FACULTEIT GENEESKUNDE EN GEZONDHEIDSWETENSCHAPPEN
Academiejaar 2009 - 2010
DE ROL VAN MAGNETISCHE RESONANTIE BEELDVORMING IN DE UITWERKING VAN EPILEPSIE
Julie SCHATTEMAN
Promotor: Prof. Dr. K. Deblaere
Scriptie voorgedragen in de 2de Master in het kader van de opleiding tot
MASTER IN DE GENEESKUNDE
FACULTEIT GENEESKUNDE EN GEZONDHEIDSWETENSCHAPPEN
Academiejaar 2009 - 2010
DE ROL VAN MAGNETISCHE RESONANTIE BEELDVORMING IN DE UITWERKING VAN EPILEPSIE
Julie SCHATTEMAN
Promotor: Prof. Dr. K. Deblaere
Scriptie voorgedragen in de 2de Master in het kader van de opleiding tot
MASTER IN DE GENEESKUNDE
“De auteur(s) en de promotor geven de toelating deze scriptie voor consultatie beschikbaar te stellen en delen ervan te kopiëren voor persoonlijk gebruik. Elk ander gebruik valt onder de beperkingen van het auteursrecht, in het bijzonder met betrekking tot de verplichting uitdrukkelijk de bron te vermelden bij het aanhalen van resultaten uit deze scriptie.”
Datum
Schatteman Julie
Prof. Dr. K. Deblaere
Voorwoord Deze masterproef handelt over de rol van magnetische resonantie beeldvorming in de uitwerking van epilepsie en werd geschreven in het kader van de opleiding tot Master in de Geneeskunde aan de Universiteit Gent.
Om tot deze scriptie te komen, heb ik kunnen rekenen op de hulp en de steun van enkele personen, die ik hiervoor graag zou willen bedanken.
In de eerste plaats wil ik mijn promotor Prof. Dr. K. Deblaere bedanken om mij de voorbije twee jaar met veel geduld te begeleiden en bij te sturen waar nodig. Ik kon bij hem ook altijd terecht voor advies en vragen omtrent het zoekwerk en de inhoud van de scriptie. Zijn enthousiasme voor zijn vakgebied heeft mijn interesse in de radiologie sterk doen toenemen.
Verder gaat mijn dank ook uit naar mijn ouders en mijn zus voor het nalezen van dit werk.
Inhoudstafel Abstract ................................................................................................................................................... 1 Inleiding .................................................................................................................................................. 3 I.
Definitie ...................................................................................................................................... 3
II.
Epidemiologie............................................................................................................................. 3
III. Classificatie ................................................................................................................................ 4 IV. Diagnose en de rol van beeldvorming hierin .............................................................................. 4 V. Behandeling ................................................................................................................................ 5 Methodologie........................................................................................................................................... 7 Resultaten ................................................................................................................................................ 8 I.
Inleiding...................................................................................................................................... 8
II.
Structurele beeldvorming ........................................................................................................... 9 A. Computertomografie ............................................................................................................. 9 B. Magnetische resonantie beeldvorming ................................................................................ 11 1. Algemeen ....................................................................................................................... 11 2. Structurele MR beeldvorming van epileptogene afwijkingen ........................................ 14 3. Rol van structurele MR beeldvorming bij de verschillende vormen van epilepsie ........ 22 4. Kosteneffectiviteit van MR beeldvorming in de uitwerking van epilepsie .................... 33
III. Functionele beeldvorming ........................................................................................................ 34 A. Functionele magnetische resonantie beeldvorming............................................................. 34 B. Magnetische resonantie spectroscopie ................................................................................ 36 C. Single photon emissie computertomografie ........................................................................ 37 D. Positron emissie tomografie ................................................................................................ 39 IV. Neurofysiologische technieken................................................................................................. 42 A. Algemeen ............................................................................................................................ 42 B. Elektro-encefalografie ......................................................................................................... 42 C. Magneto-encefalografie....................................................................................................... 43 V. Combinaties van beeldvormingstechnieken ............................................................................. 44 A. Magnetic source imaging .................................................................................................... 44 B. Elektro-encefalografie/functionele MR beeldvorming ........................................................ 45 C. Subtractie ictale SPECT met coregistratie van MRI ........................................................... 45 Discussie................................................................................................................................................ 47 Referentielijst ........................................................................................................................................ 54
Afkortingen AE
Absence epilepsy; absence epilepsie
AEDs
Antiepileptic drugs; anti-epileptische medicatie
ASL
Arterial spin labeling
AVMs
Arteriovenous malformations; arterioveneuze malformaties
BOLD
Blood oxygenation level-dependent
Cho
Choline
Cr
Creatine
CSF
Cerebrospinal fluid; cerebrospinaal vocht
CT
Computed tomography; computertomografie
DNETs
Dysembryoplastic neuroepithelial tumors; dysembryoplastische neuro-epitheliale tumoren
DTI
Diffusion tensor imaging; diffusie tensor beeldvorming
ECD
Ethyl cysteïnaat dimeer
EEG
Electroencephalography; elektro-encefalografie
FA
Fractional anisotropy; fractionele anisotropie
FCDs
Focal cortical dysplasias; focale corticale dysplasieën
FDG
Fluorodeoxyglucose
fMRI
Functional magnetic resonance imaging; functionele magnetische resonantie beeldvorming
FLAIR
Fluid-attenuated inversion recovery
FLE
Frontal lobe epilepsy; frontaalkwab epilepsie
GABA
Gamma-aminobutyric acid; gamma-aminoboterzuur
Glu
Glutamaat
Glx
Glutamine
GMV
Gray matter volume; grijze stof volume
GTCS
Generalized tonic-clonic seizures; gegeneraliseerde tonisch-clonische aanvallen
HMPAO
Hexamethylpropyleen amine oxide
HS
Hippocampal sclerosis; hippocampale sclerose
HU
Hounsfield units
IEDs
Interictal epileptiform discharges; interictale epileptiforme ontladingen
IGE
Idiopathic generalized epilepsy; idiopathische gegeneraliseerde epilepsie
ILAE
International League Against Epilepsy
IR
Inversion recovery
JME
Juvenile myoclonic epilepsy; juveniele myoclonische epilepsie
MCDs
Malformations of cortical development; corticale ontwikkelingsstoornissen
MD
Mean diffusivity; gemiddelde diffusiviteit
MEG
Magnetoencephalography; magneto-encefalografie
mIns
Myo-inositol
mMCDs
Mild malformations of cortical development; milde corticale ontwikkelingsstoornissen
MRI
Magnetic resonance imaging; magnetische resonantie beeldvorming
MRS
Magnetic resonance spectroscopy; magnetische resonantie spectroscopie
MSI
Magnetic source imaging
mTLE
Medial temporal lobe epilepsy; mediale temporaalkwabepilepsie
MTR
Magnetization transfer ratio; magnetisatie transfer ratio
NAA
N-acetyl aspartaat
nFSI
Normalized FLAIR signal intensity; genormaliseerde FLAIR signaalintensiteit
NMR
Nuclear magnetic resonance; nucleaire magnetische resonantie
OLE
Occipital lobe epilepsy; occipitaalkwab epilepsie
PCr
Phosphocreatine; fosfocreatine
PET
Positron emission tomography; positron emissie tomografie
PLE
Parietal lobe epilepsy; pariëtaalkwab epilepsie
PLHS
Partial loss of hippocampal striation; partieel verlies van hippocampale gelaagdheid
SE
Status epilepticus
SISCOM
Subtraction ictal SPECT coregistered with MRI; subtractie ictale SPECT met coregistratie van MRI
SPECT
Single photon emission computed tomography; single photon emissie computertomografie
T
Tesla
TE
Echo time; echotijd
TLE
Temporal lobe epilepsy; temporaalkwab epilepsie
TR
Repetition time; repetitietijd
VBM
Voxel-based morphometry; voxel-gebaseerde morfometrie
VOIs
Volumes of interest
Abstract Epilepsie is een aandoening die gepaard gaat met een verhoogde kans op epileptische aanvallen en volgens de Vlaamse Liga tegen Epilepsie ongeveer 1 op 150 à 200 mensen treft. De diagnose van epilepsie steunt op een grondige anamnese, een nauwkeurig klinisch neurologisch onderzoek en aanvullende onderzoeken, zoals elektro-encefalografie, neuroradiologische beeldvorming en enkele testen op het bloed.
Structurele neuroradiologische beeldvormingstechnieken, zoals computertomografie (computed tomography; CT) en magnetische resonantie beeldvorming (magnetic resonance imaging; MRI), spelen zowel in de diagnose als in de prechirurgische uitwerking van patiënten met therapieresistente epilepsie een belangrijke rol. Bij het vermoeden van een bloeding of calcificaties en in acute situaties kan het gebruik van CT overwogen worden, maar de voorkeur van de richtlijnen van de International League Against Epilepsy (ILAE) gaat uit naar MRI, een techniek die zinvol blijkt in de detectie van kleine letsels en afwijkingen in de cerebrale cortex. Magnetische resonantie beeldvorming wordt aangeraden bij alle epilepsiepatiënten met uitzondering van diegene met een zekerheidsdiagnose van idiopathische gegeneraliseerde epilepsie en benigne Rolandische epilepsie. De ILAE schrijft zowel T1- als T2-gewogen beelden voor, waarbij men zo dun mogelijke sneden probeert te verkrijgen in minimum twee loodrechte vlakken. Andere auteurs zien daarnaast ook graag protondensiteit- en FLAIR-beelden in het routine MRI protocol bij epilepsie. Afwijkingen die men bij epilepsie frequent beschrijft op routine MR beelden zijn hippocampale sclerose, corticale ontwikkelingsstoornissen, hersentumoren en vasculaire en verworven letsels. Hoewel hippocampale sclerose typisch is voor temporaalkwab epilepsie, ziet men andere abnormaliteiten bij verschillende vormen van focale epilepsie. Door toegenomen veldsterktes en de introductie van nieuwe MR technieken is het vandaag de dag gemakkelijker om deze letsels op te sporen. Men heeft lang aangenomen dat men bij idiopathische gegeneraliseerde epilepsie (idiopathic generalized epilepsy; IGE) geen afwijkingen kon vinden op MRI, maar uit recente onderzoeken blijkt dat er toch subtiele structurele abnormaliteiten aangetoond kunnen worden.
Voor functionele beeldvorming ziet men voornamelijk een plaats in de prechirurgische uitwerking bij patiënten met refractaire epilepsie. Functionele MRI (functional MRI; fMRI) helpt in de lateralisatie van de taaldominante hemisfeer en blijkt ook een aandeel te hebben in de voorspelling van de postoperatieve geheugenfunctie. De lateralisatie en lokalisatie van de epileptogene focus kan vergemakkelijkt worden door beroep te doen op fMRI.
1
Met behulp van magnetische resonantie spectroscopie (magnetic resonance spectroscopy; MRS) kan men veranderingen in de concentraties van verschillende hersenmetabolieten weergeven, die kenmerkend zijn voor bepaalde moleculaire processen. Hoewel deze informatie steeds geïnterpreteerd moet worden in combinatie met structurele MR beelden, geeft deze techniek toch een meerwaarde aan de uitwerking van refractaire epilepsie en dit voornamelijk wanneer eerdere MR beeldvorming geen afwijkingen toont. Single photon emissie computertomografie (single photon emission computed tomography; SPECT) wordt vandaag de dag beschouwd als de meest zinvolle moleculaire techniek voor de lokalisatie van de epileptogene focus in de evaluatie van een kandidaat voor epilepsiechirurgie. Op SPECT wordt epileptische activiteit gekenmerkt door een hyperperfusie, die initieel beperkt blijft tot de regio waar de aanval begint en zich later verspreidt naar andere regio’s. Een laatste functionele techniek is de positron emissie tomografie (positron emission tomography; PET) die door het gebruik van specifieke tracers verschillende hersenfuncties evalueert. Bij epilepsie kan men enerzijds beroep doen op fluorodeoxyglucose-PET (FDG-PET), waarbij een interictaal hypometabolisme wijst op dynamische aanvalsgerelateerde veranderingen in de neuronale functies. Aan de andere kant kan ook neuroreceptor PET nuttige informatie aanbrengen, die kan helpen in de lokalisatie van de epileptogene focus en het blootleggen van de onderliggende fysiopathologie van de aandoening.
Registratie van de elektrische activiteit van corticale neuronen met behulp van oppervlakte elektroencefalografie (electroencephalography; EEG) is van groot belang in de differentiatie tussen de verschillende vormen van epilepsie. De gegevens die men verkrijgt met magneto-encefalografie (magnetoencephalography; MEG) zijn complementair aan die van EEG en kunnen van pas komen bij de plaatsbepaling van intracraniële EEG elektroden. Ook de interpretatie van ictale SPECT kan vergemakkelijkt worden door beroep te doen op MEG. Samen leveren de technieken unieke neurofysiologische informatie die niet door andere neuroradiologische technieken verkregen kan worden.
De gegevens verkregen in de prechirurgische uitwerking van patiënten met refractaire epilepsie kunnen aangevuld worden met de informatie die men bekomt door verschillende technieken met elkaar te combineren. Voorbeelden hiervan zijn magnetic source imaging (MSI), waarbij structurele MR beelden gekoppeld worden aan MEG registraties, EEG/fMRI en subtractie ictale SPECT met coregistratie van MRI (subtraction ictal SPECT coregistered to MRI; SISCOM).
