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Colocación de electrodos profundos mediante neuronavegación en el estudio pequirúrgico de epilepsia farmacorresistente

Placement of deep electrodes through neuronavigation in the pre-surgical study for refractory epilepsy

Alicia Godoy-Hurtado1, Benjamin Iañez-Velasco1, Jesús Ruiz- Giménez2; Alberto Galdón-Castillo3, Ana Mª Román-Cutillas1, Gonzalo Olivares-Granados1
1. Servicio de Neurocirugía. Complejo Hospitalario de Granada
2. Servicio de Neurología. Complejo Hospitalario de Granada
3. Servicio de Neurofisiología. Complejo hospitalario de Granada

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Resumen / Abstract

Resumen

Objetivos. Describir los resultados en los primeros 15 pacientes con epilepsia farmacorresistente estudiados en nuestro centro mediante registro electroencefalográfico (EEG) con electrodos profundos colocados mediante neuronavegación. Describir nuestra experiencia en cuanto a su utilidad, técnica, precisión y complicaciones.
Material y métodos. Se evaluaron de forma retrospectiva las imágenes e historias clínicas de 15 pacientes intervenidos en los últimos 5 años. En total 72 electrodos. El resultado en control de las crisis se evaluó de acuerdo a la escala de Engel Modificada, con un seguimiento medio de 1.8 años (3 meses-4 años). La precisión en la implantación de los electrodos se obtuvo a partir de la comparación de la planificación con una RM obtenida el mismo día tras la implantación.
Resultados. En todos se localizó la zona epileptógena, no habiéndose detectado con claridad en estudios no invasivos. En 8 pacientes tenía origen temporal, en 4 casos se relacionó con displasias, en 2 casos era multifocal y en otro se descartó relación con lesión radiológica.
8 pacientes acabaron en resección quirúrgica con importante disminución de las crisis (clase 1 y 2 de Engel). La desviación media entre la diana planificada y el implante final fue de 2.03+/-1,68 mm (rango 0-7 mm). Tuvimos una complicación mayor; un hematoma temporal con repercusión clínica consecuencia de la pérdida de un electrodo durante el registro. No precisó de cirugía.
Conclusiones. Existen diferentes técnicas siendo la colocación con ayuda de marco de estereotaxia y angiografía la más extendida desde hace casi 50 años. EL implante guiado por neuronavegación está adquiriendo popularidad por sus buenos resultados en cuanto a rentabilidad diagnóstica, comparable a las técnicas clásicas, con la ventaja de ser menos costoso, más accesible y emplear menos tiempo quirúrgico. La precisión es ligeramente inferior a la obtenida mediante sistemas guiados por marco, aunque no parece repercutir en mayor número de complicaciones o capacidad diagnóstica.

Palabras clave: epilepsia refractaria, estereoencefalografía (SEEG), electrodos profundos, cirugía de la epilepsia

Abstract

Objectives. To describe the results of the first fifteen patients with refractory epilepsy studied in our service by depth electrodes using neuronavigation. To describe our experience experience in terms of usefulness ,accuracy, technique and complications.
Material and methods. Clinical reports and images of 15 patients were studied retrospectively in the last five years. 72 electrodes in total were implanted. Seizures control was assessed by the Engel Modified scale during an average follow-up of 1,8 years ( range 3 months-4 years) .The implantation accuracy was established comparing planification images with the MRI obtained postoperatively the day of surgery.
Results. In all patients the epileptogenic region was localized, not having been clearly detected by non invasive examens.In eigth cases the temporal lobes were envolved. In four cases some type of displasia were founded. In one case the epilepsy was multifocal and in other one the radiologic lesion was not envolved with seizures.
Eight cases ended in surgical resection with important reduction in seizures frequency (Engel clase1 and 2) The average implantation error was 2.03+/-1,68 mm (range 0-7mm). One major complication ocurred; a temporal hematoma after loss of an electrode during registration with clinical repercussion. Surgery was not needed.
Conclusions. Differents techniques exist, being frame based and angiograph the most used since 50 years. Frameless implants become increasingly popular due its good outcomes in terms of diagnostic rentability,- similar to classic techniques-, with advantages like accesibility, less cost and time consuming. Accuracy seems to be slightly inferior than frame based methods but it seems not repercute in complications rate or diagnostic ability.

