ΠΙΣΩ
Ταυτόχρονο Ηλεκτροεγκεφαλογράφημα και λειτουργική Μαγνητική Τομογραφία
Βασίλειος Κόκκινος
Διπλωματούχος Ηλεκτρολόγος
Μηχανικός MSc Νευρολογικών Επιστημών Παν/μιο McGill
MSc Επιληπτολογίας King’s College London
Διδάκτωρ Νευροεπιστημών Ιατρικής Παν/μίου Πατρών Μονάδα Επιληψίας
Κλινική «ΑΓΙΟΣ ΛΟΥΚΑΣ», Πανόραμα, Θεσσαλονίκη

Οι «Σελίδες Νευροεπιστημών» φιλοξενούν στο παρόν τεύχος το τρίτο από μια σειρά τεσσάρων συνολικά άρθρων, σχετικών με σύγχρονες μεθόδους νευροαπεικόνισης στις οποίες η Κλινική μας πρωτοπορεί στην Ελλάδα.

Σε ένα οργανικό σύστημα τόσο περίπλοκο όσο ο εγκέφαλος, έχει πρακτικά διαπιστωθεί ότι είναι δύσκολη, και πολλές φορές ανεπαρκής, η ερμηνεία της εκάστοτε καταστάσεώς του βάσει της μετρήσεως μιας και μόνο παραμέτρου. Μιας και η φυσιολογία του νευρικού ιστού εμπλέκει μια τεράστια ποικιλία παραγόντων οι οποίοι συνεισφέρουν στα φαινόμενα τα προερχόμενα από τον εγκέφαλο, η ιδανική κατάσταση για την διερεύνηση των τελευταίων θα ήταν εκείνη στην οποία θα υπήρχε μια τεχνική ταυτόχρονης μέτρησης όλων αυτών των παραγόντων. Την ιδανική αυτή, και μη-εφικτή με την τρέχουσα τεχνολογία, τεχνική προσπαθούν να προσεγγίσουν οι πολυτροπικές νευροαπεικονιστικές τεχνικές. Πρόκειται για μεθόδους οι οποίες χρησιμοποιούν περισσότερους από έναν τρόπους για να λαμβάνουν ταυτόχρονα πληροφορίες από τον εγκέφαλο. Η ουσία της πολυτροπικής προσέγγισης είναι το να επιτρέπει στον διερευνητή να απαντήσει στην ερώτηση: "Τι συμβαίνει στον παράγοντα Α του εγκεφάλου όταν μεταβάλλεται ο παράγοντας Β ή λαμβάνει χώρα το γεγονός Γ";

Ο συνδυασμός του ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος (ΗΕΓ) και της λειτουργικής μαγνητικής τομογραφίας (λΜΤ) είναι μια πολυτροπική τεχνική, η οποία αν και μετράει περισσότερο από 2 δεκαετίες ως υλοποιημένη από τον John Ives, μόλις την τελευταία δεκαετία βρήκε την θέση της στον ερευνητικό και κλινικό χώρο των νευροεπιστημών. Γιατί να συνδυάσει κανείς αυτές τις δύο τεχνικές; Το ΗΕΓ βασίζεται στην καταγραφή των ηλεκτρικών δυναμικών που παράγουν ομάδες νευρώνων στον φλοιό των ημισφαιρίων. Επειδή η καταγραφή του ΗΕΓ είναι πρακτικά συνεχής, η τεχνική παρέχει πολύ καλή χρονική διακριτότητα. Αλλά, επειδή το ηλεκτρικό σήμα που καταγράφεται αντιπροσωπεύει μόνο την φλοιική επιφάνεια του εγκεφάλου, μιας και δεν μπορεί να καταγράψει σήματα από τις εν τω βάθει δομές του, το ΗΕΓ έχει πτωχή χωρική διακριτότητα. Η δε λΜΤ βασίζεται στην καταγραφή μεταβολών απορρόφησης οξυγονωμένης αιμοσφαιρίνης, προσδιορίζοντας έτσι περιοχές οι οποίες καταναλώνουν οξυγόνο λόγω της εμπλοκής τους στην υπό διερεύνηση εκτελούμενη λειτουργία. Επειδή ο μαγνητικός τομογράφος έχει τη δυνατότητα να απεικονίσει ολόκληρο τον εγκέφαλο, η λΜΤ έχει πολύ καλή χωρική διακριτότητα. Αλλά, μιας και η κάθε διαδοχική σάρωση του εγκεφάλου από τον μαγνήτη μπορεί να διαρκεί από 2-5 δευτερόλεπτα, η λΜΤ έχει πτωχή χρονική διακριτότητα. Η μια τεχνική υπερτερεί σε μια ιδιότητα στην οποία η άλλη υστερεί, γεγονός που τις καθιστά εκ φύσεως συμπληρωματικές.

