This work is supported by the Research Grants Program of the Epilepsy Foundation &amp; American Epilepsy Society and the Faculty Career Development Fellowship of Harvard Medical School, Office for Faculty Development.

Los autores no tienen nada que revelar.

pruebas convergentes de estudios en animales y humanos han demostrado que los HFO son un nuevo biomarcador potencial para el tejido epiléptico. A pesar de esta evidencia, HFO tienen un uso muy limitado en la práctica clínica para el diagnóstico o seguimiento de la epilepsia, principalmente debido a: (i) no existe una definición formal y global para HFO; (Ii) los diferentes grupos de investigación utilizan una metodología diferente para la grabación y el análisis de los datos; (Iii) la detección no invasiva de HFO con técnicas de neuroimagen es un reto; y (iv) el proceso de revisión de HFO es lento y poco práctico, sobre todo para EEG multicanal o grabaciones MEG con un alto número de sensores. En un esfuerzo por proporcionar una metodología global estandarizada que promueve el uso sistemático de HFO en la práctica clínica, la metodología que se sigue en el Hospital Infantil de Boston para el registro no invasivo, la detección y localización de HFO interictales de pacientes pediátricos con epilepsia se presenta. representativTambién se presentan los resultados de los e HFO detectados con el cuero cabelludo EEG y MEG simultánea de dos niños con epilepsia resistente a fármacos. Los pasos críticos en el protocolo La metodología propuesta incluye los siguientes pasos críticos: (i) la realización de EEG y MEG grabaciones simultáneas de la actividad interictal de pacientes pediátricos alta relación señal-ruido (SNR) con epilepsia resistente a fármacos (pasos 2.1.1 y 2.1.2 ); (Ii) el pre-procesamiento cuidadoso y la selección de los datos con descargas interictales (pasos 3.1 y 3.2); (Iii) el examen visual de los eventos HFO identificadas con alta especificidad (pasos 4.3.1, 4.3.2, y 4.3.3); y (iv) la localización fiable de las HFO utilizando un método de localización apropiado (paso 5.2). El paso más crítico en este protocolo es la revisión visual de los eventos HFO identificados por el detector automático. Un examen riguroso de los HFO detectado automáticamente es crucial de desprenderse de HFO de origen no cerebrales. Sin embargo, la fatiga o distracción del revisor humano durante la inspección visual de EEG multicanal y datos MEG pueden conducir a errores, reduciendo la especificidad del proceso de detección. Modificaciones y solución de problemas Evitamos el uso de la proyección del espacio de señal (SSP) y los métodos de señal de separación de espacio (SSS) 72,73 a fin de garantizar que no había ninguna distorsión de la actividad HFO de su aplicación. Estos métodos son a menudo utilizados por la mayoría de los usuarios del proveedor de MEG particular, para suprimir las interferencias externas y para corregir los movimientos de la cabeza 72. Son necesarios más estudios con el fin de asegurar que la aplicación de estos métodos no afectan ni distorsiona la actividad HFO o no producen efectos falsos que pueden parecerse a los HFO humanos. modificaciones menores del umbral mínimo de la puntuación z de la envolvente de la señal (paso 4.1.1.3) y el umbral de corriente alternapueden ser necesarios valores tivación (paso 5.2.6) para mejorar la sensibilidad del algoritmo en la detección de HFO y restringir la localización de la zona de HFO en una zona más focal. Las limitaciones de la técnica El método descrito presenta limitaciones que deben ser abordados en futuros estudios. En primer lugar, no se considera HFO se producen sólo en las señales EEG o MEG, y que no incluye la detección automática de HFO en las señales de MEG, lo que implica que algunos real baja SNR MEG HFO podría escapar de la inspección visual 74. Además, la sensibilidad y especificidad del método propuesto para detectar las HFO y su capacidad de localizar con gran precisión deben ser validados con grabaciones simultáneas de cuero cabelludo EEG, MEG, y iEEG 75. Nuestros datos han demostrado que ECD individuales indicaron una zona irritativa extendida comparación con la zona HFO focal. Sin embargo, cuando se promediaron los ECD, entonces la locatio dipolon estaba bastante cerca de la zona de HFO tanto para los pacientes. Nuestros datos son indicativos de la especificidad de los 2 métodos que muestra una posible mayor especificidad de la zona de HFO para epileptogenicidad (particularmente para paciente 2 para los que la zona de HFO se superponen con el SOZ) en comparación con la zona irritativa, aunque las conclusiones seguras no se pueden extraer a partir de una pequeña cohorte de pacientes tales. Más importante, la localización de las fuentes de HFO no implica directamente la localización de la EZ que es responsable de las convulsiones. Nuestros resultados deben ser validados con el resultado de la cirugía de la epilepsia que tenemos la intención de hacerlo en un futuro estudio. Por último, para registrar los datos de EEG, se utilizó un sistema de 70 canales. Sin embargo, en la mayoría de los centros se utiliza el valor de EEG clínica estándar que registra los datos de 19 electrodos colocados de acuerdo con el 10 - 20 del sistema. Más sistemas de EEG pediátricos avanzados con mucho mayor número de canales (hasta 256) están disponibles actualmente en el mercado. El uso de estos sistemas puede mejorar aún más tque la localización exactitud de la zona HFO detectada con EEG cuero