2
Inleiding I. Definitie De term epilepsie staat voor een verzameling van aandoeningen met een verhoogde kans op een epileptische aanval. Een epileptische aanval wordt gekenmerkt door voorbijgaande tekenen en/of symptomen als gevolg van abnormale overmatige of synchrone neuronale activiteit in de hersenen. Om te kunnen spreken van epilepsie moeten de volgende drie elementen aanwezig zijn:
-
Een voorgeschiedenis van minstens één epileptische aanval.
-
Blijvende verandering(en) in de hersenen die de kans op aanvallen in de toekomst verhogen.
-
Geassocieerde neurobiologische, cognitieve, psychologische en sociale afwijkingen.
(Fisher et al., 2005)
II. Epidemiologie De incidentie1 van epilepsie ligt in Nederland rond de 30 per 100 000 personen per jaar en men neemt aan dat dit cijfer overeenkomt met de incidentie in andere industrielanden (Kotsopoulos et al., 2005). In ontwikkelingslanden bekomt men hogere waarden tussen de 100 en 190 per 100 000 personen per jaar (Bell and Sander, 2001). Verder ziet men dat de ziekte meer voorkomt bij mannen dan bij vrouwen (Kotsopoulos et al., 2005) en werd aangetoond dat de incidentie toeneemt bij ouderen en afneemt bij kinderen (Sander, 2003). Mogelijke verklaringen hiervoor zijn respectievelijk de langere overleving van personen met hart- en vaataandoeningen en de verbeteringen in prenatale zorg en -levensstijl (Sander, 2003). De prevalentie2 van aanvallen ligt tussen de 2% à 5 %, terwijl die van epilepsie tussen 5 en 10 per 1000 personen ligt. Dit wil zeggen dat 0,5% à 1% van de populatie aan de ziekte lijdt. Uit deze cijfers blijkt dat niet elke aanval aanleiding geeft tot de ontwikkeling van epilepsie (Bell and Sander, 2001). Volgens de Vlaamse Liga tegen Epilepsie treft de ziekte ongeveer 1 op 150 à 200 mensen. De prognose3 van epilepsie is redelijk gunstig: bij 70% à 80 % van de epilepsiepatiënten zien we een lange termijn remissie, meestal binnen de vijf jaar na de eerste aanval (Bell and Sander, 2001).
1
Percentage van nieuwe gevallen met een ziekte, zich voordoend in een populatie gedurende een bepaalde periode. Aantal gevallen in een populatie waarbij op een bepaald tijdstip een bepaalde ziekte aanwezig is. 3 Voorspelling of verwachting over de loop die een ziekte gaat nemen. 2
3
Studies hebben aangetoond dat in geïndustrialiseerde landen de mortaliteit4 bij epilepsiepatiënten hoger ligt dan bij personen zonder epilepsie (Sander, 2003).
III. Classificatie De classificatie van epilepsie is belangrijk voor de keuze van de geschikte therapie (Elger and Schmidt, 2008). De meeste vormen van epilepsie kunnen onderverdeeld worden in twee groepen: -
Focaal of partieel: kenmerken van de aanval of bevindingen bij onderzoek wijzen op een gelokaliseerde oorsprong van de aanvallen.
-
Gegeneraliseerd of veralgemeend: initiële klinische veranderingen en bevindingen bij elektroencefalografie wijzen op betrokkenheid van beide hemisferen.
Deze groepen worden klassiek opgesplitst in: -
Idiopathisch: een onderliggende oorzaak, verantwoordelijk voor de aanvallen, kan niet gevonden worden. Er is mogelijks wel een genetische voorbeschiktheid.
-
Symptomatisch: de aanvallen zijn het gevolg van een afwijking van het centraal zenuwstelsel.
-
Cryptogeen: symptomatisch, maar met ongekende oorzaak.
(Proposal for Revised Classification of Epilepsies and Epileptic Syndromes. Commission on Classification and Terminology of the International League Against Epilepsy, 1989)
IV. Diagnose en de rol van beeldvorming hierin De impact van de diagnose van epilepsie mag niet onderschat worden. Het is evident dat deze diagnose een effect heeft op het gemoed van de patiënt, relaties, tewerkstelling, sociaal functioneren en levenskwaliteit. Verder mogen patiënten geen voertuigen besturen zolang ze, gedurende een bepaalde periode, niet aanvalsvrij zijn. Uit onderzoek blijkt dat patiënten met epilepsie, in vergelijking met de algemene populatie, gevoeliger zijn voor depressies (French and Pedley, 2008). De diagnose van epilepsie steunt vooral op een nauwkeurige anamnese, waarbij gepeild moet worden naar voorbijgaande bewustzijnsveranderingen, abnormaal gedrag of onwillekeurige bewegingen. Bij het vermoeden van epilepsie op basis van de anamnese, dienen enkele aanvullende onderzoeken te gebeuren. Het neurologisch onderzoek is meestal niet afwijkend, maar kan in enkele gevallen pathologische afwijkingen ter hoogte van de hersenen of specifieke ziekten aan het licht brengen (French and Pedley, 2008).
4
Sterftepercentage.
4
Volgens de richtlijnen van the American Academy of Neurology and the American Epilepsy Society moet elke patiënt met een eerste aanval een elektro-encefalografie, computertomografie of magnetische resonantie beeldvorming van het hoofd en enkele testen op het bloed ondergaan (French and Pedley, 2008). Een rapport van de ILAE uit 1997 verkiest MRI boven CT voor de detectie van kleine lesies en abnormaliteiten in de cerebrale cortex. Een CT-scan kan nuttig zijn voor de detectie van corticale calcificaties, maar wordt voornamelijk gebruikt in acute situaties. Hierin kiest men voor CT wanneer MRI niet beschikbaar is of omwille van technische redenen niet uitgevoerd kan worden of wanneer de patiënt vlot bereikbaar moet zijn tijdens het scannen (Barkovich et al., 1997). De richtlijnen van de ILAE veranderen wanneer het gaat om patiënten met refractaire epilepsie5 die in aanmerking komen voor epilepsiechirurgie. Bij deze patiënten wordt vaak gebruik gemaakt van bijkomende, meer recente technieken als fMRI, MR spectroscopie, SPECT en PET (Barkovich et al., 1998). De resultaten van de hersenbeeldvorming moeten steeds geïnterpreteerd worden in de context van de kliniek en dit best door een neuroradioloog of een ervaren clinicus (Barkovich et al., 1997).
V. Behandeling Een eerste mogelijkheid voor de behandeling van epilepsie is anti-epileptische medicatie (antiepileptic drugs, AEDs). Deze medicatie wordt aangewend ter preventie van nieuwe epileptische aanvallen en/of ter vermindering van de ernst van deze aanvallen (Boon et al., 2008). Anti-epileptica werken selectief in op de excitabiliteit van neuronen, waardoor de aanvalsgerelateerde neuronale activiteit onderdrukt wordt zonder verstoring van de nietepileptische activiteit. Het grootste nadeel van deze vorm van therapie zijn de talrijke bijwerkingen en interacties (Elger and Schmidt, 2008). Alvorens te starten met deze medicatie dient men overtuigd te zijn van de diagnose. Men zal, na één aanval, meestal een afwachtende houding aannemen en pas starten met anti-epileptica wanneer zich twee of meer aanvallen binnen één jaar, of één status epilepticus voordoen. De keuze van het anti-epilepticum hangt af van het type aanval (Richtlijnen voor diagnostiek en behandeling van Epilepsie. Nederlandse Vereniging voor Neurologie en Nederlandse Liga tegen Epilepsie, 2006). Klassiek start men met één AED (monotherapie), toegediend in de laagst effectieve dosis. Wanneer de effecten hiervan onvoldoende zijn, drijft men de dosis geleidelijk op, tot men de aanvallen onder controle krijgt of tot de bijwerkingen ondraaglijk worden. Ongeveer de helft van de patiënten kan geholpen worden 5
Patiënten waarbij de behandeling met anti-epileptica faalt.
5
met het eerste keuze anti-epilepticum. Indien de effecten hiervan toch onvoldoende zijn of de dosis niet meer opgedreven kan worden, start men met een nieuw anti-epilepticum, opnieuw als monotherapie. Als men ook hiermee de aanvallen niet onder controle krijgt, wordt combinatietherapie met twee of meer AEDs opgestart (Boon et al., 2008). Indien de patiënt onder de medicatie twee jaar aanvalsvrij is, kan men het stoppen van de medicamenteuze behandeling overwegen (Richtlijnen voor diagnostiek en behandeling van Epilepsie. Nederlandse Vereniging voor Neurologie en Nederlandse Liga tegen Epilepsie, 2006). Dertig à veertig procent van de epilepsiepatiënten kan echter niet geholpen worden met antiepileptica. Ongeveer de helft van deze patiënten komt in aanmerking voor epilepsiechirugie. De laatste tien jaar is het vertrouwen in deze behandeling sterk toegenomen, mede dankzij de vooruitgang in de prechirurgische evaluatie en betere chirurgische technieken. Beeldvorming speelt in de prechirurgische uitwerking van refractaire epilepsie een essentiële rol voor het identificeren van een epileptogene zone. De prechirurgische evaluatie wordt klassiek opgedeeld in niet-invasieve en invasieve technieken. Indien bij niet-invasieve evaluatie, die onder andere EEG, MEG, CT, MRI, SPECT en PET bevat, een epileptogene zone aangetoond wordt, kan men overgaan tot chirurgie. Kunnen deze technieken geen zone identificeren, dan dient men beroep te doen op invasieve technieken, zoals video-EEG registraties met diepte-, subdurale- en/of epidurale elektroden en eventueel een Wada-test6 (Siegel, 2004). De Richtlijn Diagnostiek en Behandeling van Epilepsie, samengesteld door de Nederlandse Vereniging voor Neurologie en de Nederlandse Liga tegen Epilepsie, stelt dat volwassen patiënten in aanmerking komen voor epilepsiechirurgie wanneer ze na twee jaar onvoldoende reageren op medicamenteuze therapie of wanneer de combinatie van drie anti-epileptica faalt. Bij kinderen kan deze termijn te lang zijn, zeker bij epilepsiesyndromen met ongunstige prognose (Richtlijnen voor diagnostiek en behandeling van Epilepsie. Nederlandse Vereniging voor Neurologie en Nederlandse Liga tegen Epilepsie, 2006). Wanneer epilepsiechirurgie onmogelijk is of onvoldoende effect heeft, kan men neurostimulatie proberen. Bij kinderen kan een ketogeen dieet nuttig zijn (Elger and Schmidt, 2008).
6
Een test om te kijken in welke hemisfeer de taal- en geheugenfuncties gelokaliseerd zijn.
6
Methodologie Deze scriptie is een literatuurstudie over de rol van magnetische resonantie beeldvorming in de uitwerking van epilepsie. De klemtoon van dit werk ligt op MRI, maar voor de volledigheid van de scriptie werden ook de andere beeldvormingstechnieken kort aangeraakt.
In eerste instantie werd algemene informatie over epilepsie gezocht op de website van de International League Against Epilepsy (ILAE; http://www.ilae-epilepsy.org/). Ook op de website van de Vlaamse Liga tegen Epilepsie (http://www.epilepsieliga.be/) werden gegevens gevonden. Voor de behandeling van de ziekte werden ook richtlijnen gebruikt van de Nederlandse Vereniging voor Neurologie (http://www.neurologie.nl/richtlijnen).
Andere informatie voor de tekst werd uit relevante artikels gehaald, die gezocht werden via de PubMed-zoekmachine (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed). PubMed geeft toegang tot meer dan 1,9 miljoen citaten van biomedische artikels uit de MEDLINE-databank en biowetenschappelijke tijdschriften. Na het ingeven van een zoekterm geeft de zoekmachine alle relevante referenties weer, waarvan meestal een abstract beschikbaar is. Vaak vindt men ook een link naar het volledige artikel op PubMed Central of de website van de uitgever.
De belangrijkste trefwoorden die ingevoerd werden in de PubMed-zoekmachine zijn: -
Structural magnetic resonance imaging and epilepsy
-
Structural imaging and epilepsy
-
Functional imaging and epilepsy
-
EEG and MEG and epilepsy.
Uit de lijst met referenties werden artikels geselecteerd op basis van hun relevantie in de uitwerking van het onderwerp van de literatuurstudie. De gekozen artikels gaven op hun beurt aanleiding tot de selectie van andere bruikbare literatuur, via hun referentielijst of via de ‘related articles’-functie in PubMed. De eerste zoekterm werd tijdens de zoektocht naar artikels meer verfijnd naargelang de vorm van epilepsie waarin de rol van MRI onderzocht werd, waarbij de volgende zoektermen ingevoerd werden: -
Structural magnetic resonance imaging and generalized epilepsy
-
Structural magnetic resonance imaging and temporal lobe epilepsy
-
Structural magnetic resonance imaging and frontal lobe epilepsy
-
Structural magnetic resonance imaging and parietal lobe epilepsy
-
Structural magnetic resonance imaging and occipital lobe epilepsy.
