Klíčová slova
epileptochirurgický výkon • epileptogenní zóna • neinvazívní diagnostické metody
Význam chirurgické léčby epilepsie
První epileptochirurgický výkon moderní historie uskutečnili v roce 1886 Victor Horsley a John Hughlins Jackson. Velkým průkopníkem se v této oblasti stal ve 40. a 50. letech minulého století Wilder Penfield.
Přesto lze konstatovat, že ke skutečnému rozmachu chirurgických postupů v léčbě farmakorezistentní epilepsie došlo až v posledních 20–30 letech, v bezprostřední souvislosti s pokroky v oblasti zobrazení mozku. Boom zobrazovacích a funkčně zobrazovacích technik umožnil podstatně lepší předoperační diagnostiku, což přineslo zásadní změnu perspektivy řady refrakterních epileptiků.
Z rozsáhlých populačních studií vyplývá, že asi 60 % epileptiků trpí fokálními epileptickými záchvaty. Při prevalenci epilepsie okolo 1 % jde přibližně o 0,4 % populace. U zhruba 20 % z nich jde o farmakorezistentní epilepsii, jejíž incidence je okolo 135/100 000 obyvatel. Až 50 % refrakterních epileptiků představuje potenciální kandidáty pro některý z epileptochirurgických postupů.
Za předpokladu, že 30–85 % operovaných epileptiků (podle typu epilepsie, provedené operace atd.) je po operačním zákroku bez záchvatů, dospíváme k závěru, že zhruba 5 % epileptiků (tedy 0,03 % populace) může z epileptochirurgie významně profitovat. V dětském věku jsou tato čísla ještě vyšší.
V současnosti nejčastějším typem epileptochirurgických zákroků jsou tzv. resekční výkony, jejichž cílem je odstranit část mozkové tkáně zodpovědné za vznik epileptických záchvatů (tzv. epileptogenní zónu – viz níže) a pokud možno tím pacientovi nezpůsobit žádný funkční deficit.
Tyto výkony dávají ve srovnání s dalšími epileptochirurgickými zákroky (tj. diskonekčními výkony jako např. kalozotomie či mnohočetné subpiální transekce a stimulačními postupy jako např. stimulace nervus vagus) indikovaným pacientům nejlepší předpoklady ke kompletní remisi záchvatového onemocnění.
Definice základních pojmů
V případě resekčních výkonů se historickým vývojem ustálila terminologie kortikálních oblastí (zón) s různým funkčním významem. S výjimkou epileptogenní zóny lze tyto funkčně významné oblasti definovat pomocí níže uvedených diagnostických testů. V zásadě platí, že čím větší je překrytí mezi jednotlivými oblastmi, tím větší je pravděpodobnost správného definování epileptogenní zóny, a tedy i lepší vyhlídka na operační úspěch. Je potřeba dodat, že se tento koncept bude s přibývajícími poznatky pravděpodobně ještě měnit.
Epileptogenní zóna.
Je definována jako „oblast nezbytná pro iniciaci záchvatů, jejíž odstranění nebo odpojení je nezbytné k vymizení záchvatů“. Její identifikace je vlastním cílem předoperačního diagnostického procesu. V současnosti nelze tuto oblast definovat žádným dostupným testem. Hypotéza o její lokalizaci vzniká na základě syntézy informací získaných všemi dostupnými technikami.
Jistotu o správnosti této hypotézy lze vyslovit až na základě pooperačního sledování pacienta. Pokud je nemocný po výkonu bez záchvatů, byla epileptogenní zóna zřejmě součástí resekátu. O tom, jakou část mozkové tkáně naopak nebylo nutné odstranit, lze pouze spekulovat.
Iritativní zóna.
Jde o kortikální oblast schopnou generovat interiktální výboje. Je potřeba vědět, že tato oblast ve většině případů daleko přesahuje hranice epileptogenní zóny, a naopak v některých případech může být jen její částí nebo zcela chybět. Skalpové a invazívní EEG o jejím rozsahu poskytují značně odlišné informace. Z novějších technik ji pak mapuje magnetoencefalografie (MEG).
Zóna začátku záchvatů (ictal onset zone).
Jedná se o oblast, kde se podle EEG monitorace objevují první záchvatové změny. Spolehlivost jejího určení samozřejmě znovu závisí na použité technice monitorování. Z novějších technik mohou tuto zónu definovat i iktální SPECT, MEG a iktální funkční MRI. Důležitým poznatkem je, že izolované odstranění této zóny nezaručuje ve všech případech operační úspěch, jelikož její úlohu mohou převzít okolní oblasti.
Epileptogenní léze.
Strukturálně abnormální oblast, která pravděpodobně způsobuje epilepsii. Může být zjevná na MRI nebo ji může odhalit až pooperační histopatologická analýza resekované tkáně. Její kompletní odstranění významně koreluje s operačním úspěchem, nedává ale stoprocentní jistotu. Důvodem může být fakt, že současné zobrazovací techniky nedokáží diskrétní tkáňové změny spolehlivě detekovat.