Η εφαρμογή του ταυτόχρονου ΗΕΓ-λΜΤ στον χώρο της επιληψίας αποτελεί ουσιαστικά μια επέκταση του ΗΕΓ, μιας και το τελευταίο αποτελεί το βασικότερο διαγνωστικό εργαλείο της επιληψίας. Το ΗΕΓ μπορεί να καταδείξει επιληπτική εγκεφαλική δραστηριότητα, η οποία μπορεί να λαμβάνει χώρα κατά τη διάρκεια της επιληπτικής κρίσης (κρισική δραστηριότητα), αλλά και εκτός αυτής (μεσοκρισική δραστηριότητα). Χρησιμοποιώντας καταλλήλως το ταυτόχρονο ΗΕΓ-λΜΤ, έχουμε τη δυνατότητα εντοπισμού των εγκεφαλικών περιοχών οι οποίες μεταβάλλουν την αιμοδυναμική τους συσχέτιση κατά τη διάρκεια της όποιας ανώμαλης εγκεφαλικής δραστηριότητας μπορεί να καταγραφεί με ΗΕΓ.

Η διαδικασία της εξέτασης ΗΕΓ-λΜΤ για τον ασθενή είναι τόσο απλή όσο και η διαδικασία μιας απλής μαγνητικής τομογραφίας. Μια ειδική μαγνητο-συμβατή κάσκα ΗΕΓ εφαρμόζεται στο κεφάλι του ασθενούς προκειμένου να καταγράφει τα ηλεκτρικά σήματα του εγκεφάλου κατά τη διάρκεια της μαγνητικής σάρωσης (Εικόνα 1).

Εικόνα 1: Το μαγνητοσυμβατό σύστημα ΗΕΓ-λΜΤ.


Ο ασθενής τοποθετείται εντός του μαγνητικού τομογράφου και παραμένει ακίνητος όπως σε μια τυπική εξέταση (Εικόνα 2).

Εικόνα 2: Απεικόνιση της διάταξης ΗΕΓ-λΜΤ με τον ασθενή και το σύστημα καταγραφής εντός του μαγνητικού τομογράφου, και το σύστημα συγχρονισμού των δεδομένων εκτός αυτού.


Η διάρκεια παραμονής στον μαγνήτη κυμαίνεται από 30 λεπτά έως 1 ώρα, αναλόγως τις ανάγκες της καταγραφής και τις αντοχές του ασθενούς. Τα καταγεγραμμένα σήματα του ΗΕΓ οδηγούνται μέσω οπτικών ινών εκτός του χώρου του μαγνητικού τομογράφου, όπου και συγχρονίζονται με τις εικόνες της λΜΤ. Εν συνεχεία, και μετά το πέρας της εξέτασης, τα δεδομένα υποβάλλονται σε ανάλυση. Συγκεκριμένα, οι εικόνες λΜΤ του ασθενούς διαχωρίζονται: α) σε εκείνες κατά τις οποίες ο εγκέφαλος στο ΗΕΓ παρουσίαζε φυσιολογική δραστηριότητα(Εικόνα 3Α), και β) σε εκείνες κατά τις οποίες ο εγκέφαλος παρουσίαζε επιληπτική ηλεκτρική δραστηριότητα, η οποία μπορεί να ήταν είτε μεσοκρισική (Εικόνα 3Β) είτε κρισική (Εικόνα 3Γ).