7
Resultaten I. Inleiding Shorvon (2009) publiceerde onlangs een overzicht van de neuroradiologische technieken die tussen 1909 en 2009 aangewend werden bij epilepsie. De komst van de klassieke radiografie in 1895 had een enorme impact op de geneeskunde. Binnen de neurologie, met epilepsie in het bijzonder, vond deze techniek echter weinig toepassingen, omdat men enkel botafwijkingen en abnormale intracraniële calcificaties kon visualiseren. Ondanks de lage sensitiviteit van schedelradiografie werd deze techniek tot de jaren tachtig bij iedere nieuwe epilepsiepatiënt uitgevoerd. In 1918 en 1919 werden twee nieuwe technieken geïntroduceerd, respectievelijk de pneumoventriculografie en -encefalografie, waarbij een schedelradiografie genomen werd na het inspuiten van lucht in de laterale ventrikels of het spinaal kanaal. Nadien werden ook andere contraststoffen, zoals lipiodol, gebruikt. Deze technieken brachten abnormaliteiten in het ventriculair systeem en bepaalde ruimte-innemende processen aan het licht en met behulp van pneumo-encefalografie kon men ook hippocampale atrofie opsporen. Een volgende mijlpaal in de neuroradiologie was de uitvinding van de cerebrale angiografie in 1927. Bij deze techniek ging men ervan uit dat de positie van de cerebrale vasculatuur, en niet deze van het ventriculair systeem, een idee gaf over de structuur van de hersenen. Na talloze discussies over de beste techniek werd in 1960 besloten dat de pneumoventriculografie en encefalografie enerzijds en de cerebrale angiografie anderzijds complementair waren. Beide technieken werden dan ook in combinatie met klassieke radiografie toegepast. Naast de vooruitgang in de radiologie werd in de jaren dertig een nieuwe fysiologische techniek ontwikkeld, namelijk de elektro-encefalografie. De impact van deze techniek was enorm, waardoor de interesse in neuroradiologie gedurende twee decennia verdween. De technologische revolutie was mede verantwoordelijk voor de ontwikkeling van de eerste experimentele computertomografie scanner in 1968. Zo werd voor het eerst een beeld gemaakt van de hersenen waarop men witte en grijze stof kon onderscheiden. CT-abnormaliteiten geassocieerd met epilepsie bestonden voornamelijk uit atrofie en tumoren. Door de komst van de CT-scan verdween het gebruik van pneumo-encefalografie en deed men steeds minder beroep op de cerebrale angiografie bij epilepsiepatiënten. De ontwikkeling van de magnetische resonantie beeldvorming verliep in verschillende fasen: eerst was er de nucleaire magnetische resonantie (nuclear magnetic resonance; NMR) spectrometer, later ontstond de MR scanner, waarmee de allereerste hersenscan werd uitgevoerd in 1978. De bijdrage van structurele MRI in het beleid van epilepsie berust vooral op de detectie 8
van afwijkingen, zoals hippocampale sclerose en corticale ontwikkelingsstoornissen, en het bijschaven van de epilepsiechirurgie. Vandaag de dag richt het onderzoek zich vooral op functionele MRI, die momenteel enkel nuttig gebleken is voor de lateralisatie van taal en motoriek in de prechirurgische evaluatie. Een andere techniek, de magnetische resonantie spectroscopie (MRS), werd reeds in 1984 geïntroduceerd in de uitwerking van epilepsie, maar speelt twintig jaar later nog steeds slechts een kleine rol bij de ziekte. Deze techniek kan helpen in de lateralisatie van hippocampale sclerose en is nuttig in de differentiatie tussen verschillende pathologieën. Voor de volledigheid worden andere functionele beeldvormingstechnieken, zoals de “Xenon scan” en de PET- en SPECT scanner vermeld. Bij deze technieken wordt door detectie van radioactieve isotopen de regionale doorbloeding of het metabolisme van de hersenen weergegeven. Vandaag de dag wordt ictale SPECT beschouwd als de meest zinvolle functionele techniek voor de lokalisatie van de epileptogene focus in de uitwerking van een kandidaat voor epilepsiechirurgie. FDG-PET wordt daarentegen beter gebruikt in de interictale beeldvorming. Beide technieken zijn meest bruikbaar in het preoperatieve onderzoek van patiënten zonder morfologische afwijkingen op MRI. (Shorvon, 2009)
II. Structurele beeldvorming A. Computertomografie Bij computertomografie draait een röntgenstralenbuis rond de patiënt in een axiaal vlak. Recht tegenover de stralenbuis zijn speciale detectoren geplaatst, die de niet-geabsorbeerde röntgenstralen opvangen en omzetten in een elektrisch signaal. Deze informatie wordt op zijn beurt doorgestuurd naar een computer, die de absorptie van de straling berekent voor elke voxel7 in de snede. Door de juiste schikking van deze absorptiewaarden, die uitgedrukt worden in Hounsfield units (HU), bekomt men het definitieve CT-beeld. Water werd vastgelegd als nulwaarde. Densere weefsels, zoals bot, kende men een positieve waarde toe, terwijl minder dense weefsels, zoals lucht, een negatieve waarde kregen. Op CT-beelden wordt bot wit weergegeven en is lucht zwart. Afhankelijk van de structuren waarin men geïnteresseerd is, kan men de beelden bekijken in een weke-delen venster, botvenster, … (Novelline, 2004). De richtlijnen van de ILAE stellen dat CT enkel aangewezen is in acute situaties, wanneer aanvallen zich voordoen in de context van een neurologische pathologie, zoals hoofdtrauma, intracraniële bloeding of encefalitis. In deze groep raadt men aan een CT uit te voeren indien 7
Lett.: volume-element; driedimensionale digitale meeteenheid die overeenkomt met een kubisch stukje als weergave van weefsel op een gescande lichaamsdoorsnede.
9
MRI niet onmiddellijk beschikbaar is of omwille van technische redenen niet uitgevoerd kan worden of wanneer de patiënt onstabiel is en vlot bereikbaar moet zijn tijdens het scannen. In eerste instantie scant men zonder contrast; indien deze scan echter onduidelijk is kan men opteren voor CT met intraveneus contrast (Barkovich et al., 1997). The American Academy of Neurology onderzocht het nut van CT bij patiënten die zich op spoed aanmeldden met een aanval. Uit deze review blijkt dat de kans op een abnormale CTscan toeneemt bij patiënten met een afwijkend neurologisch onderzoek, voorbeschikkende factoren in de anamnese en/of voorgeschiedenis of een focaal begin van de aanval. Bij 34% tot 65% van de volwassenen patiënten waren de resultaten van de CT-scan afwijkend, wat in 9% tot 14% van de gevallen leidde tot een ander beleid. Bij aidspatiënten die een aanval doen is de kans op CT-afwijkingen zeer hoog (Harden et al., 2007). Bij kinderen met een aanval hangt de keuze van het beeldvormend onderzoek ook af van de anamnese en het klinisch onderzoek. Maytal et al. (2000) rapporteerden dat in de pediatrie een CT-scan aangewezen is bij nieuwe aanvallen met een aantoonbare oorzaak, zoals hoofdtrauma, persisterende hoofdpijn en ventriculoperitoneale shunts. Daarnaast kan CT zinvol zijn wanneer het kind volledig hersteld is van de aanval zonder dat een oorzaak gevonden werd, maar men een adequate follow-up niet kan garanderen. Indien men geen symptomatische oorzaak vindt, verwijst men het kind beter door naar een pediatrisch neuroloog voor verdere uitwerking (Maytal et al., 2000). Uit de review van Harden et al. (2007) blijkt dat slechts 0% tot 21% van de kinderen die op de spoedafdeling terechtkwamen met een eerste aanval een abnormale CT-scan had, wat bij 3% tot 8% van de kinderen tot een ander beleid leidde. Wanneer een aanval zich voordoet bij kinderen jonger dan zes maanden is de kans groot dat men een significante afwijking vindt op CT. Bij aanvallen die onmiddellijk na een trauma plaatsvinden is het echter onwaarschijnlijk dat men een abnormaliteit vindt die aanleiding geeft tot een ander beleid (Harden et al., 2007). Kinderen met epilepsie lopen het risico om veelvuldig blootgesteld te worden aan röntgenstralen, waardoor de kans dat ze in hun latere leven kanker krijgen toeneemt. Deze kans is afhankelijk van de stralingsdosis en is groter bij jongere kinderen. Het is dus belangrijk dat de richtlijnen omtrent beeldvorming bij een aanval in de acute setting uniform zijn en strikt nagevolgd worden door de artsen. Doorverwijzen naar een pediatrisch neuroloog vooraleer een kind bloot te stellen aan schadelijke straling kan aangewezen zijn (Allen and Jones, 2007). Onlangs publiceerden Gaillard et al. (2009) richtlijnen rond beeldvorming bij zuigelingen en kinderen met epilepsie. Ook hierin komt MRI als de voorkeurstechniek naar voor, al blijkt CT wel zinvol indien men bloed en calcificaties wil visualiseren, bijvoorbeeld in het kader van een congenitale infectie. In tegenstelling tot MRI is CT meer wijdverspreid, minder duur en moet men, bij jongere kinderen, minder beroep doen op sedatie. Het is belangrijk om aan de hand van de anamnese, het klinisch onderzoek en een EEG die kinderen te proberen 10
identificeren met partiële epilepsie. In deze groep vindt men namelijk vaak abnormaliteiten op beeldvorming die bijdragen tot het benoemen van de oorzaak en het lokaliseren van de focus van de aanval. CT kan ook dienst doen als screening, bijvoorbeeld bij kinderen waarbij men een stabiel letsel vermoedt dat chirurgie of een andere interventie vereist. Hierdoor zullen minder kinderen onterecht doorverwezen worden voor MRI (Gaillard et al., 2009). In de niet-acute setting kan CT een alternatief zijn voor MRI, indien deze techniek niet beschikbaar is of bij contra-indicaties. Hierbij moet men rekening houden met de lagere sensitiviteit en specificiteit van CT, waardoor hippocampale sclerose en andere kleine lesies vaak gemist worden. CT kan wel nuttig zijn voor het opsporen van corticale calcificaties (Barkovich et al., 1997). Ook in de prechirurgische evaluatie van refractaire epilepsie is er weinig of geen plaats voor CT en zal men enkel beroep doen op deze beeldvormingstechniek wanneer MRI niet beschikbaar is of bij het vermoeden van kleine verkalkte lesies. Indien men toch een CT-scan verricht, moet men beseffen dat een negatieve scan niet noodzakelijk betekent dat er geen letsels aanwezig zijn (Barkovich et al., 1998). Bronen et al. (1996) vergeleken bij patiënten met refractaire epilepsie de resultaten van CT en MRI met de bevindingen na histopathologisch onderzoek. Hieruit bleek dat MRI zowel voor de lokalisatie van de lesie als voor de differentiatie tussen verschillende letsels beter scoorde dan CT. De waarde van CT nam echter wel toe in de groepen met neoplasie en vasculaire
malformaties,
waarin
respectievelijk
meer
calcificaties
en
abnormale
contrastopname voorkwamen (Bronen et al., 1996). Uit een andere studie van Bronen et al. (1997) blijkt dat de kosten in de gezondheidszorg gedrukt kunnen worden door CT te vervangen door MRI in de prechirugische uitwerking van refractaire epilepsie. Naast een betere kosteneffectiviteit is MRI ook gevoeliger voor de detectie van abnormaliteiten voorkomend bij epilepsie (Bronen et al., 1997). Algemeen kan men stellen dat CT slechts weinig toepassingen heeft bij epilepsie. De techniek kan aangewezen zijn in acute situaties, al geeft men ook hier de voorkeur aan MRI. Gezien de aanzienlijke stralingsbelasting moet men zich, vooral bij kinderen, afvragen of het uitvoeren van een CT-scan belangrijke implicaties zal hebben op het verdere beleid.
