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Method Article
Aquí, demostramos un enfoque para la guía neuroquirúrgica intraoperatoria en las resecciones del lóbulo temporal anteromesial, destacando específicamente el uso de la tractografía y las máscaras anatómicas para ayudar a la resección segura de la porción temporal de la corteza piriforme, un área cada vez más considerada como un objetivo quirúrgico crucial en la epilepsia del lóbulo temporal mesial resistente a los medicamentos.
La resección del lóbulo temporal anteromesial (ATLR, por sus siglas en inglés) es una opción de tratamiento útil para la epilepsia del lóbulo temporal mesial resistente a los medicamentos (DRmTLE, por sus siglas en inglés). Cada vez hay más pruebas que sugieren que la corteza piriforme desempeña un papel crucial en la generación y propagación de convulsiones en la DRmTLE, y que la resección de la porción temporal de la corteza piriforme se asocia con tasas significativamente mejoradas de ausencia de convulsiones.
Aquí, presentamos la resección de la porción temporal de la corteza piriforme en ATLR, utilizando algoritmos de tractografía probabilística preoperatoria de alta resolución y máscaras anatómicas fusionadas de las estructuras de interés en la neuronavegación intraoperatoria y la visualización frontal del microscopio (HUD).
Todos los pacientes que se sometieron a una evaluación preoperatoria integral y a investigaciones para DRmTLE dieron su consentimiento informado y por escrito para grabar un video intraoperatorio del procedimiento. Los pacientes fueron identificados por un equipo multidisciplinario experto de epileptólogos, neurocirujanos de epilepsia, neuropsicólogos, neuropsiquiatras y electrofisiólogos en un gran centro de cirugía de epilepsia. La línea de imágenes preoperatorias incluyó la delineación de estructuras críticas. Esto incluyó la corteza temporal piriforme y la tractografía probabilística de alta resolución para los tractos esenciales en riesgo (p. ej., radiación óptica y fascículo fronto-occipital inferior). Estos se registraron conjuntamente en la exploración de neuronavegación volumétrica preoperatoria y se cargaron en el sistema de neuronavegación intraoperatoria.
Aquí se presenta un procedimiento paso a paso de ATLR, que incluye la resección de la porción temporal de la corteza piriforme. El protocolo combina imágenes de resonancia magnética estructural y de difusión avanzadas y ayudas visuales intraoperatorias para integrar máscaras anatómicas de estructuras críticas de materia gris y tractos de sustancia blanca en el flujo de trabajo quirúrgico en el quirófano.
La resección del lóbulo temporal anteromesial (ATLR) es el tratamiento más eficaz para la epilepsia del lóbulo temporal mesial resistente a fármacos (DRmTLE)1,2, con tasas de ausencia de convulsiones del 50%-70% y una morbilidad relativamente baja 3,4,5. También se ha demostrado que el procedimiento mejora la calidad de vida 6,7,8, las tasas de empleo5 y el bienestar psicosocial9.
La ATLR canónica, descrita por Spencer et al.10, implica la resección del polo temporal, el uncus, la amígdala, el hipocampo, el giro parahipocampal y el giro fusiforme. Las vías críticas de la sustancia blanca implicadas en la visión (la radiación óptica, en particular, el asa de Meyer11,12) y el lenguaje (p. ej., el fascículo fronto-occipital inferior13 y el fascículo arqueado14,15) corren el riesgo de sufrir lesiones al acceder al asta temporal del ventrículo lateral. El siguiente protocolo describe un enfoque para evitar estos tractos de sustancia blanca mediante tractografía probabilística preoperatoria de alta resolución y máscaras anatómicas fusionadas de las estructuras de interés en la neuronavegación intraoperatoria y la visualización microscópica de visualización frontal (HUD).
La comprensión tradicional del campo es que la resección máxima del hipocampo es beneficiosa para maximizar las tasas de ausencia de convulsiones postoperatorias. Sin embargo, los análisis recientes de casos posteriores a la ATLR demuestran que la resección de la porción temporal de la corteza piriforme en la ATLR aumenta en gran medida la posibilidad de ausencia de convulsiones. También demostraron que no hubo asociación entre la resección posterior del hipocampo y la ausencia de convulsiones16,17. En consecuencia, se ha propuesto actualizar la técnica de Spencer limitando la resección del hipocampo al 55% anterior del hipocampo, en los ATLR del hemisferio dominante del lenguaje, para preservar la función de la memoria16,18.