Zóna funkčního deficitu.
Jde o oblast zodpovědnou za neepileptickou interiktální dysfunkci. Lze ji detekovat množstvím testů, např. neurologickým či neuropsychologickým vyšetřením. Při FDG-PET vyšetření její rozsah odráží oblast hypometabolismu, při SPECT oblast hypoperfúze. Nejlépe koreluje se strukturální lézí, rozsahem epileptogenní zónu často přesahuje.
Symptomatogenní zóna.
Oblast, jejíž aktivace produkuje iniciální iktální příznaky. Zásadní je, že může skutečně odpovídat oblasti iktálního začátku, ale může být i vzdálená: její aktivace je dána šířením záchvatové aktivity asociačními vlákny z klinicky němé oblasti. Samotná semiologie záchvatů tedy není dostatečně spolehlivá lokalizační metoda.
Elokventní kůra.
Jedná se o oblast přímo zodpovědnou za určitou významnou funkci (např. motoriku nebo řeč). Vyvarování se jejího poškození je v epileptochirurgii často stejně významné jako resekce epileptogenní zóny. Nejspolehlivěji lze definovat pomocí přímé elektrické stimulace mozkové kůry, ať již intranebo extraoperační.
Principy předoperační diagnostiky
Je-li u pacienta stanovena farmakorezistentní epilepsie, mělo by být dalším krokem posouzení možnosti její chirurgické léčby. Tento komplikovaný diagnostický proces je nezbytně multidisciplinární a vyžaduje spolupráci neurologů, neurofyziologů, neuroradiologů, neuropsychologů a samozřejmě neurochirurgů.
V analýze resekované mozkové tkáně je dalším nezbytným odborníkem fundovaný neuropatolog. Nemocní s farmakorezistentní epilepsií proto musí být odesláni do specializovaných center, která se epileptochirurgií zabývají.
Diagnostický postup má několik cílů: předně co nejpřesněji charakterizovat povahu epilepsie u pacienta; vyjádřit se k otázce, zda je léčitelná některým z dostupných chirurgických postupů; odhadnout šance na úspěch a stejně tak riziko možných komplikací; zhodnotit možné interní, psychologické a sociální komplikující faktory a v neposlední řadě na základě zjištěných skutečností revidovat přání a očekávání pacienta nebo v případě dětí jejich rodiny.
Strategie předoperačního vyšetřování se nejvíce odvozuje od povahy zamýšleného výkonu. Je-li plánována standardizovaná resekce (např. anteromeziální temporální resekce), je nejpodstatnější prokázat, že epileptogenní zóna leží v resekovatelné oblasti.
V případě lokalizovaných neokortikálních resekcí je nutné přesně vymezit patologickou oblast a odlišit ji od okolního intaktního neokortexu, což v praxi často vyžaduje použití technik invazívní monitorace a extrači intraoperační kortikální stimulace k vymezení elokventních oblastí. U hemisferektomie je nejzásadnějším krokem zjištění intaktních funkcí kontralaterální hemisféry.
Je jisté, že žádný dostupný diagnostický postup nedá sám o sobě dostatečnou informaci k naplánování operačního postupu. Vyjma podrobného rozboru klinického obrazu onemocnění a ložiskového neurologického vyšetření musí být každý pacient testován řadou vzájemně se doplňujících technik, jejichž korelace umožní vyslovit hypotézu ohledně lokalizace epileptogenní zóny.
Diagnostické testy lze v zásadě rozčlenit na neinvazívní a invazívní; některé jako např. Wada test pak spadají někam mezi tyto extrémy. Iniciální fáze testování vždy zahrnuje použití neinvazívních technik. Sem patří především strukturálně zobrazovací techniky, jejichž základem je vysoce kvalitní magnetická rezonance (MRI). Mezi testy excitability jednotlivých mozkových oblastí patří interiktální EEG a iktální video EEG, iktální SPECT, event. iktální PET a funkční MRI.
K testům zjišťujícím funkční deficit řadíme interiktální EEG, SPECT a PET, neuropsychologické vyšetření, Wada test, interiktální funkční MRI, MR spektroskopii a magnetoencefalografii (MEG). Mezi testy kortikálních funkcí patří Wada test, funkční MRI, PET, MEG a magnetická stimulace.
Většina pacientů indikovaných k epileptochirurgickým výkonům dnes podstupuje pouze neinvazívní testy. Přesto existuje nezanedbatelná podskupina nemocných, u kterých tyto techniky neumožňují zodpovědnou volbu operačního postupu a kteří proto musí podstoupit invazívní vyšetřování. Technikám invazívní monitorace se věnujeme podrobně v následující kapitole.