Keywords: pharmacoresistant epilepsy, stereoencephalography, SEEG,  depth electrodes, epilepsy surgery, Frameless stereotactic technique


INTRODUCCIÓN

El tratamiento quirúrgico de las epilepsias farmacorresistentes exige la recogida de información de alto valor localizador con el fin de orientar la resección quirúrgica, que a su vez ha de ser capaz de lograr el control de las crisis. Asociado a este principio, está la capacidad de predecir que la exéresis de esa región no tendrá consecuencias funcionales inaceptables. (1).

La exploración mediante el implante de electrodos profundos se ha convertido en una herramienta útil y cada vez más extendida para definir la zona epileptógena (ZE) en aquellos pacientes en quienes persiste una discordancia entre los diferentes elementos anatomo-electro-clínicos recogidos a lo largo de exploraciones no invasivas (2). La colocación estereotáctica, esto es, tridimensional, de electrodos para el estudio funcional cerebral de regiones superficiales y profundas se empezó a desarrollar en Europa en los años 50 con los estudios de Talairach y Bancaud, quienes diseñaron una técnica ayudados de un marco estereotáctico y la arteriografía. Este método se usaría durante muchos años para el estudio de epilepsia (3). El desarrollo de la neuroimagen moderna y de las técnicas de fusión han mejorado progresivamente la seguridad de la técnica y la precisión del procedimiento estereotáctico. Cada vez es mayor el interés en nuevas técnicas que permitan realizar el implante sin la necesidad de marco de estereotaxia, robot o angiografía, como son los procedimientos guiados por neuronavegación, más accesibles, menos costosos y potencialmente más rápidos. Algunos centros han publicado sus experiencias con resultados no inferiores al procedimiento clásico.(4, 5, 6)

Indicaciones:

No hay situaciones standard que describan cuando el registro mediante electrodos profundos está indicado y cada centro sigue sus propias recomendaciones siguiendo sus preferencias y experiencias. No obstante existen varias situaciones relativamente homogéneas que conducen a su uso y son las que se plantean en nuestra unidad de epilepsia:

RMN de alta resolución sin lesión anatómica y discordancia entre el EEG ictal/interictal y la semiología clínica.

Lesión radiológica discordante con EEG ictal o interictal

Anomalía radiológica extensa, asociada a datos de EEG que sugieren un debut multifocal.

Implicación precoz de regiones elocuentes. Se trata de establecer la relación entre estas regiones y la zona epileptogénica con el objetivo de elaborar un mapa funcional y de definir las posibilidades de éxito de la cirugía y los riesgos que asocia.

  • Discordancia entre clínica de las crisis y datos localizadores del EEG.
  • Lateralización de la Epilepsia del Lóbulo Temporal.
  • Patología dual (7-10).
  • Están especialmente recomendados :
  • Cuando existen dudas acerca de la zona epileptógena, dentro de un mismo hemisferio.
  • Cuando existen dudas acerca de la localización de la zona epileptógena dentro de un mismo lóbulo .p ej epilepsia frontal en región lateral, mesial u orbitaria (11).
  • Cuando existen dudas acerca de la lateralización de la epilepsia del lóbulo temporal (2, 10,11, 12).
  • En general, el registro con electrodos invasivos debe realizarse de acuerdo con los siguientes criterios (8, 10, 13):
  • Debe existir una clara hipótesis sobre la localización de la zona epileptógena.
  • Esta hipótesis, debe ser susceptible de validación mediante el uso de electrodos invasivos.
  • La zona epileptógena debe ser, en principio, resecable, por tanto, no está indicado el estudio invasivo en pacientes en los que aquella zona esté situada en áreas elocuentes (8,15).
  • La localización de los electrodos profundos y la posición de los contactos no son sistemáticos, sino específicos en cada caso.

Una ventaja considerable de los electrodos profundos es la capacidad para registrar tanto regiones superficiales como profundas (corteza insular, giro angulado, regiones mediales , frontal y temporal). Se pueden combinar a su vez con registro simultáneo con mantas de electrodos. Su tolerancia es mejor que la de electrodos subdurales.

La principal complicación de esta técnica es la hemorragia cerebral, inferior al 5%, al introducir el electrodo. Es una tasa sensiblemente más baja comparada con las de los electrodos subdurales (16, 17, 18).

