Method Article
Hier zeigen wir einen Ansatz zur intraoperativen neurochirurgischen Führung bei anteromesialen Temporallappenresektionen, wobei insbesondere der Einsatz von Traktographie und anatomischen Masken zur Unterstützung einer sicheren Resektion des temporalen Teils des piriformen Kortex hervorgehoben wird - ein Bereich, der zunehmend als entscheidendes chirurgisches Ziel bei medikamentenresistenter mesialer Temporallappenepilepsie angesehen wird.
Die anteromesiale Temporallappenresektion (ATLR) ist eine nützliche Behandlungsoption für die medikamentenresistente mesiale Temporallappenepilepsie (DRmTLE). Es gibt immer mehr Hinweise darauf, dass der piriforme Kortex eine entscheidende Rolle bei der Entstehung und Ausbreitung von Anfällen bei DRmTLE spielt - und dass die Resektion des temporalen Teils des piriformen Kortex mit einer signifikant verbesserten Rate der Anfallsfreiheit verbunden ist.
Hier präsentieren wir die Resektion des temporalen Anteils des piriformen Kortex in der ATLR unter Verwendung hochauflösender präoperativer probabilistischer Traktographie-Algorithmen und fusionierter anatomischer Masken der interessierenden Strukturen in der intraoperativen Neuronavigation und dem Mikroskop-Head-up-Display (HUD).
Alle Patienten, die sich einer umfassenden präoperativen Untersuchung und Untersuchung auf DRmTLE unterzogen, gaben ihre informierte, schriftliche Zustimmung zur Aufzeichnung eines intraoperativen Videos des Eingriffs. Die Patienten wurden von einem multidisziplinären Expertenteam aus Epileptologen, Epilepsie-Neurochirurgen, Neuropsychologen, Neuropsychiatern und Elektrophysiologen in einem großen Zentrum für Epilepsiechirurgie identifiziert. Die präoperative Bildgebungspipeline umfasste die Abgrenzung kritischer Strukturen. Dazu gehörten der temporale piriforme Kortex und eine hochauflösende probabilistische Traktographie für essentielle Risikobahnen (z. B. optische Strahlung und inferiorer fronto-occipitaler Fasciculus). Diese wurden für den präoperativen volumetrischen Neuronavigationsscan mitregistriert und in das intraoperative Neuronavigationssystem hochgeladen.
Hier wird ein Schritt-für-Schritt-Verfahren der ATLR vorgestellt, einschließlich der Resektion des temporalen Teils des piriformen Kortex. Das Protokoll kombiniert fortschrittliche strukturelle und diffuse MRT-Bildgebung und intraoperative Sehhilfen, um anatomische Masken kritischer Strukturen der grauen Substanz und der Bahnen der weißen Substanz in den chirurgischen Arbeitsablauf im Operationssaal zu integrieren.
Die anteromesiale Temporallappenresektion (ATLR) ist die wirksamste Behandlung der medikamentenresistenten mesialen Temporallappenepilepsie (DRmTLE)1,2 mit einer Anfallsfreiheitsrate von 50 % bis 70 % und einer relativ niedrigen Morbidität 3,4,5. Es hat sich auch gezeigt, dass das Verfahren die Lebensqualität 6,7,8, die Beschäftigungsquoten5 und das psychosoziale Wohlbefinden9 verbessert.
Die kanonische ATLR, die von Spencer et al.10 beschrieben wird, beinhaltet eine Resektion des Schläfenpols, des Uncus, der Amygdala, des Hippocampus, des parahippocampalen Gyrus und des Gyrus fusiformis. Kritische Bahnen der weißen Substanz, die am Sehen (die optische Strahlung, insbesondere die Meyersche Schleife11,12) und der Sprache beteiligt sind (z. B. der untere fronto-occipitale Fasciculus13 und der Fasciculus arcuatus14,15), sind beim Zugang zum Schläfenhorn des lateralen Ventrikels verletzungsgefährdet. Das folgende Protokoll skizziert einen Ansatz zur Vermeidung dieser Bahnen der weißen Substanz unter Verwendung einer hochauflösenden präoperativen probabilistischen Traktographie und fusionierter anatomischer Masken der interessierenden Strukturen in der intraoperativen Neuronavigation und dem mikroskopischen Head-up-Display (HUD).
