EEG prediktory výsledků operační léčby u pacientů s temporální epilepsií

MUDr. Irena Doležalová, Ph.D.

Doctoral thesis

EEG predictors for surgical outcome in tremporal lobe epilepsy

Abstract:

Studie A – Vliv částečné redukce antiepileptické medikace na lateralizace interiktálních epileptických výbojů a její vztah k výsledkům chirurgické léčby u pacientů s hipokampální sklerózou Úvod Cílem naší studie bylo stanovit změny v lateralizaci (unitemporální vs. bitemporální) interiktálních epileptických výbojů u pacientů s temporální epilepsií na podkladě hipokampální sklerózy, dále jsme se soustředili na změny v prediktivní hodnotě interiktálního EEG ve vztahu k výsledkům chirurgické léčby. Metody Lateralizace interiktálních epileptických výbojů byla hodnocena u 43 pacientů během dvou období definovaných na základě redukce antiepileptické medikace jako období s plnou a redukovanou antiepileptickou medikací, zvlášť byly hodnoceny bdělé a spánkové záznamy. Chirurgické výsledky byly hodnoceny po 1 roce od operace a při poslední kontrole pacienta, výsledky byly hodnoceny jako Engel I a Engel II-IV, dále jako kompletně bez záchvatů a přetrvávající záchvaty. Výsledky V naší studii jsme nalezli změny v lateralizaci interiktálních epileptických výbojů mezi obdobím s plnou a redukovanou medikací, tyto změny byly přítomny pouze ve spánkových záznamech. Zastoupení pacientů s unitemporálními epileptickými výboji pokleslo během spánku z 37 (86%) v období s plnou medikací na 25 (58%) při redukci medikace (p=0.003). Po 1 roce od operace byla lateralizace epileptických výbojů při plné medikaci prediktivním faktorem pro výsledky operační léčby (Engel I vs. Engel II-IV v bdělých záznamech p=0.037, ve spánkových záznamech p=0.007; kompletně bez záchvatů vs. přetrvávající záchvaty ve spánkových záznamech p=0.042). Při poslední kontrole pacienta byla lateralizace interiktálních epileptických výbojů prediktivním faktorem ve vztahu k výsledkům operační léčby rovněž pouze při plné medikaci (Engel I vs. Engel II-IV ve spánkových záznamech p=0.020; kompletně bez záchvatů vs. přetrvávající záchvaty v bdělých záznamech p=0.043, ve spánkových záznamech p=0.015). Po provedení logistické regrese zůstal jen spánkový záznam při plné medikaci nezávislým prediktivním faktorem pro výsledky chirurgické léčby v roce 1 (Engel I vs. Engel II-IV p=0.006; kompletně bez záchvatů vs. přetrvávající záchvaty p=0.032) a při poslední vizitě (Engel I vs. Engel II-IV p=0.017; kompletně bez záchvatů vs. přetrvávající záchvaty p=0.024). Pohlaví bylo nezávislým prediktivním faktorem pro chirurgickou léčbu v roce 1, pokud byly výsledky definovány jako kompletně bez záchvatů vs. přetrvávající záchvaty (p=0.036). Studie B – Iktální vzorce v invazivním EEG u pacientů s epilepsií temporálního laloku a jejich vztah k ostatním proměnným Úvod Analyzovali jsme vzorce přítomné na počátku záchvatů v invazivním EEG (IEEG) u pacientů s farmakorezistentní temporální epilepsií. Zjišťovali jsme vztah mezi jednotlivými vzorci a pooperační prognózou (výborná – Engel I, špatná – Engel II-IV), histopatologickým nálezem (meziotemporální skleróza, fokální kortikální dysplázie, jiný typ léze, negativní histopatologický nález) a lokalizací zóny počátku záchvatů (mesiální, temporopolární, laterobazální). Metody Retrospektivně jsme analyzovali skupinu 51 pacientů (158 záchvatů), všichni byli operování v Centru pro epilepsie Brno od roku 1997 do roku 2011. Určovali jsme frekvenci během prvních 3 sekund záchvatu. Na základě této frekvence jsme rozdělili vzorce do 3 skupin; 1. rychlá iktální aktivita (FIA) ≥ 8 Hz, 2. pomalá iktální aktivita (SIA) < 8 Hz, 3. atenuace základní aktivity (AT) – není přítomná rytmická aktivita. Výsledky Nejčastějším vzorcem byla FIA, která byla přítomná u 67 % pacientů. Pacienti s FIA měli pooperačně lepší prognózu než pacienti

Abstract:

se SIA či AT (85% vs. 31% vs. 0) (P< 0,001). Nebyl nalezen vztah mezi typem vzorce a histopatologickým nálezem nebo lokalizací zóny počátku záchvatu. Závěr Frekvence v počátku epileptického záchvatu v IEEG může sloužit jako prediktivní faktor pro pooperční prognózu pacientů s temporální epilepsií.