Si bien ha habido un interés creciente en el uso de nuevas terapias mínimamente invasivas, en particular la terapia térmica intersticial con láser (LITT), la resección quirúrgica sigue siendo el estándar de atención para la epilepsia focal resistente a los medicamentos1, y se ha demostrado que la eficacia de la LITT produce una menor proporción de resultados de convulsiones de Engel 1 (58%-59%)1,19 en comparación con ATLR (60%-70%)3, 4,5,20, por lo que sigue siendo un área que requiere más investigación21.
Cada vez hay más evidencias que apoyan la hipótesis de que la corteza piriforme (Figura 1) es una región crítica en la propagación y/o epileptogénesis de las convulsiones en adultos 16,17,22,23,24 y niños25 con epilepsia del lóbulo temporal mesial. La corteza piriforme es una cinta de alocorteza de tres capas (similar a la disposición de la corteza del hipocampo) que se extiende alrededor del surco entorrinal mesial al tallo temporal26,27 y, por lo tanto, forma la confluencia de los lóbulos temporal y frontal. Por lo tanto, se puede considerar fácilmente que consiste en divisiones frontales y temporales, descritas en detalle en la literatura 22,25,28,29,30.
Figura 1: Representación semitransparente en 3 dimensiones de las estructuras temporales mesiales del cerebro. Esta figura muestra las asociaciones anatómicas de la corteza piriforme (cian) con la anatomía del lóbulo temporal mesial circundante. Vistas medial izquierda, centro superior y anterior derecha. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
La corteza piriforme es supero-mesial de la amígdala y ha sido implicada durante mucho tiempo en estudios animales como un nodo común en redes que diseminan descargas epileptogénicas31-33, y genera convulsiones después de la estimulación eléctrica más fácilmente que las estructuras mesiales vecinas, incluyendo la amígdala y el hipocampo34. Su posición, con amplias conexiones con las cortezas entorrinal, límbica, orbitofrontal e insular, así como con el tálamo, el bulbo olfatorio, la amígdala y el hipocampo, también se presta a un papel como una vía de propagación clave de las descargas epileptógenas en la epilepsia focal30.
Los estudios de EEG-fMRI y tomografía por emisión de positrones (PET) respaldan aún más un papel importante de la corteza piriforme en DRmTLE, mostrando activación interictal, y la reducción de la unión del receptor de ácido γ-aminobutírico tipo A (GABAA) en la corteza piriforme se asocia con una mayor actividad convulsiva 35,36,37.
Dos importantes estudios de imagen recientes en DRmTLE han demostrado que la ausencia de convulsiones postoperatorias se asocia con un mayor grado de resección de la corteza piriforme; Galovic et al. demostraron en una cohorte retrospectiva grande que la extirpación de al menos la mitad de la corteza piriforme mejoró las probabilidades de quedar libre de convulsiones en un factor de 16 (IC 95%, 5-47; p < 0,001)17. También se demostró que los volúmenes de resección de otras estructuras temporales mesiales no se asociaron con la libertad de convulsiones, un hallazgo replicado y respaldado por los análisis de vóxeles realizados por Sone et al., quienes mostraron que solo la resección de la corteza piriforme en el TLE izquierdo se asoció con la ausencia de convulsiones16 (Figura 2).
Figura 2: Asociación de vóxeles con la ausencia de convulsiones postoperatorias en la TLE izquierda. La única área significativamente correlacionada con la ausencia de convulsiones es la porción temporal de la corteza piriforme, p = 0,01 (verde en cortes de resonancia magnética coronales y sagitales ponderados en T1). Adaptado de Sone et al.16 con permiso. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Borger et al. también demostraron en una gran cohorte retrospectiva que solo la proporción de corteza piriforme temporal resecada se asocia con mejores tasas de ausencia de convulsiones tanto a 1año3 como a un seguimiento más prolongado (media de 3,75 años)23. Además, corroboraron que el volumen resecado del hipocampo y la amígdala no predecía la ausencia de convulsiones.