Das traditionelle Verständnis des Feldes ist, dass eine maximale Hippocampus-Resektion vorteilhaft ist, um die Raten der postoperativen Anfallsfreiheit zu maximieren. Neuere voxelweise Analysen von Post-ATLR-Fällen zeigen jedoch, dass die Resektion des temporalen Teils des piriformen Kortex bei ATLR die Chance auf Anfallsfreiheit stark erhöht. Sie zeigten auch, dass es keinen Zusammenhang zwischen der posterioren Hippocampusresektion und der Anfallsfreiheit gab16,17. Dementsprechend wurde vorgeschlagen, Spencers Technik zu aktualisieren, indem die Hippocampus-Resektion auf die vorderen 55% des Hippocampus bei sprachdominierten Hemisphären-ATLRs beschränkt wird, um die Gedächtnisfunktion zu erhalten16,18.
Obwohl das Interesse an der Verwendung neuartiger minimal-invasiver Therapien, insbesondere der interstitiellen Laser-Wärmetherapie (LITT), gestiegen ist, bleibt die chirurgische Resektion der Behandlungsstandard für arzneimittelresistente fokale Epilepsie1, und es hat sich gezeigt, dass die Wirksamkeit der LITT zu einem geringeren Anteil der Engel-1-Anfallsergebnisse (58 %-59 %)1,19 im Vergleich zur ATLR (60 %-70 %)3 führt. 4,5,20, und damit ist immer noch ein Bereich, der weiterer Untersuchungen bedarf21.
Es gibt immer mehr Beweise für die Hypothese, dass der piriforme Kortex (Abbildung 1) eine kritische Region bei der Ausbreitung und/oder Epileptogenese von Anfällen bei Erwachsenen 16,17,22,23,24 und Kindern25 mit mesialer Temporallappenepilepsie ist. Der piriforme Kortex ist ein Band aus dreischichtigem Allokortex (ähnlich der Anordnung des hippokampalen Kortex), das um den entorhinalen Sulcusmesial zum temporalen Stammdrapiert ist 26,27 und daher den Zusammenfluss des Temporallappens und des Frontallappens bildet. Es kann daher leicht als aus frontalen und temporalen Unterteilungen bestehend angesehen werden, die in der Literatur ausführlich beschrieben sind 22,25,28,29,30.
Abbildung 1: Halbtransparente 3-dimensionale Darstellung mesialer temporaler Strukturen des Gehirns. Diese Abbildung zeigt die anatomischen Assoziationen des piriformen Kortex (cyan) mit der umgebenden Anatomie des mesialen Temporallappens. Linke mediale, mittlere obere und rechte anteriore Ansicht. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Der piriforme Kortex ist supero-mesial zur Amygdala und wurde in Tierversuchen lange Zeit als häufiger Knoten in Netzwerken angesehen, die epileptogene Entladungenverbreiten 31-33, und erzeugt Anfälle nach elektrischer Stimulation leichter als benachbarte mesiale Strukturen, einschließlich der Amygdala und des Hippocampus34. Seine Lage mit ausgedehnten Verbindungen zum entorhinalen, limbischen, orbitofrontalen und insularen Kortex sowie zum Thalamus, zum Riechkolben, zur Amygdala und zum Hippocampus eignet sich auch für eine Rolle als wichtiger Fortpflanzungsweg epileptogener Entladungen bei fokaler Epilepsie30.
EEG-fMRT- und Positronen-Emissions-Tomographie (PET)-Studien unterstützen außerdem eine wichtige Rolle des piriformen Kortex bei DRmTLE, indem sie eine interiktale Aktivierung zeigen, und eine verminderte Bindung an γ-Aminobuttersäure Typ A (GABAA)-Rezeptoren im piriformen Kortex ist mit einer erhöhten Anfallsaktivität verbunden 35,36,37.
Zwei bedeutende neuere bildgebende Studien bei DRmTLE haben gezeigt, dass die postoperative Anfallsfreiheit mit einem größeren Ausmaß der Resektion des piriformen Kortex verbunden ist; Galovic et al. zeigten in einer großen retrospektiven Kohorte, dass die Entfernung von mindestens der Hälfte des piriformen Kortex die Chancen, anfallsfrei zu werden, um den Faktor 16 verbesserte (95% CI, 5-47; S. < 0,001)17. Es wurde auch gezeigt, dass die Resektionsvolumina anderer mesialer temporaler Strukturen nicht mit der Anfallsfreiheit assoziiert waren, ein Befund, der repliziert und durch die voxelweisen Analysen von Sone et al. unterstützt wurde, die zeigten, dass nur die Resektion des piriformen Kortex im linken TLE mit der Anfallsfreiheit assoziiert war16 (Abbildung 2).