B. Magnetische resonantie beeldvorming 1. Algemeen
Magnetische resonantie beeldvorming doet geen beroep op ioniserende röntgenstralen, maar maakt gebruik van radiogolven nadat de patiënt in een krachtig magneetveld gebracht werd. De basis van de MR beeldvorming ligt in de aanwezigheid van waterstofatomen of protonen in 11
ons lichaam. Deze protonen gaan zich, wanneer ze in een magnetisch veld gebracht worden, richten volgens dit veld. Tijdens het scannen worden pulsen van radiogolven met een bepaalde sequentie door het menselijk lichaam gestuurd, waardoor de protonen hun richting volgens het magneetveld verliezen. Dit proces noemt men de excitatie. Na een bepaalde tijd, de relaxatietijd, slagen de protonen er in om terug te keren naar hun uitgangspositie, waarbij ze een nieuwe radiofrequente golf uitzenden, een proces dat men de relaxatie noemt. De oorsprong van de nieuwe puls wordt gelokaliseerd met behulp van een detector, die de informatie doorstuurt naar een computer. Deze staat in voor de tweedimensionale reconstructie van de snede. Bij MRI zijn twee relaxatietijden gekend, namelijk de T1- of longitudinale relaxatietijd en de T2- of transversale relaxatietijd. Twee andere belangrijke MR termen zijn de repetitietijd (repetition time; TR) en de echotijd (echo time; TE). De TR is de tijd tussen twee excitatiepulsen, terwijl de TE de tijd is tussen de excitatiepuls en de echo8. Een langere TR en TE geven beelden die voornamelijk afhankelijk zijn van de T2-waarden van weefsels, terwijl een kortere TR en TE eerder T1-afhankelijke beelden geven. De kenmerken van de echo’s worden bepaald door de samenstelling van het weefsel waardoor ze uitgezonden worden. Weefsels die een sterk signaal uitzenden, zoals vet op T1-gewogen beelden, worden wit weergegeven; zenden de weefsels weinig signalen uit, zoals bot, dan worden ze zwart afgebeeld. Door het gebruik van krachtige magneten, waarvan de sterkte uitgedrukt wordt in Tesla (T), mag deze techniek niet gebruikt worden bij patiënten met implantaten bestaande uit ferromagnetische metalen. Ook de werking van bijvoorbeeld een pacemaker kan door de magneet verstoord worden (Novelline, 2004). T1-gewogen beelden geven zeer goed de anatomie van de hersenen weer. Het gebruik van gadolinium contrast bij deze beelden verhoogt de sensitiviteit van MRI bij epilepsie niet, maar kan van pas komen bij het vermoeden van een doorbraak van de bloed-hersenbarrière, en letsels die hiermee geassocieerd zijn. Voor het opsporen van hersenpathologie doet men best beroep op T2-gewogen beelden. Fluid-attenuated inversion recovery (FLAIR)-beelden zijn een vorm van T2-gewogen beelden waarbij het signaal van cerebrospinaal vocht (cerebrospinal fluid; CSF) onderdrukt wordt, waardoor lesies gelegen in de buurt van CSF beter gevisualiseerd worden (Salmenpera and Duncan, 2005). MR beeldvorming speelt een belangrijke rol in de beeldvorming van epilepsie. De voornaamste bijdrage ligt in het aantonen van een onderliggende structurele afwijking, zodat men een behandeling kan instellen, en de mogelijkheid om een syndromale of etiologische diagnose te stellen. Gezien de hogere sensitiviteit, de betere spatiële resolutie, de afwezigheid van ioniserende straling, de mogelijkheid tot multiplanaire reconstructie en de degelijke weergave van weke delen, gaat in de evaluatie van epilepsiepatiënten de voorkeur naar deze techniek in plaats van naar CT. Een ander aandeel van MRI is de uitwerking van patiënten die 8
De puls die uitgezonden wordt bij relaxatie.
12
in aanmerking komen voor epilepsiechirurgie. In deze groep is zowel de lokalisatie van de lesie als de relatie van deze lesie met belangrijke hersengebieden van belang. Om valspositieve lokalisatie te vermijden dient men de resultaten van beeldvorming te linken aan de klinische en elektrofysiologische gegevens. Door combinatie van deze verschillende gegevens wordt het gebruik van meer ingrijpende technieken, zoals invasieve EEG-registraties, verhinderd. Tenslotte kan men aan de hand van de kenmerken van de MR-afwijkingen de prognose van de patiënt voorspellen en is MRI van belang in de postoperatieve setting, meerbepaald in het opsporen van complicaties en oorzaken van falen van epilepsiechirurgie (Vattipally and Bronen, 2006). Volgens de richtlijnen van de ILAE is MRI de beste techniek voor structurele beeldvorming bij epilepsie, gezien de hoge sensitiviteit en specificiteit voor het opsporen van kleine letsels en abnormaliteiten in de cerebrale cortex. Men raadt deze techniek dan ook aan bij alle epilepsiepatiënten, met uitzondering van diegene met een elektroklinische zekerheidsdiagnose van idiopathische gegeneraliseerde epilepsie en benigne Rolandische epilepsie9. Indicaties voor MRI zijn: -
Aanvallen met een focaal begin.
-
Niet-geclassificeerde of schijnbaar gegeneraliseerde aanvallen, beginnend in het eerste levensjaar of als volwassene.
-
Een focaal defect bij neurologisch of neuropsychologisch onderzoek.
-
Aanvallen die men moeilijk onder controle krijgt met een eerstelijns AED.
-
Verlies van controle met AEDs of veranderingen in het patroon van de aanvallen.
(Barkovich et al., 1997) In de niet-acute setting bevat de beeldvorming klassiek T1- en T2-gewogen sequenties, in minimum twee loodrechte vlakken, waarbij men zo dun mogelijke sneden probeert te verkrijgen. Gadolinium contrast is enkel aangewezen in bepaalde omstandigheden, indien de MRI zonder contrast niet conclusief is. Bij kinderen jonger dan twee jaar ziet men weinig contrast tussen witte en grijze stof, als gevolg van de onvolledige myelinisatie. Hierdoor kan het, in geval van een scan zonder afwijkingen, aangewezen zijn de scan na één à twee jaar te herhalen (Barkovich et al., 1997). In tegenstelling tot de richtlijnen van de ILAE raden Salmenpera and Duncan (2005) aan om naast T1- en T2-gewogen beelden ook protondensiteit10- en FLAIR-sequenties toe te voegen aan het routine MRI protocol bij epilepsie (Salmenpera and Duncan, 2005). Vooral in de prechirurgische uitwerking van patiënten met refractaire epilepsie is MRI onmisbaar. Een preoperatieve MRI is essentieel aangezien deze techniek vaak nieuwe en
9
Epilepsie met centrotemporale EEG pieken, voorkomend op kinderleeftijd. Een beeldcontrast dat volledig bepaald wordt door het aantal protonen in een weefsel en is dus onafhankelijk van zowel T1 als T2 relaxatie.
10
13
belangrijke informatie aanbrengt, zelfs wanneer een CT-scan reeds een epileptogeen letsel aantoont. De ILAE schrijft ook bij deze patiënten zowel T1- als T2-gewogen beelden voor, gebruik makend van zo dun mogelijke coronale en axiale sneden. Een driedimensionale reconstructie van deze beelden kan nuttig zijn. Zoals vermeld in de richtlijnen voor de initiële evaluatie bij epilepsie verschaft gadolinium contrast slechts in zeldzame gevallen bijkomende informatie en kan het gebruik van andere sequenties, zoals FLAIR, aangewezen zijn bij bepaalde patiënten. De evaluatie van de hippocampus zou zowel kwalitatief als kwantitatief moeten gebeuren, aangezien de eerste benadering niet altijd sluitend is. In de kwantitatieve aanpak kan men beroep doen op hippocampale volumetrie en T2 relaxometrie (Barkovich et al., 1998). Een onderzoek van Bronen et al. (1996), waarbij de resultaten van beeldvorming bij patiënten met refractaire epilepsie vergeleken werden met deze na histopathologisch onderzoek, vond voor MRI een sensitiviteit van 95% en een specificiteit van 83%. Ook al mogen deze resultaten niet zomaar geëxtrapoleerd worden naar patiënten met een recente diagnose van epilepsie of epilepsie onder controle met medicatie, toch verkiest men ook bij deze patiënten MRI boven de goedkopere CT-scan (Bronen et al., 1996). Phal et al. (2008) vergeleken de waarde van 3-T en 1,5-T MRI in de evaluatie van focale epilepsie. Hieruit bleek dat de graad van detectie, de typering van de letsels en het contrast tussen witte en grijze stof hoger lag bij gebruik van 3-T MRI. Men kan dus stellen dat 3-T MRI bijdroeg tot een nauwkeurigere diagnose, en dat voornamelijk in de detectie van corticale malformaties. Vooral in de evaluatie van refractaire focale epilepsie met normale of twijfelachtige bevindingen bij eerdere 1,5-T MR beeldvorming raadt men het gebruik van 3-T MRI sterk aan (Phal et al., 2008).
2. Structurele MR beeldvorming van epileptogene afwijkingen
Hippocampale sclerose
De afwijking die meest frequent aan de basis ligt van temporaalkwab epilepsie (temporal lobe epilepsy; TLE) is hippocampale sclerose (hippocampal sclerosis; HS) (Deblaere and Achten, 2008). Karakteristieken van HS zijn verlies van neuronen en gliose11 in de hippocampus, een structuur die met MRI best gevisualiseerd kan worden met behulp van sneden van één tot drie millimeter loodrecht op de lange as van deze structuur (Deblaere and Achten, 2008; Salmenpera and Duncan, 2005). Vroeger gebruikte men coronale T1 inversion recovery12 (IR) beelden en FLAIR-sequenties, maar nu verkiezen meer en meer 11 12
Proliferatie van astrocyten als gevolg van beschadiging van het centraal zenuwstelsel. T1-gewogen beelden waarbij het signaal van de witte stof onderdrukt wordt.
14
centra hoge resolutie T2-gewogen beelden al dan niet in combinatie met omkering van het zwart-wit contrast voor de beschrijving van de interne structuur van de hippocampus. Wanneer men mediale TLE (medial temporal lobe epilepsy; mTLE) vermoedt, maar geen structurele afwijkingen vindt op MRI, kan men beroep doen op hippocampale volumetrie, MRS, T2 relaxometrie en diffusie tensor beeldvorming (diffusion tensor imaging; DTI). Deze MR technieken worden echter niet routinegewijs toegepast (Deblaere and Achten, 2008). Atrofie en een abnormaal T2-signaal zijn de belangrijkste afwijkingen die men op MRI terugvindt bij HS (Salmenpera and Duncan, 2005; Vattipally and Bronen, 2006). Hippocampale atrofie identificeert men best op coronale T1-gewogen beelden. Gezien asymmetrie in het volume van de hippocampi slechts visueel te detecteren is wanneer het verschil groter is dan 20%, is het nuttig om de hippocampus ook op een kwantitatieve manier te benaderen. Dit is mogelijk met behulp van hippocampale volumetrie en T2 relaxometrie, waarbij een toegenomen hippocampale T2 tijd wijst op verlies van neuronen en gliose en evenredig is met de afname in hippocampaal volume. Om bilaterale atrofie op te sporen dient men het volume van de hippocampus te corrigeren voor het intracranieel volume (Salmenpera and Duncan, 2005). De toegenomen signaalintensiteit op T2-gewogen en FLAIR-beelden is een gevolg van gliose van de gyrus dentatus (Deblaere and Achten, 2008). Bij HS vindt men vaak een verminderde T1-gewogen signaalintensiteit en verstoring van de interne structuur van de hippocampus (Salmenpera and Duncan, 2005). Hippocampale beschadiging kan zich ook uiten onder de vorm van atrofie van witte stof en cortex in de temporaalkwab, dilatatie van de cornu temporale13 en vervaging van de grens tussen witte en grijze stof in de temporale neocortex. Men ziet ook atrofie van de amygdala en de entorhinale cortex14, al komt dit ook voor bij patiënten met TLE en normale hippocampi. Voor een beter contrast tussen witte en grijze stof en om de amygdala gemakkelijker te kunnen onderscheiden van de hippocampus doet men best beroep op FLAIR-beelden (Salmenpera and Duncan, 2005).
Corticale ontwikkelingsstoornissen
Vaak voorkomende oorzaken van epilepsie bij kinderen en jongvolwassenen zijn de corticale ontwikkelingsstoornissen (malformations of cortical development; MCDs) (Palmini et al., 2004; Ruggieri et al., 2004; Vattipally and Bronen, 2006). Deze MCDs worden klassiek geclassificeerd volgens het stadium waarin de corticale ontwikkeling voor het eerst verstoord werd, waardoor er vier groepen ontstaan, namelijk: 13 14
De inferieure hoorn van de laterale ventrikels. Cortex van de mediale parahippocampale gyrus.
15
1. Malformaties als gevolg van abnormale neuronale en gliale proliferatie of apoptose. 2. Malformaties als gevolg van abnormale neuronale migratie. 3. Malformaties als gevolg van abnormale corticale organisatie. 4. MCDs, niet anders geclassificeerd. (Barkovich et al., 2001b) In de initiële classificatie van MCDs speelt de neuroradiologie, en dan voornamelijk hoge resolutie MRI, een centrale rol (Barkovich et al., 2001a). Ruggieri et al. (2004) stellen dat alle patiënten FLAIR- en T2-gewogen turbo/fast spin-echo beeldvorming met de hoogst mogelijke beeldresolutie moeten ondergaan. Daarnaast worden ook hoge resolutie, T1gewogen gradiënt-echo volume sequenties aangeraden. Bij deze techniek lijkt het contrast eerder op dat van IR-beelden dan op dat van T1-gewogen beelden, waardoor het verschil zowel tussen witte en grijze stof als tussen normale subcorticale witte stof en pathologische substraten duidelijker is. Bij sneden van één à twee millimeter kan men subtiele afwijkingen in de morfologie van de cortex opsporen. Het is belangrijk om de bevindingen op de verschillende beelden met elkaar te vergelijken, gezien de specificiteit van de IRachtige beelden gering is (Ruggieri et al., 2004). Voor de identificatie van witte stof letsels is FLAIR een zeer gevoelige techniek, maar deze gevoeligheid neemt af in de schatting van de corticale omvang. Het beschrijven van corticale letsels gebeurt dus best met behulp van T1- en T2-gewogen beelden (Madan and Grant, 2009). De voornaamste MRI karakteristieken van MCDs zijn een verdikte cortex, een wazige grens tussen grijze en witte stof, een afwijkend corticaal signaal op één of meerdere sequenties en een hyperintens T2/FLAIR en/of afgenomen T1 signaal, dat zich uitstrekt van de laterale ventrikels tot de oppervlakkige cortex. Eventueel worden ook focale hypoplasie, malformaties in de diepte van de sulci, verbrede gyri en atrofie van de witte stof teruggevonden (Madan and Grant, 2009). De richtlijnen voor beeldvorming bij MCDs veranderen wanneer patiënten jonger zijn dan twee jaar omdat de verschijningsvormen van deze afwijkingen dan vaak anders zijn. Bij deze patiënten is de normale subcorticale en periventriculaire witte stof hyperintens op FLAIR-beelden, wat misleidende informatie kan geven in de zoektocht naar afwijkingen. Op T1- en T2-gewogen beelden is in het eerste levensjaar het contrast tussen witte en grijze stof omgekeerd. Als gevolg hiervan kan men op T2-gewogen beelden de dikte en morfologie van de hypo-intense cortex duidelijk onderscheiden van de hyperintense onvolgroeide witte stof. Aan de andere kant is de subcorticale witte stof op deze beelden abnormaal hypo-intens. In dit geval doet men best beroep op T1-gewogen spin-echo en gradiënt-echo volume sequenties, waarop men naargelang de graad van maturatie, mature of immature subcorticale witte stof zal zien (Ruggieri et al., 2004).