cabelludo. Importancia de la técnica con respecto a los métodos existentes / alternativos A nuestro leal saber y entender, este es el primer estudio que informa de la localización no invasiva de HFO interictales con EEG y MEG simultánea, y también investiga la concordancia de los resultados de la localización con los de registros intracraneales. La grabación no invasiva, la detección y localización de HFO es un reto. Esto se debe a HFO son señales muy débiles generados por pequeñas regiones del cerebro del orden de 16,76 milímetros cúbicos y, además obstaculizado por el ruido y el cerebro actividad de fondo. Un estudio reciente propone que HFO registran de forma no invasiva con EEG cuero cabelludo representan la suma de la actividad de múltiples focal espacialmente distribuida y fuentes coherentes 60. Hasta ahora, pocos estudios 28,29,37,38,60 lograron demostrar que los HFO se pueden detectar de forma no invasiva utilizando scalp EEG y MEG; aún menos localizada esta actividad por la solución del problema inverso 37-38. Aquí, la evidencia de HFO interictales se presentan que se han detectado con el cuero cabelludo EEG y MEG simultánea de dos pacientes pediátricos con epilepsia. HFO se localizaron mediante el uso de un marco previamente descrito 38. Los datos representativos sugieren que la localización no invasiva de HFO interictales es factible mediante el uso de técnicas de imagen de origen realizadas en cualquiera de EEG cuero cabelludo o MEG grabaciones, suponiendo que se utilice una técnica de localización apropiado. Esto está de acuerdo con un estudio previo que utiliza una construcción fantasma parecido HFO generadores, lo que indica que los HFO pueden ser detectados y localizados de forma no invasiva con precisión con MEG 32. La detección y el etiquetado de los HFO interictales se realiza tradicionalmente a través de la inspección visual de los datos de EEG expertos humanos. Aunque este enfoque es a menudo regarded como el patrón oro, que presenta serias limitaciones ya que tiene poca fiabilidad entre revisores 77,78, y no es aplicable a grandes conjuntos de datos de EEG y MEG con un alto número de sensores. Es crucial para la aplicación de HFO en la práctica clínica es el desarrollo de algoritmos que detectan los HFO automáticamente de grabaciones del cuero cabelludo reduciendo la necesidad de intervención humana. La identificación visual de HFO del cuero cabelludo es de hecho bastante difícil debido a: (i) la baja SNR de HFO en el cuero cabelludo; (Ii) las tasas más bajas de HFO en las grabaciones del cuero cabelludo en comparación con los intracraneales, lo que implica el análisis de los tiempos de grabación más largos; y (iii) el gran número de canales de análisis, en particular en alta densidad EEG o MEG. Se han propuesto varios algoritmos para la detección automática y semi-automática de HFO en la última década 54. Detectores anteriores se basaban en los umbrales en el dominio del tiempo, con el fin de identificar los eventos que se pueden distinguir de la actividad de fondo en curso 49,80. Los avances recientes sugieren también la incorporación de información desde el dominio de la frecuencia, en el supuesto de que un HFO debe aparecer como un evento de corta duración con un pico espectral aislado en una 50,56,81 frecuencia distinta. métodos semi-automatizados parecen ser el enfoque más adecuado para la aplicación de HFO en la práctica clínica. Estos métodos implican 2 etapas: (i) de detección automática inicial de eventos que tiene una alta sensibilidad, y (ii) un examen visual de eventos por un experto, que tiene una alta especificidad. Este enfoque proporciona una mayor especificidad en comparación con los métodos totalmente automatizados y se asegura de que los acontecimientos revisados ​​finales son HFO reales de origen cerebral. Aquí, se presenta un método semi-automatizado que permite la detección de HFO desde el cuero cabelludo interictal registros de EEG y MEG. El método propuesto se extiende descrito anteriormente técnicas para la detección de HFO de EEG cuero cabelludo 60 mediante la incorporación en los criterios de identificación de dos de importacióncaracterísticas de hormigas: (i) el análisis tiempo-frecuencia automática de los eventos de fueloil pesado; y (ii) la concurrencia temporal de los acontecimientos HFO en ambas grabaciones MEG y EEG. Las aplicaciones futuras o direcciones después de dominar esta técnica La localización fiable de HFO con métodos de neuroimagen no invasivas, tales como el cuero cabelludo EEG y MEG, es crítica. Dominar, mejoramiento, y validar el protocolo propuesto proporcionará a los médicos con un biomarcador fiable, no invasiva grabable para la identificación de la EZ. El desarrollo de un biomarcador de este tipo tiene el potencial de reducir los requisitos de supervisión a largo plazo y registros intracraneales invasoras que conducen a una mejora significativa en el procedimiento de evaluación prequirúrgica en pacientes pediátricos. Que no sólo ayudaría a identificar el tejido epileptógena para la cirugía, sino que también permiten el diagnóstico diferencial definitivo de la epilepsia de la crisis sintomáticas agudas, lo que requiere un completamente difealquilar enfoque de tratamiento, y de las convulsiones no epilépticas ahorradores de la necesidad de un seguimiento a largo plazo en algunos pacientes. Además, esto podría permitir la evaluación de la eficacia de las intervenciones terapéuticas sin esperar a que se produzca otro ataque.

