Técnica operativa y matices para la metodología estereoelectroencefalográfica (SEEG) utilizando un sistema robótico de guía estereotáctica

Resumen

La metodología SEEG se simplifica y se hace más rápida con un robot estereotáctico. Se debe prestar especial atención al registro de la resonancia magnética volumétrica preoperatoria al paciente antes de usar el robot en el quirófano. El robot agiliza el procedimiento, lo que lleva a una disminución de los tiempos operativos y a implantes precisos.

Resumen

La metodología SEEG ha ganado popularidad en América del Norte durante la última década como un medio para localizar la zona epileptogénica (EZ) antes de la cirugía de epilepsia. Recientemente, la aplicación de un sistema robótico de guía estereotáctica para la implantación de electrodos SEEG se ha vuelto más popular en muchos centros de epilepsia. La técnica para el uso del robot requiere una precisión extrema en la fase de planificación prequirúrgica y luego la técnica se simplifica durante la parte operativa de la metodología, ya que el robot y el cirujano trabajan en conjunto para implantar los electrodos. Aquí se detalla la metodología operativa precisa del uso del robot para guiar la implantación de electrodos SEEG. También se discute una limitación importante del procedimiento, a saber, su gran dependencia de la capacidad de registrar al paciente en una imagen de resonancia magnética volumétrica (RM) preoperatoria. En general, se ha demostrado que este procedimiento tiene una baja tasa de morbilidad y una tasa de mortalidad extremadamente baja. El uso de un sistema robótico de guiado estereotáctico para la implantación de electrodos SEEG es una alternativa eficiente, rápida, segura y precisa a las estrategias convencionales de implantación manual.

Introducción

Se estima que la epilepsia médicamente refractaria (ERM) afecta a quince millones de personas en todo el mundo¹. Muchos de estos pacientes, por lo tanto, pueden ser tratados con cirugía. La cirugía de la epilepsia se basa en la localización precisa de la zona epileptogénica teorizada (EZ) para guiar las resecciones quirúrgicas. Jean Tailarach y Jean Bancaud desarrollaron la metodología de la estereoelectroencefalografía (SEEG) en la década de 1950 como un método para localizar con mayor precisión el EZ basado en la electrofisiología in situ del cerebro epiléptico tanto en estructuras corticales como profundas ^2,3. Sin embargo, solo recientemente la metodología SEEG ha comenzado a ganar popularidad en América del Norte⁴.

Diversas técnicas y tecnologías son utilizadas en todo el mundo como parte de la metodología SEEG, basada en la experiencia clínica de diferentes profesionales y centros de epilepsia ^5,6,7. Recientemente, sin embargo, ha habido una evolución de las técnicas quirúrgicas utilizadas para implantar electrodos SEEG, más allá de las estrategias clásicas basadas en el marco de cabeza manual de uso. Específicamente, el uso de sistemas robóticos de guiado estereotáctico ha demostrado ser una alternativa precisa para la implantación de SEEG⁸. La implantación robótica puede ser utilizada de manera segura y efectiva por aquellos con experiencia quirúrgica que buscan un enfoque más rápido y automatizado para la implantación de electrodos.

Aquí se discuten los pasos específicos realizados al emplear el uso de un sistema robótico de guía estereotáctica para la implantación de electrodos SEEG. Aunque la metodología SEEG ha sido descrita anteriormente, aquí se presta especial atención a la técnica quirúrgica empleada con el uso del robot⁹.

Protocolo

Todos los dispositivos utilizados en este documento están aprobados por la FDA y el protocolo contenido en este documento constituye el estándar de atención en nuestra institución. Como tal, no se necesitó la aprobación del IRB para detallar este protocolo.