Εικόνα 3: ΗΕΓ εντός του μαγνήτη: Α) Φυσιολογικό ΗΕΓ, Β) Μεσοκρισικό ΗΕΓ, Γ) ΗΕΓ σύντομης επιληπτικής κρίσης.


Μεταξύ των δύο αυτών ομάδων εικόνων πραγματοποιείται στατιστική σύγκριση, προκειμένου να βρεθούν ποιες είναι εκείνες οι περιοχές που ενεργοποιήθηκαν σημαντικά κατά τις περιόδους επιληπτικής δραστηριότητας. Οι περιοχές που προκύπτουν από αυτή την συγκριτική ανάλυση είναι κατ' επέκταση υπεύθυνες για την παραγωγή των επιληπτικών ΗΕΓ κυματομορφών και την γένεση των επιληπτικών κρίσεων.

Το ταυτόχρονο ΗΕΓ-λΜΤ είναι μια απαιτητική τεχνική, και ως προς το τεχνικό, αλλά κυρίως ως προς το κλινικό της μέρος. Δεν πρόκειται για μια εξέταση που μπορεί να εφαρμοστεί στον κάθε ασθενή που υποφέρει από επιληπτικές κρίσεις, αλλά σε μια ειδική κατηγορία ασθενών για τους οποίους συντρέχουν τα παρακάτω: α) υποφέρουν από φαρμακοανθεκτική επιληψία, β) εξετάζεται η υποψηφιότητά τους για χειρουργική αντιμετώπιση της επιληψίας τους, και γ) η δομική μαγνητική τομογραφία τους δεν παρέχει τεκμηριωμένη επιληπτογόνο βλάβη. Επιπλέον, για να μπορέσουν να ωφεληθούν από την εν λόγω εξέταση, θα πρέπει το ΗΕΓ τους να παρουσιάζει συχνή μεσοκρισική επιληπτική δραστηριότητα ή να υποφέρουν από συχνές κρίσεις, ώστε να καθίσταται εφικτό στον περιορισμένο χρόνο της εξέτασης να καταγραφούν τέτοιας φύσης δραστηριότητες. Συχνά, η πυκνότητα επιληπτικών δραστηριοτήτων κάποιων ασθενών αυξάνει κατά τον ύπνο, οπότε και σχεδιάζεται μερική στέρηση ύπνου την προηγούμενη νύχτα της εξέτασης, ώστε ο ασθενής να κοιμηθεί εντός του μαγνητικού τομογράφου. Σκοπός αυτής της λεπτομερούς επιλογής ασθενών και οργάνωσης της εξέτασης ΗΕΓ-λΜΤ είναι η μεγιστοποίηση αφενός της εντοπιστικής της ικανότητας, αφετέρου της ωφέλειάς της για τον ασθενή. Τα αποτελέσματα μιας επιτυχημένης διαδικασίας ΗΕΓ-λΜΤ συνεκτιμούνται με τα υπόλοιπα δεδομένα του ασθενούς, δηλαδή τα ευρήματα του ΗΕΓ, της μαγνητικής τομογραφίας, το ιστορικό του και την κλινική εκδήλωση των κρίσεών του, προκειμένου να διαμορφωθεί έτσι μια σαφέστερη εικόνα της διαταραχής του. Πώς αξιολογείται κλινικά το ταυτόχρονο ΗΕΓ-λΜΤ; Στο πλαίσιο των προεγχειρητικών εκτιμήσεων, ο κύριος ρόλος της εξέτασης ΗΕΓ-λΜΤ είναι να ενισχύσει ή να αποθαρρύνει την χειρουργική αντιμετώπιση της επιληψίας του ασθενούς. Στην Εικόνα 4 φαίνεται ένα παράδειγμα στο οποίο η περιοχή έναρξης των κρίσεων εμφανίζει επικάλυψη με την κινητική περιοχή του κάτω άκρου, κάτι που αποτελεί σοβαρή αντένδειξη για χειρουργική παρέμβαση στην περιοχή.

