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Title: Revisitando o eletrocorticograma intra-operatório na epilepsia mesial do lobo temporal: relevância das oscilações de alta frequência
Authors: Silva, Anderson Brito da
Keywords: Epilepsia mesial do lobo temporal. Eletrocorticografia intraope-ratório. Oscilações de alta frequência. Espículas interictais. Lobectomia temporal anterior. Prognóstico cirúrgico;Mesial temporal lobe epilepsy surgery. Electrocorticography. High frequency oscillations. Interictal spike. Anterior temporal lobectomy. Surgery prognosis
Issue Date: 13-Dec-2013
Publisher: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citation: SILVA, Anderson Brito da. Revisitando o eletrocorticograma intra-operatório na epilepsia mesial do lobo temporal: relevância das oscilações de alta frequência. 2013. 96 f. Dissertação (Mestrado em Neurobiologia Celular e Molecular; Neurobiologia de Sistemas e Cognição; Neurocomputação Neuroengen) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2013.
Portuguese Abstract: As epilepsias são distúrbios neurológicos caracterizados por crises espontâneas e recorrentes, resultantes de uma atividade elétrica anormal de uma rede neural. Dentre os diferentes tipos de epilepsia, a epilepsia mesial do lobo temporal (EMLT) é a mais observada em adultos, sendo frequentemente associada à esclerose hipocampal. Infelizmente, nem todos os pacientes são beneficiados pelo tratamento farmacológico (pacientes fármaco-resistentes). Para estes sujeitos, uma alternativa é a realização de cirurgia, um procedimento de alta complexidade e elevado custo. Atualmente, o procedimento mais realizado é a lobectomia temporal anterior com amigdalo-hipocampectomia seletiva, uma cirurgia padronizada por marcos anatômicos. Entretanto, uma parcela dos pacientes continua a apresentar crises incapacitantes após o tratamento cirúrgico. Desta forma, para aumentar a eficiência deste tipo de tratamento, é fundamental a compreensão do encéfalo humano epiléptico com vistas a se criar ferramentas que auxiliem na realização de procedimentos individualizados. O objetivo do presente trabalho foi identificar e quantificar a ocorrência de atividade epileptiforme - espículas interictais (EI) e oscilações de alta frequência (OAF) - em registros eletrocorticográficos (ECoG) realizados durante procedimento cirúrgico em pacientes com EMLT refratária ao tratamento farmacológico. Registros ECoG (32 canais a uma taxa de amostragem de 1 kHz) foram realizados na superfície do lobo temporal em 3 momentos cirúrgicos: no córtex intacto, após lobectomia temporal anterior e após amigdalo-hipocampectomia (duração média de cada um desses registros: 10 min; N=17 pacientes). A ocorrência de EI e OAF foi quantificada automatica-mente, por meio de rotinas em MATLAB, e validadas manualmente. A taxa de ocorrência em cada um dos tempos cirúrgicos foi correlacionada com o resultado cirúrgico quanto ao controle das crises, num seguimento de 2 anos. De um total de 8 h e 40 min de registro, identificamos 36.858 EI e 1.756 OAF. Observamos que os pacientes que ficaram livres de crises no pós-operatório apresentaram maior quanti-dade de OAF antes da cirurgia do que aqueles que continuaram a ter crises; porém, não diferiram quanto a frequência, morfologia e distribuição de EI. A ocorrência de OAF no registro basal apresentou melhor desempenho que as EI na previsão do controle total das crises no pós-operatório (EI: AUC = 57%, S = 71% , E = 70% vs OAF: AUC = 77%, S = 100%, E=70%). O mesmo foi observado com a variação da ocorrência entre os momentos pré- e pós-ressecção (EI: AUC = 54%, S = 71%, E = 60% vs OAF: AUC = 84%, S = 100%, E = 80%). Nesse caso, o classificador foi capaz de identificar todos os pacientes livres de crises (N = 7) , apresentando apenas dois falsos positivos. Desta forma, podemos concluir que as OAF, juntamente com as EI, podem ser encontradas no registro ECoG intra-operatório, mesmo na presença de anestésicos e em uma curta sessão de registro. Além disso, a observação de que a ocorrência desses eventos no início da cirurgia permite classificar o paciente quanto ao prognóstico cirúrgico abre caminho para aplicar o ECoG intra-operatório, por exemplo, na decisão sobre o uso de tratamento farmacológico adjuvante ou da conversão para ressecções individualizadas. No entanto, o mecanismo responsável por esse efeito ainda é desconhecido, logo novos estudos são necessários para melhor esclarecê-lo
Abstract: Epilepsies are neurological disorders characterized by recurrent and spontaneous seizures due to an abnormal electric activity in a brain network. The mesial temporal lobe epilepsy (MTLE) is the most prevalent type of epilepsy in adulthood, and it occurs frequently in association with hippocampal sclerosis. Unfortunately, not all patients benefit from pharmacological treatment (drug-resistant patients), and therefore become candidates for surgery, a procedure of high complexity and cost. Nowadays, the most common surgery is the anterior temporal lobectomy with selective amygdalohippocampectomy, a procedure standardized by anatomical markers. However, part of patients still present seizure after the procedure. Then, to increase the efficiency of this kind of procedure, it is fundamental to know the epileptic human brain in order to create new tools for auxiliary an individualized surgery procedure. The aim of this work was to identify and quantify the occurrence of epilepticform activity -such as interictal spikes (IS) and high frequency oscillations (HFO) - in electrocorticographic (ECoG) signals acutely recorded during the surgery procedure in drug-resistant patients with MTLE. The ECoG recording (32 channels at sample rate of 1 kHz) was performed in the surface of temporal lobe in three moments: without any cortical resection, after anterior temporal lobectomy and after amygdalohippocampectomy (mean duration of each record: 10 min; N = 17 patients; ethic approval #1038/03 in Research Ethic Committee of Federal University of São Paulo). The occurrence of IS and HFO was quantified automatically by MATLAB routines and validated manually. The events rate (number of events/channels) in each recording time was correlated with seizure control outcome. In 8 hours and 40 minutes of record, we identified 36,858 IS and 1.756 HFO. We observed that seizure-free outcome patients had more HFO rate before the resection than non-seizure free, however do not differentiate in relation of frequency, morphology and distribution of IS. The HFO rate in the first record was better than IS rate on prediction of seizure-free patients (IS: AUC = 57%, Sens = 70%, Spec = 71% vs HFO: AUC = 77%, Sens = 100%, Spec = 70%). We observed the same for the difference of the rate of pre and post-resection (IS: AUC = 54%, Sens = 60%, Spec = 71%; vs HFO: AUC = 84%, Sens = 100%, Spec = 80%). In this case, the algorithm identifies all seizure-free patients (N = 7) with two false positives. To conclude, we observed that the IS and HFO can be found in intra-operative ECoG record, despite the anesthesia and the short time of record. The possibility to classify the patients before any cortical resection suggest that ECoG can be important to decide the use of adjuvant pharmacological treatment or to change for tailored resection procedure. The mechanism responsible for this effect is still unknown, thus more studies are necessary to clarify the processes related to it
URI: http://repositorio.ufrn.br:8080/jspui/handle/123456789/17030
Appears in Collections:PPGNEURO - Mestrado em Neurociências

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