Lokalisation des epileptischen Netzwerks mit fokaler delta-Aktivität im MEG

Einleitung:

Etwa 20% der Epilepsiepatienten können mit antiepileptischen Medikamenten nicht erfolgreich behandelt werden (1). Im Fall einer fokalen Epilepsie kann bei diesen pharmakoresistenten Patienten ein epilepsiechirugischer Eingriff häufig die Anfallssituation verbessern. Dennoch wird nicht bei allen Anfallsfreiheit hergestellt. Verbleibende epileptische Aktivität, die zu persistierenden Anfällen führt, kann durch interiktuale Spikes lokalisiert werden. Neben solchen epilepsietypischen Potentialen kann auch Slow Wave-Aktivität zur Fokuslokalisation herangezogen werden (2, 3, 4).

In dieser Studie wird eine automatisierte Methode zur Quellenlokalisation fokaler Verlangsamung vorgestellt. Am Beispiel von 6 voroperierten Patienten mit persistierenden Anfällen zeigt sich der Zusammenhang mit epileptischen Spikes und damit zum epileptischen Netzwerk.

Methode:

Sechs Patienten mit pharmakoresistenter Epilepsie nach einem epilepsiechirurgischen Eingriff wurden mittels MEG untersucht. Aus 20 min kontinuierlicher Hirnaktivität wurden die Quellen von delta- und theta-Aktivität mit Dynamic Imaging of Coherent Sources (DICS, 5) lokalisiert.

Kugelförmige Regions of interest (ROIs) wurden festgelegt mit der Spike-Lokalisation als Zentrum und einem Radius von 2 cm. Anschließend wurden die lokalen Maxima der DICS-Lösungen bestimmt und das größte lokale Maximum innerhalb der ROI gesucht.

Ergebnisse:

Abbildung 1 zeigt, welches der nach der Größe sortierten lokalen Maxima bei jedem Patienten innerhalb der ROI zu finden war (oben), sowie seine Power im Verhältnis zum globalen Maximum (unten). Im delta-Frequenzintervall liegt bei 4/6 Patienten das größte lokale Maximum innerhalb der ROI, bei einem weiteren Patienten ist es das zweitgrößte. Mit nur einem Ausreißer (4. lokales Maximum bei 77%) liegt somit der Median über alle Patienten beim globalen Maximum und 100%. Bei der theta-Aktivität existiert nur bei 3 Patienten ein lokales Maximum innerhalb der ROI und die Streuung ist größer.

Diskussion:

Die Ergebnisse zeigen eine enge Verknüpfung zwischen fokaler delta-Aktivität und dem epileptischen Netzwerk bei voroperierten Patienten. Obwohl der Resektionsdefekt nicht ins Volumenleitermodell eingegangen ist, befinden sich die Lokalisationsergebnisse in den Randzonen, maximal 2 cm von den Spike-Lokalisationen entfernt.

Damit wurde eine Methode zur Quellenlokalisation verlangsamter Hirnaktivität vorgestellt und am Beispiel von 6 Patienten validiert. Aufgrund von Automatisierung ist dieser Ansatz objektiver als visuelle Inspektion der Zeitbereiche mit Verlangsamung.

Nachdem hier der Zusammenhang zum epileptischen Netzwerk nachgewiesen wurde, kann in weiteren Studien die Anwendbarkeit der Methode als Ersatz bei Patienten ohne Spikes untersucht werden.

Abb. 1: Ergebnisse für 6 Patienten im delta- und theta-Band

Referenzen:

(1) Rampp et al. (2010): Epilepsia, 51 (8), 1638 – 1642

(2) Huppertz et al. (2001): Neuroimage 13, 15 – 28

(3) Ishibashi et al. (2002): J Neurosurg 96, 724 – 730

(4) Kaltenhäuser et al. (2007): Neuroimage 34, 1466 – 1472

(5) Gross et al. (2001): PNAS 98 (2), 694 – 699