16
Bij malformaties als gevolg van een verminderde proliferatie en/of een toegenomen apoptose, die deel uitmaken van de eerste groep van MCDs, ziet men typisch kleinere hersenen, een verminderd aantal of vereenvoudigde gyri en een hypocellulaire cortex. In deze categorie van MCDs vindt men ook een subgroep met een afwijkende proliferatie waarbij abnormale cellen gevormd worden. Deze cellen geven vaak aanleiding tot een ongewone migratie naar of organisatie in de cortex, gekenmerkt door kegelvormige afwijkingen die zich uitstrekken van de oorsprong van de cellen aan de rand van de ventrikels tot de oppervlakkige cortex (Barkovich et al., 2001a). In de tweede klasse van MCDs ontstaan afwijkingen door een abnormale migratie. Deze migratiestoornissen kunnen het gevolg zijn van het stoppen van de migratie voor de cortex bereikt wordt, zoals bij nodulaire heterotopie en agyrie/pachygyrie15/band heterotopie, of veroorzaakt worden door een neuronale migratie voorbij de glia limitans16 tot in de subpiale ruimte17, wat men vindt bij varianten van het cobblestone complex18. Op beeldvorming ziet men respectievelijk normale grijze stof gelokaliseerd in de witte stof en banden van neuronen, die vanaf de pia mater in de hersenen dringen, waardoor een grillige grens ontstaat tussen witte en grijze stof (Barkovich et al., 2001a). De derde groep van MCDs, secundair aan een late neuronale migratie en een abnormale corticale organisatie, resulteert uit schade na voltooiing van de migratie of uit dysfunctie van de genen die de organisatie van neuronale verbindingen regelen. Deze groep, met onder andere polymicrogyrie en focale dyplasieën, toont een grote verscheidenheid op beeldvorming, gaande van een licht verdikte cortex en/of een onregelmatige scheiding tussen grijze en witte stof, over een abnormaal corticaal signaal, tot een volledig normaal beeld. Eén kenmerk staat wel vast: de afwijkingen beperken zich tot de cortex, waardoor men deze groep kan onderscheiden van die met afwijkingen in de proliferatie en migratie (Barkovich et al., 2001a; Palmini et al., 2004). Een andere classificatie voor de corticale dysplasieën is die van Palmini et al. (2004), die de aandoeningen opdeelt in twee grote groepen: enerzijds de milde corticale ontwikkelingsstoornissen (mild malformations of cortical development; mMCDs) en anderzijds de meer ernstige focale corticale dysplasieën (focal cortical dysplasias; FCDs). Bij de eerste groep ziet men voornamelijk een verstoring van de corticale structuur met clusters van misplaatste neuronen. Type I mMCDs bevatten ectopische neuronen in of grenzend aan laag I van de cortex19, terwijl men bij type II mMCDs microscopische neuronale heterotopie buiten de eerste cortexlaag vindt. De FCDs worden onderverdeeld in 15
De aanwezigheid van minder gyri. De buitenste laag van het zenuwstelsel. 17 Ruimte tussen de glia limitans en de pia mater. 18 Verzameling van aandoeningen gekenmerkt door een nodulair hersenoppervlak, oogafwijkingen en congenitale musculaire dystrofieën. 19 De moleculaire laag. 16
17
die zonder dysmorfe neuronen of balloncellen (type I) en die met dysmorfe neuronen (type II of Taylor-type FCD). Binnen type I krijgt men een verdere opsplitsing op basis van de af- of aanwezigheid van reuze/immature (maar niet dysplastische) neuronen, respectievelijk type IA en IB. Bij Taylor-type FCDs onderscheidt men type IIA, met enkel dysmorfe neuronen, en type IIB met zowel dysmorfe neuronen als balloncellen (Palmini et al., 2004). Bij het publiceren van de classificatie van Palmini et al. (2004) slaagden beeldvormingstechnieken er niet in om type I FCDs en beide types van mMCDs te detecteren (Palmini et al., 2004). Anno 2010 bestaan er echter verschillende nieuwere MR technieken met een betere detectie, beschrijving en begrenzing van afwijkingen. Voorbeelden zijn onder andere susceptibiliteit gewogen beeldvorming, met een hoge gevoeligheid voor ijzer en een beter contrast en resolutie, en toegenomen veldsterktes tot 7T. Ook foetale MR beeldvorming, verbeterde spoelen voor het uitzenden en ontvangen van radiogolven, nieuwe computertechnieken, diffusie tensor beeldvorming en functionele methodes zoals arterial spin labeling zouden kunnen bijdragen tot een betere beeldvorming van
MCDs.
De
rol
van
deze
technieken
in
de
uitwerking
van
corticale
ontwikkelingsstoornissen moet echter nog bevestigd worden door een groter aantal prospectieve studies (Madan and Grant, 2009).
Hersentumoren
Een derde categorie van afwijkingen die aan de basis kunnen liggen van epileptische aanvallen zijn hersentumoren. Mogelijke types zijn astrocytomen, oligodendrogliomen, gangliogliomen, dysembryoplastische neuro-epitheliale tumoren (DNETs) en pleiomorfe xanthoastrocytomen. De epileptogene focus ligt over het algemeen in het omgevende hersenparenchym, al zijn er enkele tumoren, zoals hamartomen in de hypothalamus, die een intrinsieke epileptogene activiteit hebben (Vattipally and Bronen, 2006). De meeste neoplastische letsels zijn op T1- en T2-gewogen beelden respectievelijk hypo- en hyperintens. Sommige tumoren hebben specifieke kenmerken, maar vaak is het moeilijk om aan de hand van de bevindingen op MRI de histologie van de tumor te voorspellen (Vattipally and Bronen, 2006). Bij de astrocytomen zien we twee types die geassocieerd zijn met epilepsie, namelijk het fibrillair en pilocytair astrocytoom. Het eerste type is vaak een slecht begrensde tumor die niet aankleurt met contrast, terwijl het tweede type gewoonlijk goed begrensd is en wel contrast opneemt (Vattipally and Bronen, 2006). Oligodendrogliomen presenteren zich meestal als verkalkte letsels in de frontale of de frontotemporale cortex, vaak met uitbreiding in de schedel. De contrastcaptatie in deze groep van tumoren is wisselend (Vattipally and Bronen, 2006). 18
De DNETs en gangliogliomen worden door Palmini et al. (2004) beschouwd als een mogelijke extreme vorm van FCD, omdat ze geassocieerd zijn met een abnormale structuur van de omgevende cortex waarin grote, soms dysmorfe, neuronen en gliacellen terug te vinden zijn. Soms ziet men in deze groep ook subcorticale neuronale heterotopie (Palmini et al., 2004). Wanneer men bij een epilepsiepatiënt zowel calcificaties als cysten aantreft in een corticaal letsel, moet men denken aan een ganglioglioom. Deze benigne tumor komt voornamelijk voor in de temporaalkwab bij patiënten jonger dan 30 jaar. DNETs worden doorgaans gezien bij kinderen en jongvolwassenen en kunnen geassocieerd zijn met corticale dysplasie of aantasting van de schedel. Een multicystische corticale afwijking is de voornaamste abnormaliteit op MRI; andere verschijnselen zoals contrastcaptatie zijn aspecifiek (Vattipally and Bronen, 2006). Betrokkenheid van de meningen bij een perifeer gelegen cystische tumor met een aankleurende randnodule wijst op een pleiomorf xanthoastrocytoom. Ondanks het risico op een lokaal recidief en maligne transformatie heeft deze tumor een gunstige prognose (Vattipally and Bronen, 2006).
Vasculaire letsels
Arterioveneuze en caverneuze malformaties zijn de voornaamste vasculaire letsels verantwoordelijk voor aanvallen bij epilepsiepatiënten. Bij arterioveneuze malformaties (AVMs) zijn arteriën en venen rechtstreeks met elkaar verbonden; er loopt met andere woorden geen capillair netwerk tussen beide structuren. Dit leidt tot arterioveneuze shunts, waarin men frequent trombose, calcificatie, bloeding en fibrose ziet. Op MRI ziet men deze congenitale vasculaire ontwikkelingsstoornis als langzaam voortschrijdende flow voids omgeven door hersenparenchym met T2 prolongatie. Met behulp van embolisatie of chirurgische resectie van de AVM krijgt men de aanvallen terug onder controle (Vattipally and Bronen, 2006). Een typisch kenmerk van caverneuze malformaties, scherp begrensde ruimtes gevuld met bloed in verschillende stadia van afbraak, is dat het omliggende zenuwweefsel gespaard blijft van aantasting. Vaak treft men meer dan één letsel aan, en de kans hierop neemt toe wanneer er een familiale belasting is. MR beelden van heterogene popcornachtige letsels met een hyperintens centrum en omgeven door een boord met lage intensiteit zijn karakteristiek voor deze afwijkingen. De hypo-intense ring rond het letsel bestaat uit hemosiderine, een stof die magnetische susceptibiliteitsartefacten20 geeft op MRI. Men doet bij het vermoeden van caverneuze malformaties dus beter beroep op gradiënt-echo sequenties. Deze techniek is in vergelijking met conventionele of fast spin20
Artefacten als gevolg van het vermogen van bepaalde substanties om gemagnetiseerd te worden.
19
echo
sequenties
immers
gevoeliger
voor
de
detectie
van
magnetische
susceptibiliteitsartefacten. Ondanks de hoge gevoeligheid van MRI kan de techniek, indien de typische popcornachtige letsels afwezig zijn, moeilijk differentiëren tussen een caverneus hemangioom, een gedeeltelijk getromboseerde AVM of een bloedende metastase (Vattipally and Bronen, 2006).
Verworven letsels
Epilepsie kan ook een gevolg zijn van verworven letsels, waarbij men corticale beschadiging ziet als gevolg van een trauma, een infectie of een infarct. In deze groep vinden we de wereldwijd meest frequent voorkomende oorzaken van refractaire focale epilepsie, namelijk neurocysticercosis en tuberculomen (Salmenpera and Duncan, 2005). Als gevolg van beschadiging van het centraal zenuwstelsel ontstaat gliose, een afwijking die hypo-intense signalen geeft op T1-gewogen beelden en hyperintens afgebeeld wordt op T2-gewogen beelden. Mogelijke geassocieerde letsels zijn atrofie, encefalomalacie, bredere sulci en grotere ventrikels (Vattipally and Bronen, 2006). Bij een foetus, jonger dan zes maand, leidt een hersentrauma tot vorming van porencefalische holtes die voornamelijk in de perisylvische gebieden liggen. De holtes zijn gevuld met CSF en kunnen in verbinding staan met de ventrikels en/of de subarachnoïdale ruimte. Bij porencefalie ziet men meer HS. Wanneer de beschadiging zich later voordoet, in de peri- of postnatale periode, vindt men vooral encefalomalacie of ulegyrie. Encefalomalacie of hersenverweking geeft aanleiding tot meerdere onregelmatige cysten, omgeven door een opvallende astrocytaire proliferatie. Kenmerkend voor ulegyrie is de destructie van de grijze stof die in de diepte van de sulci ligt, terwijl de cortex aan het oppervlak gespaard blijft. Deze gyrale misvormingen worden meestal pariëto-occipitaal teruggevonden (Vattipally and Bronen, 2006). Posttraumatische epilepsie is eigenlijk een speciale vorm van epilepsie als gevolg van postnatale hersenbeschadiging. Risicofactoren voor het ontwikkelen van deze vorm van epilepsie zijn vroegtijdige posttraumatische aanvallen, ernstige initiële hersenbeschadiging, een complexe depressiefractuur van de schedel, een subduraal of intracerebraal hematoom, een penetrerend hoofdtrauma, hersencontusie en een leeftijd ouder dan 65 jaar (Vattipally and Bronen, 2006). Gezien hersentraumata vaak geassocieerd zijn met bloedingen, die bij afbraak van rode bloedcellen aanleiding geven tot depositie van hemosiderine, kunnen gradiënt-echo
T2-gewogen
sequenties
aangewezen
zijn
in
de
uitwerking
van
posttraumatische epilepsie (Deblaere and Achten, 2008). Andere kenmerken op MRI zijn diffuse axonale schade, intracerebrale en/of subdurale hematomen, hersencontusie en gliose (Vattipally and Bronen, 2006). 20
Zoals eerder vermeld kunnen ook infecties aan de basis liggen van aanvallen. In de acute fase worden deze aanvallen meestal veroorzaakt door de inflammatoire gastheerrespons, terwijl ze in de chronische fase doorgaans te wijten zijn aan gliose. Neurocysticercosis wordt veroorzaakt door Taenia solium, een parasiet die bij afsterven en degeneratie aanleiding geeft tot een inflammatoire reactie met aanvallen. MR beelden verschillen naargelang het om de actieve of de niet-actieve vorm van deze aandoening gaat. Beelden van de actieve ziekte tonen cystische dunwandige letsels die op alle sequenties iso-intens zijn aan CSF en niet aankleuren met contrast. Bij de niet-actieve vorm verdikt de wand van de cysten, die nu wel contrast opneemt, en wordt het omgevende hersenparenchym oedemateus. Het vocht in de lesies neemt op T1-gewogen beelden toe in signaalintensiteit. Later vormen de letsels zich om tot granulomen die zichtbaar zijn als contrastcapterende nodules. Tenslotte ziet men signaalleegtes op gradiënt-echo sequenties die overeenkomen met artefacten van dense calcificaties, ontstaan als gevolg van het afsterven van de larven (Vattipally and Bronen, 2006). Tuberculose van het centraal zenuwstelsel is een granulomateuze aandoening veroorzaakt door Mycobacterium die zowel het hersenparenchym als de meningen kan aantasten. De granulomen vertonen typisch centrale verkazende necrose, bevatten meerkernige reuscellen en geven eerder aspecifieke letsels op MRI. Een niet-verkazend tuberculoom wordt omgeven door oedeem, kleurt homogeen aan met contrast en is iso- tot hypo-intens op T1-gewogen beelden; op T2-gewogen beelden wisselt de signaalintensiteit. Het verkazend tuberculoom verschilt hiervan door de hypo-intensiteit op T2-gewogen beelden en ringvormige contrastcaptatie (Vattipally and Bronen, 2006). Een derde belangrijke infectie verantwoordelijk voor aanvallen is de Rasmussen encefalitis, een chronische ziekte gekenmerkt door partiële motorische aanvallen en progressieve neurologische en cognitieve achteruitgang. Deze vorm van encefalitis komt meest frequent voor bij kinderen en beperkt zich meestal tot één hemisfeer. Klassiek ziet men drie ziektestadia: het prodromale stadium met enkele partiële motorische aanvallen, het acute stadium waarin de aanvallen frequenter worden en het reststadium met blijvende neurologische letsels. In de acute fase tonen MR beelden T2 prolongatie ter hoogte van de cortex en de subcorticale witte stof, doorgaans uitbreidend vanuit de fronto-insulaire regio. De grootte en lokalisatie van de letsels veranderen typisch in de tijd. Later ziet men atrofie van de nucleus caudatus en de cortex, met vergroting van de ventrikels, gevolgd door atrofie van de volledige hemisfeer en de ipsilaterale hersenstam (Vattipally and Bronen, 2006).