Epilepsia pediátrica es un trastorno neurológico común con una tasa de prevalencia de 4 - 6 por cada 1.000 niños 1. Puede tener un impacto importante en el desarrollo de los niños de 2 y puede afectar significativamente su vida adulta. Los estudios de seguimiento a largo plazo para la epilepsia de inicio infantil indican que aproximadamente el 30% de los pacientes con epilepsia intratable médicamente convertirse en 3-6, y por lo general requieren cirugía de resección de epilepsia. En muchos de estos pacientes, la cirugía de la epilepsia conduce a una reducción significativa en la frecuencia de las crisis y, a menudo a la ausencia de crisis. Para tener éxito, la cirugía de la epilepsia debe alcanzar un estado libre de ataques con un mínimo o ningún déficit funcionales. Esto requiere una cuidadosa delimitación de la zona epileptógena (EZ) 7, la &quot;zona de la corteza que es indispensable para la generación de las crisis epilépticas&quot; 8. El EZ no se puede medir directamente; su ubicación se calcula sobre la base de los datos concordantes de una multitud de pruebas thaT Identificar otras zonas corticales. Invasivo electroencefalografía intracraneal (iEEG) sirve como el estándar de oro para la localización de la zona de inicio de la crisis (SOZ), la región donde se generan convulsiones y se originan en las grabaciones ictal. Sin embargo iEEG es costoso, depende de la cooperación del niño, conlleva un cierto riesgo de infección y sangrado 9, y pueden inducir daño neurológico adicional durante la implantación 10. Por otra parte, las grabaciones pueden llevar a conclusiones erróneas ya que grandes áreas del cerebro se quedan sin explorar. Por lo tanto, un biomarcador prequirúrgica robusta que ayuda en la identificación de la EZ es necesario para el éxito del tratamiento de la epilepsia quirúrgica. HFO patológicas (80 - 500 Hz respectivamente) 11,12 han surgido en la última década como un biomarcador para la identificación del tejido epileptógena que pueden mejorar el diagnóstico prequirúrgico y el resultado quirúrgico de pacientes con epilepsia 13. Informes de uso de microelectrodos combinados con electrodos de profundidad EEG mostraron la presencia de HFO en pacientes con epilepsia. También se encontraron HFO usando macroelectrodes estándar durante el ictal e interictal períodos. Estudios recientes han demostrado que HFO identifican el SOZ con mayor sensibilidad y especificidad en comparación con la zona irritativa 14,15, la zona que genera los IED, y que la eliminación quirúrgica del tejido de generación de HFO se correlaciona con mejores resultados que la eliminación de la SOZ o la zona irritativa 15. HFO se clasifican comúnmente como ondulaciones (80 - 250 Hz) o de ondas rápidas (250 - 500 Hz respectivamente). Ondas rápidas han sido más estrechamente vinculados a la actividad patológica y de la localización de la SOZ 16, pero las investigaciones de registros intracraneales humanos indican que ambas ondas y las ondas rápidas aumentan en las regiones epileptógenas 17. A pesar de estos resultados prometedores, HFO aún no son adecuados para el diagnóstico o seguimiento dela epilepsia en la práctica clínica. barreras primarias siguen siendo: (i) la falta de una definición formal y global para HFO; (Ii) la consiguiente heterogeneidad del metodológica enfoques utilizados para su estudio; y (iii) las dificultades prácticas para detectar y localizar de forma no invasiva de ellas grabaciones del cuero cabelludo. Este último deriva del hecho de que los electrodos están muy lejos de la fuente de la señal, la señal pueden ser borrosas por el ruido de fondo y la actividad muscular, y la señal pueden estar distorsionados por el cuero cabelludo o las fontanelas y suturas en el cráneo, especialmente en pacientes infantiles. Además, es difícil distinguir entre HFO normales y anormales 18,19 ya que ambas ondas y ondas rápidas están presentes incluso en el tejido cerebral humano normal 20. Los primeros estudios informaron HFO en el cuero cabelludo EEG sólo en un pequeño - porción (0,2 3,4%) de los pacientes con epilepsia 21-23. Sin embargo, estudios recientes han demostrado que HFO se pueden detectar de manera no invasiva con EEG cuero cabelludo. Ictally, HFOs se han reportado en la aparición de los espasmos epilépticos en niños (50 - 100 Hz 24, 40 a 120 Hz 25), así como en el inicio de las convulsiones tónicas en el síndrome de Lennox-Gastaut (50 - 100 Hz) 26. HFO interictal (70 - 200 Hz) se observaron por primera vez en el cuero cabelludo EEG en niños con estado epiléptico eléctrico del sueño inducido por 27. Entonces, HFO interictales - Se identificaron 80 (200 Hz) en el EEG del cuero cabelludo de los pacientes con epilepsia focal con tasas más altas en el interior del SOZ 28. Curiosamente, HFO fueron más frecuentes en los pacientes con un alto número de descargas epileptiformes interictal (AEI), y se encontró que ser más específico que los IED para el SOZ 29, destacando la relación de HFO con epileptogenicidad. MEG parece presentar ventajas significativas en comparación con EEG cuero cabelludo para la detección no invasiva y localización de HFO: (i) la actividad de alta frecuencia en MEG es menos susceptible de EEG a la contaminación de musculosoactividad 30-31, (ii) las señales MEG no están distorsionados por la conductividad cráneo y menos distorsionadas que EEG por regiones no fusionadas del hueso craneal como la fontanela o sutura, y (iii) redes de sensores MEG han densidad más alta en comparación con EEG que siempre mira el problema de la sal tiende un puente entre los electrodos cuando la cabeza es pequeña, como con los niños. La evidencia de construcciones fantasma que simulan HFO generadores sugirió que HFO pueden ser detectados y localizados con una alta precisión de localización (2-3 mm) con MEG 32. Varios estudios recientes informaron HFO en las señales MEG registrados a partir de pacientes con epilepsia en la banda de frecuencias 33-38 ondulación. El análisis tiempo-frecuencia ha demostrado que los datos de MEG contienen componentes de alta frecuencia relacionadas con el EZ 33-36. Sin embargo, sólo unos pocos estudios han identificado HFO interictales como eventos visibles sobresaliendo de la señal de fondo en el dominio del tiempo, como suelen realizarse con iEEG 37-38. Van Klink et al. 37 detectaron HFO en la banda de ondulación utilizando canales virtuales construidos con técnicas de conformación de haz en base a la información espacial obtenida de los IED. Von Ellenrieder et al. 38 HFO detectaron señales en MEG de los sensores físicos de forma independiente de los IED y utilizaron la máxima entropía en el método de la media (MEM) para localizar sus fuentes y para investigar su correlación con el EZ. Rampp et al. (2010) también detectó oscilaciones de alta gamma epilépticos con MEG, que eran pico de enganche o pico-independiente, y localizada esta actividad con el análisis fuente-norma mínimo 39. Ellos encontraron que las características de estas oscilaciones rápidas (es decir, la aparición clara de la media de banda total y máxima amplitud de las oscilaciones) están altamente asociados con el SOZ. HFO también se detectaron con MEG durante la actividad ictal en pacientes pediátricos con espasmos epilépticos 40. Sin embargo, MEG presenta algunas limitaciones distintas en comparación con el cuero cabelludo EEG: (i) es insensitive a fuentes que tienen una orientación radial con respecto al centro de la cabeza, (ii) que no permite grabaciones de larga duración que aumentan la posibilidad de detectar y registrar eventos ictal, y (iii) sus sensores no puede ajustarse a la forma de la cabeza de cada individuo desde la matriz del casco y el sensor dentro del casco están todos fijados en forma. Por lo tanto, la configuración ideal que maximiza la posibilidad de detectar y localizar la actividad epileptogénica es mediante la combinación de información tanto de EEG y MEG cuero cabelludo. En este estudio, nuestro objetivo es ilustrar la metodología que seguimos para la detección no invasiva de HFO interictales mediante el uso de registros simultáneos de cuero cabelludo EEG y MEG de pacientes pediátricos con epilepsia resistente a fármacos. Presentamos la configuración de las grabaciones y la tubería de análisis de datos utilizando un método semi-automatizado que hemos desarrollado para la detección de eventos HFO en los datos de MEG y EEG simultáneos. Por último, también presentamos la localización de lasubyace generadores de HFO cuero cabelludo, obtenidos por la solución del problema inverso, y compararla con la SOZ ya que esto fue definido por los epileptólogos.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1028">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">VectorView MEG system</td>
			<td style="width:287px;">Elekta-Neuromag, Finland</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:407px;">MEG System</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Magentically Shielded Room</td>
			<td style="width:287px;">Imedco, Hagendorf, Switzerland</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:407px;">Three-layer MSR</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">EEG system</td>
			<td style="width:287px;">Elekta-Neuromag, Finland</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>70 Channel EEG system</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">3D digitizer</td>
			<td style="width:287px;">Polhemus, Colchester, VT</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

