Mobiele menu

Epileptic Source Localization with EEG-correlated functional MRI

Projectomschrijving

Mensen met epilepsie bij wie medicijnen niet voldoende helpen komen soms in aanmerking voor een hersenoperatie. Hierbij wordt de bron van waaruit de epilepsieaanvallen ontstaan  verwijderd. Een eerste voorwaarde hierbij is dat de exacte plaats van de bron van de aanvallen bekend is. Met de bestaande technieken (MRI) lukt het bij de helft van de patiënten niet om dit vast te stellen. In Utrecht is onderzocht wat de waarde is van twee nieuwe beeldvormende technieken hierbij: EEG-fMRI en hoge-veldsterkte MRI. EEG-fMRI bleek bij de helft van de 30 onderzochte patiënten een bruikbaar resultaat op te leveren. Bij 4 patiënten leverde het tevens nieuwe inzichten op; bij 1 van hen kon hierdoor een operatie worden uitgevoerd, bij de andere 3 bleek een operatie niet mogelijk. Het toepassen van hoge-veldsterkte MRI (3T) bracht andere, maar niet meer, afwijkingen aan het licht dan toepassen van de tot nu toe  gebruikelijke MRI (1,5T).

Producten

Titel: EEG-fMRI in the preoperative work-up for epilepsy surgery
Auteur: Zijlmans M Huiskamp G Hersevoort M Seppenwoolde JH Van Huffelen AC Leijten FSS
Magazine: Brain
Titel: Should we reconsider epilepsy surgery?

Verslagen


Eindverslag

Epilepsiechirurgie is het uitvoeren van een hersenoperatie om een patiënt te genezen van ernstige epileptische aanvallen. Dit kan zeer effectief zijn voor bepaalde patiënten die niet met medicatie te genezen zijn. Een voorwaarde voor operatie is dat bekend is waar de epilepsie bij een bepaalde patiënt in de hersenen ontstaat. Hoewel er een groot aantal technieken beschikbaar zijn om dit uit te zoeken, valt toch nog steeds de helft van de patiënten af omdat onduidelijk is waar de epilepsie ontstaat. In onze studie werd het praktisch nut onderzocht van twee nieuwe, veelbelovende onderzoekstechnieken. Het voordeel van deze twee methodes, EEG-fMRI en hoge-veldsterkte MRI, is dat ze geen risico’s geven voor de patiënt en relatief goedkoop zijn. EEG-fMRI is echter wel moeilijk uitvoerbaar en gebeurt nog maar op een paar plaatsen ter wereld. We hadden de gelegenheid om 30 patiënten te onderzoeken met de twee nieuwe methodes, die uit een grotere groep afkomstig waren van patiënten die waren afgewezen voor epilepsiechirurgie omdat niet bekend was waar de epilepsie ontstond. Eerst werd de hele groep van 71 afgewezen patiënten benaderd met vragenlijsten, om te zien of er wel behoefte was aan nieuw onderzoeken. Deze onderzoeken kunnen immers weer tot nieuwe teleurstellingen leiden met bijkomende spanning en stress. Het bleek echter dat patiënten in het algemeen blij waren met de geboden nieuwe mogelijkheid, ondanks dat we erg terughoudend waren in onze verwachtingen. Het EEG-fMRI onderzoek bleek bij de helft van de patiënten een resultaat op te leveren. Dit resultaat werd in de Landelijke Werkgroep Epilepsiechirurgie besproken en beoordeeld op betrouwbaarheid. Bij vier patiënten werd de nieuwe informatie belangrijk bevonden en tot nu toe werd een patiënt alsnog geopereerd. De hoge-veldsterkte MRI werd bij 39 patiënten verricht en vergeleken met de gewone MRI op lagere veldsterkte. Verrassend was dat het totaal aantal gevonden afwijkingen gelijk bleek. Maar de gevonden afwijkingen waren bij beide onderzoeken niet hetzelfde. Hoge-veldsterkte MRI bleek aangeboren afwijkingen aan de opbouw van de hersenschors beter zichtbaar te maken, maar andere afwijkingen waren duidelijker op lagere veldsterkte. Wat het allermeeste opleverde, was echter de herbeoordeling van al gemaakte MRI scans door twee onafhankelijke deskundigen.
Het onderzoek betreft de meerwaarde van twee nieuwe onderzoekstechnieken voor epileptische bronlokalisatie bij patienten met therapieresistente focale epilepsie. De technieken betreffen EEG-gecorreleerde functionele MRI (EEG-fMRI) en 3 T anatomische MRI. Het doel is om meer patienten in aanmerking te laten komen voor epilepsiechirurgie dan momenteel het geval is. Daartoe werd een re-evaluatie van patienten met de nieuwe technieken gedaan die waren afgewezen voor epilepsiechirurgie. Op basis van a priori verwachtingen kon een cohort worden samengesteld van 65 patienten van wie er 30 in aanmerking kwamen voor EEG-fMRI en 3 T MRI. De overige 35 patienten vormden een controlegroep. Al deze patienten hadden uitgebreide screening ondergaan voor epilepsiechirurgie, maar waren uiteindelijk afgewezen. Van alle patienten werden vragenlijsten verkregen betreffende hun huidige toestand, zowel medisch als sociaal.

