Операция по удалению части мозга для облегчения состояния пациентов с эпилепсией не всегда приводит к полному облегчению приступов, но статистики из Университета Райса разработали метод интеграции нейровизуализационных сканирований для выявления пациентов с высоким риском продолжения приступов до операции. происходит.
Специалист по статистике риса Марина Ваннуччи и ведущий автор Шэрон Чианг, член M.D./ Ph.D. студент Медицинского колледжа Райса и Бейлора, работал с коллегами из Бейлора, Калифорнийского университета в Ирвине и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе над разработкой метода интеграции функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) и позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) для поиска визуальных биомаркеров, позволяющих различать пациенты с наибольшей вероятностью пользы.
Они надеются, что с недавними альтернативами резекционной хирургии, включая ответную нейростимуляцию, стимуляцию блуждающего нерва и таламическую стимуляцию, пациенты с височной эпилепсией (ВЛЭ) смогут избежать хирургической резекции передней височной доли, которая может им не помочь, или могут пройти другие процедуры, которые с большей вероятностью принесет им пользу.
Исследование появится в этом месяце в Frontiers in Neuroscience.
Ваннуччи и Чианг построили свою модель на данных, собранных с помощью ПЭТ и фМРТ сканирований в состоянии покоя для 51 пациента Центром судорожных припадков Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе в период с 2007 по 2012 год. Центр работал с Райсом и Бейлором над расследованием подозрений в том, что неспособность достичь свободы от приступов после резекции передней височной доли у некоторых пациентов с TLE возникает в тканях, связанных сетями с долей.
Стандартная резекция передней височной доли излечивает или значительно снижает судороги у многих, кто подвергается хирургическому вмешательству, но примерно от 30 до 50 процентов пациентов продолжают испытывать судороги после операции.
Ваннуччи и Чанг ранее использовали статистические методы для анализа данных мозговой активности пациентов с эпилепсией и контрольных групп, чтобы получить новую информацию об активных сетях в мозге. "Мы занимаемся этой проблемой, пытаясь понять височную эпилепсию с разных сторон," сказал Ваннуччи, профессор и заведующий кафедрой статистики Райс.
На этот раз, по ее словам, они использовали данные, чтобы продемонстрировать, что рецидив судорог после операции, несмотря на резекцию зоны начала приступа, может быть связан либо с хирургическим разрывом волокон, связанных с ранее нормальной тканью мозга, либо с неполной резекцией эпилептогенной ткани. сеть.
Их результаты определили подгруппу пациентов с 5.В 8 раз больше шансов испытать послеоперационные судороги из-за того, что, по подозрению исследователей, есть различия в их основных мозговых сетях.
Они предположили, что возникновение послеоперационных припадков может быть связано с оставшимися сетями эпилепсии после операции. "Это может привести нас к лучшему пониманию мозговых сетей, которые вызывают эпилепсию, и позволит разработать более эффективные методы лечения для тех пациентов, у которых припадки не избавлены от текущей операции," сказал доктор. Джон Стерн, соавтор и профессор клинической неврологии, директор клинической программы по эпилепсии и содиректор Центра судорожных расстройств Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.
"Почему одни пациенты чувствуют себя хорошо после операции по поводу эпилепсии, а другие пациенты, похожие в других отношениях, – нет, остается загадкой для эпилепсии," сказал соавтор доктор. Зульфи Ханиф, доцент неврологии в Бейлор. "Это исследование предоставляет соблазнительные доказательства того, что ответ может лежать во взаимосвязанности всей сети мозга."
Как и в предыдущем исследовании, этот метод был основан на байесовской вероятности, которая не дает окончательных ответов, но "степени веры" основанный на силе доказательств. Сканы FMRI, которые создают карты сетей состояния покоя мозга, также были получены от каждого пациента в исследовании; команда Райса использовала их, чтобы увеличить количество сигнала, извлеченного из данных ПЭТ-сканирования.
"Мы проверили нашу модель, используя данные всех пациентов, а затем взяли одного, чтобы сделать прогноз на основе данных этого пациента, затем другого и т. Д," Ваннуччи сказал. "Мы хотели знать, можем ли мы прогнозировать результаты для одного пациента за раз, и это было довольно успешно. Теперь мы хотим попробовать этот метод на большем наборе данных, чтобы увидеть, насколько надежны результаты."
Команда Райса продолжает работать с UCLA и Baylor над разработкой бесплатного программного обеспечения, которое неврологи и нейрохирурги могут использовать для комбинирования фМРТ в состоянии покоя с дооперационным сканированием ПЭТ, что должно помочь в дальнейшей проверке их результатов.
"В связи с недавними исследованиями, демонстрирующими эффективность менее инвазивных методов, таких как лазерная абляция и нейростимуляция, оптимальный выбор кандидатов для резекционной хирургии является важным вопросом," Чан сказал. "Улучшенные статистические методы для интеграции различных форм изображений, полученных во время предоперационного обследования, могут помочь в определении подходящих кандидатов для открытой резекции по сравнению с другими методами лечения."