Následující text nemá ambice podat kompletní přehled o předoperačním diagnostickém protokolu u epileptochirurgických kandidátů. Zmíníme se v něm o těch vyšetřeních, která nám z našeho pohledu připadají jako stěžejní.
Video EEG monitorování
Video EEG monitorování se zachycením typických epileptických záchvatů je v současnosti neodmyslitelnou součástí vyšetření všech nemocných, u kterých je zvažována epileptochirurgie. Naprosto se nelze spokojit s rutinním 20minutovým EEG záznamem, který ve velké většině případů zaznamenává pouze interiktální mozkovou aktivitu, jejíž izolované hodnocení je k vytvoření smysluplné hypotézy o lokalizaci epileptogenní zóny zcela nepostačující. Pacienty je tedy potřeba hospitalizovat k delší monitoraci na video EEG monitorovací jednotce.
Současné digitální video EEG systémy umožňují simultánní synchronizované snímání EEG signálu, video obrazu chování pacienta i záznamu zvuku (Obr. 1). Vše je důležité k identifikaci a analýze iktálních projevů. Při pečlivém hodnocení video EEG záznamů nezřídka zachytíme i záchvaty, které nejsou pacientem nebo jeho okolím vnímány nebo rozpoznány jako epileptické projevy. Citlivost vyšetření na identifikaci diskrétních klinických záchvatových projevů (např. tzv. transitory cognitive impairments – TCI) může zvýšit současně prováděné psychologické testování.
Obr. 1 – Iktální video EEG sedmileté dívky s levostrannou meziotemporální epilepsií. Semiologicky typická postura s dystonií PHK, distálními automatismy LHK a mírnou verzí hlavy doprava. EEG ukazuje charakteristický 5 Hz vzorec anterotemporálně vlevo.
Naopak u některých záchvatových projevů, které byly anamnesticky hodnoceny jako epileptické, se až při video EEG vyšetření ukáže jejich neepileptická (např. disociativní) povaha. I toto je při úvahách o epileptochirurgii velmi podstatné zjištění. Může se ukázat i to, že pacient ve skutečnosti nemá farmakorezistentní epilepsii, a je potřeba se v léčebné rozvaze ubírat zásadně odlišným směrem. Koincidence epilepsie a neepileptických záchvatů je velmi vysoká, v populaci chronických epileptiků je udávána až ve 20 % případů.
Na počátku monitorace je potřeba rozhodnout o rozložení snímacích elektrod. U video EEG studií preferujeme diskové elektrody lepené na skalp kolodiem – umožňují snímat kvalitnější EEG signál, při motorických záchvatech nehrozí jejich jednoduché strhnutí a při několikadenní monitoraci jsou pro pacienta i příjemnější než standardní EEG čepice.
U některých pacientů je vhodné modifikovat klasický 10–20 systém rozložení elektrod. Přidávají se například přední temporální nebo supraorbitální elektrody. Některá pracoviště doporučují k přesnější neinvazívní lokalizaci ložiska použít 10–10 systém. Využití semiinvazívních sfenoidálních elektrod bude rozebráno v následující kapitole.
Standardním postupem na video EEG monitorovacích jednotkách je redukce chronické antiepileptické terapie při vyšetření. Motivací k tomuto postupu je snaha pokud možno zkrátit dobu monitorace, což je i v zájmu vyšetřovaného pacienta. K spolehlivému závěru monitorace je navíc obvykle požadováno hodnocení alespoň tří spontánních záchvatů.
Pacient (event. jeho zákonný zástupce) musí být s postupem redukce léčby a jejími riziky podrobně seznámen a musí písemně doložit souhlas. Konkrétní postupy při redukování dávek léků nejsou mezi pracovišti zcela jednotné. Především musí být u každého nemocného zvolen přísně individuální přístup. Pokud možno se snažíme vyvarovat redukce léků se známým rebound efektem (barbiturátů, benzodiazepinů) vzhledem k riziku provokace atypických abstinenčních záchvatů.
Pro snadnější načasování efektu redukce dávek jsou výhodnější léky s kratším biologickým poločasem (např. karbamazepin) než ty s poločasem dlouhým (např. lamotrigin, topiramát). Každý nemocný ovšem na snížení nebo vysazení léčby zareaguje individuálně a existují pacienti, u kterých tímto postupem frekvenci záchvatů vůbec neovlivníme.
U zachycených záchvatů má stejnou hodnotu analýza semiologie (klinických projevů) a EEG křivky. Pečlivé hodnocení semiologie má zásadní význam zejména tam, kde má iktální EEG insuficientní lokalizační nebo i lateralizační hodnotu. O příčinách tohoto jevu bude pojednáno v následující kapitole.
Značný přínos ke správnému zhodnocení iktálních projevů může mít testování pacienta při záchvatu nebo bezprostředně po něm; ať již personálem, nebo správně instruovaným doprovodem. Pokud jde o hodnocení iktální EEG křivky, odkazujeme na podrobnější studie, zabývající se tímto tématem.