Εικόνα 4: 37χρονος ασθενής με ιστορικό φαρμακοανθεκτικών κρίσεων. Α) Η κύρια πηγή μεσοκρισικής και κρισικής επιληπτικής δραστηριότητας, όπως εντοπίστηκε από το ταυτόχρονο ΗΕΓ-λΜΤ, στην έσω παραοβελιαία επιφάνεια της πρόσθιας κεντρικής έλικας. Β) Η περιοχή υπεύθυνη για την κινητικότητα του άκρου πόδα, όπως αυτή προκύπτει από λΜΤ κινητικότητας. Η αλληλεπικάλυψη παθολογικού ιστού με ιστό που εξυπηρετεί βασικές εγκεφαλικές λειτουργίες αποτελεί ισχυρή αντένδειξη για χειρουργική αντιμετώπιση των επιληπτικών κρίσεων.

Από την άλλη, όταν τα αποτελέσματα του ταυτόχρονου ΗΕΓ-λΜΤ είναι συμβατά με το ενδεχόμενο χειρουργικής παρέμβασης, τότε αυτά χρησιμοποιούνται είτε ως τμήμα του χειρουργικού στόχου είτε για να διαμορφωθεί κάλυψη των επιληπτολογικά ύποπτων περιοχών με ενδοκρανιακά ηλεκτρόδια. Στην Εικόνα 5 παρουσιάζεται ένα τέτοιο παράδειγμα, στην περίπτωση ενός ασθενούς με κρανιοεγκεφαλική κάκωση από βρεφικής ηλικίας, όπου η περιοχή μεσοκρισικής δραστηριότητας εντοπίστηκε σε περιοχή που δεν εξυπηρετεί βασικές εγκεφαλικές λειτουργίες. Η εν λόγω περιοχή συμπεριελήφθη στην χρόνια ενδοκρανιακή ηλεκτροφλοιική καταγραφή και στην περιοχή της εκτομής, απόφαση που κατέστησε τον ασθενή ελεύθερο κρίσεων χωρίς νευρολογικά ελλείμματα. 

Εικόνα 5: 24χρονος ασθενής με φαρμακοανθεκτικές κρίσεις λόγω κρανιοεγκεφαλικής κακώσεως στην αριστερή οπίσθια κροταφοϊνιακή χώρα. Α) Το ταυτόχρονο ΗΕΓ-λΜΤ έδειξε μια οπίσθια ινιακή πηγή μεσοκρισικής επιληπτικής δραστηριότητας (κόκκινο), αρκετά όπισθεν της κάκωσης (πράσινο). Β) Η κάλυψη με ενδοκρανιακά ηλεκτρόδια περιέλαβε τόσο την περιοχή της κακώσεως όσο και αυτήν του ΗΕΓ-λΜΤ. Γ) Συνεκτιμούμενων των αποτελεσμάτων της χρόνιας ενδοκρανιακής μελέτης, αφαιρέθηκε το σύνολο του παθολογικού ιστού (καφέ), καθιστώντας τον ασθενή ελεύθερο κρίσεων.

Το ταυτόχρονο ΗΕΓ-λΜΤ ανήκει στο εύρος των μη-επεμβατικών νευροαπεικονιστικών τεχνικών που αναπτύχθηκαν μετά την δεκαετία του '90, ως αποτέλεσμα τεχνολογικής προόδου στον χώρο των νευροεπιστημών και με στόχο την παροχή νέων μορφών πληροφορίας από τον εγκέφαλο. Στον χώρο της επιληψίας, η εν λόγω τεχνική κερδίζει διαρκώς την κλινική εμπιστοσύνη, καθώς αποδεικνύει την σύμπνοιά της με τις εδραιωμένες διαγνωστικές μεθόδους και την προστιθέμενη αξία που εισάγει στην διαδικασία των προεγχειρητικών εκτιμήσεων.

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΤΟ ΤΕΛΕΥΤΑΙΟ ΜΑΣ ΤΕΥΧΟΣ