Abbildung 2: Voxel-weiser Zusammenhang mit postoperativer Anfallsfreiheit bei linker TLE. Der einzige Bereich, der signifikant mit der Anfallsfreiheit korreliert, ist der temporale Teil des piriformen Kortex, p = 0,01 (grün in koronalen und sagittalen T1-gewichteten MRT-Schnitten). Adaptiert von Sone et al.16 mit Genehmigung. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Borger et al. zeigten auch in einer großen retrospektiven Kohorte, dass nur der Anteil des resezierten temporalen piriformen Kortex mit einer verbesserten Rate der Anfallsfreiheit sowohl nach 1 Jahr3 als auch nach längerer Nachbeobachtung (Mittelwert 3,75 Jahre) verbunden ist23. Sie bestätigten ferner, dass das resezierte Volumen des Hippocampus und der Amygdala keine Anfallsfreiheit vorhersagte.
Wie wichtig es ist, dass der piriforme Kortex bei mTLE vom aberranten epileptogenen Netzwerk getrennt ist, wurde auch in der LITT gezeigt, wobei Hwang et al. bei der 6-monatigen Nachbeobachtung zeigten, dass eine prozentuale Ablation des piriformen Kortex mit ILAE-Klasse-1-Ergebnissen assoziiert war38 (OR 1,051, 95% CI 1,001-1,117, p = 0,045), dass dies jedoch ein Trend war, der nach 1 Jahr nicht signifikant war5. Dies scheint die aufkommenden Daten über die LITT zu unterstützen, dass es eine positive, aber möglicherweise weniger dauerhafte Verbesserung der Anfallsergebnisse gibt, was dazu geführt hat, dass die LITT häufig als Verfahren der "ersten Phase" eingesetzt wird, wobei die resektive Operation denjenigen angeboten wird, bei denen die Anfallsfreiheit durch die LITT nicht erreicht wird.
Es gibt daher starke Hinweise darauf, dass die Resektion des temporalen Teils des piriformen Kortex ein Schlüsselziel für das Erreichen der Anfallsfreiheit bei medikamentenresistenter mesialer Temporallappenepilepsie ist. Wie die retrospektive Kohorte von Galovic et al. jedoch zeigte, befindet sich dieses Band des entorhinalen Kortex an einer schwierigen Stelle, um es chirurgisch zu erreichen, wenn eine ATLR durchgeführt wird, was bedeutet, dass es nicht immer erfolgreich entfernt wird, wenn es nicht direkt angegriffen wird. In dieser Studie zeigen wir, wie der temporale Teil des piriformen Kortex im Rahmen einer laufenden prospektiven chirurgischen Studie sicher anvisiert und reseziert werden kann, um seinen Einfluss auf die postoperative Verbesserung der Anfallsfreiheitsraten zu bewerten39.
Der Schwerpunkt des folgenden Protokolls liegt auf den technischen Aspekten der Bildaufnahme und -verarbeitung, dem chirurgischen Ansatz und der Frage, wie wir die Resektion des temporalen Teils des piriformen Kortex bei ATLR sicherstellen, während wir gleichzeitig eine hochauflösende präoperative probabilistische Traktographie und fusionierte anatomische Masken der interessierenden Strukturen in die intraoperative Neuronavigation und das Mikroskop-Head-up-Display (HUD) integrieren. Das Protokoll verwendet auch eine spezifische Planungssoftwareplattform40, die eine 3-dimensionale Betrachtung und Integration der multimodalen Bildgebung für die chirurgische Überprüfung und Planung ermöglicht, sowie ein Neuronavigationssystem, das die Integration mit dem operativen Mikroskop ermöglicht (Einzelheiten sind in der Materialtabelle aufgeführt).
Diese Methoden und Protokolle sind Teil einer laufenden prospektiven chirurgischen Studie, die am 10.09.2020 von der Health Research Authority genehmigt wurde, Research Ethics Committee (REC) London-Referenz: 20/LO/0966. Das Protokoll wurde prospektiv registriert: ISRCTN72646265, am 25.09.2020, ist onlineverfügbar 39 und wurde auf einer nationalen Konferenzvorgestellt 41.
