EEG-fMRI in modalità continua su pazienti affetti da epilessia parziale e focolaio irritativo a onde lente all'EGG

Introduzione. Le epilessie di interesse chirurgico necessitano di essere studiate con tecniche che permettano di distinguere il focolaio epilettogeno da quello irritativo, poiché solo il primo è di interesse chirurgico nelle forme farmaco-resistenti. Una di queste nuove tecniche di studio è la coregistrazione EEG-fMRI, fino ad oggi applicata a pazienti con un focolaio irritativo con attività a punta. Solo pochi studi (Laufs 2006, Avesani 2008, Manganotti 2008) hanno preso in considerazione il focolaio a onde lente. Scopo. Lo studio intende verificare se, in pazienti con epilessia parziale e con EEG di routine indicativo di focolaio intercritico a onde lente senza punte, la coregistrazione EEG-fMRI riesce a localizzare il corrispondente focolaio epilettogeno, fornendo così utili informazioni sulla sorgente della manifestazione critica. Materiali e metodi. Sedici pazienti con epilessia parziale e con EEG standard indicativo di focolaio irritativo a onde lente ad alta frequenza (almeno due eventi irritativi per minuto) sono stati sottoposti a EEG-fMRI. I dati EEG sono stati continuamente registrati per 24 minuti (4 sessioni concatenate) da 32 elettrodi, mentre le scansioni di fMRI venivano simultaneamente acquisite con uno scanner di RMN da 1.5 T. I dati EEG sono stati esaminati off-line, dopo le sessioni di registrazione e dopo la rimozione dell’artefatto da campo magnetico sul tracciato EEG. Abbiamo posto in confronto i cambiamenti di segnale indotti dalle variazioni dell’emoglobina ridotta (paramagnetica) al passaggio dei due stati di attivazione e di riposo (ovvero confrontando la differenza di emoglobina voxel per voxel tra i volumi con EEG privo di focalità e EEG irritativo). Risultati. In 15 pazienti su 16, alla presenza di una chiara focalità all’EEG, la co-registrazione EEG-fMRI ha dimostrato una significativa attivazione nella corrispondente area cerebrale. Nei pazienti affetti da epilessia lesionale, l’area epilettogenica (già nota) corrispondeva ai siti di attivazione emodinamica. Conclusioni. Anche nei pazienti affetti da epilessia parziale con focalità a onde lente all’EEG, la co-registrazione EEG-fMRI può visualizzare una correlata attivazione emodinamica, concorrendo così a fornire utili informazioni nello studio pre-chirurgico del paziente affetto da epilessia farmacoresistente.

Introduction. Epilepsy of surgical interest needs to be studied with techniques distinguishing epileptogenic vs irritative areas, because only the first has a surgical interest. One of these new techniques is EEGfMRI, so now applied to patients with a spiked irritative focus. Only few studies (Laufs 2006, Avesani 2008, Manganotti 2008) considered a slow wave irritative focus. Purpose: To verify whether in patients with partial epilepsy and routine electroencephalogram (EEG) showing focal interictal slow-wave discharges without spikes combined EEG-functional magnetic resonance imaging (fMRI) would localize the corresponding epileptogenic focus, thus providing reliable information on the epileptic source. Methods: 16 patients with partial epileptic seizures whose routine scalp EEG recordings on presentation showed frequent focal interictal slow-wave activity (almost 2 IEDs/min) underwent EEG-fMRI. EEG data were continuously recorded for 24 min (four concatenated sessions) from 32 scalp electrodes, while fMRI scans were simultaneously acquired with a 1.5-Tesla magnetic resonance imaging (MRI) scanner. After recording sessions and MRI artefact removal, EEG data were analyzed offline. We compared blood oxygen level-dependent (BOLD) signal changes on fMRI with EEG recordings obtained at rest and during activation (with and without focal interictal slow-wave discharges). Results: In 15/16 patients, when the EEG tracing showed the onset of focal slow-wave discharges on a few lateralized electrodes, BOLD-fMRI activation in the corresponding brain area significantly increased. We detected significant concordance between focal EEG interictal slow-wave discharges and focal BOLD activation on fMRI. In patients with lesional epilepsy, the epileptogenic area corresponded to the sites of increased focal BOLD signal. Conclusions: Even in patients with partial epilepsy whose standard EEGs show focal interictal slow-wave discharges without spikes, EEG-fMRI can visualize related focal BOLD activation thus providing useful information for pre-surgical planning.