EEG-gecorreleerde functionele MRI voor de planning van een intracraniele elektrodeplaatsing ten behoeve van epilepsiechirurgie

Epilepsiechirurgie is een effectieve behandeling voor sommige vormen van focale
epilepsie die niet op anti-epileptica reageren. In Nederland worden alle
aanvragen behandeld door de Landelijke Werkgroep Epilepsiechirurgie, waaraan de
4 epilepsiecentra en 3 academische ziekenhuizen deelnemen, met Utrecht als het
oudste en nog steeds belangrijkste uitvoerend centrum. Er is een vaste *work-
up* voor alle patiënten en een centrale database die beheerd wordt door het
secretariaat in het UMC Utrecht.
Essentieel voor epilepsiechirurgie is de lokalisatie van het epileptisch focus
in de hersenen. Dilemma*s treden op wanneer MRI, EEG-bevindingen en klinische
gegevens niet convergeren en tegenstrijdige informatie geven. Dit geeft meestal
aanleiding tot verdere diagnostiek (PET, ictale SPECT) en uiteindelijk
aanvalsmonitoring met intracraniële (geimplanteerde, subdurale) elektroden. Er
is nog steeds geen niet-invasieve methode gevonden die deze uiterst invasieve
diagnostiek kan vervangen.
Recent hebben we voor epileptische bronlokalisatie een nieuwe techniek in
Nederland geintroduceerd, EEG-gecorreleerde functionele MRI (EEG-fMRI; zie METC
04-276). De basis van functionele MRI (fMRI) is het BOLD (Blood Oxygen Level
Dependent) effect. Door verschillen in magnetische eigenschappen van
geoxygeneerd en gedeoxygeneerd hemoglobine, kan een signaalverschil worden
gevonden bij hersenactiviteit. Hiertoe moeten snelle MRI sequenties worden
verricht tijdens een uitgangsfase (*rust*) en een activatiefase. Pas na
middeling en statistische toetsing kunnen voxels worden aangewezen die een
significante verandering in doorbloeding (zuurstofverbruik) hebben laten zien
door de activatie. Tot voor kort bestond een fMRI paradigma uit een procedure
waarbij de proefpersoon afwisselend op commando een taak wel en niet moest
uitvoeren. Dit is ongeschikt voor epileptische activiteit, die immers *at
random* plaatsvindt. Met de technische mogelijkheid om EEG te registreren in de
MRI scanner, kan de activatiefase worden gedefinieerd aan de hand van EEG
detecties van interictale epileptische activiteit. Zo wordt in de MRI de
interictale epileptiforme activiteit als het ware zichtbaar voor lokalisatie.
Met deze techniek zijn in eerste instantie patienten onderzocht die waren
afgewezen voor epilepsiechirurgie (METC 05-250). Dit heeft geleid tot nieuwe
inzichten bij een aantal van deze patienten, zodanig dat enkele toch voor
epilepsiechirurgie in aanmerking kwamen. De huidige studie is een logisch
gevolg hiervan en richt zich op de vraag of EEG-fMRI in voorkomende gevallen
ook in staat is om de invasieve intracraniele registratie met subdurale
elektroden te vervangen. Hiertoe wordt bij patienten die een dergelijke
registratie moeten ondergaan, vooraf een EEG-fMRI onderzoek verricht. De
lokalisatie van het epileptisch focus met EEG-fMRI wordt achteraf vergeleken
met de gouden standaard van het intracraniele EEG.

De vraagstelling is:
Hoe betrouwbaar is EEG-fMRI bij epileptische bronlokalisatie in moeilijke
gevallen?
Is EEG-fMRI in staat om intracranieel EEG-onderzoek te vervangen?

Alle intracraniele elektrode-implantaties in Nederland vinden plaats in het UMC
Utrecht bij ca. 10 patienten per jaar.
Aan al deze patienten met focale epilepsie wordt gevraagd mee te werken aan een
EEG-fMRI onderzoek voorafgaand aan implantatie.
De resultaten van EEG-fMRI onderzoek worden uitgewerkt en een voorspelling
wordt gedaan ten aanzien van de lokalisatie van de epileptische bron,
onafhankelijk van de gegevens van andere onderzoeken.
Deze bronlokalisatie wordt meegenomen in de planning van de
elektrode-implantatie.
Bij elektrode-implantatie vindt coregistratie plaats van de elektrodeposities
met postimplantatie CT op de preoperatieve 3D T1 MRI met cortexrendering.
De lokalisatie van de epileptische bron(nen) van het intracraniele onderzoek
worden na afloop geprojecteerd op de 3D T1 MRI rendering samen met de
resultaten van EEG-fMRI.
De verschillen in lokalisatie worden uitgedrukt in neurochirurgische termen
(gyrale afstand).

Het EEG-fMRI onderzoek is veilig gebleken en weinig belastend.
Van de patient wordt alleen gevraagd om stil te liggen.
Evt. ongemak (liggen op occipitale elektroden) wordt opgevangen door een
speciaal vacuumkussen, dat ook stilhouden van de hoofdpositie vergemakkelijkt.
Lawaai van de scanner tijdens acquisitie wordt opgevangen door oorpluggen.

De resultaten van EEG-fMRI kunnen leiden tot andere hypothesen t.a.v. de
epileptische bron, die meegenomen worden bij de planning van de
elektrode-implantatie. Dit kan in enkele gevallen leiden tot een uitgebreidere
implantatie. Hieraan is waarschijnlijk een klein extra risico verbonden op
infectie en nabloeding, de twee belangrijkste complicaties van intracraniele
elektrode-implantaties.