21
3. Rol van structurele MR beeldvorming bij de verschillende vormen van epilepsie
Gegeneraliseerde epilepsie
De richtlijnen van de ILAE stellen dat structurele MR beeldvorming niet noodzakelijk is bij idiopathische gegeneraliseerde epilepsie, omdat men bij deze vorm van epilepsie geen neuroradiologische afwijkingen verwacht (Barkovich et al., 1997). Kenmerken van IGEs zijn primair gegeneraliseerde aanvallen met op EEG bilaterale, synchrone en symmetrische ontladingen.
Op
een
interictaal
EEG-onderzoek
ziet
men
enerzijds
normale
achtergrondactiviteit en anderzijds veralgemeende ontladingen, zoals (poly)pieken en (poly)piekgolven (Proposal for Revised Classification of Epilepsies and Epileptic Syndromes. Commission on Classification and Terminology of the International League Against Epilepsy, 1989). De kliniek van IGEs bevat typische absences en tonisch-clonische en myoclonische aanvallen (Betting et al., 2006a; Woermann et al., 1998). Een jaar na het verschijnen van de ILAE-richtlijnen sloegen (Woermann et al., 1998) erin om bij IGE subtiele wijdverspreide structurele afwijkingen aan te tonen met behulp van semi-geautomatiseerde volumetrie. De onderzoekers beschreven een toename van de verhouding tussen de volumes van grijze en subcorticale stof. Gelijkaardige kwantitatieve MR afwijkingen werden gevonden bij partiële aanvallen en MCDs, maar of het in deze groepen gaat om dezelfde histopathologische afwijkingen moet nog bevestigd worden. Een autopsie bij enkele patiënten met IGE vond dystope neuronen en andere afwijkingen zoals microdysgenesie, maar door het kleine aantal hersenen dat onderzocht werd en het ontbreken van volumetrische gegevens is de vergelijking met de studieresultaten van Woermann et al. (1998) moeilijk. De kans is groot dat de structurele letsels een weerspiegeling zijn van functionele abnormaliteiten in de thalamocorticale netwerken. Deze functionele afwijkingen worden beschouwd als het pathofysiologisch mechanisme verantwoordelijk voor IGE en werden eerder weergegeven met functionele beeldvorming (Woermann et al., 1998). Een onderzoek van Betting et al. (2006b) kon MR afwijkingen aantonen bij 24% van de patiënten met IGE, maar slechts bij vier van de 134 proefpersonen waren de letsels potentieel epileptogeen. Alle andere afwijkingen waren toevallige vondsten, waarbij wel bleek dat ze meer frequent en duidelijker aanwezig waren bij IGE in vergelijking met gezonde personen. Mogelijke abnormaliteiten die men ook terugvindt bij gezonde, meestal oudere, individuen zijn diffuse corticale atrofie, symmetrisch grotere ventrikels en witte stof letsels met een toegenomen T2 signaal. In tegenstelling tot eerdere onderzoeken vonden de auteurs een afname van het hippocampaal volume bij 7% van de patiënten. Dit is mogelijks het gevolg van het gelijktijdig voorkomen van partiële en gegeneraliseerde 22
vormen van epilepsie, een zeldzame situatie, maar meer frequent voorkomend bij kandidaten voor chirurgie. De lokalisatie van de abnormaliteiten die op MR gevonden werden kwam meestal overeen met de bevindingen op interictale EEG. Meer nog: het vinden van een MR letsel gaf een hogere kans op een EEG met focale afwijkingen, wat het vermoeden versterkt dat de subtiele afwijkingen op MR beeldvorming een rol spelen in het klinisch en EEG fenotype van IGE. De patiënten in deze studie waren met de lopende therapie gemiddeld drie jaar aanvalsvrij, waardoor het vinden van letsels op MRI geen impact had op het beleid. De auteurs besluiten dat MRI niet routinegewijs uitgevoerd moet worden bij patiënten met typische IGE, omdat voornamelijk de klinische en EEG kenmerken bijdragen tot de diagnose. Anderzijds kunnen MR abnormaliteiten mogelijks de klinische kenmerken van de aanvallen verklaren bij een geselecteerde patiëntengroep. Aanvullend onderzoek is noodzakelijk om de invloed van de afwijkingen op het beleid vast te leggen (Betting et al., 2006b). Betting et al. (2006a; 2006b) en Kim et al. (2007) bestudeerden de rol van voxelgebaseerde
morfometrie
(voxel-based
morphometry;
VBM)
bij
idiopathische
gegeneraliseerde epilepsie. VBM is een geautomatiseerde kwantitatieve techniek geschikt voor de analyse van MR beelden. Voordelen zijn dat de beeldanalyse onafhankelijk is van de vaardigheden van de onderzoeker en niet beperkt blijft tot één bepaalde hersenregio. Vooraleer men kan starten met de voxel-gewijze statistische analyse moet elk beeld van de hersenen ruimtelijk getransformeerd worden. Deze transformatie kent drie stappen, namelijk ruimtelijke normalisatie, weefsel segmentatie en ruimtelijke smoothing en wordt gevolgd door een voxel-per-voxel vergelijking van de bewerkte beelden met die van een gezonde controlepopulatie (Keller and Roberts, 2008). De voxel-gebaseerde analyse van MR beelden bij juveniele myoclonische epilepsie (juvenile myoclonic epilepsy; JME) vond een toegenomen volume van grijze stof (gray matter volume; GMV) in de frontobasale (Betting et al., 2006a) en de bovenste mesiofrontale regio (Kim et al., 2007). Ook bij absence epilepsie (AE) was het GMV gestegen, maar nu enkel in de bovenste mesiofrontale streek (Betting et al., 2006a). Hoewel Woermann et al. (1998) reeds een verhoogde GMV vonden bij gegeneraliseerde tonisch-clonische aanvallen (generalized tonic-clonic seizures; GTCS) met behulp van semi-geautomatiseerde volumetrie, toch slaagden Betting et al. (2006a) er niet in dit resultaat te bevestigen met VBM, waarschijnlijk als gevolg van het geringe aantal patiënten met GTCS. De verschillende lokalisaties van deze bevindingen kunnen wijzen op andere mechanismen die aan de basis liggen van de IGE subsyndromen. De microscopische en elektrofysiologische kenmerken van de gebieden met een verhoogd volume van grijze stof zijn ongekend, al wijzen de volumetoenames wel op de aanwezigheid van subtiele structurele afwijkingen die mogelijks verantwoordelijk zijn voor de focale klinische en EEG bevindingen (Betting et 23
al., 2006a). Kim et al. (2007) vonden, met behulp van VBM, een daling van het GMV in de bilaterale ventrolaterale thalami bij juveniele myoclonische epilepsie. Een volumetrisch onderzoek van Betting et al. (2006c) gaf tegenstrijdige resultaten; zij beschreven immers toegenomen anterieure thalamische volumes bij patiënten met absence aanvallen, een type aanval dat ook voorkomt bij JME. Het is onduidelijk wat leidt tot dit essentieel verschil, al draagt het gebruik van verschillende kwantitatieve technieken, de ongelijkheden in de studiepopulaties en de klinische verschillen tussen de subsyndromen hier waarschijnlijk toe bij (Betting et al., 2006c).
Door Kim et al. (2007) werd naast een thalamische
volumeafname ook een omgekeerd verband beschreven tussen het GMV van de structuur en de duur van de epilepsie. Dit verband, dat ook functioneel werd aangetoond op MR spectroscopie, zou kunnen wijzen op een progressieve thalamische atrofie, ook al heeft men de aanvallen goed onder controle (Kim et al., 2007).
Partiële epilepsie
De richtlijnen van de ILAE omtrent structurele MR beeldvorming bij epilepsie veranderen wanneer het gaat om focale aanvallen, omdat de kans op het vinden van een afwijking die aan de basis ligt van de aanvallen reëel is (Barkovich et al., 1997).
Temporaalkwab epilepsie
De meest voorkomende vorm van partiële epilepsie bij volwassenen is de temporaalkwab epilepsie (Labate et al., 2008). Bij een patiënt met TLE vindt men vaak koortsstuipen in de voorgeschiedenis en soms een positieve familiale anamnese. TLE begint meestal op kinderof jongvolwassen leeftijd. Mogelijke types van aanvallen zijn de eenvoudige en complexe partiële aanvallen en de secundair gegeneraliseerde aanvallen. Kenmerkend voor de eenvoudige partiële aanvallen zijn de autonome en/of psychische symptomen en de sensorische fenomenen, zoals auditieve en olfactorische hallucinaties. Complexe partiële aanvallen zullen vaak, maar niet altijd, beginnen met een motor arrest gevolgd door een oro-alimentair automatisme. De aanvallen duren doorgaans langer dan één minuut en geven dikwijls postictale verwardheid en amnesie (Proposal for Revised Classification of Epilepsies and Epileptic Syndromes. Commission on Classification and Terminology of the International League Against Epilepsy, 1989). De onderliggende oorzaak van TLE die meest frequent voorkomt is hippocampale sclerose21 (Deblaere and Achten, 2008; Labate et al., 2008). De typische MR afwijkingen bij HS zijn vooral beschreven bij refractaire TLE, maar ook bij patiënten met een milde 21
Zie ook Structurele MR beeldvorming van epileptogene afwijkingen.