Das folgende Protokoll wird auf alle Patienten angewendet, die sich einer ATLR für DRmTLE bei Patienten im Alter von 18 bis 70 Jahren unterziehen (die Altersgruppe der Patienten, die für diese Indikation in unserem spezialisierten Zentrum für Epilepsiechirurgie bei Erwachsenen operiert werden), die alle von denselben Chirurgen (AWM, AM) operiert wurden. Alle Teilnehmer gaben vor der Aufnahme in die Studie eine Einverständniserklärung ab. Alle Teilnehmer wurden einer gründlichen präoperativen Bewertung und Untersuchung unterzogen, die von dem multidisziplinären Expertenteam für chirurgische Epilepsie im umfassenden Epilepsiechirurgiezentrum der Autoren geleitet wurde, das aus Neurochirurgen, Epilepsie-Neurologen, Neuropsychologen, Psychiatern, Neuroradiologen und anderen Mitgliedern der spezialisierten Epilepsietherapiedienste besteht. Vor der Operation hatten alle aktuelle volumetrische T1-, T2- und FLAIR-MRTs, wie im folgenden Protokoll beschrieben, sowie standardmäßiges präoperatives Blut und eine Überprüfung durch das Neuroanästhesieteam, um sicherzustellen, dass sie sicher mit der Operation unter Vollnarkose fortfahren konnten. Die kommerziellen Details der Reagenzien und der in dieser Studie verwendeten Geräte sind in der Materialtabelle aufgeführt.
1. Aufnahme und Verarbeitung von Bildern
HINWEIS: Hochauflösende präoperative, 3-monatige und 1-jährige postoperative Magnetresonanztomographie-Scans (MRT) werden routinemäßig bei Menschen durchgeführt, die sich in unserem Zentrum einer Epilepsieoperation unterziehen. Die MRT-Daten wurden aus Gründen der Konsistenz zwischen März 2020 und März 2024 mit demselben MRT-Scanner erfasst. Die standardisierte Bilderfassung und viele der Verarbeitungskomponenten wurden bereits in der Literatur beschrieben und werden in dem im Folgenden zusammengefassten Protokoll entsprechend referenziert:
Abbildung 3: Screenshot des Neuronavigationssystems, das die volumetrische T2-gewichtete MRT mit überlagerten anatomischen Masken und intraoperativ verwendeten Trakten bei einer rechten ATLR zeigt. Oben links: 3-dimensionale Rekonstruktion des Kopfes des Patienten mit anatomischen Masken. Oben rechts: axial, unten links: sagittal und unten rechts: Koronale Ansichten, die auch überlagerte anatomische Masken auf einem T2-gewichteten volumetrischen MRT-Scan zeigen. Dargestellte anatomische Masken: temporaler Teil des piriformen Kortex (rosa), anterior 55% des Hippocampus (rot), posterior 45% des Hippocampus (dunkelgrün, nur auf dem sagittalen Bild zu sehen), optische Strahlung (mittelgrün), mittlerer longitudinaler Fasciculus (blau). Das blaue Fadenkreuz ist die integrierte Position des Fokus des Mikroskops, und das grüne Fadenkreuz ist die Position des Neuronavigationszeigers, der im Operationsfeld verwendet wird. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
2. Operationstechnik
HINWEIS: Die folgenden Schritte fassen die Praxis im Zentrum der Autoren zusammen und sollen keine Darstellung des einzigen chirurgischen Ansatzes für eine ATLR sein, sondern eine Demonstration dessen, wie die Autoren den Ansatz für dieses Verfahren standardisiert haben, um zuverlässige und reproduzierbare Resektionen zu ermöglichen, einschließlich der Resektion des temporalen piriformen Kortex.