La importancia de que la corteza piriforme esté desconectada de la red epileptógena aberrante en la mTLE también se ha demostrado en LITT, con Hwang et al. demostrando en el seguimiento de 6 meses que el porcentaje de ablación de la corteza piriforme se asoció con los resultados de la clase 1 de ILAE38 (OR 1,051, IC 95% 1,001-1,117, p = 0,045), pero que esta fue una tendencia que no fue significativa a 1 año5. Esto parece respaldar los datos emergentes con respecto a la LITT, que hay una mejora positiva, pero potencialmente menos permanente, en los resultados de las convulsiones, lo que ha llevado a que la LITT se use comúnmente como un procedimiento de "primera etapa", con cirugía resectiva ofrecida a aquellos en quienes la LITT no logra la ausencia de convulsiones.
Por lo tanto, existe una fuerte evidencia de que la resección de la porción temporal de la corteza piriforme es un objetivo clave para lograr la ausencia de convulsiones en la epilepsia del lóbulo temporal mesial resistente a los medicamentos. Sin embargo, como demostró la cohorte retrospectiva de Galovic et al., esta cinta de corteza entorrinal se encuentra en una ubicación difícil de atacar quirúrgicamente cuando se realiza un ATLR, lo que significa que si no se dirige directamente, no siempre se elimina con éxito. En este estudio mostramos cómo dirigirse y resecar de forma segura la porción temporal de la corteza piriforme como parte de un estudio quirúrgico prospectivo en curso, para evaluar su impacto en la mejora de las tasas de ausencia de convulsiones en el postoperatorio39.
El siguiente protocolo se centra en los aspectos técnicos de la adquisición y el procesamiento de imágenes, el enfoque quirúrgico y cómo aseguramos la resección de la porción temporal de la corteza piriforme en ATLR, al tiempo que integramos la tractografía probabilística preoperatoria de alta resolución y las máscaras anatómicas fusionadas de las estructuras de interés en la neuronavegación intraoperatoria y la visualización frontal del microscopio (HUD). El protocolo también utiliza una plataforma de software de planificación específica40, que permite la visualización tridimensional y la integración de imágenes multimodales para la revisión y planificación quirúrgica, y un sistema de neuronavegación que permite la integración con el microscopio quirúrgico (los detalles se detallan en la Tabla de Materiales).
Estos métodos y protocolos forman parte de un ensayo quirúrgico prospectivo en curso que fue aprobado por la Autoridad de Investigación Sanitaria el 10/09/2020, referencia del Comité de Ética en la Investigación (REC) de Londres: 20/LO/0966. El protocolo se registró prospectivamente: ISRCTN72646265, el 25/09/2020, está disponible en línea39, y ha sido presentado en una conferencia nacional41.
El siguiente protocolo se aplica a todos los pacientes sometidos a ATLR para DRmTLE en pacientes de 18 a 70 años (el grupo de edad de los pacientes operados por esta indicación en nuestro centro especializado en cirugía de epilepsia en adultos), todos operados por los mismos cirujanos (AWM, AM). Todos los participantes dieron su consentimiento informado antes de su inclusión en el estudio. Todos los participantes se sometieron a una evaluación preoperatoria exhaustiva y a investigaciones dirigidas por el equipo multidisciplinario de expertos en epilepsia quirúrgica del centro integral de cirugía de la epilepsia de los autores, compuesto por neurocirujanos, neurólogos de epilepsia, neuropsicólogos, psiquiatras, neurorradiólogos y otros miembros de los servicios especializados en terapias para la epilepsia. Antes de la cirugía, todos se sometieron a resonancias magnéticas volumétricas T1, T2 y FLAIR actualizadas, como se describe en el protocolo a continuación, así como sangre preoperatoria estándar y una revisión por parte del equipo de neuroanestesia, lo que garantizó que eran seguros para proceder a la cirugía bajo anestesia general. Los detalles comerciales de los reactivos y el equipo utilizado en este estudio se proporcionan en la Tabla de Materiales.