24
vorm van TLE die goed reageert op AEDs komt HS voor. Hierdoor weet men niet of de MR kenmerken van HS een gevolg zijn van hippocampale afwijkingen die vanaf het begin van de ziekte aanwezig zijn of bepaald worden door het therapieresistente karakter van de refractaire TLE. Briellmann et al. (2007) vergeleken het MR patroon bij zowel milde als refractaire TLE en vonden geen verschillen in het hippocampaal volume en in de toegenomen T2 relaxatietijd tussen beide patiëntengroepen. Men trof dus dezelfde graad van HS aan in de twee groepen, waaruit men kan besluiten dat de mate van structurele hippocampale beschadiging geen merker is voor de ernst van de epilepsie (Briellmann et al., 2007). Labate et al. (2008) vonden bij patiënten met therapieresponsieve milde TLE afwijkingen in de grijze stof met behulp van voxel-gebaseerde morfometrie. Deze abnormaliteiten waren gelokaliseerd in de hippocampus en de thalami en bestonden uit een afname van het volume van de grijze stof. Op basis van de bevindingen van dit onderzoek bevestigden de auteurs eerdere vermoedens over de betrokkenheid van deze structuren in het begin en de voortgeleiding van de aanvallen. Andere studies konden bij refractaire mTLE reeds grijze stof afwijkingen aantonen in de thalami. Mede dankzij dit onderzoek kan men besluiten dat deze thalamische aantasting geen gevolg is van het herhaald voorkomen van de aanvallen, maar erop wijst dat de thalamus deel uitmaakt van het epileptogene netwerk bij zowel de milde als de refractaire vorm van TLE. De afwijkingen in de grijze stof werden ook beschreven bij patiënten met milde TLE zonder MR afwijkingen, zoals HS, waaruit blijkt dat HS niet de enige afwijking is die aan de basis ligt van aanvallen uitgaande van de temporaalkwab. Een vreemde vondst in deze studie was de afwezigheid van een significante volumedaling van de cortex in de rechter hippocampus bij patiënten met rechter HS. Een mogelijke verklaring hiervoor is de aanwezigheid van asymmetrische hippocampale beschadiging bij patiënten met mTLE en HS, waarbij voornamelijk de linker zijde aangetast is. Anderzijds zou het kunnen dat VBM minder gevoelig is voor subtiele veranderingen in kleine structuren met een grote structurele variabiliteit, zoals de hippocampus (Labate et al., 2008). Een onderzoek van Mueller et al. (2006) kon ook een significante afname in het extrahippocampale volume van de grijze stof aantonen bij TLE met HS met behulp van VBM. Deze volumeafname was het duidelijkst in ipsilaterale limbische, neocorticale, subcorticale en cerebellaire hersenregio’s, hoewel men ook neocorticale, subcorticale en cerebellaire structuren aan contralaterale zijde aangetast waren. In overeenkomst met vorige studies, vonden de auteurs ook een daling van het witte stof volume in het ipsilateraal limbisch systeem, de temporale, frontale en pariëtale kwab en het splenium van het corpus callosum. Er werden echter ook witte stof reducties gevonden in ipsi- en contralateraal cerebellum, hersenstam en capsula interna. Het mechanisme dat aan de basis 25
ligt van het volumeverlies in extrahippocampale structuren is ongekend. Een eerste mogelijke verklaring is dat het verlies van efferente neuronen in de hippocampus verantwoordelijk zou kunnen zijn voor deafferentiatie en dus volumeverlies in de verbonden extrahippocampale regio’s. Dit kan echter niet alleen verantwoordelijk zijn voor de volumeafname en is dus mogelijks geassocieerd met lokale excitotoxische effecten van de zich verspreidende epileptogene activiteit. Tenslotte kan men ook de aanwezigheid van subtiele congenitale ontwikkelingsstoornissen niet uitsluiten. Waarschijnlijk ligt een combinatie van deze verklaringen aan de basis van de extrahippocampale volumeafname (Mueller et al., 2006). Een ander belangrijk resultaat van het onderzoek van Mueller et al. (2006) was de afwezigheid van volumevermindering van witte en grijze stof in TLE zonder HS. Een denkbare verklaring voor deze bevinding is dat er wel subtiele abnormaliteiten aanwezig zijn bij TLE zonder HS, maar dat VBM er niet in geslaagd is deze afwijkingen op te sporen. De basis van deze techniek is namelijk de vergelijking van groepen, waardoor enkel homogene atrofie binnen de groep zal leiden tot detectie van de abnormaliteiten. Deze uitleg wordt ondersteund door volumes of interest analyses die wel structurele onregelmatigheden vonden in de ipsilaterale amygdala en entorhinale cortex en ook PET en MRS beschrijven extrahippocampale afwijkingen. De afwezigheid van volumeverlies is onwaarschijnlijk, aangezien men een verschillend atrofisch patroon zag in de vergelijking van zowel normale individuen als TLE zonder HS met TLE geassocieerd met HS (Mueller et al., 2006). Aangezien de interpretatie van MR beelden voor HS voornamelijk gebeurt door de vergelijking van de signaalintensiteit en het volume van beide hippocampi in hetzelfde individu, is het niet gemakkelijk om bilaterale HS op te sporen. Hanamiya et al. (2009) vroegen zich in hun onderzoek af of het partieel verlies van hippocampale gelaagdheid (partial loss of hippocampal striation; PLHS) een meer nauwkeurige methode zou zijn voor detectie van HS. De criteria voor PLHS waren slecht begrensde hippocampale gelaagdheid in minstens twee doorsneden doorheen de hippocampus. Voor de visuele detectie van unilaterale hippocampale atrofie en abnormale signaalintensiteit op T2gewogen of FLAIR beelden vond men een sensitiviteit tussen de 36% en 48% en een specificiteit van 88% à 100%. Deze percentages liggen lager dan in vorige studies, waarschijnlijk te wijten aan verschillen in studiepopulatie en het feit dat onderzoekers beide hippocampi niet met elkaar konden vergelijken. De sensitiviteit voor PLHS was 76% en dus veel hoger dan die voor de kenmerken van HS. Ook de overeenkomsten tussen de bevindingen van de onderzoekers lagen hoger, waaruit men besluit dat PLHS een belangrijke parameter is die zeker van pas kan komen in de diagnose van bilaterale mTLE (Hanamiya et al., 2009).
26
Frontaalkwab epilepsie
Aanvallen uitgaande van de frontaalkwab zijn typisch kortdurend en frequent, en komen meestal voor in clusters. Patiënten met frontaalkwab epilepsie (frontal lobe epilepsy; FLE) vermelden dat de aanvallen vaak, maar niet altijd, ’s nachts optreden en dus geassocieerd zijn met slaap. De symptomen van FLE zijn divers, al blijft het bewustzijn doorgaans intact en ziet men over het algemeen geen postictale verwardheid. Soms zijn patiënten niet meer in staat om te praten; in andere gevallen staat spreken net op de voorgrond. Bij de meerderheid van de patiënten komt een aura voor, al is dit meestal aspecifiek. Zo werden onder andere een raar gevoel in het hoofd, angst, autonome en somatosensorische symptomen,
duizeligheid,
visuele
hallucinaties
en
epigastrische
en
thoracale
gewaarwordingen beschreven. De enige bewezen risicofactor is een positieve familiale anamnese van autosomaal dominante nachtelijke FLE. Afgezien van het feit dat de diagnose meestal gesteld kan worden aan de hand van de typische klinische kenmerken in de anamnese, toch is hoge resolutie MRI onmisbaar in de uitwerking van FLE. Deze techniek is immers verantwoordelijk voor de identificatie van afwijkingen in de frontale kwabben, zoals tumoren, vasculaire malformaties, MCDs en andere. Meer dan bij TLE toont MR beeldvorming geen abnormaliteiten; in dit geval spreekt men van cryptogene FLE. Deze vorm van FLE wordt waarschijnlijk veroorzaakt door subtiele anomalieën die (nog) niet gevisualiseerd kunnen worden met behulp van conventionele MRI. Teneinde MCDs, vasculaire malformaties en bloedproducten beter te kunnen opsporen, is het ook belangrijk om beroep te doen op specifieke sequenties, zoals FLAIR en protondensiteit, en nieuwere technieken, zoals DTI (Jobst and Williamson, 2005).
Pariëtaalkwab epilepsie
Slechts een klein percentage van de extratemporale focale epilepsieën wordt vertegenwoordigd door pariëtaalkwab epilepsie (parietal lobe epilepsy; PLE). De diagnose van deze vorm van epilepsie verloopt meestal minder vlot, omdat de aanvallen aspecifieke klinische kenmerken hebben en zich snel uitbreiden naar andere hersengebieden. De gelijkenissen met aanvallen afkomstig uit de temporale of de frontale kwab kunnen de onderzoeker soms op een dwaalspoor zetten. Ook in deze groep van focale epilepsie kan het aura verschillende gedaanten aannemen; in de meerderheid van de gevallen gaat het om een aura van somatosensorische aard, maar ook affectieve, visuele, vertigineuze, … aura’s werden beschreven. Gezien de oppervlakte EEG-opnamen vaak misleidend zijn, dient men voor het stellen van de zekerheidsdiagnose beroep te doen op invasieve video-EEG
27
registraties, idealiter aangevuld met MRI waarop een duidelijke pariëtale lesie te zien valt (Binder et al., 2009).
Occipitaalkwab epilepsie
Ook occipitaalkwab epilepsie (occipital lobe epilepsy; OLE) is een minder frequent voorkomende vorm van partiële epilepsie. De snelle uitbreiding van de aanvallen maakt het opnieuw moeilijk om de oorsprong van de aanvallen nauwkeurig te lokaliseren, tenzij een typisch aura, zoals een gezichtsvelddefect, de aanval voorafgaat (Tandon et al., 2009). Andere mogelijk aura’s zijn visuele hallucinaties, ictale blindheid, afwending van ogen en hoofd naar de contralaterale kant, gewaarwordingen met betrekking tot de oogbewegingen, knipperen en flutter van het ooglid. In de uitwerking van patiënten waarbij men OLE vermoedt, speelt hoge resolutie MR beeldvorming opnieuw een centrale rol. De informatie verkregen met deze techniek kan soms aangevuld worden met de bevindingen van andere beeldvormingstechnieken zoals FDG-PET en SPECT. Registraties met oppervlakte EEG brengen meestal weinig en soms zelfs misleidende informatie aan. Om deze vorm van epilepsie definitief te differentiëren van TLE kan het noodzakelijk zijn om extra gegevens te verzamelen met behulp van invasieve video-EEG opnamen (Binder et al., 2008).
Refractaire focale epilepsie
Voornamelijk in de uitwerking van refractaire focale epilepsie speelt MRI een belangrijke rol. Eén van de laatste mogelijkheden in de behandeling van deze groep van epilepsiepatiënten is epilepsiechirurgie, die in meer dan de helft van de gevallen leidt tot het verdwijnen van de aanvallen. Het is aangetoond dat, wanneer men op routine MR beeldvorming geen afwijkingen vindt, het veel moeilijker is om een mogelijke epileptogene focus aan te wijzen en dat, wanneer men toch opereert, de resultaten van de behandeling minder belovend is. Door de vooruitgang van MR technieken en de introductie van gecomputeriseerde post-processing methodes worden nu ook lesies ontdekt bij patiënten met een voorheen normale MRI (Focke et al., 2009). Een eerste techniek die nieuwe lesies kan opsporen bij MRI-negatieve refractaire focale epilepsie is diffusie tensor beeldvorming, een methode waarbij men driedimensionale informatie verkrijgt over de diffusie van watermoleculen in weefsels. Hierdoor krijgt men niet alleen een beeld van de grootte van de gemiddelde water diffusiviteit (mean diffusivity; MD), maar ook van de mate waarin de diffusie een bepaalde richting aanneemt (fractional anisotropy; FA). Onderzoek wees uit dat men bij de meerderheid van de patiënten met negatieve MR beeldvorming (13/15) afwijkingen in de diffusie kon aantonen, meerbepaald 28
een toegenomen MD en zowel een gestegen als een gedaalde FA. Analyse van de resultaten toonde voor de MD een hogere sensitiviteit in vergelijking met de FA, waardoor deze parameter als een gevoeligere merker in deze groep van patiënten beschouwd kan worden. Een tweede bevinding, die ook in andere studies gevonden werd, was dat de diffusiestoornissen zich niet beperkten tot gebieden gedefinieerd met behulp van elektroklinische informatie maar ook voorkwamen in de contralaterale hemisfeer. Dit kan te wijten zijn aan het verschil in beeldresolutie tussen EEG en DTI en zou kunnen wijzen op de aanwezigheid van structurele veranderingen. De onderzoekers menen dat de bijkomende abnormale diffusie een weergave is van meer afgelegen delen van een diffuus epileptogeen netwerk, dat zowel een oorzaak als een gevolg kan zijn van herhaalde epileptische ontladingen. Vergeleken met andere onderzoeken bij MRI-negatieve patiënten lag de sensitiviteit van diffusieafwijkingen hoger in deze studie. Mogelijke verklaringen hiervoor zijn het gebruik van MR scanners met een hogere veldsterkte en andere inclusiecriteria, namelijk patiënten met refractaire partiële epilepsie. In deze groep kan zowel de duur van de aandoening als het frequent voorkomen van aanvallen bijdragen tot een verhoogde kans op veranderingen in het hersenweefsel (Chen et al., 2008). Een veelbelovende post-processing techniek is de geautomatiseerde genormaliseerde FLAIR beeldvorming (normalized FLAIR signal intensity; nFSI). Bij deze techniek worden standaard FLAIR beelden op een voxel-gebaseerde manier benaderd. Focke et al. (2009) onderzochten het nut van nFSI bij patiënten met refractaire partiële epilepsie en negatieve MRI. Bij 14,3% van de patiënten werden nFSI abnormaliteiten gevonden; in 80% van deze gevallen kon de informatie gedeeltelijk of volledig gelinkt worden aan de elektroklinische informatie omtrent de lateralisatie en lokalisatie van de kwab waarin de aanval begint. De globale detectie bij nFSI was beter dan bij magnetisatie transfer ratio (MTR) en klassieke voxel-gebaseerde morfometrie (VBM) van T1-gewogen beelden, maar kon niet tippen aan die van fast FLAIR T2 mapping en double inversion recovery. Gezien nFSI gebaseerd is op T2-FLAIR beelden, zou de sensitiviteit van de techniek het hoogst zijn in de detectie van letsels met een verlengde T2 tijd, wat overeenkomt met een hoog signaal op T2-gewogen beelden. Dit hoog signaal vindt men vaak terug bij Taylor-type FCD. Deze vermoedens werden echter niet bevestigd door dit onderzoek en zullen in de toekomst dus verder geëxploreerd moeten worden (Focke et al., 2009).