Magnetická rezonance
Dá se říci, že zavedení MRI znamenalo zásadní přelom v pohledu na etiopatogenezi ložiskové epilepsie. U řady pacientů s do té doby „kryptogenní“ epilepsií totiž MRI zobrazila diskrétní strukturální poruchy mozkové tkáně v příčinném vztahu se vznikem záchvatů. Až s adventem MRI se ukázalo, jak časté jsou abnormality v meziotemporální oblasti (zejména meziotemporální skleróza) a jaký význam má široká skupina poruch vývoje mozkové kůry (zejména fokální kortikální dysplazie).
Je nepochybné, že až na naprosto výjimečné případy (např. průkaz kalcifikací nebo čerstvého krvácení) dnes MRI v předoperačním diagnostickém protokolu u epileptiků vytlačila CT mozku. U MRI kromě podstatně větší senzitivity navíc odpadá nezanedbatelná radiační zátěž při CT vyšetření. Neprovedení MRI u nemocného s farmakorezistentní epilepsií je dnes jednoznačně non lege artis postupem.
Je ale potřeba zdůraznit, že ne každý MRI přístroj a vyšetřovací protokol vyhovuje požadavkům na vyšetření pacientů s fokální a refrakterní epilepsií. Minimální výkon MR přístroje by měl být 1,5 Tesla. Pokud jde o protokoly MRI vyšetření, jsou mezi jednotlivými centry určité rozdíly, existuje ale shoda v základních principech.
Je vždy potřeba kombinovat vyšetření T1 váženými obrazy (T1W), které umožňuje detailní hodnocení anatomie mozku s vyšetřením T2 váženými obrazy (T2W), které je citlivější na změny signálu v mozkové tkáni.
Speciální a velmi užitečnou sekvencí na principu T2W je fluid attenuated inversion recovery (FLAIR), při které je potlačen signál likvoru. Tím se stávají lépe přehledné periventrikulární, ale i kortikální oblasti. Podání kontrastní látky nebývá u nemocných s epilepsií obvykle potřeba, výjimku tvoří pacienti s nálezem nádorového procesu (Obr. 2).
Obr. 2 – Příklady MRI obrazů typických epileptogenních lézí. A – Meziotemporální skleróza. B – Benigní nádor -gangliogliom. C – Fokální kortikální dysplazie. D – Hamartom hypotalamu. Všechny obrázky jsou ve FLAIR sekvencích. Léze jsou vyznačeny.
Na našem pracovišti se jako minimální standard provádí nejprve sagitální T1W v rychlé sekvenci určené k naplánování dále uvedených rovin. Těmi jsou koronární T1W, koronární FLAIR a axiální T2W sekvence.
V případě, že toto vyšetření neodhalí patologii a podezření na diskrétní lokalizovanou mozkovou abnormalitu na základě semiologie záchvatů a EEG nálezů trvá, indikujeme rozšířený MRI protokol spočívající ve volumetrické akvizici umožňující trojrozměrné rekonstrukce – koronární 2mm T1W-IR-TSE a T2W řezy a dále axiální FLAIR sekvence.
Tento rozšířený protokol umožňuje odhalit zejména diskrétní kortikální malformace. V současnosti existuje řada softwarových možností, které citlivost standardního MRI zvyšují. Příkladem jsou trojrozměrné (3D) rekonstrukce povrchu mozkové kůry, zaměřené znovu především na detekci nenápadných poruch kortikálního vývoje.
S 3D zobrazením pracuje i volumetrie, která se využívá zejména k detekci a kvantifikaci atrofie vmeziotemporální oblasti. Přesnost neurochirurgických výkonů zvýšilo zavedení navigačních systémů a nově i peroperační MRI. Významným přínosem k lokalizaci epileptogenní zóny je možnost fúze MRI obrazů s výsledky funkčně zobrazovacích technik (zejména FDG-PET a iktální SPECT).
Z nejnovějších MRI technik již jen heslovitě uvedeme morfometrii (voxel-based morphometry – VBM, tj. statistické srovnání lokálních koncentrací šedé hmoty mezi pacienty a skupinou zdravých kontrol), difúzní MRI (technika detekující mikroskopický pohyb molekul vody ve tkáni) a traktografii (speciální zobrazení, které umožňuje zviditelnit jednotlivé nervové dráhy).
Vedle technických parametrů MRI vyšetření je velmi podstatným faktorem ovlivňujícím citlivost vyšetření i zkušenost hodnotícího (neuro)radiologa. V nepublikované studii uváděli švýcarští epileptologové více než 50% nález patologie na MRI snímcích pacientů s refrakterní fokální epilepsií, které byly předtím rutinním radiologem vyhodnoceny jako normální! Je tedy zřejmé, že MRI vyšetření epileptochirurgických kandidátů by mělo být výhradně záležitostí specializovaných center.
