Funkční organizace epileptogenní zóny

Abstract

Cílem mé práce bylo vyvinout metodu pro přesnější lokalizaci počátku epileptického záchvatu na základě EEG meření z kortexu mozku. Znalost této oblasti poskytne klíčovou informaci neurochirurgům, kteří poté mohou provést lokální resekci u farmakorezistivních pacientů. Metoda pro nalezení této oblasti je založená na hledání kanálů, v nichž dojde během začátku záchvatu k výraznému poklesu kauzálního spojení. Míra propojení byla určena pomocí směrové přenosové funkce (DFT), odvozené z multivarietního autoregresního modelu. Analýzou dat z malé databáze skutečných pacientů jsem přišla na to, že největší pokles konektivity nastává na nízkých frekvencích, kolem 4-8Hz. Časový vývoj konektivity nám poskytl odhad počátku záchvatu. Navíc, kanály, kde došlo ke statisticky významnému poklesu konektivity se velmi dobře shodovaly s kanály, o kterých jsme předpokládali, že leží v oblasti počátku záchvatu.

The aim of my work was to develop a method for a better localization of the area, where the epileptic seizure starts, based on the EEG measurements. The knowledge of this region provides critical information to the neurological surgeries, necessary for the brain resection. The method relies on the identifying of the EEG channels and time when a significant decrease of the causal connectivity occurs. The connectivity was measured by the direct transfer function (DFT), evaluated from the multivariate autoregressive model. The analysis of the small database of epileptic patients has revealed that the most significant reduction of connectivity occurs at low frequencies, about 4-8Hz. The temporal evolution of the connectivity has shown a sudden drop correlated with the start of the seizure. Additionally, channels indicating a statistically significant reduction of the connectivity has corresponded well to these channels which were expected to lay in the area where the seizure starts.