Samenvatting van de aanvraag

About 20% of patients with epilepsy do not respond to any anti-epileptic drug. These are often young, healthy patients who suffer from focal epilepsy. Seizure control is poor in these patients and will continue to have a major impact on their lives. Epilepsy surgery, aiming at removal of the seizure focus from the brain, is safe and successful in curing focal epilepsy. Several studies have established its cost-effectiveness. However, it requires exact localization of the focus by EEG and MRI. Unfortunately, in over 50% of patients, standard 1.5 T MRI does not show anatomical abnormalities. EEG often reveals subclinical epileptic activity from the focus but in itself is insufficient for exact localization. By combining EEG with functional MRI, accurate localization can be achieved by visualizing the blood flow changes related to an active epileptic focus in the EEG. This new technique, first explored in 1993, gained momentum when in 2000 artifact suppression algorithms became available. Monitoring EEG is feasible in any MRI apparatus with inexpensive software and hardware adaptations. First, we will do 3 T MRI that may reveal more subtle anatomical abnormalities. We want to study the effect of adding 3 T MRI and EEG-fMRI in 30 cases that were recently rejected for epilepsy surgery because their 1.5 T MRI did not show anatomical abnormalities. We expect that this will lead to focus localization in 10 of these patients, making them amenable to surgery with at least 5 patients becoming seizure-free. If true, this will increase the surgery rate in candidates for epilepsy surgery (now only 65 out of 140 referrals a year), and likely influence referral practice itself. To patients with multidrug-resistant focal epilepsy this will add substantial numbers of quality-adjusted life years. To support this, QOL scales will also be taken from 33 controls with similar focal epilepsy who have been rejected for surgery. Investigations and surgery will be performed in the first 13 months of the study, leaving 11 months for follow-up and effect analyses. The balance between costs and effects of current practice as compared to the presurgical diagnostic work-up with EEG-fMRI will be evaluated from a society perspective. The respective contributions of 3 T MRI and EEG-fMRI in the decision making will be established. Ongeveer 20% van de patiënten met epilepsie reageren niet op medicatie. Het betreft vaak jonge, gezonde patiënten die lijden aan focale epilepsie. Hun prognose voor wat betreft de aanvallen is slecht, met grote consequenties voor hun kwaliteit van leven. Epilepsiechirurgie, het verwijderen van het aanvalsfocus uit de hersenen, is het voornaamste alternatief; het is veilig en succesvol, omdat het epilepsie kan genezen. Verschillende studies hebben de kosten-effectiviteit ervan aangetoond. Echter, epilepsiechirurgie vereist een precieze lokalisatie van het focus door middel van EEG en MRI. Helaas vertoont de standaard 1.5 T MRI in veel gevallen geen afwijkingen. Het EEG laat weliswaar vaak epileptische activiteit zien, maar kan dit niet exact lokaliseren. Door EEG te combineren met functionele MRI kan dit wel, doordat met behulp van fMRI verhoogde bloeddoorstroming in het focus zichtbaar wordt die gerelateerd is aan EEG activiteit. Deze nieuwe techniek, voor het eerst toegepast in 1993, nam een vlucht toen in 2000 software ter beschikking kwam die EEG artefacten ten gevolge van het scannen kon onderdrukken. Zo werd het mogelijk om continu EEG te registreren tijdens fMRI; een goedkope vorm van nieuw onderzoek, omdat het gangbare apparatuur betreft waarvoor alleen enkele aanpassingen nodig zijn in soft- en hardware. Voorafgaand doen we 3 T MRI die kleinere anatomische afwijkingen kan aantonen. Wij willen zien of 3 T MRI en EEG-fMRI bijdragen aan de analyse voor epilepsiechirurgie door 30 patiënten hiermee te onderzoeken die recent werden afgewezen omdat hun 1.5 T MRI geen anatomische afwijkingen vertoonde. We verwachten dat dit 10 extra kandidaten oplevert voor epilepsiechirurgie, van wie tenminste 5 patiënten aanvalsvrij worden. Als dit wordt behaald, zal dit tot een hogere efficiëntie van verwijzingen voor epilepsiechirurgie leiden. Op dit moment worden 65 patiënten geopereerd uit 140 verwijzingen. Het zal zelfs waarschijnlijk het verwijspatroon veranderen. Voor iedere patiënt met medicamenteus onbehandelbare epilepsie die genezen wordt door operatie, liggen vele levensjaren van sterk verhoogde kwaliteit in het verschiet. Om dit te onderstrepen zullen als vergelijkingsgroep ook 33 soortgelijke patiënten die werden afgewezen voor epilepsiechirurgie worden vervolgd met QOL vragenlijsten. De onderzoeken en daaruit voortvloeiende operaties zullen 13 maanden in beslag nemen, waarna 11 maanden resteren voor de meting en analyse van de effecten. De kosten-effectiviteit van toevoegen van EEG-fMRI aan het diagnostisch protocol voor epilepsiechirurgie zal ook vanuit maatschappelijk perspectief worden bezien. De respectievelijke bijdragen van 3 T MRI en EEG-fMRI aan het beslisproces zullen worden vastgesteld.

Kenmerken

Projectnummer:
94505039
Looptijd: 100%
Looptijd: 100 %
2005
2007
Onderdeel van programma:
Gerelateerde subsidieronde:
Projectleider en penvoerder:
Dr. F.S.S. Leijten