MATERIAL Y MÉTODO

Entre  15 y 20  procedimientos quirúrgicos  relacionados con epilepsia  se realizan anualmente  en nuestro centro.

Tras revisar cada caso en comité pluridisciplinar de epilepsia, se han estudiado los registros videoelectroencefalográficos de 15 pacientes, con un total de 72 electrodos (4,7 de media por paciente) colocados mediante neuronavegación en los últimos 5 años (2012-2017). Esta técnica se ha ido desarrollando en nuestra unidad en sustitución de otros procedimientos, esencialmente los electrodos de foramen oval que actualmente no usamos.

Diez de los 15 eran hombres (66%). La media de edad fue de 31+/- 8 años (12 – 52). En el momento del estudio, todos tomaban 3 o más fármacos antiepilépticos. En el 90 % de los casos se trataba de crisis parciales complejas, con generalización secundaria en 5 casos (33%). En diez pacientes (66%) se había detectado actividad epiléptica de origen temporal sin poder distinguir lateralización, en los otros 5 existían alteraciones radiológicas que parecían estar relacionadas con el origen de las crisis. Todos habían sido estudiados con RMN de alta resolución, EEG, vídeoEEG, examen neuropsicológico y en algunos casos PET y/o SPECT. En un caso se utilizó en combinación con manta de electrodos subdurales para estudio simultáneo de regiones contralaterales.

Aspectos Técnicos:

Previamente a la cirugía, una planificación de la colocación de los electrodos fue elaborada sobre una RMN volumétrica mediante el software de la neuronavegación que usaríamos en el procedimiento. Para una máxima visualización de los vasos se utilizó doble dosis de contraste.

En 14 de los 15 casos se usó el brazo articulado del navegador de Brainlab Kolibrí (varioguide) ® y en otro, el de Stealth station S7® de Medtronic ambos disponibles en la mayoría de las unidades de neurocirugía. Son los mismos elementos que usamos en los procedimientos para toma de biopsias.

El implante incluía la región sospechosa del origen de la crisis, las zonas de propagación sugeridas por los datos clínicos, regiones funcionales involucradas en las crisis o en las cuales el estudio podría tener implicaciones sobre la toma de decisiones quirúrgicas.

Técnica quirúrgica:

Utilizamos los electrodos Alcis (gama 2069-EPC) introducidos a través de tornillos de fijación al cráneo (titanio). Están compuestos por una aleación de platino-iridio y poliuretano. Flexibles, cilíndricos, de un diámetro de 0,8 mm, presentan diferente número de contactos (5 a 8) según la región a explorar.

No requieren de craniotomía si no de microtrépanos percutáneos. Diseñados para el registro de la estéreo-electroencefalografía (SEEG) y la estimulación breve. También permiten la coagulación in situ, junto con un generador de radiofrecuencia, como alternativa terapéutica a la cirugía convencional para la epilepsia.

Permiten un registro fiable durante un periodo no superior a 30 días, aunque en la práctica suele durar menos de dos semanas. Se pueden mantener durante un periodo más largo de tiempo que con los subdurales al no producir edema (20).

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Figura 1. Electrodos temporales derechos  y tornillo de sujeción.

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Figura 2. Brazo articulado para la colocación  del electrodo guiada por el navegador  de Brainlab.

La primera parte del implante consiste en la fijación del tornillo al cráneo según la trayectoria definida. Para lograrla el brazo del navegador se articula en las tres dimensiones del espacio, permitiendo el paso de instrumentos canulados a través de un cilindro referenciado por unas esferas magnéticas visibles por la antena del navegador. Tendremos en cuenta el grosor del cráneo para su tamaño. En un segundo paso y siempre a través de la trayectoria que nos guía el navegador introduciremos coagulador, estilete para evitar la desviación de la trayectoria y electrodo midiendo la distancia de cada uno de ellos a la diana establecida. El contacto nº 1 del electrodo será el que quedará insertado en mayor profundidad, esto es, en regiones mesiales la mayoría de las veces. Repetiremos la secuencia tantas veces como electrodos se hayan decidido colocar.

La parte del procedimiento que más tiempo consumiría es la correcta colocación del brazo del navegador en la trayectoria tridimiensional planificada. EL tiempo medio aproximado para la colocación de cada tornillo de fijación y su electrodo fue de 20 minutos.