Abbildung 4: Bild der Positionierung des Patienten für eine rechte ATLR, die Markierung des "Fragezeichens" des rechten frontotemporalen Hautschnitts, des Haaransatzes und der Sylvian-Fissur zeigt. Nicht abgebildet ist die Rolle der linken Schulter unter der linken Schulter des Patienten, um den Winkel der Positionierung des Kopfes zu ermöglichen, ohne den Nacken des Patienten übermäßig zu belasten und den venösen Rückfluss nicht zu behindern. Die Bilder wurden mit dem Einverständnis des Patienten aufgenommen und eingebunden. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Abbildung 5: Intraoperatives Bild aus dem Mikroskop, das den lateralen neokortikalen Resektionsrand in einem rechten ATLR zeigt, mit der überlagerten anatomischen Maske der optischen Strahlung (cyan) - was zeigt, dass der Resektionsrand vor dem OP liegt. Beschriftungen zeigen die Orientierung der Operationsansicht: A = anterior, P = posterior, I = inferior, S = superior, STG = Gyrus temporalis superior, MTG = Gyrus temporalis media, ITG = Gyrus temporalis inferior, TP = Temporalpol. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Abbildung 6: Intraoperatives Bild des Mikroskops, das den Eintritt in den vorderen Teil des Schläfenhorns des lateralen Ventrikels zeigt und den Hippocampuskopf darin zeigt (blassweiß, 1). Beschriftungen: A = anterior, P = posterior, I= inferior, S = superior, MTG = mittlerer temporaler Gyrus, ITG = inferer temporaler Gyrus, 2 = lateraler neokortikaler Resektionsrand, dem Collateralsulcus superior in der Tiefe folgend, um das Schläfenhorn des lateralen Ventrikels zu finden, TP = Temporalpol. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Abbildung 7: Intraoperatives Bild aus dem Mikroskop, das die HUD-Überlagerung der anatomischen Maske des temporalen Teils des piriformen Kortex zeigt (rosa Umrandung, beschriftet mit Pi). Diese Abbildung zeigt die vollständige Resektion - es gibt kein verbleibendes Hirngewebe, nur die Pialgrenze des endorhinalen Sulcus mesial zur Resektion, die in diesem Bild mit der darüber liegenden Längsfladene im Bild geschützt ist, direkt über dem zentralen weißen Fadenkreuz des Mikroskop-HUD. Beschriftungen: A = anterior, P = posterior, I = inferior, S = superior, STG = Gyrus temporalis superior, MTG = Gyrus temporalis media, ITG = Gyrus temporalis inferior, FL = Frontallappen, SV = Vena sylvian (über der Fissur Sylvian), Pi = temporaler Teil des piriformen Kortex. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Dieses Protokoll und die Operationstechniken wurden im Rahmen einer laufenden Studie angewendet, in der die Auswirkungen der temporalen piriformen Kortexresektion und ihre Auswirkungen auf die Anfallsfreiheit nach ATLR bei DRmTTLE untersucht wurden. Das Ziel dieser Studie ist es, prospektiv zu bestimmen, ob die Anfallsfreiheit nach Entfernung des temporalen piriformen Kortex tatsächlich die Anfallsfreiheit bei DRmTLE verbessert, wie die wachsende Zahl retrospektiver Daten in der Literatur nahelegt.
Bisher haben wir das beschriebene Protokoll bei 36 konsekutiven Patienten angewendet, die sich einer ATLR unterzogen haben, die alle von einem beratenden Neuroradiologen und zwei erfahrenen Epilepsie-Neurochirurgen daraufhin untersucht wurden, ob der temporale Teil des piriformen Kortex bei der volumetrischen T1-gewichteten intraoperativen MRT-Untersuchung, die im Rahmen des beschriebenen Protokolls durchgeführt wurde, reseziert wurde. In 100% der Fälle wurde der temporale Teil des piriformen Kortex erfolgreich reseziert, was von einem Neuroradiologen bestätigt wurde, und in keinem Fall war eine weitere Resektion in dieser Region erforderlich, um eine adäquate Entfernung des Zielgewebes zu gewährleisten. Es gab auch keine unmittelbaren intra- oder postoperativen Komplikationen oder Defizite wie signifikante Blutungen, Infarkte oder Schlaganfälle aufgrund einer Schädigung der kortikalen Gefäße und tieferer Gefäße (wie der Äste der mittleren Hirnarterie oder der hinteren kommunizierenden Arterie, die entlang der Resektionsgrenzen verläuft), noch eine Verletzung der Hirnnerven, die sich in unmittelbarer Nähe des Resektionsbereichs befinden (insbesondere des Nervus oculomotorius und des Nervus trochlearis, sowie der ipsilaterale Sehtrakt), der vom Neuroradiologen bestätigt wurde.