1. Fase preimplantacional

1. Crear una hipótesis anatomo-electroclínica (AEC).
   NOTA: La creación de la hipótesis AEC se basa en la coordinación de múltiples técnicas no invasivas para identificar la EZ potencial. Un equipo de expertos, incluidos epileptólogos, radiólogos y cirujanos de epilepsia, generalmente convocará una reunión para discutir los datos clínicos de cada paciente con el fin de crear la hipótesis AEC, que sirve como hipótesis inicial para la EZ del paciente. Los detalles de cómo se logra esto están más allá del alcance de este artículo.
2. Identificar la mejor metodología para la monitorización invasiva en función de la ubicación de la hipótesis AEC. La Tabla 1 enumera los diferentes escenarios para los cuales se prefiere SEEG sobre las rejillas subdurales (SDG) con o sin electrodos de profundidad para el monitoreo invasivo.
3. Después de que un paciente sea considerado candidato para la evaluación SEEG, cree una estrategia de implantación.
   NOTA: La estrategia de implantación debe cubrir adecuadamente el área identificada como parte de la hipótesis AEC, así como la red epileptogénica más amplia en general y áreas vecinas de la corteza elocuente. Este monitoreo ayuda al cirujano a definir los bordes de la resección.
   1. Obtener una resonancia magnética volumétrica preoperatoria y una CTA.
   2. Transfiera las imágenes en formato DICOM al software de planificación nativo del robot estereotáctico y realice la fusión de imágenes (T1 + Gadolinium MRI fusionado con CTA).
      NOTA: La fusión de imágenes se realiza automáticamente por el software del robot. Solo es necesario seleccionar los estudios que deben fusionarse.
   3. Planifique la trayectoria de cada conjunto de electrodos individuales dentro de la reconstrucción 3D de la fusión MRI-CTA, asegurándose de maximizar el muestreo de una multitud de áreas, incluidas las áreas corticales y subcorticales superficiales, intermedias y profundas dentro de la hipótesis AEC.
      1. Defina cada trayectoria seleccionando manualmente el punto de entrada de la superficie y el punto objetivo profundo para cada electrodo.
         NOTA: En general, es mejor utilizar inicialmente una distancia de trabajo de 150 mm desde la plataforma de perforación hasta el punto objetivo profundo y luego ajustar la profundidad para reducir al máximo la distancia de trabajo con el fin de mejorar la precisión de la implantación.
   4. Verifique cada trayectoria de implantación.
      1. Revise cada electrodo en la reconstrucción de fusión 3D MRI-CTA individualmente para asegurarse de que la trayectoria no comprometa ninguna estructura vascular, ajustando las trayectorias según sea necesario.
   5. Revise el esquema general de implantación en la reconstrucción de resonancia magnética 3D, evaluando cualquier colisión de trayectoria.
   6. Verifique que los puntos de entrada de la superficie estén al menos a 1,5 cm de distancia en la superficie de la piel, ya que cualquier cosa más cercana a esto sería prohibitiva para la implantación posterior.

