consentire a più pazienti con epilessia di beneficiare di un intervento chirurgico
Uno studio condotto presso l'ospedale Boston Children potrebbe consentire a più pazienti con epilessia di beneficiare di un intervento chirurgico quando i farmaci non aiutano. L'approccio semplifica il processo di monitoraggio dele crisi, necessario per la pianificazione chirurgica, rendendo la chirurgia un'opzione più fattibile e meno rischiosa per i pazienti.
Attualmente, per alcuni pazienti, individuare le aree cerebrali malate in cui le loro crisi originano richiede chirurgia invasiva per mettere griglie di elettrodi sulla superficie del cervello. Questo è seguito da un monitoraggio elettroencefalografico a lungo termine (EEG), tipicamente per una settimana, mentre i medici aspettano che si verifichi una crisi. Quindi, i pazienti devono subire una seconda operazione nel cervello per rimuovere il tessuto malato.
La nuova tecnologia, sviluppata da Joseph Madsen, MD, direttore della chirurgia dell'epilessia presso l'ospedale dei Boston Children e Eun-Hyoung Park, PhD, un biofisico computazionale nel Dipartimento di Neurochirurgia, potrebbe consentire ai pazienti di essere monitorati in una breve sessione senza la necessità di osservare un attacco effettivo. I pazienti potrebbero quindi procedere direttamente alla chirurgia, evitando una seconda operazione.
L'uso efficace di questa tecnologia potrebbe ridurre i costi e il rischio di più della metà riducendo la procedura a due stadi in una fase, i ricercatori dicono. "Sappiamo che la rete cerebrale malata responsabile delle crisi epiletogene è sempre presente", dice Madsen. "Quindi, piuttosto che aspettare che il paziente abbia una crisi epilettica, ci siamo messi a trovare modelli di interazione tra diversi punti del cervello che potrebbero prevedere dove le crisi inizierebbero".
Per identificare le aree cerebrali che provocano le crisi epilettiche, Madsen e Park hanno applicato un particolare algoritmo per analizzare i dati EEG interattivi dei pazienti - i dati acquisiti tra le loro crisi epilettiche. Sono stati selezionati in modo casuale 25 pazienti con epilessia difficile da trattare che precedentemente avevano un monitoraggio EEG a lungo termine a Boston Children e analizzavano i dati dei primi 20 minuti senza crisi epilettiche degli EEG dei pazienti.
Il loro algoritmo, noto come l'analisi di causalità di Granger, si basa su un approccio statistico sviluppato da Sir Clive Granger (per il quale ha vinto il Premio Nobel per l'Economia nel 2003). Madsen e Park adattarono il metodo Granger, originariamente utilizzato per la previsione economica, per calcolare la probabilità che l'attività in una posizione del cervello predice l'attività successiva in altri luoghi cerebrali abbastanza forte da considerarsi causalità. La loro analisi ha generato una mappa delle relazioni causali nella rete epilettogena di ciascun paziente, che Park e Madsen sovrappongono alle immagini del cervello.
Hanno poi mostrato che le regioni del cervello previsto di causare crisi epilettiche fortemente correlate con le regioni causali reali alle crisi EEGs - come lette da dieci epileptologists certificati a bordo, di solito molti giorni dopo.
Madsen e Park hanno dimostrato che i loro calcoli possono essere eseguiti abbastanza velocemente per consentire ai dati ottenuti nella sala operatoria di influenzare potenzialmente il processo decisionale del chirurgico. Adesso stanno studiando come il metodo di causalità di Granger possa migliorare le letture di EEG da neurofisiologi addestrati. "Dobbiamo ancora convalidare e perfezionare il nostro approccio prima che possa essere utilizzato clinicamente", osserva Madsen. "Ma speriamo che queste applicazioni avanzate di computer possono aiutarci a trattare più bambini con epilessia - con meno rischi e minori costi".