Abbildung 8 und Abbildung 9 zeigen Beispiele für diese erfolgreichen Resektionen und zeigen die anatomische Maske des temporalen piriformen Kortex, die aus der präoperativen MRT abgeleitet wurde, die nach der Resektion auf dem intraoperativen MRT-Scan auf dem intraoperativen MRT-Scan überlagert wurde. Diese Bilder zeigen eine vollständige Resektion des temporalen Teils des piriformen Kortex sowohl in linken (Abbildung 8) als auch in rechtsseitigen (Abbildung 9) Resektionen
Abbildung 8: Screenshot des Neuronavigationssystems, das die intraoperative volumetrische T1-gewichtete MRT mit überlagerten anatomischen Masken und Bahnen zeigt, die eine vollständige Resektion des linken temporalen Teils des piriformen Kortex (rosa) zeigen. Oben links: 3-dimensionale Rekonstruktion des Kopfes des Patienten mit anatomischen Masken. Oben rechts: axial, unten links: sagittal und unten rechts: Koronale Ansichten, die auch überlagerte anatomische Masken auf einem T1-gewichteten volumetrischen MRT-Scan zeigen. Dargestellte anatomische Masken: temporaler Teil des piriformen Kortex (rosa), anterior 55% des Hippocampus (rot), posterior 45% des Hippocampus (hellgrün, nur auf dem sagittalen Bild zu sehen), optische Strahlung (cyan), inferior fronto-occipitaler Fasciculus (violett-blau), anterior 55% des Gyrus parahippocampalis (dunkelgrün), posterior 45% des Gyrus parahippocampalis (hellgrün). Das orangefarbene Fadenkreuz ist die Position der Bilder in den 3 angezeigten Ebenen. In diesen Bildern ist eine erwartete Verschiebung des Gehirns sichtbar, da es eine signifikante Resektion des linken Schläfenlappens gegeben hat und die intraoperativen Bilder mit dem Patienten in chirurgischer Position mit der linken Malareminenz als höchstem Punkt aufgenommen wurden (wie im Protokoll beschrieben). Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Abbildung 9: Screenshot des Neuronavigationssystems, das die intraoperative volumetrische T2-gewichtete MRT mit überlagerten anatomischen Masken und Bahnen zeigt, die eine vollständige Resektion des rechten temporalen Teils des piriformen Kortex (rosa) zeigen. Oben links: 3-dimensionale Rekonstruktion des Kopfes des Patienten mit anatomischen Masken. Oben rechts: axial, unten links: sagittal und unten rechts: Koronale Ansichten, die auch überlagerte anatomische Masken auf einem T2-gewichteten volumetrischen MRT-Scan zeigen. Anatomische Masken: temporaler Teil des piriformen Kortex (rosa), anterior 55% des Hippocampus (violett), posterior 45% des Hippocampus (blau) und mittlerer longitudinaler Fasciculus (grün). Das orangefarbene Fadenkreuz ist die Position der Bilder in den 3 angezeigten Ebenen. In diesen Bildern ist eine erwartete Verschiebung des Gehirns sichtbar, da eine signifikante Resektion des rechten Temporallappens stattgefunden hat und die intraoperativen Bilder mit dem Patienten in chirurgischer Position mit der rechten Malareminenz als höchstem Punkt aufgenommen wurden (wie im Protokoll beschrieben). Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Dies ist ein positives Beispiel dafür, dass die Einbeziehung von intraoperativen anatomischen Masken der grauen Substanz und kritischen Trakten der weißen Substanz, die sowohl in die Neuronavigationssoftware als auch in das HUD des Mikroskops integriert sind, dazu beiträgt, eine erfolgreiche, gezielte Resektion des interessierenden Bereichs zu gewährleisten. Vergleicht man dies mit der retrospektiven Kohorte der gleichen Chirurgen und desselben Teams (ausführlich befragt in der Analyse17 von Galovic et al.), in der in der anfallsfreien Gruppe ein signifikant größerer und variabler Anteil des piriformen Kortex reseziert wurde als in der nicht-anfallsfreien Gruppe, so haben uns die skizzierten Techniken ermöglicht, eine standardisierte, Zuverlässige Resektion des temporalen Anteils des piriformen Kortex in 100% der prospektiv erfassten Fälle.
