This protocol describes a procedure to track the evolution of mesial network measures in temporal lobe epilepsy (TLE) patients. It is based on the combination of intracranial recordings with a novel numerical technique for data analysis. Specifically, we present a protocol for network analyses of foramen ovale recordings.
मिर्गी के रोगियों के लगभग 30% antiepileptic दवाओं को आग रोक रहे हैं। इन मामलों में, सर्जरी ही एकमात्र विकल्प / नियंत्रण बरामदगी को खत्म करने की है। हालांकि, रोगियों के एक महत्वपूर्ण अल्पसंख्यक पोस्ट ऑपरेटिव बरामदगी के प्रदर्शन करने के लिए, यहां तक कि उन मामलों में बरामदगी के संदिग्ध स्रोत सही ढंग से स्थानीय कर दिया गया है और उच्छेदन में जारी है। यहाँ प्रस्तुत प्रोटोकॉल एक नैदानिक प्रक्रिया को नियमित नेटवर्क विश्लेषण के लिए एक उपन्यास तकनीक के साथ टेम्पोरल लोब मिर्गी (टीएलई) के रोगियों के पूर्व ऑपरेटिव मूल्यांकन के दौरान नियोजित को जोड़ती है। विधि बीच का नेटवर्क मापदंडों के अस्थायी विकास के मूल्यांकन के लिए अनुमति देता है। परिवेश के तालाब में रंध्र अंडाकार इलेक्ट्रोड (दुश्मन) के द्विपक्षीय प्रविष्टि एक साथ टेम्पोरल लोब में कई क्षेत्रों में बीच का electrocortical गतिविधि रिकॉर्ड। इसके अलावा, नेटवर्क कार्यप्रणाली दर्ज की गई समय की श्रृंखला के लिए लागू बीच का नेटवर्क की अस्थायी विकास पटरियों दोनों interictally और के दौरानबरामदगी। इस तरह, प्रस्तुत प्रोटोकॉल कल्पना और उपाय है कि एक ही क्षेत्र के बजाय कई बीच का क्षेत्रों के बीच संबंधों को समझता है यों के लिए एक अनूठा तरीका प्रदान करता है।
दुनिया की आबादी का 2% – मिर्गी एक अक्षम रोग 1 को प्रभावित करता है। मामलों के बहुमत में, दौरे – मिर्गी की पहचान – पूरी तरह से नियंत्रित या विरोधी मिरगी दवाओं के साथ समाप्त कर दिया जा सकता है। हालांकि, मिर्गी पेटेंट का लगभग 30% दवा उपचार के लिए आग रोक रहे हैं। मिर्गी का सबसे आम प्रकार में, टेम्पोरल लोब मिर्गी (टीएलई) 1, सौभाग्य सर्जरी मरीज की हालत में सुधार के लिए एक मान्य विकल्प है। मेटा-विश्लेषण से परिणाम बताते हैं कि दवा प्रतिरोधी टीएलई रोगियों के लगभग दो तिहाई, जब्ती मुक्त resective सर्जरी 2,3 के बाद पहली बार दो से तीन साल में हैं हिप्पोकैम्पस के प्रकार हालांकि इस अनुपात, कई कारकों भर में बदलता सबसे विशेष रूप से काठिन्य 2। एक सफल परिणाम के लिए एक महत्वपूर्ण कदम तथाकथित मिरगी ध्यान देने का सटीक स्थानीयकरण, cortical क्षेत्र बरामदगी की पीढ़ी के लिए जिम्मेदार है, जो आम तौर पर Mesia में स्थित हैटेम्पोरल लोब के एल क्षेत्र। हालांकि, यहां तक कि उन मामलों में जहां मिरगी फोकस सही ढंग से पहचान की गई है और उच्छेदन सर्जरी के दौरान, रोगियों की एक महत्वपूर्ण अल्पसंख्यक या तो पोस्ट ऑपरेटिव बरामदगी के