interictal high frequency oscillations detected with simultaneous magnetoencephalography and electroencephalography as biomarker of pediatric epilepsy

Crucial para el éxito de la cirugía de la epilepsia es la disponibilidad de un robusto biomarcador que identifica la zona epileptógena (EZ). Las oscilaciones de alta frecuencia (HFO) han surgido como posibles marcadores biológicos pre-quirúrgicos para la identificación de la EZ, además de interictales Las descargas epileptiformes (IED) y la actividad ictal. A pesar de que son prometedores para localizar el EZ, que aún no son adecuados para el diagnóstico o seguimiento de la epilepsia en la práctica clínica. principales barreras permanecen: la falta de una definición formal y global para HFO; la consiguiente heterogeneidad de enfoques metodológicos utilizados para su estudio; y las dificultades prácticas para detectar y localizar de forma no invasiva de ellas grabaciones del cuero cabelludo. A continuación, presentamos una metodología para la grabación, la detección y localización de HFO interictales de pacientes pediátricos con epilepsia refractaria. Presentamos datos representativos de HFO detectan de forma no invasiva desde el cuero cabelludo EEG y MEG interictal de dos niñossometerse a una cirugía. Los generadores subyacentes de HFO se localizaron mediante la resolución del problema inverso y su localización se comparó con la Zona de crisis de inicio (SOZ), ya que se define por las epileptólogos. Tanto para los pacientes, interictales epileptógena descargas (IEDs) y HFO fueron localizados con imágenes fuente en lugares concordantes. Para un paciente, los datos de EEG intracraneales (iEEG) también estaban disponibles. Para este paciente, se encontró que el HFO localización fue concordante entre los métodos invasivos y no invasivos. La comparación de iEEG con los resultados de las grabaciones del cuero cabelludo sirve para validar estos hallazgos. A nuestro leal saber y entender, este es el primer estudio que se presenta la localización de la fuente de HFO cuero cabelludo de las grabaciones simultáneas EEG y MEG compararon los resultados con las grabaciones invasoras. Estos hallazgos sugieren que HFO pueden ser detectados y localizados de forma no invasiva con el cuero cabelludo EEG y MEG fiable. Llegamos a la conclusión que la localización no invasiva de intericTal HFO podría mejorar significativamente la evaluación prequirúrgica de pacientes pediátricos con epilepsia.