Dieses Protokoll ermöglicht eine zuverlässige, gezielte Resektion des temporalen Teils des piriformen Kortex - der als entscheidende Struktur bei der Epileptogenese und Ausbreitung des mesialen Temporallappen-Epilepsienetzwerks gilt 16,17,24,25,30.
Komponenten der Standard-ATLR-Technik, die wir in unserem Zentrum durchführen, wurden von Spencer et al.10 übernommen und bereits in Arbeiten aus unserem Laborbeschrieben 16,17. Einzelheiten zu einigen der potentiellen Anpassungen und alternativen Ansätze zu einer Standard-ATLR werden in ähnlicher Weise schrittweise von Al-Otaibi und Kollegen65 zur Verfügung gestellt, und dies ist ein nützlicher Vergleich zu den Schritten, die wir im Abschnitt "Operationstechnik" des Protokolls in dieser Studie skizzieren, um die Vielfalt akzeptabler Variationen in der Praxis dieses Verfahrens zu demonstrieren.
Wir skizzieren detailliert sowohl die präoperative Planung und Bildverarbeitung, die erforderlich sind, um die Verwendung intraoperativer, anatomisch genauer Fasermasken der grauen und weißen Substanz eloquenter Strukturen zu ermöglichen, als auch die intraoperative Verwendung dieser Modelle zur Steuerung der Resektion der Zielstruktur während eines standardisierten Ansatzes zur ATLR. Die Autoren glauben, dass dies eine konsistente, gezielte und sichere Resektion dieses schwer zugänglichen supero-mesialen Teils des mesialen Temporallappens ermöglicht - ein Bereich des Gehirns, der in einem Standard-ATLR66 nicht konsistent reseziert wird. Die Variabilität im Ausmaß der temporalen piriformen Kortexresektion kann auf die schwierige anatomische Lokalisation zurückzuführen sein, die während der Operation schwer zugänglich ist. Angesichts der wachsenden Evidenz aus verschiedenen Quellen, von Tieren 31,32,33 über strukturelle 16,17,22,23 und funktionelle 35,36,37 bis hin zu LITT-Daten24, die die Bedeutung dieses Bereichs in DRmTLE belegen, sind wir der Meinung, dass dies ein wichtiger technischer Fortschritt und eine Modifikation von Spencers beschriebener ATLR ist, um möglicherweise zu verbessern Die Anfallsfreiheit erhöht die Anfallsfreiheit und minimiert postoperativ Sprach-, Seh- und Gedächtnisdefizite.
Diese Ergebnisse sind Teil einer laufenden prospektiven Kohortenstudie, und daher enthalten der vorliegende Artikel und das Video nicht die primären (Anfallsfreiheit) und sekundären Endpunkte dieser Studie (Sprach-, Seh- und Gedächtnisdefizite), sondern konzentrieren sich auf die technischen Aspekte der Integration multimodaler Bildgebung und intraoperativer Hilfsmittel in den intraoperativen chirurgischen Arbeitsablauf, um den temporalen Teil des piriformen Kortex gezielt und reproduzierbar und konsistent zu resezieren.
Vor diesem Hintergrund beschreiben wir detailliert die Schritte, die unternommen wurden, um den temporalen Teil des piriformen Kortex bei diesen Patienten sicher zu entfernen. Wir fanden heraus, dass bei der intraoperativen MRT bei allen 36 konsekutiven ATLRs in dieser Studie die gezielte Resektion des temporalen piriformen Kortex in allen Fällen erfolgreich abgeschlossen wurde und keine weitere Resektion erforderlich war. Es ist auch wichtig zu beachten, dass es keine unmittelbaren intra- oder postoperativen Komplikationen oder Defizite wie signifikante Blutungen, Infarkte oder Schlaganfälle aufgrund von Schädigungen der kortikalen und tieferen Gefäße oder Hirnnervenverletzungen gab. Wir betrachten daher die oben beschriebenen Methoden, um eine zuverlässige Resektion des temporalen Teils des piriformen Kortex zu ermöglichen und gleichzeitig chirurgische Komplikationen zu minimieren.