साथ रहता है या बरामदगी को नियंत्रित करने के सख्त अपस्माररोधी नशीली दवाओं के उपचार के तहत रखा जाना चाहिए। इसलिए, एक नए परिप्रेक्ष्य में जो ध्यान नहीं रह पूरी तरह अलग क्षेत्रों पर ध्यान केंद्रित किया है, बजाय cortical बातचीत अब मूलभूत मुद्दे गठन में उभरा है। यह "नेटवर्क" दृष्टिकोण connectome अवधारणा 4, जो न बंटे संरचनाओं की भूमिका पर प्रकाश डाला से विभिन्न क्षेत्रों के बीच तंत्रिका कनेक्शन में ध्यान केंद्रित पर आधारित है। इस नए प्रतिमान ग्राफ सिद्धांत, एक गणितीय ढांचे रेखांकन के topological और सांख्यिकीय गुणों के अध्ययन के लिए समर्पित में पाया गया था, उपयुक्त उपकरण अपनी मौलिक निष्कर्षों को व्यक्त करने के लिए। इस परिप्रेक्ष्य के तहत, मस्तिष्क लिंक से जुड़े नोड्स के एक सेट के रूप में माना जाता है <sup> 5-9 ऐसी है कि नोड्स द्वारा इलेक्ट्रोड और उन दोनों के बीच लिंक के द्वारा कवर cortical क्षेत्रों तुल्यकालन की डिग्री के द्वारा दिया जाता प्रतिनिधित्व कर रहे हैं। इस प्रकार, इस नेटवर्क दृष्टिकोण आक्रामक इलेक्ट्रोड रिकॉर्डिंग के विश्लेषण में इस्तेमाल किया गया है और नई जानकारी प्रदान की गई है जब्ती पीढ़ी और प्रचार की अंतर्निहित तंत्र की समझ को बढ़ावा देने के लिए।
कई आक्रामक neurophysiological तकनीक नियमित तौर पर दुनिया भर में सबसे मिर्गी केन्द्रों में कार्यरत बीच, रंध्र अंडाकार इलेक्ट्रोड (दुश्मन) विशेष रूप से उल्लेखनीय है। दुश्मन एक अर्ध-इनवेसिव तकनीक क्योंकि एक craniotomy, जो शल्य चिकित्सा संबंधी जटिलताओं 10 कम कर प्रदर्शन करने की कोई जरूरत नहीं है नहीं है। इसके अतिरिक्त, परिवेश तालाब 11 में दुश्मन के स्थान के लिए उन्हें विशेष रूप से कई cortical ऐसे entorhinal प्रांतस्था के रूप में जब्ती पीढ़ी और प्रचार में शामिल संरचनाओं से बीच का गतिविधि की रिकॉर्डिंग के लिए सुविधाजनक बनाता है। इसलिए, क्योंकि इसके प्रयोगअपनी उपस्थिति दवा प्रतिरोधी टीएलई रोगियों के presurgical मूल्यांकन में व्यापक है। परंपरागत रूप से, इस तकनीक interictal मिगी उत्पन्न करने वाला spikes और तेज लहरों के रूप में चिड़चिड़ा गतिविधि का पता लगाने के लिए इस्तेमाल किया जाता है, और अधिक महत्वपूर्ण बात, सही बीच का जब्ती शुरुआत के क्षेत्र की पहचान करने के लिए।
नई परिभाषा के मिर्गी के खिलाफ अंतर्राष्ट्रीय लीग (ILAE) से वर्गीकरण और शब्दावली पर आयोग से पता चलता है कि प्रस्तावित दौरे विशेष नेटवर्क 12 के भीतर कुछ बिंदु पर उत्पन्न। इसके अलावा, कई अध्ययनों से दिखा दिया है कि बरामदगी असामान्य नेटवर्क गतिविधि के बजाय एक अलग रोग क्षेत्र 13-16 की वजह से हैं। जाहिर है, इस नए परिप्रेक्ष्य में इस तरह के जटिल नेटवर्क पद्धति के रूप में नई संख्यात्मक तरीकों का उपयोग कर पहले से प्राप्त जानकारी के पुनर्विश्लेषण की आवश्यकता है। हालांकि इन विश्लेषण के व्यावहारिक उपयोग अभी भी नैदानिक अभ्यास में प्रारंभिक है, कई अनुसंधान अध्ययन दिखा दिया है उनकीमूल्य 13-17।
