Aplicació de noves tècniques de neuroimatge a l'avaluació pre-quirúrgica de l'epilèpsia: la combinació de la RM per tensor de difusió (DTI) i la PET-FDG, i la sostracció de la SPECT ictal amb la PET-FDG interictal co-registrada amb la RM (PISCOM)

Abstract

INTRODUCCIÓ: Aproximadament, un 40% dels pacients amb epilèpsia focal son fàrmac-resistents. En aquests casos, la cirurgia de l’epilèpsia pot controlar o reduir significativament les crisis. La zona epileptògena (ZE) és la regió cerebral que la seva resecció implicaria la llibertat de crisis. Malauradament, no hi ha cap prova que determini amb precisió la ZE.

HIPÒTESIS: Les alteracions de la DTI que valora la integritat de la substància blanca i les anomalies corticals determinades per la PET-FDG estan relacionades. Per altra banda, el PISCOM té una utilitat similar al SISCOM per detectar la zona d’inici ictal, però evitant la realització de la SPECT interictal. Aquests dos nous processaments de la neuroimatge cerebral permetrien determinar amb major precisió la ZE.

OBJECTIUS: Valorar la utilitat de la combinació de la DTI amb la PET-FDG i el PISCOM a l’avaluació pre-quirúrgica de l’epilèpsia fàrmac-resistent. De forma més específica, es pretén determinar la localització de les alteracions de la DTI i la seva relació amb l’hipometabolisme cortical de la PET- FDG i la resecció de la potencial ZE, en pacient adults amb epilèpsia temporal medial amb esclerosi de hipocamp (ETM + EH). En el cas del PISCOM, l’objectiu es valorar la validesa del PISCOM per a identificar la potencial ZE, comparat amb el SISCOM ¡ la PET-FDG, en pacients pediàtrics amb una epilèpsia focal fàrmac-resistent.

MÈTODES: De forma retrospectiva, els resultats de la DTI i la PET-FDG en una mostra de 21 pacients adults amb ETM + EH es van comparar amb un grup control sa, i a 18 d’aquests pacients se’ls havia realitzat una cirurgia d’epilèpsia. Respecte al PISCOM, la mostra estava formada per 22 pacients pediàtrics amb epilèpsia focal fàrmac-resistent, majoritàriament extra-temporal. Els resultats del PISCOM es van comparar amb les alteracions determinades pel SISCOM i la PET- FDG, realitzades durant l’avaluació pre-quirúrgica, i amb la ZE determinada per la resecció quirúrgica, la histologia, i el seguiment clínic post-quirúrgic favorable.

RESULTATS: Les anomalies determinades per la combinació de la DTI i la PET-FDG van ser extenses, però sent més difuses quan la ETM + EH estava lateralitzada a l’hemisferi esquerre. Segons l’extensió de l’hipometabolisme de la PET-FDG al lòbul temporal epilèptic, es van diferenciar tres grups: anterior, mig i posterior. El grup anterior es relacionava amb alteracions de la DTI més anteriors, a diferència dels altes dos grups on les anomalies de la DTI eren tant anteriors com posteriors. No es va objectivar una relació clara entre les troballes de la DTI i la PET-FDG, i els resultats post-quirúrgics. El PISCOM va localitzar de forma exitosa la ZE en un major número de casos que el SISCOM (86% vs 54%, respectivament), i en una proporció similar a la PET-FDG. La ZE va ser identificada en tots els pacients només sent necessaris els resultats de la PET-FDG i el PISCOM. Es va observar una major concordança global entre observadors a l’analitzar els resultats del PISCOM, comparats amb els de la PET-FDG i el SISCOM.

CONCLUSIONS: Els resultats de la combinació de la DTI i la PET-FDG mostren una relació entre ambdues tècniques, permetent identificar diferents xarxes neuronals implicades en una mateixa patologia (ETM + EH), en funció de l’extensió de l’hipometabolisme de la PET-FDG, però sense una clara relació amb el resultats post-quirúrgics. Els resultats del PISCOM suggereixen que podria ser una tècnica complementària per inferir la ZE als casos amb una PET-FDG dubtosa o negativa, substituint al SISCOM i evitant la realització de la SPECT interictal. Ambdues noves tècniques de neuroimatge podrien tenir una utilitat a l’avaluació pre-quirúrgica de l’epilèpsia per ajudar a inferir de forma més precisa la localització de la ZE.

PURPOSE: In drug-resistant epilepsy, surgery can control or significantly reduce seizures. The epileptogenic zone (EZ) is the brain region whose resection would imply freedom from seizures. Unfortunately, there is no evidence to accurately determine EZ. The aim of this study is to determine whether the extent of 18F-FDG-PET hypometabolism combined to DTI abnormalities, and the PISCOM, a new nuclear imaging processing technique, could be useful to try to locate the EZ.

METHODS: Twenty-one patients with MTLE-HS underwent comprehensive preoperative evaluation; 18 (86%) of these underwent epilepsy surgery. We analyzed and compared the pattern of white matter (WM) alterations on DTI and cortical hypometabolism on 18F-FDG-PET. Twenty-two children with pharmacorefractory epilepsy, mainly extratemporal, who had undergone presurgical assessment including SISCOM and 18F-FDG-PET and with postsurgical favorable outcome (Engel class I or II) for at least two years, were included.

RESULTS: Widespread temporal and extratemporal 18F-FDG-PET and DTI abnormalities were found, involved similar brain regions, being more extensive in the left than the right MTLE-HS. Three groups were determined according to temporal 18F-FDG-PET patterns: hypometabolism restricted to the anterior third, to the middle third, and extending to the posterior third. Patients with anterior temporal hypometabolism showed DTI abnormalities in anterior tracts while patients with posterior hypometabolism showed WM alterations in anterior and posterior tracts. PISCOM concordance with the known EZ was significantly higher than SISCOM (p<0.05), and no statistically differences were found with 18F-FDG-PET. If we consider PISCOM and 18F- FDG-PET results together, both techniques successfully localized the known EZ in all cases.

CONCLUSION: In patients with MTLE-HS, the distribution patterns of these gray and WM abnormalities differ between patients with left or right MTLE, but also with the extent of the 18F-FDG-PET hypometabolism along the epileptogenic temporal lobe. These findings suggest a variable network involvement among patients with MTLE-HS. However, the extent of 18-FDG- PET and DTI abnormalities is not related to the extent of surgery in patients with a favorable post-surgical outcome. PISCOM could provide complementary presurgical information in drug- resistant paediatric focal epilepsy, particularly in cases in which 18F-FDG-PET is doubtful or negative, replacing SISCOM and sparing the use of interictal SPECT.