Los pacientes pediátricos con epilepsia refractaria fueron reclutados de la Clínica de Epilepsia del Hospital Infantil de Boston (Boston, EE.UU.). A continuación, se presentan los datos representativos de 2 pacientes: una niña de 15 años de edad, con encephalomalacia de la arteria cerebral media derecha (MCA) región (paciente 1), y un niño de 11 años de edad, con el parietal izquierdo / encephalomalacia temporal superior ( paciente 2). Los datos fueron recolectados como parte de su estudio diagnóstico prequirúrgico para la cirugía. MEG grabaciones simultáneas y EEG se realizaron en el Centro Athinoula A. Martinos de Imágenes Biomédicas. Tanto para los pacientes, HFO se identificaron en la banda de frecuencia de rizado (80 - 150 Hz) que se produce tanto en EEG y MEG y IEDs suprayacentes. La Figura 4 presenta los 10 s de cuero cabelludo simultánea datos de EEG y MEG con actividad interictal (paneles superiores) del paciente 1. La misma figura también informa de unan tiempo prolongado porción de la escala (2 s) de las señales, que muestra el HFO detectadas en el dominio del tiempo (paneles intermedios) y en el plano tiempo-frecuencia (panel inferior). Este paciente mostró una tasa de 8,8 HFO / min. Para mayor claridad, la pantalla del plano tiempo-frecuencia se limita 80 a 150 Hz porque no se observó actividad prominente para frecuencias superiores a 150 Hz. En el caso 1, la detección automática identifica 248 HFO eventos dentro de 8.65 min de grabaciones. Después de la revisión visual de los eventos detectados, 76 se mantuvieron eventos que se considera que es HFO reales, obteniendo una tasa de 8,8 HFO / min. <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/54883/54883fig4.jpg" /> Figura 4: HFO superpuestos en los IED detecta a partir del cuero cabelludo EEG y MEG. Panel superior: los IED de 1 paciente detectados desde el cuero cabelludo EEG (izquierda) y MEG (derecha). 10 s de datos filtrados 1-70 Hz. El panel medio: visualización de la escala de tiempo extendido (2 s) de los datos de EEG y MEG resaltado con fondo gris en el panel superior. Los datos se filtraron a 80 a 150 Hz. Panel inferior: plano tiempo-frecuencia de 2 representativas EEG y MEG canales. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54883/54883fig4large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> La Figura 5 presenta los resultados de HFO de localización para el paciente 1 tanto de EEG y MEG cuero cabelludo. Ambas técnicas localizan los HFO en la vecindad de la lesión en una ubicación cercana a la derecha unión temporo-parietal. MEG y EEG presentan resultados ligeramente diferentes de localización: la actividad MEG se encuentran más anterior en comparación con EEG y más cerca del límite posterior de la lesión. La distancia entre los dos máximos de la actividad wMEM para el MEG y EEG era 15,0 mm. HFO localizatiTambién en la era adyacente a la zona irritativa, ya que fue definido por el MEG. La distancia euclidiana entre los ECD promediados y la actividad máxima wMEM fue de 18,7 mm para el MEG y 28,0 mm para el EEG cuero cabelludo. Para el caso 2, se identificaron 8 min de los datos durante el sueño de ondas lentas no-REM con el IED y artefactos mínimos que hemos utilizado para el análisis de HFO. El número de HFO cuero cabelludo fue significativamente menor que en el paciente 1 que muestra una velocidad de 0,4 HFO / min. La Figura 6 presenta los resultados de la localización de la fuente HFO cuero cabelludo para MEG y el cuero cabelludo EEG, los IEDs localizados por MEG usando ECD, y la ubicación de los HFO detectados por iEEG. La distancia entre el 2 máximos de la actividad wMEM para el MEG y EEG fue de 16,4 mm. La distancia entre los ECDs promediados y la actividad máxima wMEM era 10,9 mm para el MEG y 24,1 mm para el EEG. La zona identificada HFO no invasiva mediante el cuero cabelludo EEG y MEG se sitúa en el mismo lugar donde los HFO eran identified invasiva con iEEG. Los electrodos con el mayor número de HFO eran LA51, LA52, LA53 y, como se muestra en la Figura 6, cuya localización era concordante con la actividad HFO localizada de forma no invasiva. <img alt="Figura 5" src="/files/ftp_upload/54883/54883fig5.jpg" /> Figura 5: La localización de HFO y artefactos explosivos improvisados. HFO zona localizada mediante el uso de la wMEM con MEG y EEG del paciente 1 superpuesto en la RM del paciente (izquierda). El mapa HFO representa el promedio de los valores de activación de umbral normalizados a 60% de la actividad máxima. IEDs localizados por ECD con MEG (derecha). Las ubicaciones y orientaciones de los ECD se indican en cian. El triángulo púrpura indica la ubicación de los ECD promediados (46 ECDs), y el rectángulo rojo la ubicación de la ECD de IEDs promediados (28 IEDs). Para el cálculo del promedio de los IED, se identificaronpicos con morfología similar. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54883/54883fig5large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <img alt="Figura 6" src="/files/ftp_upload/54883/54883fig6.jpg" /> Figura 6: La concordancia espacial entre la zona localizada HFO no invasiva con el cuero cabelludo EEG y MEG, la Zona irritativa, y la Zona HFO localizado invasiva con iEEG. Paneles superiores: localización de HFO de paciente 2 con EEG cuero cabelludo (izquierda) y MEG (centro), y la localización de la IED con MEG (derecha) superpuestos en la RM del paciente. El mapa HFO representa el promedio de los valores de activación de umbral normalizados a 60% de la actividad máxima. círculos y barras cian indican las ubicaciones y orientaciones de la ECD. El triángulo violeta indica la ubicación de los ECD promediados (30 ECD), y el rectángulo rojo tque la ubicación de la ECD de IED promediados (21 IEDs). Paneles inferiores: La localización de HFO en iEEG (izquierda) y 2 s de grabaciones de canales con la tasa más alta de HFO. electrodos implantados se muestran en la RM del paciente. La ubicación de electrodo se obtiene mediante co-registrar el post implantado la tomografía computarizada (TC) y las imágenes de RM. Los electrodos con la mayor tasa de HFO están resaltados en el mapa de la red implantado en la corteza del paciente. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54883/54883fig6large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> Los resultados representativos presentados aquí indican el uso potencial de la técnica descrita en el ámbito clínico para la identificación no invasiva y localización de HFO durante la evaluación pre-quirúrgica de los pacientes pediátricos con epilepsia médicamente refractaria. Tanto para los pacientes, fueron HFO localized concordantes para el cuero cabelludo EEG y MEG (ver Figura 5). Diferencias localización de pocos mm pueden atribuirse a la capacidad de localización superior de alta densidad MEG en comparación con EEG cuero cabelludo 70, o pueden representar diferentes generadores subyacentes 71. La localización también fue concordante con la zona irritativa, ya que fue definido por el MEG (ver Figura 5 - panel derecho). En el paciente 2, los datos de iEEG también estaban disponibles. La zona HFO localizada de forma no invasiva con el cuero cabelludo EEG y MEG fue concordante con la zona definida HFO invasiva con iEEG (véase la Figura 6). Los resultados del método propuesto puede guiar la colocación de rejillas durante la cirugía de la epilepsia para la identificación potencial de la EZ.