प्रोटोकॉल नीचे वर्णित एक नैदानिक अभ्यास नियमित रूप से नेटवर्क विश्लेषण की एक उपन्यास तकनीक के साथ दवा प्रतिरोधी टीएलई मिर्गी रोगियों पर प्रदर्शन का संयोजन है। विधि बीच का नेटवर्क मापदंडों के अस्थायी विकास के मूल्यांकन के लिए अनुमति देता है। परिवेश के तालाब में दुश्मन की द्विपक्षीय प्रविष्टि एक साथ अस्थायी पालियों के कई क्षेत्रों में बीच का electrocortical गतिविधि रिकॉर्ड। एक नेटवर्क दृष्टिकोण रिकॉर्डिंग समय श्रृंखला के लिए लागू बीच का नेटवर्क की अस्थायी विकास पटरियों दोनों interictally और दौरे के दौरान। इस तरह, प्रस्तुत प्रोटोकॉल कल्पना और उपाय है कि कई क्षेत्रों के बीच संबंधों बीच का मानता है यों के लिए एक अनूठा तरीका प्रदान करता है।
परंपरागत रूप से, मिर्गी एक क्षेत्र उन्मुख दृष्टिकोण है, जो विशेष क्षेत्रों, अनिवार्य जब्ती शुरुआत क्षेत्र के महत्व को अलग-थलग, दौरे की अनूठी कारण के रूप में अध्ययन के तहत किया गया था। हाल ही में, एक सच्चे नेटवर्क दृष्टिकोण है कि cortical क्षेत्रों के बीच बातचीत के महत्व पर जोर दिया शास्त्रीय क्षेत्र उन्मुख परिप्रेक्ष्य 13-17,28 पर इष्ट किया गया है। हालांकि, एक नेटवर्क रोग के रूप में मिर्गी के लिए सबूत की वर्तमान शरीर अभी भी उच्च खंडित है, और अधिक शोध की जरूरत है। वर्तमान कार्य दुश्मन के रूप में परंपरागत तरीके से उपलब्ध कराए गए आंकड़ों reanalyze करने के लिए, जटिल नेटवर्क के दृष्टिकोण के तहत करना है। यहाँ प्रस्तुत प्रोटोकॉल कदम पद्धति प्रक्रिया द्वारा एक कदम टीएलई रोगियों में एक जटिल नेटवर्क और अर्ध-इनवेसिव रिकॉर्डिंग के वर्णक्रम विश्लेषण प्रदर्शन करने का वर्णन है।
तकनीक ऊपर वर्णित के आवेदन नेटवर्क दृष्टिकोण की उपयोगिता का प्रदर्शन किया है और अधिक परंपरागत नियंत्रण रेखा के साथ तुलना मेंalized या क्षेत्र उन्मुख दृष्टिकोण। हाल ही में काम करता है 17,29 में यह दिखाया गया था कि, बहुत ही प्रक्रिया का उपयोग यहाँ वर्णित एक, आग रोक टीएलई रोगियों में बीच का कनेक्टिविटी में एक असंतुलन के रूप में स्पष्ट है। बीच का कनेक्टिविटी दोनों interictal 29 और ictal 17,29 चरणों के दौरान ipsilateral पक्ष में कम हो जाता है। यह परिणाम पूरी तरह से उन क्षेत्रों में जहाँ मिगी उत्पन्न करने वाला गतिविधि उठता को देखकर अनुमान नहीं किया जा सकता है। यह किसी भी तरह से आश्चर्यजनक परिणाम भी fMRI संकेतों 30,31 पर नेटवर्क सिद्धांतों का उपयोग करके बताया गया था। इसके अलावा, दुश्मन + नेटवर्क सिद्धांत के संयुक्त तकनीक के आवेदन, दौरे के दौरान और मिगी उत्पन्न करने वाला गतिविधि का एक प्रमोटर के प्रभाव के तहत बीच का गतिविधि के तुल्यता से पता चला है के रूप में यह etomidate 32 के औषधीय प्रशासन है।
