Name: interictal high frequency oscillations detected with simultaneous magnetoencephalography and electroencephalography as biomarker of pediatric epilepsy
Uploaded: 2016-12-06T15:00:00
Duration: 10 min 22 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Interictal High Frequency Oscillations Detected with Simultaneous Magnetoencephalography and Electroencephalography as Biomarker of Pediatric Epilepsy at JoVE

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 ...

Research

JoVE Journal

Medicine

High-frequency High-resolution Echocardiography: First Evidence on Non-invasive Repeated Measure of Myocardial Strain, Contractility, and Mitral Regurgitation in the Ischemia-reperfused Murine Heart

Alta frecuencia de alta resolución Ecocardiografía: Primera evidencia sobre la no-invasivo medida repetida de la tensión de miocardio, la contractilidad y la insuficiencia mitral en el corazón por isquemia-reperfusión murino

Ischemia-reperfusion (IR) was surgically performed in murine hearts which were then subjected to repeated imaging to monitor temporal changes in ...

Investigación

Medicina

Surgical Management of Meatal Stenosis with Meatoplasty

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 ...

Guidelines for Elective Pediatric Fiberoptic Intubation

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

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

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

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

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 Pipeline for 3D Multimodality Image Integration and Computer-assisted Planning in Epilepsy Surgery

Una tubería de multimodalidad 3D Image Integración y Planificación asistida por ordenador en la cirugía de la epilepsia

Epilepsy surgery is challenging and the use of 3D multimodality image integration (3DMMI) to aid presurgical planning is well-established. Multimodality ...

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

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

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

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 ...