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Interictal High Frequency Oscillations Detected with Simultaneous Magnetoencephalography and Electroencephalography as Biomarker of Pediatric Epilepsy

Las oscilaciones de alta frecuencia (HFO) han surgido como biomarcadores prequirúrgicos para la identificación de la zona epileptógena en pacientes pediátricos con epilepsia resistente a fármacos. Se presenta una metodología no invasiva para la grabación, la detección y localización de HFO con electroencefalografía cuero cabelludo simultánea (EEG) y magnetoencefalografía (MEG).

Interictales oscilaciones de alta frecuencia detectada con magnetoencefalografía simultánea y electroencefalografía como biomarcador de Epilepsia Pediátrica

Crucial to the success of epilepsy surgery is the availability of a robust biomarker that identifies the Epileptogenic Zone (EZ). High Frequency ...

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Video: Interictal High Frequency Oscillations Detected with Simultaneous Magnetoencephalography and Electroencephalography as Biomarker of Pediatric Epilepsy

Surgical Management of Meatal Stenosis with Meatoplasty

Meatal stenosis is a common urologic complication after circumcision. Children present to their primary care physicians with complaints of deviated urinary stream, difficult-to-aim, painful urination, and urinary frequency. Clinical exam reveals a pinpoint meatus and if the child is asked to urinate, he will usually have an upward, thin, occasionally forceful urinary stream with incomplete bladder emptying. The mainstay of management is meatoplasty (reconstruction of the distal urethra /meatus). This educational video will demonstrate how this is performed.

Meatoplasty, surgical management of meatal stenosis.

Tratamiento quirúrgico de la estenosis del meato con meatoplastia

Meatal stenosis is a common urologic complication after circumcision.  Children present to their primary care physicians with complaints of deviated ...

Investigación

Medicina

Guidelines for Elective Pediatric Fiberoptic Intubation

Fiberoptic intubation in pediatric patients is often required especially in difficult airways of syndromic patients i.e. Pierre Robin Syndrome. Small babies will desaturate very quickly if ventilation is interrupted mainly to high metabolic rate. We describe guidelines to perform a safe fiberoptic intubation while maintaining spontaneous breathing throughout the procedure. Steps requiring the use of propofol pump, fentanyl, glycopyrrolate, red rubber catheter, metal insuflation hook, afrin, lubricant and lidocaine spray are shown.

We describe guidelines to perform a safe and efficient elective fiberoptic intubation in pediatric patients while maintaining spontaneous ventilation.

Directrices para la intubación electiva de fibra óptica Pediátrica

Fiberoptic intubation in pediatric patients is often required especially in difficult airways of syndromic patients i.e. Pierre Robin Syndrome. Small ...

High Throughput Sequential ELISA for Validation of Biomarkers of Acute Graft-Versus-Host Disease

Unbiased discovery proteomics strategies have the potential to identify large numbers of novel biomarkers that can improve diagnostic and prognostic testing in a clinical setting and may help guide therapeutic interventions. When large numbers of candidate proteins are identified, it may be difficult to validate candidate biomarkers in a timely and efficient fashion from patient plasma samples that are event-driven, of finite volume and irreplaceable, such as at the onset of acute graft-versus-host disease (GVHD), a potentially life-threatening complication of allogeneic hematopoietic stem cell transplantation (HSCT).
Here we describe the process of performing commercially available ELISAs for six validated GVHD proteins: IL-2R&alpha;5, TNFR16, HGF7, IL-88, elafin2, and REG3&alpha;3 (also known as PAP1) in a sequential fashion to minimize freeze-thaw cycles, thawed plasma time and plasma usage. For this procedure we perform the ELISAs in sequential order as determined by sample dilution factor as established in our laboratory using manufacturer ELISA kits and protocols with minor adjustments to facilitate optimal sequential ELISA performance. The resulting plasma biomarker concentrations can then be compiled and analyzed for significant findings within a patient cohort. While these biomarkers are currently for research purposes only, their incorporation into clinical care is currently being investigated in clinical trials.
This technique can be applied to perform ELISAs for multiple proteins/cytokines of interest on the same sample(s) provided the samples do not need to be mixed with other reagents. If ELISA kits do not come with pre-coated plates, 96-well half-well plates or 384-well plates can be used to further minimize use of samples/reagents.

High throughput validation of multiple candidate biomarkers can be performed by sequential ELISA in order to minimize freeze/thaw cycles and use of precious plasma samples. Here, we demonstrate how to sequentially perform ELISAs for six different validated plasma biomarkers1-3 of graft-versus-host disease (GVHD)4 on the same plasma sample.

Alto rendimiento secuencial ELISA para la Validación de Biomarcadores de aguda injerto contra huésped

Unbiased discovery proteomics strategies have  the potential to identify large numbers of novel biomarkers that can improve  diagnostic and prognostic ...

Brain Source Imaging in Preclinical Rat Models of Focal Epilepsy using High-Resolution EEG Recordings

Electroencephalogram (EEG) has been traditionally used to determine which brain regions are the most likely candidates for resection in patients with focal epilepsy. This methodology relies on the assumption that seizures originate from the same regions of the brain from which interictal epileptiform discharges (IEDs) emerge. Preclinical models are very useful to find correlates between IED locations and the actual regions underlying seizure initiation in focal epilepsy. Rats have been commonly used in preclinical studies of epilepsy1; hence, there exist a large variety of models for focal epilepsy in this particular species. However, it is challenging to record multichannel EEG and to perform brain source imaging in such a small animal. To overcome this issue, we combine a patented-technology to obtain 32-channel EEG recordings from rodents2 and an MRI probabilistic atlas for brain anatomical structures in Wistar rats to perform brain source imaging. In this video, we introduce the procedures to acquire multichannel EEG from Wistar rats with focal cortical dysplasia, and describe the steps both to define the volume conductor model from the MRI atlas and to uniquely determine the IEDs. Finally, we validate the whole methodology by obtaining brain source images of IEDs and compare them with those obtained at different time frames during the seizure onset.