2. Técnica quirúrgica

1. En el quirófano, prepare al paciente y colóquelo en decúbito supino mientras prepara el robot estereotáctico para la cirugía.
   1. Intubar bajo anestesia general según las recomendaciones del anestesiólogo. Use propofol para anestesia suficiente y verifique mediante registros electrofisiológicos adecuados según lo certificado por un epileptólogo clínico.
   2. Fije la cabeza del paciente con un soporte de cabeza de fijación de tres puntos.
      NOTA: Este es un marco estándar de Lexell de 4 puntos. Ocasionalmente, se eliminará uno de los postes frontales para facilitar el registro del robot al paciente, como se describe más adelante. Por lo tanto, la fijación se conoce como 3 puntos.
   3. Coloque el robot en la cabeza del paciente, de modo que la distancia entre la base del brazo robótico y el punto medio del cráneo sea de 70 cm. Bloquee el robot en su posición y asegure el soporte de cabeza de tres puntos al robot.
      NOTA: No realice más ajustes en la posición del paciente o del robot después de este tiempo. Cualquier ajuste adicional después de este punto potencialmente resultará en imprecisiones de implantación.
   4. Utilice el sistema de reconocimiento facial semiautomático basado en láser para registrar la resonancia magnética volumétrica preoperatoria con el paciente, siguiendo todas las indicaciones dadas por el robot.
      1. Calibre el láser utilizando la herramienta de calibración de distancia establecida.
      2. Seleccione manualmente los puntos de referencia faciales anatómicos preestablecidos con el láser. El registro se completa a medida que el robot escanea automáticamente la superficie facial.
      3. Confirme la exactitud del registro correlacionando puntos de referencia de superficie independientes adicionales con la resonancia magnética registrada.
         NOTA: Las trayectorias planificadas son verificadas automáticamente por el software del robot.
   5. Prepare y cubra al paciente de manera estéril estándar.
   6. Cubra el brazo de trabajo robótico con plástico estéril.
   7. Acople la plataforma de perforación, con una cánula de trabajo de 2,5 mm, al brazo robótico.
2. Implante los pernos a lo largo de sus trayectorias designadas.
   1. Seleccione la trayectoria deseada en la pantalla táctil del robot.
   2. Pise el pedal del robot para iniciar el movimiento del brazo robótico a la trayectoria correcta. Cuando se alcanza la posición correcta, el brazo es bloqueado automáticamente por el robot.
   3. Inserte un taladro de 2 mm a través de la cánula de trabajo y úselo para crear un agujero de alfiler a través de todo el grosor del cráneo.
   4. Abra la duramadre con un perforador dural aislado utilizando cauterio monopolar a un ajuste bajo.
      NOTA: Abrir la duramadre puede ser particularmente difícil en niños pequeños. Debido a que la duramadre no es completamente adherente a las capas internas del cráneo, es muy fácil desplazar en lugar de abrir la duramadre sin darse cuenta.
   5. Perno guía de tornillo firmemente en cada orificio del pasador.
   6. Mida la distancia desde la plataforma de perforación hasta el perno guía utilizando una regla estéril.
      NOTA: Esta es una distancia fija relacionada con la longitud del adaptador de taladrado.
      1. Reste esta distancia medida del valor de la distancia "plataforma a objetivo" utilizada para planificar la trayectoria.
         NOTA: Recuerde que la recomendación es utilizar siempre la plataforma estándar de 150 mm para apuntar a la distancia a menos que surja la necesidad de cambiar esta distancia. El uso de este estándar simplificará este paso en el quirófano.
      2. Registre y anote el resultado, ya que se utilizará más adelante como la longitud final del electrodo implantado.
   7. Mida y anote la longitud final del electrodo y asegúrese de que coincida con la longitud recién calculada para el perno. Asegúrese de que el electrodo y el perno tengan etiquetas coincidentes para evitar confusiones más adelante durante la implantación del electrodo.
   8. Repita los pasos 2.2.1 – 2.2.7 para cada perno (es decir, implante todos los pernos) y marque todos los electrodos en consecuencia.
3. Cambie los guantes quirúrgicos y abra un nuevo campo estéril.
4. Implante todos los electrodos a la profundidad objetivo a través de los pernos implantados.
   1. Inserte un estilete de 2 mm de diámetro a través del perno guía hasta la profundidad prevista del electrodo final calculada después de la implantación del perno previamente.
   2. Inserte inmediatamente el electrodo a través del perno después de quitar el estilete y atornille el electrodo en el perno para su fijación.
   3. Asegúrese de que el electrodo esté debidamente etiquetado.
   4. Repita los pasos 2.4.1 – 2.4.3 para cada electrodo.
5. Conecte los electrodos al hardware de electrofisiología clínica.
6. Envuelva la cabeza del paciente utilizando la técnica estándar de vendaje de la cabeza.

Resultados

El indicador absoluto de éxito después del uso de la metodología SEEG es la ausencia de convulsiones para el paciente, que en última instancia sigue a implantes exitosos de electrodos, registros electrofisiológicos exitosos, así como una resección exitosa de la EZ. Tal caso se muestra en la Figura 1. Los paneles A y B de la Figura 1 muestran dos pruebas (tomografía computarizada por emisión de positrones únicos (SPECT) ...

Discusión

La definición meticulosa de la hipótesis AEC junto con una atención particularmente detallada al diseño de la estrategia de implantación es, en última instancia, lo que determinará el éxito de la metodología SEEG para cada paciente individual. Como tal, la planificación prequirúrgica cuidadosa del procedimiento es crítica y lo convierte en una cirugía relativamente simple y de bajo riesgo. Generalmente es mejor orientar las trayectorias ortogonalmente a la línea media sagital, facilitando así una correlaci...

Materiales

Name	Company	Catalog Number	Comments
2 mm drill bit	DIXI	KIP-ACS-510	For opening the cranium
Coagulation Electrode Dura	DIXI	KIP-ACS-600	for opening and coagulating the dura
Cordless driver	Stryker	4405-000-000	to drive the drill bit
Leksell Coordinate Frame G	Elekta	14611	For head fixation
Microdeep Depth Electrode	DIXI	D08-**AM	SEEG electrodes that are implanted, complete with: guide bolt and stylet, as described in manuscript.
ROSA	Medtech	n/a	stereotactic guidance system with robotic arm, complete with: robotic arm, calibration tool, registration laser, head frame attachment, and software, as described in the manuscript.
Stylet	DIXI	ACS-770S-10	for creating a path through the parenchyma for the electrode