Ese mismo día se realizará una prueba de imagen de control (normalmente RMN) para comprobar la colocación final y las posibles complicaciones antes de proceder al registro de vídeo EEG, que duraría en nuestro caso unos 5 días.

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Figura 3. RMN  de control tras la colocación de electrodos y fusión con planificación previa.

Se recogieron datos videoelectroencefalográficos ictales e interictales, características clínicas de las crisis, respuesta a la estimulación. Tras terminar el registro, se retiraron los electrodos en el antequirófano o en la habitación del paciente y 24 horas después volvieron al domicilio. El registro queda pendiente de análisis y posterior revisión en sesión pluridisciplinar.

RESULTADOS

La indicación del estudio invasivo se estableció en comité pluridisciplinar, ante las situaciones descritas en la tabla 1. 

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Tabla 1. Descripción del tipo de epilepsia, datos electroclínicos y radiológicos que determinaron la indicación del registro con electrodos profundos.

Se colocaron 72 electrodos en total con una media de 4,7 electrodos por paciente (1 -7), tratándose de una combinación con manta de electrodos en uno de los casos.

Los electrodos y sus tornillos permanecieron estables a lo largo del registro, salvo en un caso de un paciente “no colaborador” que perdió uno de los electrodos. Tendría como consecuencia un hematoma intraparenquimatoso con repercusión clínica y sería la única complicación grave de la serie.

La precisión (desviación media de la trayectoria final respecto de la planificada comprobada mediante fusión de imágenes) fue de 2.03+/-1,68 mm (rango 0-7 mm).

Tras revisar los registros de los 15 pacientes, se pudo localizar la ZE en todos ellos. En 10 casos (66%) se indicó cirugía. En tres casos no se logró identificar actividad epiléptica temporal independiente. En otro, no se pudo comprobar relación con lesión radiológica y en un último caso la zona epileptógena se confirmó tan extensa como la lesión radiológica y se desaconsejó cirugía. Hasta la fecha se han intervenido 8 pacientes.

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Tabla 2. Resultados del registro, tratamiento quirúrgico  y evolución de cada uno de los pacientes.

En el examen histológico se encontraron displasias en 4 casos y una esclerosis mesial temporal. En los tres casos restantes no se encontraron lesiones histológicas.

En cuanto al control de las crisis, 5 de ellos se encuentran en clase 1 y tres de ellos en clase 2 de Engel tras un periodo de seguimiento de entre 3 meses a 4 años.(media 1,8 años)

Complicaciones:

Tuvimos dos pacientes que presentaron complicaciones relacionadas con el procedimiento, una de ellas no transitoria ; Una paresia distal de la extensión de la mano en el postoperatorio inmediato que se recuperó en las semanas siguientes y un hematoma intraparenquimatoso temporal izquierdo consecuencia de la pérdida de un electrodo y su tornillo de fijación durante el registro.( Tasa complicación / electrodo 1,38%. Tasa complicación / procedimiento 6%)

No requirió de cirugía pero fue responsable de una alteración sensitiva del lenguaje, que persistiría meses después. De modo que, a pesar de haberse localizado una zona epileptógena temporal derecha, no se recomendó cirugía dadas las lesiones en el lóbulo temporal izquierdo.

No se registraron infecciones ni problemas derivados de las heridas.

DISCUSIÓN

El estudio de la epilepsia mediante electrodos profundos ha demostrado su utilidad en las últimas décadas para dilucidar el origen anatómico y topográfico de las crisis en aquellos pacientes con epilepsia refractaria en quien se plantea una cirugía resectiva cerebral y no se ha logrado identificar con claridad la zona epiletógena. Actualmente tiende a considerarse el método de elección y tiene ciertas ventajas sobre otros procedimientos invasivos como las mantas de electrodos. (11, 15, 21)

Desde el método clásico basado en marco de estereotaxia y angiografía inicial se han desarrollado diferentes métodos para el implante de electrodos entre ellos el asistido por robot con o sin marco, y en un número menor de centros y más recientemente, los métodos” frameless” guiados por neuronavegación. A pesar de la gran variabilidad de escenarios y procedimientos, todos coinciden en la utilidad de la técnica para lograr definir el área epileptógena en un porcentaje de casos superior al 90%.

