forutsi IEEG-nettverksdynamikk og kirurgiske utfall. Under det første målet vil pasienter gjennomgå diffusjonstensoravbildning (DTI) før stereotaktisk IEEG, en IEEG-metode som iboende prøver langdistansenettverk. Det funksjonelle IEEG-nettverket vil bli kartlagt til DTI og definerer dermed hvordan anfall begrenses av det underliggende strukturelle koblingen når de forplanter seg. Under det andre målet vil pasienter med temporallappepilepsi gjennomgå rsfMRI på 7T MR før stereotaktisk IEEG. Funksjonelle nettverkstiltak fra rsfMRI og IEEG vil bli samregistrert og rsfMRI vil bli brukt til å forutsi funksjonelle EEG iktale og interiktale nettverk. I det tredje målet vil det bli opprettet to modeller som forutsier IEEG-nettverksdynamikk og epilepsikirurgiske utfall basert på metoder utviklet i mål 1 og 2. Denne forskningen er nyskapende fordi den representerer en vesentlig avvik fra status quo ved direkte å koble ikke-invasiv multimodal avbildning med tiltak av funksjonell nettverksdynamikk i IEEG. Denne forskningen er også viktig fordi det forventes at vellykket gjennomføring av disse målene vil gi personlige strategier for IEEG-målretting basert på ikke-invasiv neuroimaging.