Funkční MRI
Jedná se o modifikaci standardního MRI vyšetření, která umožňuje neinvazívní mapování některých kortikálních funkcí. Principem vyšetření je detekce změn v lokálním krevním průtoku využitím tzv. BOLD efektu. Jde o to, že krevní barvivo hemoglobin zásadně mění své chování v magnetickém poli v závislosti na své oxygenaci.
Zatímco oxyhemoglobin je látka diamagnetická, tj. vnější magnetické pole nijak neovlivňující, deoxyhemoglobin má paramagnetické vlastnosti a při MRI vyšetření se proto zjednodušeně řečeno chová jako „endogenní kontrastní látka“. Při funkční MRI (fMRI) tedy detekujeme lokální změny poměru oxya deoxyhemoglobinu v krvi.
Dojde-li k lokálnímu zvýšení neuronální aktivity v některé části mozku, zvýší se zde nejprve krátce koncentrace deoxyhemoglobinu, jelikož se zvýší uptake kyslíku z krve. Záhy se ovšem poměr zásadně změní ve prospěch oxyhemoglobinu, protože autoregulací cévního průtoku dojde k vazodilataci a zvýšenému přítoku krve do dané oblasti. Toto fMRI detekuje jako nárůst MR signálu.
Nejčastějším využitím fMRI v epileptologii je neinvazívní lokalizace funkčně významných (elokventních) oblastí. Výsledek vyšetření vzásadě záleží na testovacím paradigmatu, jehož principem je vždy testování vedoucí k selektivní aktivaci určité korové oblasti.
Relativně snadné je mapování motorických oblastí pro hybnost ruky nebo nohy. Tento test obvykle zvládají i menší děti nebo hůře spolupracující pacienti. Při vyšetření se ovšem obvykle nezobrazí pouze primární motorická kůra, ale i suplementární a event. i asociační motorické oblasti.
Dalším rutinně využívaným testem je verbal fluency task, při kterém stanovujeme hemisferální dominanci řeči. Při něm se nejlépe zobrazí Brocovo řečové centrum, naopak percepční řečové oblasti takto nelze spolehlivě stanovit. Stále nelze říci, že by fMRI v této indikaci kompletně nahradila standardní proceduru určení řečové lateralizace – Wada test (tj. testování řeči při unilaterální aplikaci krátce působícího barbiturátu do arteria carotis interna).
Jen experimentálně je zatím fMRI využívána ke stanovení lateralizace paměťových funkcí, kde je znovu standardním postupem provedení Wada testu. Zdá se, že budoucnost této techniky může být ve vhodné kombinaci několika testovacích paradigmat. Méně často užívanými, ale v indikovaných případech užitečnými fMRI technikami jsou testování senzitivity a smyslových funkcí (zraku, sluchu).
Současná neurochirurgická centra již fMRI obrazů běžně využívají k plánování operačních výkonů. Výhodou je možnost nahrání fMRI dat do navigačních systémů. Je ale nutné poznamenat, že vymezení elokventní kůry na základě fMRI není zcela spolehlivé a u řady pacientů nenahradí přesnější přímou elektrickou kortikální stimulaci. V několika zahraničních centrech je fMRI využívána i k mapování epileptických fenoménů.
Jde jednak o epileptickými výboji spouštěnou fMRI (EEG-triggered fMRI), pracující na principu koregistrace skalpového EEG a MRI dat, a dále iktální fMRI, při které je vyšetření realizováno v průběhu epileptického záchvatu. Ukázalo se, že tato technika měla u fokálních záchvatů opravdu velmi vysokou senzitivitu, jejímu rozšíření do běžné praxe ovšem brání extrémní technická náročnost vyšetření.
MR spektroskopie
Protonová magnetická rezonanční spektroskopie (1H MRS) umožňuje stanovení koncentrací některých biochemicky důležitých sloučenin v mozkové tkáni in vivo za využití principů analogických konvenční MRI. Jde tedy o jakousi „biochemickou neinvazívní biopsii“, kterou můžeme získat cenné informace o povaze řady patologických procesů CNS.
K nejvýznamnějším metabolitům detekovatelným 1H MRS náleží neuronální marker N-acetylaspartát (NAA), dále kreatin a fosfokreatin (Cr), jejichž koncentrace reflektuje energetický metabolismus buněk, cholinové sloučeniny (Cho), jejichž zvýšení odráží například rozpad membrán u mozkových tumorů, a laktát, jehož signál se objevuje pouze za patologických okolností, často v souvislosti s ireverzibilním poškozením tkáně. (Obr. 3 a 4).
Obr. 3 – 1H MRS zobrazování (CSI technika) u 16letého pacienta s expanzívním procesem v oblasti levého hipokampu. Mapa rozložení cholinových sloučenin ukazuje významné zvýšení jejich koncentrace v oblasti nádoru.