Aunque el tamaño de las series que utilizan marco de estereotaxia en el implante es aún bastante mayor (4, 5, 6) que el de aquellas basadas en técnicas guiadas por neuronavegación, los resultados en cuanto a precisión y complicaciones parecen aproximarse.

Gonzalez-Martínez y colaboradores en su serie de 100 pacientes de 2015, implantados con marco y robot describen una desviación media de 1,7 mm con respecto al punto diana planificado con una una tasa de complicaciones del 4%, 3% menores y 1% mayor ( hematoma con repercusión clínica que requiere de cirugía). (22) Cardinale, con 500 casos y dos técnicas distintas con y sin marco describen una desviación media de 2,69 y 1,77mm respectivamente y una tasa de morbilidad mayor, de 2,4% incluyendo un fallecimiento (0,002%).

Entre las series que usan neuronavegación y han descrito sus resultados están la de Dorfer (Austria) (20) con 7 casos; desviación media de 3 +/-1,9 mm, Roessler (Alemania)(6) con 6 casos y 58 electrodos, desviación media de 3,3+/-2,2 mm ; Mehta A (New Jersey) con 51 electrodos en 20 pacientes, desviación media 3.1+/-0,5 mm. Ninguno describe complicaciones.

De Almeida (Brasil) en 2005 relata como se van sustituyendo en su servicio las técnicas con marco y angiografía por la neuronavegación de forma sistemática. Con más de 270 pacientes y unos 1500 electrodos describen una tasa de complicaciones hemorrágicas de 2,9% encontrando mayor riesgo cuando se trataba del lóbulo frontal sin encontrar diferencias entre uno u otro método. Hacen una observación interesante relacionada al porcentaje de pacientes que presentaban trastornos psiquiátricos durante el registro, encontrando hasta un 11% de casos, que requirieron de medidas como acortar el registro, dado el riesgo de arrancamiento o complicación hemorrágica.

Entre aquellos que comparan la precisión y seguridad entre uno y otro método dentro del mismo servicio están Ortler et al ( Austria)(23) con 11 pacientes en la cohorte guiada con marco y 6 con navegación, con desviaciones medias de 1.8 ± 0.3 mm y  1.7-3.2 mm respectivamente y sin diferencias clínicas y la serie de Zhi (china) (5) que compara 28 pacientes implantados con marco y 36 con neuronavegación encontrando una desviación media de 1.79+/-08 y 2.03+/-0.98 mm respectivamente. Describen 2 hematomas (7%), un caso de infección intracraneal y una fístula de LCR en el grupo implantado con marco.

De forma global, un meta análisis publicado en 2011 por Widmann y cols que reunía los estudios publicados entre 1995-2010 sobre los procedimientos estereotácticos “frameless”, encuentra que la precisión es ligeramente mayor en los métodos guiados por marco. Incluía 11 series sobre electrodos profundos en los que estas diferencias en cuanto a precisión no repercutían en la rentabilidad del estudio ni en las complicaciones relatadas. Cuando se compara la estereoencefalografía (SEEG) y biopsias con otros procedimientos como la estimulación cerebral profunda, la precisión no parece ser tan decisiva en sus resultados.

Un meta-análisis reciente revisó 30 estudios sobre la seguridad de la SEEG con todas las técnicas incluidas, concluyó que las complicaciones totales asociadas rondaban un 3-5% por paciente, correspondiendo 1 a 3 % a hematomas intracraneales y 1% a infecciones. (17).

CONCLUSIONES

El empleo de electrodos profundos para el estudio de epilepsia farmacorresistente ha demostrado ser útil para definir el área epileptógena en pacientes con discrepancias electro-clínico-radiológicas. Su implante mediante técnica “frameless” aporta versatilidad, disminución del tiempo quirúrgico, accesibilidad de la técnica y menor coste.

La precisión descrita hasta la fecha con los dispositivos actuales es ligeramente inferior al método estereotáctico guiado por marco +/- robot y angiografía, aunque no se ha demostrado que sea inferior en cuanto a la información electroencefalográfica procurada ni aumente la tasa de complicaciones. No obstante las series son cortas, incluída la que aquí presentamos, y se requiere de un número mayor de pacientes para poder establecer de forma firme estas hipótesis.

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Alicia Godoy-Hurtado
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2017; 102: (800). Supl. 8-48

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