Abstract:

Study A - Effect of partial drug withdrawal on the lateralization of interictal epileptiform discharges and its relationship to surgical outcome in patients with hippocampal sclerosis Background To assess changes in the relative lateralization of interictal epileptiform discharges (IEDs) and interictal EEG prognostic value in terms of surgical outcome between periods with full medication (FMP) and reduced medication (RMP) in patients with temporal lobe epilepsy (TLE) associated with hippocampal sclerosis (HS). Methods Interictal scalp EEGs of 43 patients were evaluated for the presence of IEDs separately in a waking state (WS) and sleeping state (SS) during FMP and RMP. In each period, patients were categorized as having unitemporal or bitemporal IEDs. Surgical outcome was classified at year 1 after surgery and at last follow-up visit as Engel I or Engel II-IV; and alternatively as completely seizure-free or not seizure-free. Results There were significant changes in relative IED lateralization between FMP and RMP during SS. The representation of patients with unitemporal IEDs declined from 37 (86%) in FMP during SS to 25 (58%) in RMP during SS (p=0.003). At year 1 after surgery, the relative IED lateralization is a predictive factor for surgical outcome defined as Engel I vs. Engel II-IV in both FMP during WS (p=0.037) and during SS (p=0.007), and for surgical outcome defined as completely seizure-free vs. not seizure-free in FMP during SS (p=0.042). At last follow up visit, the relative IED lateralization is a predictor for outcome defined as Engel I vs. Engel II-IV in FMP during SS (p=0.020), and for outcome defined as completely seizure-free vs. not seizure-free in both FMP during WS (p=0.043) and in FMP during SS (p=0.015). When stepwise logistic regression analysis was applied, only FMP during SS was found to be an independent predictor for surgical outcome at year 1 after surgery (completely seizure-free vs. not seizure-free p=0.032, Engel I vs. Engel II-IV p=0.006) and at last follow-up visit (completely seizure-free vs. not seizure-free p=0.024, Engel I vs. Engel II-IV p=0.017). Gender was found to be independent predictor for surgical efficacy at year 1 if the outcome was defined as completely seizure-free vs. not seizure-free (p=0.036). Conclusion The predictive value of relative IED lateralization with respect to surgical outcome in interictal EEG is present only during FMP; the predictive value decreases with the reduction of AEDs caused by the change of relative IED lateralization. Study B - Intracranial EEG seizure onset patterns in unilateral temporal lobe epilepsy and their relationship to other variables Background We performed a retrospective study to determine the different types of seizure onset patterns (SOP) in invasive EEG (IEEG) in patients with temporal lobe epilepsy (TLE). Methods We analyzed a group of 51 patients (158 seizures) with TLE who underwent IEEG. We analyzed the dominant frequency during the first 3 seconds after the onset of ictal activity. The cut-off value for distinguishing between fast and slow frequencies was 8 Hz. We defined 3 types of SOPs: 1. fast ictal activity (FIA) - frequency≥8 Hz; 2. slow ictal activity (SIA) - frequency<8 Hz; and 3. attenuation of background activity (AT) - no clear-cut rhythmic activity during the first 3 seconds associated with changes of IEEG signal (increase of frequency, decrease of amplitude). We tried to find the relationship between different SOP types and surgery outcome, histopathological findings, and SOZ localization. Results The most frequent SOP was FIA, which was present in 67% of patients. More patients with FIA were classified postoperatively as Engel I than those with SIA and AT (85% vs. 31% vs. 0) (P<0.001). There were no statistically significant differences in the type of SOP, in the histopathological findings, or in the SOZ localization. Conclusion In patients with refractory TLE, seizure onset frequencies≥8 Hz during the fir

Abstract:

st 3 seconds of ictal activity are associated with a better surgical outcome than frequencies<8 Hz. Our study suggests that very early seizure onset frequencies in IEEG in patients with TLE could be the independent predictive factor for their outcome, regardless of the localization and etiology.

Keywords

epilepsie, hipokampální skleróza, výsledky chirurgické léčby, unitemporální interiktální epileptické výboje, bitemporální interiktální epileptické výboje, epilepsie temporálního laloku, invasivní EEG, histopatologický nález, frekvence, prediktivní faktory, epilepsy, hippocampal sclerosis, outcome, interictal epileptiform discharges (IEDs), unitemporal IEDs, bitemporal IEDs, temporal lobe epilepsy, invasive EEG, histopathology, localization, frequency, predictive factors

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 4. 2. 2015

Thesis defence

• Date of defence: 4. 5. 2015
• Supervisor: prof. MUDr. Milan Brázdil, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Medicine

Doctoral programme / field:
Neurology (4-years) / Neurology