Role interiktální rytmické aktivity fokální kortikální dysplazie v intrakraniálním EEG

Abstract

Fokální kortikální dysplázie (FCD) je onemocnění kortikálního vývoje mozku a je jednou z možných příčin ložiskové farmakorezistentní epilepsie. Pacienti trpící farmakorezistentní epilepsií mohou profitovat z chirurgické léčby, jež spočívá v odstranění dysplastické tkáně. Optimální rozsah resekce je předoperačně plánován zejména pomocí monitorace iEEG s ohledem na podtypu FCD. Přesný podtyp FCD lze v současné době diagnostikovat až na základě pooperačního histologického rozboru. Cílem práce bylo ověřit možnost určení konkrétního podtypu FCD pomocí specifické aktivity delta-brushes v intrakraniálních EEG (iEEG) záznamech. Pomocí technik cross-frequency coupling (CFC) byly identifikovány, parametrizovány a kvantifikovány delta-brushes v iEEG záznamech 46 pacientů s FCD podtypy I a II. Výskyt delta-brushes byl porovnáván v závislosti na fázích cirkadiálního rytmu a klinicky definovaných epileptických zónách s ohledem na schopnost lokalizovat epileptogenní zónu. V práci byly testovány tři CFC metody, a to poměr výšek (HR – Hights Ratio), výkonově spektrální hustota (PSD – Power Spectral Density) a korelace signálu k obálce (ESC – Envelope to Signal Correlation). Tyto metody prokázaly schopnost částečně lokalizovat epileptogenní zóny na základě delta-brushes. Sensitivita ani specificita signifikantně nepotvrdily rozdíl mezi FCD typu I a II, a to ani v závislosti na záznamech spánku či bdění. Z výsledků vyplývá, že CFC technika identifikace delta-brushes není dostatečně specifická pro stratifikaci FCD podtypů, přestože výskyt delta-brushes se překrývá s epileptogenními zónami. Nicméně sensitivita ani specificita CFC technik identifikace delta-brushes není postačující k jejich vymezení.Focal cortical dysplasia (FCD) is a disease of cortical brain development and is one of the possible causes of focal drug-resistant epilepsy. Patients with drug-resistant epilepsy may benefit from surgical treatment that involves the resection of dysplastic tissue. The optimal extent of resection is planned preoperatively, especially with iEEG monitoring based on knowledge of the FCD subtype. The exact subtype of FCD can currently be diagnosed only based on postoperative histological analysis. The aim of the work was to verify the possibility of determining a specific subtype of FCD using the specific activity of delta-brushes in intracranial EEG (iEEG). Delta-brushes were identified, parameterized and quantified using cross-frequency coupling (CFC) techniques in iEEG records of 46 patients with FCD subtypes I and II. The incidence of delta-brushes was compared depending on the phase of the circadian rhythm and the clinically defined epileptic zones with respect to the ability to localize the epileptogenic zone. Three CFC methods were tested, namely the Hights Ratio (HR), Power Spectral Density (PSD) and Envelope to Signal Correlation (ESC). These methods have demonstrated the ability to partially localize epileptogenic zones based on delta-brushes. The results show that the CFC technique of delta-brushes identification is not specific enough for the stratification of FCD subtypes, although the occurrence of delta-brushes overlaps with epileptogenic zones. However, neither the sensitivity nor specificity of delta-brushes from CFC identification techniques is sufficient to define them.