Obr. 4 – 1H MRS vyšetření 9letého chlapce s levostrannou frontální epilepsií a normálním MRI nálezem. CSI mapa ukazuje nápadný pokles koncentrace NAA vlevé hemisféře. Nález koreluje s oblastí hypometabolismu při vyšetření FDG-PET (obrázek vlevo).
Existují dvě základní 1H MRS techniky: a) Single voxel techniky, při kterých získáváme data z definované oblasti mozkové tkáně, obvykle krychle o objemu asi 2–4 ml (tzv. volume of interest – VOI). Je tedy zřejmé, že při tomto vyšetření je potřeba 1H MRS pomocí jiných technik velmi přesně zacílit. b) Metody MRS zobrazování (tzv. chemical shift imaging, CSI). Umožňují získat data z mnoha VOI současně a vytvářet dvoui třídimenzionální zobrazení rozložení metabolitů, podobně jako je tomu u MRI, která zobrazuje rozložení vody v tkáni.
Právě tyto metodiky představují budoucnost spektroskopických technik. Dosud se většina spektroskopických studií soustředila na temporální epilepsii a konkrétně na single voxel vyšetření hipokampů. Zásadním přínosem 1H MRS u meziotemporální epilepsie je schopnost lateralizovat epileptogenní zónu. Typickým nálezem u meziotemporální sklerózy je pokles koncentrace NAA, event. snížení poměru NAA/(Cr+Cho).
Techniky spektroskopického zobrazování v současné době rozšiřují využití 1H MRS i na případy extratemporální epilepsie. 1H MRS může přispět i k diagnostice významné skupiny zejména dětských pacientů s farmakorezistentní fokální epilepsií na podkladě poruch kortikálního vývoje – tzv. kortikálních dysplazií. Nedávno se objevilo několik prací popisujících 1H MRS abnormality u těchto nemocných.
Charakteristický je zejména pokles koncentrace NAA, mohou se však objevovat i jiné odchylky. Ukázalo se, že největší signálové změny korelují s ložisky abnormálního signálu na MRI, mohou ale zasahovat i do okolní, podle MRI intaktní tkáně. Tento fakt zřejmě souvisí s neuropatologickými nálezy u kortikálních dysplazií, kde jsou mikroskopické změny popisovány i za hranicemi viditelné léze.
Od tohoto zjištění je blízko k hypotéze, že 1H MRS může přispět k lokalizaci strukturální léze u některých pacientů s kortikální abnormalitou, kterou nelze dekovat konvenční MRI. Na našem pracovišti jsme takto diagnostikovali již několik pacientů.
Využití 1H MRS u pacientů s extratemporální a MRI-negativní fokální epilepsií je v počátku, může však být významným přínosem v předoperační diagnostické rozvaze u epileptochirurgických kandidátů. Další zvýšení citlivosti spektroskopických technik mohou přinést např. transmiterové studie, perspektivním se jeví i využití 31P MRS.
FDG-PET mozku
Vyšetření PET (positron emission tomography) s 18F-fluorodeoxyglukózou (18F-FDG) zjišťuje metabolickou aktivitu jednotlivých oblastí mozku (Obr. 5 a 6). Vzhledem k velmi krátkému poločasu rozpadu radiofarmaka se používá prakticky výhradně interiktálně; iktální studie jsou spíše raritní nebo realizovatelné ve zvláštních situacích, jako např. u kontinuálních parciálních záchvatů.
Obr. 5 – FDG-PET nález (axiální řezy) levého temporálního laloku u 11letého chlapce s meziotemporální epilepsií na podkladě meziotemporální sklerózy. Rozsah hypometabolismu je výrazně větší ve srovnání s MRI detekovatelnou strukturální abnormalitou (označeno kroužky).
Obr. 6 – FDG-PET prokazuje hypometabolismus prakticky celé pravé hemisféry (axiální řezy) u 3leté dívky s rozvojem Rasmussenovy encefalitidy. Vyšetření bylo pořízeno v době, kdy na MRI byl normální nález. První MRI změna se objevila až 2 měsíce po provedení FDG-PET vyšetření.
Obecně tedy FDG-PET určuje oblast funkčního deficitu, která vykazuje sníženou metabolickou aktivitu (iktálně pak naopak aktivitu zvýšenou). Zdaleka největší význam má FDG-PET u temporálních epilepsií, kde se udává senzitivita i specificita kolem 85 %. U extratemporálních epilepsií je relativně nízká senzitivita (kolem 35 %), ale vysoká specificita (až 95 %). Pro hodnocení je výhodná superpozice výsledků FDG-PET vyšetření na MRI mozku s cílem přesně lokalizovat oblasti, které vykazují hypometabolismus.
Interiktální FDG-PET u pacientů s temporální epilepsií většinou zobrazí hypometabolismus v jednom temporálním laloku, eventuálně bitemporální hypometabolismus s výraznějším nálezem na jedné straně. I u pacientů s meziotemporální epilepsií není většinou oblast hypometabolismu omezena pouze na meziální oblast (tedy hipokampus a amygdalu), ale často zasahuje větší část spánkového laloku.