तकनीक यहाँ वर्णित कम interictal रिकॉर्डिंग में बीच का नेटवर्क असंतुलन का पता लगाने के अधिकांश एक ओ पर स्थायी करने में सक्षम हैआर दो घंटे 29। इस तरह, विश्लेषण समय और मरीज अस्पताल में रहने में भारी कमी से हासिल किया जा सकता है। इसके अलावा, एक चिकित्सकीय दृष्टिकोण से, टीएलई रोगियों में मौजूदा असंतुलन चिरकाल (न्यूरो सर्जन) के द्वारा प्रत्यारोपित उपकरणों, जिस तरह से यह गहरी मस्तिष्क उत्तेजना में किया जाता है के रूप में ज्यादा उपयोग करके "हल" हो सकता है।
इस प्रोटोकॉल में उपलब्ध कराई गई जानकारी का उपयोग कर इष्टतम परिणाम प्राप्त करने के लिए, कुछ मुद्दों पर अग्रिम में विचार किया जाना चाहिए। सबसे पहले, इलेक्ट्रोड का आरोपण एक अनुभवी न्यूरोसर्जन द्वारा किया जाना चाहिए, क्योंकि उनकी गलत नियुक्ति गंभीर परिणाम भुगतने न्यूरोलॉजिकल और भ्रामक रिकॉर्डिंग का उत्पादन कर सकता है। इसके अलावा, आगे के विश्लेषण के लिए उपयुक्त युगों के चयन कच्चे ईईजी की neurophysiologist की व्याख्या पर पूरी तरह से निर्भर करता है; इसलिए, नैदानिक ईईजी विश्लेषण में अनुभव अनिवार्य है। Electroencephalograph से निर्यात फ़ाइलों के डेटा स्वरूप गड्ड पर निर्भर करता हैcular ब्रांड; नतीजतन, अच्छा प्रोग्रामिंग कौशल अलग डेटा प्रारूपों के लिए स्क्रिप्ट को अनुकूल करने के लिए आवश्यक हैं। अंत में, आंकड़ों की विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए, गुणवत्ता नियंत्रण के परिणाम के लिए लागू किया जाना चाहिए। Overestimation और झूठी सकारात्मक जब सह-संबंध के एक उच्च संख्या के साथ काम करने की संभावना दिखाई दे रहे हैं। ऐसे मामलों में, सांख्यिकीय तरीकों में सुधार करने के लिए संवेदनशीलता इस्तेमाल किया जाना चाहिए। इस संबंध में, यह सह-संबंध में एक सीमा मूल्यों है कि एक सच्चे अंतर्निहित तुल्यकालन के प्रतिनिधि नहीं हैं त्यागने के लिए स्थापित करने के लिए महत्वपूर्ण है। इस प्रकार, इस प्रोटोकॉल में, नोड्स मैं और जम्मू के बीच एक छोर केवल करने के लिए मौजूद है, तो इन नोड्स के बीच संबंध के निरपेक्ष मूल्य 0.5 से अधिक है, एक कसौटी के पहले 17,26 कार्यरत विचार किया जाएगा। अन्य थ्रेसहोल्ड 0.2 0.8 की रेंज में इसी तरह के परिणाम को सत्यापित करने और निम्न सीमा को एक सीमा से सुचारु सुनिश्चित करने के लिए नियोजित किया जाना चाहिए। थ्रेसहोल्ड के अलावा, अन्य methodologie मेंऐसे Bonferroni सुधार या किराए डेटा परीक्षण के रूप में विश्वसनीय परिणाम प्राप्त करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। इसके अलावा, जब ईईजी डेटा के साथ काम कर रहे हैं, यह महत्वपूर्ण है कि मन मस्तिष्क नेटवर्क गैर रेखीय गतिशीलता के साथ जटिल प्रणालियों रहे हैं में रखने के लिए है; इसलिए, रैखिक संबंध के अलावा, अन्य गैर रेखीय तुल्यकालन उपाय ऐसे आपसी जानकारी या चरण तुल्यकालन 33 के रूप में परिणाम है, की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए इस्तेमाल किया जाना चाहिए।