1. Adquisición y procesamiento de imágenes
NOTA: Las imágenes de resonancia magnética (RM) prequirúrgicas de alta resolución, a los 3 meses y a los 1 año posquirúrgicos, se adquieren de forma rutinaria en personas que se someten a una cirugía de epilepsia en nuestro centro. Los datos de resonancia magnética se adquirieron entre marzo de 2020 y marzo de 2024 en el mismo escáner de resonancia magnética para mantener la consistencia. La adquisición de imágenes estandarizada y muchos de los componentes de procesamiento se han descrito previamente en la literatura y se hace referencia a ellos de manera adecuada en el protocolo que se resume a continuación:
Figura 3: Captura de pantalla del sistema de neuronavegación que muestra la resonancia magnética volumétrica ponderada en T2 con máscaras anatómicas superpuestas y tractos utilizados intraoperatoriamente en un ATLR derecho. Panel superior izquierdo: reconstrucción tridimensional de la cabeza del paciente, mostrando máscaras anatómicas. Arriba a la derecha: axial, abajo a la izquierda: sagital, y abajo a la derecha: vistas coronales que también muestran máscaras anatómicas superpuestas en una resonancia magnética volumétrica ponderada en T2. Máscaras anatómicas mostradas: porción temporal de la corteza piriforme (rosa), 55% anterior del hipocampo (rojo), 45% posterior del hipocampo (verde oscuro, solo se ve en la imagen sagital), radiación óptica (verde medio), fascículo longitudinal medio (azul). El punto de mira azul es la posición integrada del foco del microscopio, y el punto de mira verde es la posición del puntero de neuronavegación que se utiliza dentro del campo quirúrgico. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
2. Técnica quirúrgica
NOTA: Los pasos a continuación resumen la práctica en el centro de los autores y no pretenden ser una exposición del único enfoque quirúrgico para un ATLR, sino más bien una demostración de cómo los autores han estandarizado el enfoque de este procedimiento para proporcionar resecciones confiables y reproducibles, incluida la resección de la corteza temporal piriforme.
Figura 4: Imagen de la posición del paciente para una ATLR derecha, que muestra la marca del "signo de interrogación" en la incisión cutánea frontotemporal derecha, la línea del cabello y la fisura de Silvio. No se muestra el giro del hombro izquierdo debajo del hombro izquierdo del paciente para permitir el ángulo de la posición de la cabeza sin ejercer una tensión excesiva en el cuello del paciente y sin impedir el retorno venoso. Las imágenes fueron capturadas e incluidas con el consentimiento del paciente. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 5: Imagen intraoperatoria del microscopio que muestra el margen de resección neocortical lateral en un ATLR derecho, con la máscara anatómica superpuesta de la radiación óptica (cian), lo que demuestra que el margen de resección es anterior al quirófano. Las etiquetas demuestran la orientación de la vista operatoria: A = anterior, P = posterior, I = inferior, S = superior, STG = circunvolución temporal superior, MTG = circunvolución temporal media, ITG = circunvolución temporal inferior, TP = polo temporal. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 6: Imagen intraoperatoria del microscopio que muestra la entrada en la porción anterior del asta temporal del ventrículo lateral, mostrando la cabeza del hipocampo dentro del mismo (blanco pálido, 1). Etiquetas: A = anterior, P = posterior, I = inferior, S = superior, MTG = circunvolución temporal media, ITG = circunvolución temporal inferior, 2 = margen de resección neocortical lateral, siguiendo el surco colateral superiormente en la profundidad para encontrar el asta temporal del ventrículo lateral, TP = Polo Temporal. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 7: Imagen intraoperatoria del microscopio que demuestra la superposición de HUD de la máscara anatómica de la porción temporal de la corteza piriforme (contorno rosa, etiquetado como Pi). Esta figura muestra la resección completa: no queda tejido cerebral, solo el límite pial del surco endorinal mesial a la resección, protegido en esta imagen con la hamburguesa longitudinal superpuesta en la imagen, justo encima de la cruz blanca central del HUD del microscopio. Etiquetas: A = anterior, P = posterior, I = inferior, S = superior, STG = Circunvolución temporal superior, MTG = circunvolución temporal media, ITG = circunvolución temporal inferior, FL = lóbulo frontal, SV = venas silvianas (suprayacentes a la fisura de Silvio), Pi = porción temporal de la corteza piriforme. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Este protocolo y las técnicas quirúrgicas se han aplicado dentro de un estudio en curso, que investiga los efectos de la resección de la corteza temporal piriforme y su impacto en la ausencia de convulsiones después de la ATLR para DRmTLE. El objetivo de este estudio es determinar prospectivamente si la ausencia de convulsiones después de la extirpación de la corteza temporal piriforme mejora efectivamente la libertad de convulsiones en el DRmTLE, como sugiere el creciente cuerpo d...