This video introduces the preparation, recording, and source analysis procedures of high-resolution EEG on sedated rats with a particular preclinical model of focal epilepsy under noninvasive conditions.

Cerebro Imaging Source en modelos preclínicos de la rata de la epilepsia focal usando de alta resolución EEG Grabaciones

Electroencephalogram (EEG) has been traditionally used to determine which brain regions are the most likely candidates for resection in patients with ...

High-frequency Ultrasound Imaging of Mouse Cervical Lymph Nodes

High-frequency ultrasound (HFUS) is widely employed as a non-invasive method for imaging internal anatomic structures in experimental small animal systems. HFUS has the ability to detect structures as small as 30 &#181;m, a property that has been utilized for visualizing superficial lymph nodes in rodents in brightness (B)-mode. Combining power Doppler with B-mode imaging allows for measuring circulatory blood flow within lymph nodes and other organs. While HFUS has been utilized for lymph node imaging in a number of mouse&#160; model systems, a detailed protocol describing HFUS imaging and characterization of the cervical lymph nodes in mice has not been reported. Here, we show that HFUS can be adapted to detect and characterize cervical lymph nodes in mice. Combined B-mode and power Doppler imaging can be used to detect increases in blood flow in immunologically-enlarged cervical nodes. We also describe the use of B-mode imaging to conduct fine needle biopsies of cervical lymph nodes to retrieve lymph tissue for histological&#160; analysis. Finally, software-aided steps are described to calculate changes in lymph node volume and to visualize changes in lymph node morphology following image reconstruction. The ability to visually monitor changes in cervical lymph node biology over time provides a simple and powerful technique for the non-invasive monitoring of cervical lymph node alterations in preclinical mouse models of oral cavity disease.

This protocol describes the application of high-frequency ultrasound (HFUS) for imaging mouse cervical lymph nodes. This technique optimizes visualization and quantification of cervical lymph node morphology, volume and blood flow. Image-guided biopsy of cervical lymph nodes and processing of lymph tissue for histological evaluation is also demonstrated.

Alta frecuencia de imágenes por ultrasonido del mouse ganglios linfáticos cervicales

High-frequency ultrasound (HFUS) is widely employed as a non-invasive method for imaging internal anatomic structures in experimental small animal ...

A Multimodal Imaging- and Stimulation-based Method of Evaluating Connectivity-related Brain Excitability in Patients with Epilepsy

Resting-state functional connectivity MRI (rs-fcMRI) is a technique that identifies connectivity between different brain regions based on correlations over time in the blood-oxygenation level dependent signal. rs-fcMRI has been applied extensively to identify abnormalities in brain connectivity in different neurologic and psychiatric diseases. However, the relationship among rs-fcMRI connectivity abnormalities, brain electrophysiology and disease state is unknown, in part because the causal significance of alterations in functional connectivity in disease pathophysiology has not been established. Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) is a technique that uses electromagnetic induction to noninvasively produce focal changes in cortical activity. When combined with electroencephalography (EEG), TMS can be used to assess the brain's response to external perturbations. Here we provide a protocol for combining rs-fcMRI, TMS and EEG to assess the physiologic significance of alterations in functional connectivity in patients with neuropsychiatric disease. We provide representative results from a previously published study in which rs-fcMRI was used to identify regions with abnormal connectivity in patients with epilepsy due to a malformation of cortical development, periventricular nodular heterotopia (PNH). Stimulation in patients with epilepsy resulted in abnormal TMS-evoked EEG activity relative to stimulation of the same sites in matched healthy control patients, with an abnormal increase in the late component of the TMS-evoked potential, consistent with cortical hyperexcitability. This abnormality was specific to regions with abnormal resting-state functional connectivity. Electrical source analysis in a subject with previously recorded seizures demonstrated that the origin of the abnormal TMS-evoked activity co-localized with the seizure-onset zone, suggesting the presence of an epileptogenic circuit. These results demonstrate how rs-fcMRI, TMS and EEG can be utilized together to identify and understand the physiological significance of abnormal brain connectivity in human diseases.

Resting-state functional-connectivity MRI has identified abnormalities in patients with a wide range of neuropsychiatric disorders, including epilepsy due to malformations of cortical development. Transcranial Magnetic Stimulation in combination with EEG can demonstrate that patients with epilepsy have cortical hyperexcitability in regions with abnormal connectivity.

Un método multimodal Imaging- y basados ​​en la estimulación de evaluar relacionados con la conectividad cerebral excitabilidad en pacientes con epilepsia

Resting-state functional connectivity MRI (rs-fcMRI) is a technique that identifies connectivity between different brain regions based on correlations ...

Network Analysis of Foramen Ovale Electrode Recordings in Drug-resistant Temporal Lobe Epilepsy Patients

Approximately 30% of epilepsy patients are refractory to antiepileptic drugs. In these cases, surgery is the only alternative to eliminate/control seizures. However, a significant minority of patients continues to exhibit post-operative seizures, even in those cases in which the suspected source of seizures has been correctly localized and resected. The protocol presented here combines a clinical procedure routinely employed during the pre-operative evaluation of temporal lobe epilepsy (TLE) patients with a novel technique for network analysis. The method allows for the evaluation of the temporal evolution of mesial network parameters. The bilateral insertion of foramen ovale electrodes (FOE) into the ambient cistern simultaneously records electrocortical activity at several mesial areas in the temporal lobe. Furthermore, network methodology applied to the recorded time series tracks the temporal evolution of the mesial networks both interictally and during the seizures. In this way, the presented protocol offers a unique way to visualize and quantify measures that considers the relationships between several mesial areas instead of a single area.

This protocol describes a procedure to track the evolution of mesial network measures in temporal lobe epilepsy (TLE) patients. It is based on the combination of intracranial recordings with a novel numerical technique for data analysis. Specifically, we present a protocol for network analyses of foramen ovale recordings.