Diese Methode stützt sich auf die Verfügbarkeit von Struktur- und Diffusions-MRT, um die beschriebenen anatomisch genauen Masken der grauen und weißen Substanz zu erstellen, die als kritische Strukturen für die Erhaltung oder Resektion während der Operation dienen. Qualitativ hochwertige, konsistente Bilderfassungs- und -verarbeitungsfunktionen sind daher unerlässlich, und dies ist ein entscheidender Schritt bei der Implementierung des oben genannten Protokolls zur Erstellung zuverlässiger präoperativer Bilder und Masken sowie der Verfügbarkeit von Neuronavigationssoftware. Dies könnte als Einschränkung dieses Ansatzes angesehen werden, insbesondere in Umgebungen mit begrenzten Ressourcen, da das Protokoll mehr Ressourcen benötigt als ein Standard-ATLR. Wir verwenden auch intraoperative MRT-Scans, um sicherzustellen, dass wir die gewünschten Grenzen der Resektion (einschließlich des temporalen piriformen Kortex) erreicht haben. Dies wurde in das obige Protokoll aufgenommen, um unsere Ergebnisse einer erfolgreichen Resektion des Zielbereichs validieren zu können, aber die Verwendung einer intraoperativen MRT ist nicht unbedingt erforderlich und kann durch eine postoperative MRT ersetzt werden, um das Ausmaß der Resektion und der unmittelbaren postoperativen Komplikationen zu beurteilen, wie es bei der neurochirurgischen Standardversorgung der Fall ist, und dies lässt sich leichter auf ressourcenbegrenztere Umgebungen übertragen.
Wir sind der Meinung, dass dies ein sicherer, reproduzierbarer Ansatz zur Resektion des temporalen Teils des piriformen Kortex ist, wenn eine anteromesiale Temporallappenresektion bei medikamentenresistenter mesialer Temporallappenepilepsie durchgeführt wird, und dass dies eine wertvolle Modifikation der zuvor beschriebenen ATLR-Techniken darstellt, die die Anfallsfreiheitsraten verbessern können. Wir demonstrieren auch die erfolgreiche und sichere Integration modernster Traktographie- und anatomischer Masken in den intraoperativen chirurgischen Arbeitsablauf, indem wir intraoperative Hilfsmittel wie Neuronavigationssysteme und Head-up-Displays am Operationsmikroskop verwenden, um diese fortschrittlichen anatomischen Masken zu integrieren. Die Integration dieser intraoperativen Hilfsmittel in den chirurgischen Arbeitsablauf kann leicht erweitert werden, um die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit anderer komplexer oder risikoreicher Resektionen zu verbessern, und die Autoren verwenden diese Techniken, um beispielsweise Post-SEEG-Resektionen zu leiten, bei denen bestimmte kleine Ziele im Gehirn anvisiert werden sollen.
Die Autoren Debayan Dasgupta und John S. Duncan erhalten eine Förderung durch das Wellcome Trust Innovation Program (218380/Z/19/Z). Lawrence P. Binding wird unterstützt von Epilepsy Research UK (Fördernummer P1904). Die oben genannten Autoren und Sjoerd B. Vos werden teilweise vom National Institute for Health Research des University College London Hospitals Biomedical Research Centre (NIHR BRC UCLH/UCL High Impact Initiative BW.mn.BRC10269) finanziert. Die Autoren erklären, dass die Forschung in Abwesenheit von kommerziellen oder finanziellen Beziehungen durchgeführt wurde, die als potenzieller Interessenkonflikt ausgelegt werden könnten. Wir bestätigen, dass wir die Position des Journals zu Fragen der ethischen Veröffentlichung gelesen haben und bestätigen, dass dieser Bericht mit diesen Richtlinien übereinstimmt.
Diese Arbeit wurde unterstützt von Epilepsy Research UK (Fördernummer P1904) und dem Wellcome Trust Innovation Program (218380/Z/19/Z). Diese Arbeit wurde teilweise vom National Institute for Health Research des University College London Hospitals Biomedical Research Centre (NIHR BRC UCLH/UCL High Impact Initiative BW.mn.BRC10269) finanziert. Die Autoren würdigen die Einrichtungen und die wissenschaftliche und technische Unterstützung der National Imaging Facility, einer Einrichtung der National Collaborative Research Infrastructure Strategy (NCRIS), am Center for Microscopy, Characterization, and Analysis der University of Western Australia. Diese Forschung wurde ganz oder teilweise vom Wellcome Trust [WT 218380] finanziert. Für die Zwecke des Open Access hat der Autor eine CC BY-Lizenz für das öffentliche Urheberrecht auf jede vom Autor akzeptierte Manuskriptversion angewendet, die sich aus dieser Einreichung ergibt.
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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