Focale cortical dysplasie en epilepsie: karakteristieken van histopathologie en 7 tesla MRI

Focal Corticale Dysplasie (FCD) is een hersenafwijking door een aanlegstoornis
van de hersenschors, gekenmerkt door afwijkende opbouw van de hersenschors en
immature en dysmorfe neuronen. Neuronale functie is verstoord waardoor er een
lagere drempel is voor epileptische aanvallen of waardoor er constante of
periodieke epileptische ontladingen kunnen ontstaan. FCD is een van de meest
voorkomende oorzaken van therapieresistente epilepsie.
Medicamenteuze therapie heeft onvoldoende effect in ongeveer 76% van de
patiënten met FCD. In de laatste decennia zijn chirurgische behandelingen voor
epilepsie steeds belangrijker geworden als therapie. Indien het mogelijk is een
circumscripte afwijking te identificeren en reseceren is de kans op
aanvalsvrijheid zeer hoog (rond de 80%). Echter, als er geen totale resectie is
deze kans slechts 20%. Tot op heden is chirurgie de enige curatieve behandeling
voor epilepsie.
Een grote uitdaging blijft het correct identificeren van een reseceerbare
afwijking, met name bij de verdenking op een focale aanlegstoornis. Ontbreken
van een afwijking op MRI is een predictor van een slechte chirurgische uitkomst
en kan reden zijn voor aanvullende diagnostiek. Van de MRI-negatieve patiënten
die worden geopereerd, is bij tot 60% de pathologische diagnose FCD. Bij 36%
van de patiënten met FCD laat de MRI geen afwijkingen zien.
De verwachting is dat ontwikkelingen in beeldvorming de detectie van
epileptogene afwijkingen verbetert, met als gevolg dat een groter deel van de
epilepsie patiënten potentiële chirurgische kandidaten worden en er een grotere
op aanvalsvrijheid is na epilepsiechirurgie.
Voordelen van 7 tesla MRI over lagere veldsterkte systemen zijn de hogere
signaal-ruis verhouding waardoor een hogere spatiële resolutie haalbaar is, met
mogelijk een hogere sensitiviteit voor subtiele structurele afwijkingen.
Vooralsnog is er echter nog onvoldoende wetenschappelijke onderbouwing voor de
routinematige klinische toepassing van 7 tesla MRI bij patiënten met epilepsie.

Doel van dit onderzoek is om 7 tesla MRI te vergelijken met 3 tesla MRI op de
detectie van afwijkingen bij epilepsie patiënten en het afbeelden van
specifieke dysplasie-specifieke MRI kenmerken. Bovendien wordt gereseceerd
weefsel ex-vivo gescand op 7 tesla, om beelden van zeer hoge resolutie te maken
die vergelijkt gaan worden met histopathologische metingen van onder andere
cellulaire en neuronale dichtheid, myelinisatie en inflammatie. Dit zou moeten
leiden tot een beter begrip van het structurele en histopathologische substraat
van specifieke MRI kenmerken. Vervolgens kunnen deze data de basis zijn voor
het identificeren van additionele kenmerken en de ontwikkeling van
verbeteringen in beeldvorming van epileptogene afwijkingen

De studie is single-center en observationeel. De duur is naar verwachting twee
jaar. De studie wordt uitgevoerd in de afdeling neurologie en neurochirurgie in
het UMC Utrecht, in samenwerking met de afdelingen radiologie en pathologie van
het UMC Utrecht.
Patiënten krijgen de gebruikelijke zorg en diagnostiek in het
epilepsiechirurgie programma met als toevoeging een 7 tesla MRI scan.
Een deel van de patiënten heeft al een klinisch geindiceerde 7T MRI gehad. Deze
is kwa scanprotocol gelijk aan de 7T scan die in het kader van deze studie
wordt gedaan. Deze patiënten kunnen deelnemen aan de studie zonder een extra
scan te hoeven ondergaan.
Als er uiteindelijk wordt overgegaan tot een chirurgische behandeling dan wordt
het weefsel ex-vivo gescand op 7 tesla MRI alvorens histopathologisch onderzoek
plaatsvindt. Bovenop de routine histopathologische bepalingen worden extra
technieken toegepast om de afwijkingen verder te karakteriseren. Dit heeft geen
gevolgen voor het gebruikelijke klinische pathologische onderzoek dat op dit
weefsel gedaan moet worden

Epilepsie ten gevolge van een aanlegstoornis presenteert zich in de regel op
kinderleeftijd, vandaar dat minderjarigen de grootste groep vormen van
potentiële kandidaten voor epilepsiechirurgie. Histopathologische diagnoses van
aanlegstoornissen, waaronder FCD, worden voornamelijk gevonden bij
epilepsiechirurgie-patiënten onder de 18 jaar. Door kinderen te uit te sluiten
van deelname aan de studie zou er een studiepopulatie ontstaan die niet
representatief is voor patiënten met ontwikkelingsstoornissen van de hersenen.
Tot op heden zijn er geen schadelijke gezondheidseffecten aangetoond van MRI
onderzoeken, na miljoenen scans wereldwijd inclusief een groot aantal op
veldsterktes van 7 tesla en hoger. In vergelijking met 1,5 of 3 tesla systemen
(de huidige klinische standaard) wordt er geen toename van gezondheidsrisico*s
verwacht door scans met 7 tesla systemen, onder andere omdat dezelfde
restricties gelden van Specific Absorption Rate (SAR). De FDA heeft in 2003
geconcludeerd dat in volwassenen, kinderen, en zuigelingen vanaf 1 maand oud
MRI tot veldsterktes van 8 tesla geen significant risico met zich mee brengt.
Echter kan scannen op hogere veldsterktes worden ervaren als minder prettig
vanwege hogere geluidsniveaus, de langere en smallere magneet, en mogelijk
optreden van potentieel onprettige lichamelijke sensaties zoals misselijkheid,
vertigo, tintelingen en kleine spiertrekkingen. Desondanks wordt 7 tesla MRI
zeer goed verdragen, met scores van lichamelijk ongemak die zeer dicht bij die
van 3 tesla MRI liggen.
De belasting van deelname aan de studie is uitsluitend de toevoeging van de 7
tesla MRI aan het diagnostisch traject van vele onderzoeken, waaronder 3 tesla
MRI, EEG en een of meer van de volgende: PET, MEG en SPECT. Deze belasting kan
als acceptabel worden beschouwd omdat 7 tesla MRI de potentie heeft om
afwijkingen af te kunnen beelden die niet of deels zichtbaar zijn met andere
beeldvormingstechnieken. Deze extra informatie kan betekenen dat er een beter
chirurgische plan gemaakt kan worden met meer kans op een complete resectie en
dus een grotere kans op aanvalsvrijheid. Het kan zelfs zijn dat een patiënt bij
wie voorheen een operatie niet mogelijk werd geacht, een kandidaat wordt voor
epilepsiechirurgie.