Análisis de la red de foramen oval de electrodos Grabaciones en epilepsia del lóbulo temporal pacientes resistentes a los medicamentos

Approximately 30% of epilepsy patients are refractory to antiepileptic drugs. In these cases, surgery is the only alternative to eliminate/control ...

Topical Airway Anesthesia for Awake-endoscopic Intubation Using the Spray-as-you-go Technique with High Oxygen Flow

A patient&#39;s willingness to cooperate is an absolute precondition for successful awake intubation of the trachea. Whilst drug-sedation of patients can jeopardize their spontaneous breathing, topical anesthesia of the airway is a popular technique. The spray-as-you-go technique represents one of the simplest opportunities to anesthetize the airway mucosa. The application of local anesthetic through the working channel of the flexible endoscope is a widespread practice for anesthetists as well as pulmonologists. There is neither need for additional devices nor special training as a pre-requisite to perform this technique. However, a known clinical problem is the coughing and gagging reflex that may occur when the liquid anesthetic strikes the airway mucosa and other sensitive structures like the vocal cords. This can be avoided by the use of oxygen applied through the working channel with the aim of fogging the local anesthetic into finer particles. Furthermore, the oxygen flow provides a higher oxygen supply and contributes to a better view, dispersing mucus secretions and blood away from the lens. Using an atomizer with a high oxygen flow of 10 L/min we maximized these benefits, caused less coughing and had more satisfied and therefore cooperative patients. Possible, but very rare complications of using oxygen flow including gastric insufflation, organ rupture or barotrauma did not arise. We attribute the complication-free use of high oxygen flow to the design of the set, which permits flow and pressure release.

The topical anesthetic lidocaine was atomized using a high oxygen flow through the working channel of a flexible intubating endoscope to achieve topical airway anesthesia for awake endotracheal intubation. We prefer this modified spray-as-you-go technique for endoscopic intubation to classical bolus application because of higher patient satisfaction and better compliance.

Tópica de la vía aérea La anestesia para la intubación despierto-endoscópica de usar el spray-as-you-go Técnica con alto caudal de oxígeno

A patient&#39;s willingness to cooperate is an absolute precondition for successful awake intubation of the trachea. Whilst drug-sedation of patients can ...

Vinyl Chloride and High-Fat Diet as a Model of Environment and Obesity Interaction

Vinyl chloride (VC), an abundant environmental contaminant, causes steatohepatitis at high levels, but is considered safe at lower levels. Although several studies have investigated the role of VC as a direct hepatotoxicant, the concept that VC modifies sensitivity of the liver to other factors, such as nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD) caused by high-fat diet (HFD) is novel. This protocol describes an exposure paradigm to evaluate the effects of chronic, low-level exposure to VC. Mice are acclimated to low-fat or high-fat diet one week prior to the beginning of the inhalation exposure and remain on these diets throughout the experiment. Mice are exposed to VC (sub-OSHA level: &#60;1 ppm) or room air in inhalation chambers for 6 hours/day, 5 days/week, for up to 12 weeks. Animals are monitored weekly for body weight gain and food consumption. This model of VC exposure causes no overt liver injury with VC inhalation alone. However, the combination of VC and HFD significantly enhances liver disease. A technical advantage of this co-exposure model is the whole-body exposure, without restraint. Moreover, the conditions more closely resemble a very common human situation of a combined exposure to VC with underlying nonalcoholic fatty liver disease and therefore support the novel hypothesis that VC is an environmental risk factor for the development of liver damage as a complication of obesity (i.e., NAFLD). This work challenges the paradigm that the current exposure limits of VC (occupational and environmental) are safe. The use of this model can shed new light and concern on the risks of VC exposure. This model of toxicant-induced liver injury can be used for other volatile organic compounds and to study other interactions that may impact the liver and other organ systems.

The goal of this protocol was to develop a murine model of low-level toxicant exposure that does not cause overt liver injury but rather exacerbates pre-existing liver damage. This paradigm better recapitulates human exposure and the subtle changes that occur upon exposure to toxicant concentrations that are considered safe.

Cloruro de vinilo y dieta alta en grasas como modelo de medio ambiente e interacción de la obesidad

Vinyl chloride (VC), an abundant environmental contaminant, causes steatohepatitis at high levels, but is considered safe at lower levels. Although ...

Assessment of Static Graviceptive Perception in the Roll-Plane using the Subjective Visual Vertical Paradigm

Vestibular disorders are among the most common syndromes in medicine. In recent years, new vestibular diagnostic systems have been introduced that allow the examination of all semicircular canals in the clinical setting. Assessment methods of the otolithic system, which is responsible for the perception of linear acceleration and perception of gravity, are far less in clinical use. There are several experimental approaches for measuring the perception of gravity. The most frequently used method is the determination of the subjective visual vertical. This is usually measured with the head in an upright position. We present here an assessment method for testing otolith function in the roll plane. The subjective visual vertical is measured in the head upright position as well as with head inclination of &#177; 15&#176; and &#177; 30&#176; in the roll plane. This extended functional paradigm is an easy-to-perform clinical test of otolith function and ensures increased information content for the detection of impaired graviceptive perception.

The perception of gravity is commonly determined by the subjective visual vertical in the head upright position. The additional assessment at head tilts of &#177; 15&#176; and &#177; 30&#176; in the roll plane ensures increased information content for the detection of impaired graviceptive perception.

Evaluación de la percepción gravocetiva estática en el roll-plane utilizando el paradigma vertical visual subjetivo

Vestibular disorders are among the most common syndromes in medicine. In recent years, new vestibular diagnostic systems have been introduced that allow ...

Interictales oscilaciones de alta frecuencia detectada con magnetoencefalografía simultánea y electroencefalografía como biomarcador de Epilepsia Pediátrica

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