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Previous issue date: 2013-12-13 / 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 S?o 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 / As epilepsias s?o dist?rbios neurol?gicos caracterizados por crises espont?neas e recorrentes,
resultantes de uma atividade el?trica anormal de uma rede neural. Dentre os diferentes
tipos de epilepsia, a epilepsia mesial do lobo temporal (EMLT) ? a mais observada em
adultos, sendo frequentemente associada ? esclerose hipocampal. Infelizmente, nem todos
os pacientes s?o beneficiados pelo tratamento farmacol?gico (pacientes f?rmaco-resistentes).
Para estes sujeitos, uma alternativa ? a realiza??o de cirurgia, um procedimento de alta
complexidade e elevado custo. Atualmente, o procedimento mais realizado ? a lobectomia
temporal anterior com amigdalo-hipocampectomia seletiva, uma cirurgia padronizada por
marcos anat?micos. Entretanto, uma parcela dos pacientes continua a apresentar crises
incapacitantes ap?s o tratamento cir?rgico. Desta forma, para aumentar a efici?ncia deste
tipo de tratamento, ? fundamental a compreens?o do enc?falo humano epil?ptico com
vistas a se criar ferramentas que auxiliem na realiza??o de procedimentos individualizados.
O objetivo do presente trabalho foi identificar e quantificar a ocorr?ncia de atividade
epileptiforme - esp?culas interictais (EI) e oscila??es de alta frequ?ncia (OAF) - em registros
eletrocorticogr?ficos (ECoG) realizados durante procedimento cir?rgico em pacientes com
EMLT refrat?ria ao tratamento farmacol?gico.
Registros ECoG (32 canais a uma taxa de amostragem de 1 kHz) foram realizados na
superf?cie do lobo temporal em 3 momentos cir?rgicos: no c?rtex intacto, ap?s lobectomia
temporal anterior e ap?s amigdalo-hipocampectomia (dura??o m?dia de cada um desses
registros: 10 min; N=17 pacientes). A ocorr?ncia de EI e OAF foi quantificada automatica-mente, por meio de rotinas em MATLAB, e validadas manualmente. A taxa de ocorr?ncia
em cada um dos tempos cir?rgicos foi correlacionada com o resultado cir?rgico 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 p?s-operat?rio apresentaram maior quanti-dade de OAF antes da cirurgia do que aqueles que continuaram a ter crises; por?m, n?o
diferiram quanto a frequ?ncia, morfologia e distribui??o de EI. A ocorr?ncia de OAF no
registro basal apresentou melhor desempenho que as EI na previs?o do controle total das
crises no p?s-operat?rio (EI: AUC = 57%, S = 71% , E = 70% vs OAF: AUC = 77%, S =
100%, E=70%). O mesmo foi observado com a varia??o da ocorr?ncia entre os momentos
pr?- e p?s-ressec??o (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-operat?rio, mesmo na presen?a de anest?sicos e em uma curta
sess?o de registro. Al?m disso, a observa??o de que a ocorr?ncia desses eventos no in?cio
da cirurgia permite classificar o paciente quanto ao progn?stico cir?rgico abre caminho
para aplicar o ECoG intra-operat?rio, por exemplo, na decis?o sobre o uso de tratamento
farmacol?gico adjuvante ou da convers?o para ressec??es individualizadas. No entanto,
o mecanismo respons?vel por esse efeito ainda ? desconhecido, logo novos estudos s?o
necess?rios para melhor esclarec?-lo
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufrn.br:123456789/17030 |
| Date | 13 December 2013 |
| Creators | Silva, Anderson Brito da |
| Contributors | CPF:16256304845, http://lattes.cnpq.br/3384801391828521, Tort, Adriano Bretanha Lopes, CPF:96602767020, http://lattes.cnpq.br/3181888189086405, Valen?a, Luciana Patrizia Alves de Andrade, CPF:69202025468, VALEN?A, Luciana Patrizia Alves de Andrade., Queiroz, Cl?udio Marcos Teixeira de |
| Publisher | Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Programa de P?s-Gradua??o em Neurociencias, UFRN, BR, Neurobiologia Celular e Molecular; Neurobiologia de Sistemas e Cogni??o; Neurocomputa??o Neuroengen |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFRN, instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte, instacron:UFRN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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