Este protocolo proporciona una resección confiable y dirigida de la porción temporal de la corteza piriforme, postulada como una estructura crucial en la epileptogénesis y propagación de la red de epilepsia del lóbulo temporal mesial 16,17,24,25,30.
Los componentes de la técnica estándar de A...
Los autores Debayan Dasgupta y John S. Duncan reciben fondos del Programa de Innovación de Wellcome Trust (218380/Z/19/Z). Lawrence P. Binding cuenta con el apoyo de Epilepsy Research UK (número de subvención P1904). Los autores antes mencionados y Sjoerd B. Vos están financiados en parte por el Centro de Investigación Biomédica del Instituto Nacional de Investigación en Salud del University College London Hospitals (NIHR BRC UCLH / UCL High Impact Initiative BW.mn.BRC10269). Los autores declaran que la investigación se llevó a cabo en ausencia de relaciones comerciales o financieras que pudieran interpretarse como un posible conflicto de intereses. Confirmamos que hemos leído la posición de la Revista sobre los temas relacionados con la publicación ética y afirmamos que este informe es coherente con esas directrices.
Este trabajo fue apoyado por Epilepsy Research UK (subvención número P1904) y el Programa de Innovación de Wellcome Trust (218380/Z/19/Z). Este trabajo fue financiado en parte por el Centro de Investigación Biomédica del Instituto Nacional de Investigación en Salud del University College London Hospitals (NIHR BRC UCLH/UCL High Impact Initiative BW.mn.BRC10269). Los autores agradecen las instalaciones y la asistencia científica y técnica de la National Imaging Facility, una capacidad de la Estrategia Nacional de Infraestructura de Investigación Colaborativa (NCRIS), en el Centro de Microscopía, Caracterización y Análisis de la Universidad de Australia Occidental. Esta investigación fue financiada en su totalidad o en parte por el Wellcome Trust [WT 218380]. A los efectos del acceso abierto, el autor ha aplicado una licencia pública de derechos de autor CC BY a cualquier versión del manuscrito aceptada por el autor que surja de esta presentación.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Brainlab Neuronavigation System | Brianlab, Westchester, IL | https://www.brainlab.com/surgery-products/overview-neurosurgery-products/cranial-navigation/ | Intraoperative neuronavigation system |
EpiNav Planning Software | N/A | N/A | Clinical Decision Support Tool, for research use, developed in academia at King's College London and University College London |
Mayfield clamp | Integra | A1059 | Any 3 pin head immobilisation device can be used |
Microsurgical instruments | As per local neurosurgical unit | ||
MRI Scanner | GE, Milwaukee, WI, USA | 3T MRI GE MR750 | Any alternative 3T MRI scanner can be used |
MRTrix3 | N/A | Reference 47 in the manuscript | MRtrix3 provides a set of tools to perform various advanced diffusion MRI analyses, including constrained spherical deconvolution (CSD), probabilistic tractography, track-density imaging, and apparent fibre density |
NORAS coil | NORAS MRI Products | https://www.noras.de/en/mri-produkte/lucy-or-head-holder-8-ch-coil/#infos | Any MRI-safe head immobilisation device can be used |
Perforator drill | Stryker | https://neurosurgical.stryker.com/products/elite/ | Any alternative neurosurgical perforator drill driver and bit can be used |
Sutures - Vicryl Plus 2/- | Ethicon | ETVCP684H | Any alternative suture that the surgeon prefers can be used |
Titanium bone plates and screws | As per local neurosurgical unit | ||
Ultrasonic Aspirator | Integra | https://products.integralife.com/cusa-tissue-ablation/category/cusa-tissue-ablation | Any alternative that the surgeon prefers can be used |
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