U některých pacientů s TLE může být současně patrný hypometabolismus i v ipsilaterální oblasti frontální, parietální, v oblasti bazálních ganglií nebo talamu. Příčina rozsáhlejšího hypometabolismu může být podmíněna funkčním ovlivněním oblastí propojených synapticky s epileptogenní zónou. Za patofyziologický korelát se považuje neuronální „deaktivace“ v takto postižených oblastech. Po úspěšné operaci se totiž v původně hypometabolických vzdálených oblastech vrací úroveň metabolismu k normě.
V literatuře není shoda, zda rozsah temporálního hypometabolismu predikuje úspěšnost následně provedené temporální resekce. Podle některých prací má předoperační nález výraznějšího hypometabolismu v resekovaném temporálním laloku pozitivní prediktivní hodnotu pro vymizení záchvatů a zároveň i pro lepší kognitivní pooperační výsledek, tedy menší riziko významného zhoršení mnestických funkcí.
U pacientů s extratemporální epilepsií jsou podstatně častější normální interiktální FDG-PET nálezy. U nemocných s lézí na MRI se často zjišťuje různě rozsáhlá oblast hypometabolismu přesahující hranice strukturální léze. Může, ale také nemusí korelovat s rozsahem skutečné epileptogenní zóny. Při nálezu ložiskového hypometabolismu u pacientů s negativním MRI nálezem většinou koreluje oblast nejvýraznějšího hypometabolismu s lokalizací zóny iktálního začátku.
U některých, podle MRI nelezionálních pacientů může nález hypometabolismu na FDG-PET upozornit na suspektní oblast, ve které je v některých případech možné při superpozici na MRI obraz identifikovat drobnou strukturální abnormitu, která předtím unikla pozornosti. U většiny nemocných s extratemporální MRI negativní epilepsií však bohužel vyšetření FDG-PET pro lokalizaci epileptogenní oblasti přínosné není.
V zahraničí se provádí PET s různými receptorovými ligandy. Nejrozšířenější je 11C-flumazenil PET, která zobrazuje rozložení benzodiazepinových receptorů v CNS. U pacientů s meziotemporální epilepsií se nachází snížení koncentrace těchto receptorů v meziální oblasti postiženého temporálního laloku, které bývá více lokalizované v porovnání s výsledky při použití klasického FDG-PET. Další ligandy umožňují stanovit koncentraci např. opiátových, serotoninových a dalších receptorů. Tyto metody se však zatím v ČR rutinně neužívají.
Iktální SPECT
Iktální (podle některých autorů periiktální) SPECT (single photon emission computed tomography) je vyšetření, při kterém je intravenózně aplikován radionuklid (obvykle 99mTc ECD nebo 99mTc HMPAO) na začátku nebo v průběhu epileptického záchvatu (Obr. 7). Některé studie pokládají za iktální ještě aplikaci látky do 30 s po konci záchvatu, obecně však platí, že čím časnější aplikace, tím spolehlivější výsledek testu – zejména u extratemporálních záchvatů.
Vyšetření zobrazí změny v mozkové perfúzi, typicky oblast zvýšené perfúze v oblasti iktálního začátku. Důležitou pomocnou metodou, která zvyšuje citlivost této techniky, je počítačová subtrakce interiktálních a iktálních SPECT řezů, která umožňuje oblast hyperperfúze lépe lokalizovat. Významnou pomocí jsou i metody obrazové fúze, např. zobrazení ložiska hyperperfúze na MRI řezech.
Iktální SPECT se ukázal být vysoce citlivou technikou při lokalizaci iktálního začátku. Platí to především u temporální epilepsie, kde senzitivita vyšetření převyšuje 90 %. Oblast hyperperfúze je zde variabilní, typicky ale zahrnuje temporální pól a mediální oblasti s variabilním rozšířením na laterální temporální neokortex, což většinou odráží již propagaci záchvatové aktivity.
Obr. 7 – Iktální SPECT (mapy po subtrakci iktálních a interiktálních řezů) u 12letého pacienta s levostrannou meziotemporální epilepsií. Zóna hyperperfúze v oblasti temporálního pólu, rozšiřující se na laterální temporální neokortex.
Obr. 8 – Iktální SPECT u 14leté dívky se záchvaty semiologicky odpovídající aktivaci levostranné suplementární senzorimotorické oblasti. Oblast hyperperfúze se ale ukázala na konvexitě levého parietálního laloku. Blíže viz text.
Zvýšenou perfúzi však často nacházíme i v dalších strukturách, jako v ipsilaterální orbitofrontální a motorické kůře, kontralaterálním temporálním laloku a v bazálních gangliích. Snížená perfúze v ipsilaterálních korových strukturách přiléhajících k meziotemporální oblasti zřejmě odpovídá okolní inhibiční reakci tkáně.