खोपड़ी इलेक्ट्रोड से सीधे कनेक्टिविटी की गणना, के रूप में यह आंशिक रूप से इस काम में किया जाता है, कुछ जोखिम जरूरत पर जोर देता। , मात्रा चालन के कारण हमेशा खोपड़ी रिकॉर्डिंग के साथ उपस्थित संदूषण प्रभाव में मुख्य समस्या बाकी। एक तरह से इस मुद्दे पर काबू पाने के लिए स्रोतों अंतरिक्ष, एक आकर्षक विकल्प कई शोध द्वारा नियोजित करने पर काम कर रहा है। एक और दृष्टिकोण तुल्यकालन के उपायों जो आयाम प्रभाव के प्रदूषण को कम करता है के उपयोग की मांग। चरण तुल्यकालन का उपयोग करके (भी चरण एल के रूप में जाना जाता हैocking मूल्य) हम, मात्रा चालन के प्रभाव को कम से कम के रूप में यह कई काम करता है 34 में प्रदर्शन किया गया।
अन्य इनवेसिव neurophysiological तकनीक के रूप में, दुश्मन से रिकॉर्डिंग, एक तथ्य यह है कि गंभीर रूप से कुछ अनुसंधान प्रोटोकॉल के उपयोग की सीमा नियंत्रण विषयों से प्राप्त नहीं किया जा सकता है। दुश्मन रिकॉर्डिंग से डाटा, बीच का टेम्पोरल लोब गतिविधि 17,29,35 के बारे में बहुमूल्य जानकारी प्रदान करते हैं, विशेष रूप से टीएलई रोगियों 33 में मिगी उत्पन्न करने वाला पक्ष को lateralization के दौरान। इनवेसिव तकनीक के साथ तुलना में, दुश्मन तकनीक मस्तिष्क के लिए गैर दर्दनाक है और अपेक्षाकृत सरल हेरफेर शामिल है, और इसकी रिकॉर्डिंग समय 11 वर्ष की लंबी अवधि में उच्च गुणवत्ता के हैं। एमआरआई की तुलना में, दुश्मन रिकॉर्डिंग electrocortical गतिविधि का बेहतर समय संकल्प प्रदान करते हैं। इसके अलावा, कई संभावनाओं के इस काम में इस्तेमाल उन लोगों की तुलना में अन्य उपायों का पता लगाने के लिए मौजूद हैं। इन तथ्यों को भी कई जैव चिकित्सा रिकॉर्डिंग का विश्लेषण करने की संभावना में वृद्धिएक साथ। जटिल नेटवर्क और वर्णक्रम विश्लेषण के साथ संयुक्त दुश्मन रिकॉर्डिंग के ये लाभ इस तकनीक नैदानिक अभ्यास में संभावित अनुप्रयोगों के साथ मिर्गी अनुसंधान के लिए एक शक्तिशाली उपकरण बनाते हैं।
The authors have nothing to disclose.
इस काम के इंस्टीट्यूटो de Salud कार्लोस III से अनुदान द्वारा वित्त पोषित किया गया, PI10 / 00160 और PI12 / 02839 के माध्यम से, आंशिक रूप से फेडर द्वारा और Mutua MADRILENA से समर्थन किया। के रूप में जी। Mutua MADRILENA से एक postdoctoral फैलोशिप के प्राप्तकर्ता है। 3 डी सिमुलेशन का उपयोग BioDigital मानव सॉफ्टवेयर (बनाये गये थे www.biodigital.com ) और ZygoteBody व्यावसायिक सॉफ्टवेयर (www.zygotebody.com)
Foramen Ovale Electrodes | AD-Tech, Racine, USA |
FO06K-SP10X-000 | Six-contact platinum |
Electroencephalograph | XLTEK, Canada | XLT-EEG32T | Natus XLTEK |
MRI machine | General Electric | ||
SPEC machine | General Electric |