Novější studie prokázaly, že iktální SPECT má v případě velmi časné aplikace radionuklidu srovnatelnou citlivost i u extratemporálních epilepsií. Změny perfúze jsou zde velice variabilní v závislosti na lokalizaci a charakteru záchvatů. Ukazuje se, že iktální SPECT lépe koreluje s výsledkem iktálního EEG než interiktální SPECT, PET i MRI; vztah výsledků těchto vyšetření k operačnímu úspěchu je ale v jednotlivých případech komplikovanější.
V našem souboru pacientů máme dobrou zkušenost s iktálním SPECT i u MRI negativních pacientů. U některých mělo toto vyšetření zásadní lokalizační přínos. Příkladem může být 14letá nemocná, jejíž záchvaty semiologicky odpovídaly aktivaci levostranné suplementární motorické oblasti, na interiktálním EEG byly výboje centroparietálně vlevo a iktální vzorec byl difúzní. MRI mozku, interiktální SPECT i PET byly negativní.
Až iktální SPECT ukázal poněkud překvapivě oblast hyperperfúze na konvexitě parietálně vlevo (Obr. 8). Po operaci v této oblasti je dívka bez záchvatů a neuropatologické vyšetření zde odhalilo skrytou kortikální dysplazii.
1MUDr. Pavel Kršek, Ph. D.
e-mail: pavel.krsek@post.cz
2MUDr. Petr Marusič, Ph. D.
3MUDr. Martin Kynčl
4Ing. Milan Hájek, DrSc.
5doc. MUDr. Otakar Bělohlávek, CSc.
6MUDr. Hana Křížová
7doc. MUDr. Michal Tichý, CSc.
1Univerzita Karlova v Praze, 2. LF a FN Motol, Klinika dětské neurologie 2Univerzita Karlova v Praze, 2. LF a FN Motol, Neurologická klinika
3Univerzita Karlova v Praze, 2. LF a FN Motol, Klinika zobrazovacích metod
4IKEM, Praha, Radiologické oddělení
5Nemocnice Na Homolce, Praha, PET Centrum
6Univerzita Karlova v Praze, 1. LF a VFN, Klinika nukleární medicíny
7Univerzita Karlova v Praze, 2. LF a FN Motol, Oddělení dětské neurochirurgie
*
Literatura
BRÁZDIL, M., HADAČ, J., MARUSIČ, P., et al. Farmakorezistentní epilepsie. Praha : Triton, 2004.
CASCINO, GD. Video-EEG monitoring in adults. Epilepsia, 2002, 43, Suppl. 3, p. 80–93.
DETRE, JA. fMRI: applications in epilepsy. Epilepsia, 2004, 45, Suppl. 4, p. 26–31.
DUNCAN, JS. Imaging and epilepsy. Brain, 1997, 120, p. 339–377.
ENGEL, J. Jr. Surgery for seizures. New England Journal of Medicine, 1996, 334, p. 647–652.
European Federation of Neurological Societies Task Force. Pre-surgical evaluation for epilepsy surgery – European Standards. European Journal of Neurology, 2000, 7, p. 119–122.
HÁJEK, M., DEZORTOVÁ, M., KOMÁREK, V. 1H MR spectroscopy in patients with mesial temporal epilepsy. MAGMA, 1998, 7, p. 95–114.
HAMMEN, T., STEFAN, H., EBERHARDT, KE., et al. Clinical applications of 1H-MR spectroscopy in the evaluation of epilepsie – what do pathological spectra stand for with regard to current results and what answers do they give to common clinical questions concerning the treatment of epilepsies? Acta Neurol Scand, 2003, 108, p. 223–238.
HENRY, TR., VAN HEERTUM, RL. Positron emission tomography and single photon emission computed tomography in epilepsy care. Semin Nucl Med, 2003, 33, p. 88–104.
HENRY, TR. Positron emission tomography in epilepsy surgery evaluation. In LÜDERS, HO., COMAIR, YG. (Eds), Epilepsy Surgery. Lippincott Williams and Wilkins, 2000, p. 257–276.
KUZNIECKY, RI., KNOWLTON, RC. Neuroimaging of epilepsy. Semin Neurol, 2002, 22, p. 279–288.
ROSENOW, F., LÜDERS, H. Presurgical evaluation of epilepsy. Brain, 2001, 124, p. 1683–1700.
SPERLING, MR., SHEWMON, DA. General Principles for Presurgical Evaluation. The Comprehensive CD-ROM. Philadelphia : Lippincott Williams & Wilkins Publishers 1999. Chapter 162.
VAN PAESSCHEN, W. Ictal SPECT. Epilepsia, 2004, 45, Suppl. 4, p. 35–40.
Podporováno granty GAČR 309/02/D076, IGA MZČR NF 7411–3 a VZ č. 00000064203, 111300003 a 111300004.
**