Zoals eerder vermeld vindt men zowel bij milde als bij refractaire temporaalkwab epilepsie vaak hippocampale sclerose terug, waaruit Briellmann et al. (2007) besloten dat de graad van beschadiging van de hippocampus niet bepalend is voor de ernst van de TLE. De auteurs konden echter wel een associatie vaststellen tussen een toegenomen signaal van de witte stof in de voorste temporale kwab en de refractaire aard van de epilepsie, aangezien 29
deze afwijking veel minder frequent aangetroffen werd bij de milde vorm van TLE. De frequentie van de aanvallen zou verantwoordelijk kunnen zijn voor de progressieve signaalveranderingen in de anterieure temporaalkwab. Deze hypothese wordt echter tegengesproken door het bewijs dat de afwijkingen in dezelfde mate voorkomen bij kinderen met HS in vergelijking met volwassen patiënten. Men zou het toegenomen witte stof signaal dus eerder kunnen beschouwen als een prognostische factor die de kans op refractaire TLE voorspelt (Briellmann et al., 2007). Een onderzoek naar de rol van voxel-gebaseerde diffusie tensor beeldvorming bij patiënten met refractaire mTLE en HS wees op de aanwezigheid van uitgebreide DTI veranderingen, niet beperkt tot de hippocampus, in deze groep. Focke et al. (2008) beschreven een toegenomen water diffusiviteit (MD) en een afgenomen fractionele anisotropie (FA) in de ipsilaterale temporaalkwab, het limbisch systeem en de gyrus frontalis inferior. Ook in de contralaterale temporaalkwab werden veranderingen vastgesteld, al waren deze afwijkingen diffuus en minder significant. Zoals beschreven in eerdere studies blijkt ook hier de MD sensitiever dan de FA voor de lateralisatie van TLE. De afwijkingen in de ipsilaterale temporaalkwab waren niet beperkt tot de hippocampus, maar strekten zich ook uit in de parahippocampale gyrus. De auteurs bekrachtigden deze bevindingen met resultaten van eerdere volumetrische studies die aantoonden dat veranderingen in deze gyrus verband houden met de graad van HS. Analyse van de resultaten toonde een meer uitgebreide aantasting van het limbisch systeem bij sclerose van de linker hippocampus in vergelijking met rechter HS. Men dient hierbij wel te vermelden dat de laatstgenoemde groep kleiner was, waardoor de statistische waarde van de metingen minder betrouwbaar zou kunnen zijn. Anderzijds is het mogelijk dat voortgeleiding van de aanvallen meer verspreid is in de dominante hemisfeer als gevolg van de betere connectiviteit in deze hersenhelft, een hypothese die de auteurs baseren op een eerder geleverd bewijs dat de reorganisatie van de witte stof verbindingen uitgebreider is in de taaldominante hemisfeer. De diffusieafwijkingen in de contralaterale temporaalkwab waren meer uitgesproken in de groep met rechter HS, waar de auteurs niet direct een verklaring voor konden geven. Ook in de gyrus frontalis inferior, waarin men het spraakcentrum van Broca terugvindt, werden afwijkingen beschreven. De area van Broca is via de fasciculus arcuatus verbonden met het spraakcentrum van Wernicke, gelegen in de gyrus frontalis superior. Het vermoeden dat de gedaalde FA in dit gebied te wijten was aan veranderingen in de verbinding tussen beide spraakcentra werd bevestigd door fiber tracking van de gebieden met gedaald FA, waarbij men kon bewijzen dat de fasciculus arcuatus doorheen deze regio liep (Focke et al., 2008). Bij vergelijking van de waarde van 1,5T en 3T MRI in de volumemeting van de hippocampus en de amygdala bij patiënten met refractaire TLE, vonden Scorzin et al. 30
(2008) een aanvaardbare overeenkomst tussen de resultaten. De gelijkenissen tussen de volumetrie van de amygdala bij 1,5T en 3T waren echter minder overtuigend in vergelijking met die bij hippocampale volumetrie, wat mogelijks een gevolg is van de geringe afmetingen van deze structuur. De kleine amygdala is namelijk niet gemakkelijk te detecteren op MR beeldvorming, waardoor kleine veranderingen in de kwaliteit en het contrast van het beeld een invloed kunnen hebben op de visualisatie en de begrenzing van de structuur. Naast volumetrie werd er ook beroep gedaan op een voxel-gebaseerde benadering, waarbij opnieuw aannemelijke gelijkenissen gevonden werden. De auteurs vermeldden dat andere studies er wel in geslaagd zijn om een verband aan te tonen tussen een scherpere begrenzing van structuren en een hogere magneetveldsterkte en verbetering van de metingen. Met behulp van 4T MRI zou men ook meer structurele informatie kunnen bekomen. Bij dit onderzoek lukte het echter niet om systematische verschillen vast te stellen tussen 1,5T en 3T MR beeldvorming (Scorzin et al., 2008).
Bij ongeveer één op vijf patiënten met refractaire focale epilepsie zijn de aanvallen afkomstig uit de frontaalkwab. Deze patiënten kunnen ook in aanmerking komen voor epilepsiechirurgie, maar spijtig genoeg is de uitkomst hier van vaak minder succesvol dan bij TLE. Lee et al. (2008) onderzochten de waarde van de kliniek en de verschillende diagnostische methoden in de voorspelling van de resultaten van epilepsiechirurgie bij frontaalkwab epilepsie. Ook de uniformiteit tussen de bevindingen van de verschillende technieken gebruikt in de prechirurgische uitwerking, en het effect hiervan op de chirurgische uitkomst, werden onder de loep genomen. Uit het onderzoek bleek dat enkel een lage aanvalsfrequentie en de aanwezigheid van een letsel op MRI een gunstige invloed hadden op werkzaamheid van chirurgie bij deze vorm van epilepsie. De klinische tekenen tijdens een aanval en de resultaten van EEG, FDG-PET en SPECT bleken geen significante rol te spelen in de voorspelling van de effecten van chirurgie. In de groep die na de heelkunde vrij was van aanvallen kwam een overeenkomst tussen de bevindingen van minstens twee prechirurgische technieken vaker voor (Lee et al., 2008).
Gezien pariëtaalkwab epilepsie minder frequent voorkomt en de nauwkeurige lokalisatie van de verantwoordelijke letsels vaak moeizaam verloopt, is het vinden van onderzoeken over de prechirurgische uitwerking van deze vorm van epilepsie moeilijk. Daarnaast treft men in de pariëtale kwab veel belangrijke gebieden aan, waardoor resectie aanleiding kan geven tot zowel aantasting van de hogere corticale functies als visus- en praxiestoornissen22 (Kim et al., 2004).
22
Stoornissen in het uitvoeren van gerichte handelingen.
31
Sinds enkele jaren komen echter meer patiënten in aanmerking voor chirurgie, mede dankzij de komst van functionele beeldvormingstechnieken en het gebruik van hoge resolutie MRI (Kim et al., 2004). Zoals bij FLE zijn de resultaten van heelkunde bij PLE minder belovend dan bij TLE (Binder et al., 2009). In de prechirurgische uitwerking van patiënten met PLE vonden Binder et al. (2009) structurele MR afwijkingen bij 95%. Aan de hand van de postoperatieve histologische bevindingen bleek dat alle laaggradige astrocytomen, DNETs en vasculaire malformaties correct geïdentificeerd werden door MRI. Ook andere letsels zoals FCD, gangliogliomata, littekenweefsel en inflammatie werden gedetecteerd, zij het met een lagere specificiteit. Zoals eerder vermeld bij andere vormen van epilepsie leidt de aanwezigheid van een letsel op MR beeldvorming tot een betere prognose (Binder et al., 2009). Kim et al. (2004) vonden dat MRI in vergelijking met FDG-PET, SPECT en oppervlakte EEG een betere techniek was in de voorspelling van het uitblijven van de aanvallen na chirurgie bij PLE. De detectie van epileptogene lesies door MRI kan er voor zorgen dat patiënten met deze (en andere) vormen van epilepsie een chirurgische ingreep kunnen ondergaan, zonder vooraf invasief onderzocht te worden. Daarnaast kan de techniek helpen in de plaatsbepaling van intracraniële elektroden (Kim et al., 2004). Toch moet men zich er van bewust zijn dat men niet enkel op basis van een MRafwijking zal beslissen om over te gaan tot epilepsiechirurgie, maar dat ook de correlatie met de kliniek en de resultaten van andere lokaliserende technieken van belang is. Door het gecombineerd gebruik van MRI, video-EEG registraties en, indien nodig, invasieve elektrofysiologische technieken bij PLE is de kans dat een patiënt na heelkunde aanvalsvrij blijft toegenomen met 10% à 20% (Binder et al., 2009).
De vrees voor het ontstaan van visuele defecten als gevolg van de chirurgische behandeling van occipitaalkwab epilepsie heeft ervoor gezorgd dat het nut van deze behandelingsvorm en de rol van beeldvorming in de prechirurgische uitwerking van OLE relatief weinig onderzocht werd (Binder et al., 2008; Tandon et al., 2009). Studies van Tandon et al. (2009), Binder et al. (2008) en Lee et al. (2005) zijn het erover eens dat resultaten van de chirurgische behandeling van OLE enorm verbeterd zijn in vergelijking met vroeger en dat de bijdrage van hoge resolutie MR beeldvorming hierin niet te onderschatten is. De voornaamste onderliggende oorzaken van refractaire OLE die in de studie van Tandon et al. (2009) geïdentificeerd werden met MRI waren MCDs en laaggradige tumoren. Binder et al. (2008) bevestigden nog maar eens dat MR beeldvorming een zeer gevoelige techniek is. De specificiteit van de techniek is, in vergelijking met de sensitiviteit, redelijk laag en dit voornamelijk bij de detectie van MCDs. De auteurs zagen hierin echter geen problemen, omdat de histopathologische kenmerken van de MR letsels weinig of geen invloed hebben op de initiële behandeling (Binder et al., 2008). Zoals bij PLE wijzen Lee et al. (2005) erop 32
dat MRI de nood aan invasieve prechirurgische evaluaties sterk terugdringt en dat de techniek van pas kan komen bij de plaatsbepaling van intracraniële elektroden. De studie vond echter geen significant bewijs van de bijdrage van MR beeldvorming in de voorspelling van de chirurgische uitkomst, maar dit kan te wijten zijn aan het beperkt aantal patiënten (Lee et al., 2005).
Status epilepticus
Status epilepticus (SE) is eigenlijk geen echte vorm van epilepsie, maar een acute neurologische urgentie waarbij een aanval abnormaal lang duurt of de ene aanval overgaat in de andere zonder dat patiënten zich herstellen. Het uitstellen van een adequate behandeling kan verantwoordelijk zijn voor een belangrijke morbiditeit en mortaliteit. MR beeldvorming is een betrouwbare techniek voor het opsporen van een onderliggende oorzaak van SE. Toch is de rol van deze techniek in de evaluatie van patiënten met SE onduidelijk en weet men niet of het gebruik van MRI beter beperkt blijft tot een geselecteerde patiëntengroep of dat de techniek best uitgevoerd wordt bij alle patiënten (Goyal et al., 2008). Onderzoek van Goyal et al. (2008) vond signaalafwijkingen bij 70,6% van de patiënten, terwijl een exacte oorzaak slechts bij 32,4% geïdentificeerd werd. Abnormaliteiten in het MR signaal werden voornamelijk bij patiënten met een nietconvulsieve status epilepticus en aanvallen met een partieel begin aangetroffen. Bij 13/34 patiënten werd het behandelplan aangepast op basis van de MR bevindingen. Deze studie besluit voorzichtig dat het gebruik van MR beeldvorming in de acute setting bij SE nuttig kan zijn in zowel het stellen van de diagnose als het opstarten van een behandeling, maar wijst er tegelijk ook op dat meer onderzoek noodzakelijk is om het routinegebruik van MRI bij SE te rechtvaardigen (Goyal et al., 2008).
4. Kosteneffectiviteit van MR beeldvorming in de uitwerking van epilepsie
Het is zeer moeilijk om uitspraken te doen over de kosteneffectiviteit van MR beeldvorming, aangezien er over dit onderwerp weinig of geen informatie terug te vinden is in de literatuur. Uit een onderzoek van Rauch et al. (2008) bleek dat MR beeldvorming bij pediatrische patiënten, die opgenomen waren in het ziekenhuis voor recent opgekomen aanvallen, weinig of geen invloed had op het acuut beleid. Het uitvoeren van MRI bracht zelfs extra kosten met zich mee, omdat patiënten hierdoor meestal een dag langer gehospitaliseerd werden. De auteurs besloten dat men kosten kan besparen, zonder de kwaliteit van de zorg te schaden, door MR beeldvorming te plannen bij de poliklinische patiënt, zeker wanneer men in de
33
anamnese of bij klinisch onderzoek aanwijzingen vindt in de richting van symptomatische epilepsie (Rauch et al., 2008). Zoals eerder vermeld bij computertomografie ligt de kosteneffectiviteit van MRI in de uitwerking van patiënten met refractaire epilepsie hoger in vergelijking met die CT. Vervanging van CT door MRI in deze patiënten groep zal de kosten van de gezondheidszorg drukken (Bronen et al., 1997).
III. Functionele beeldvorming A. Functionele magnetische resonantie beeldvorming Functionele MR beeldvorming kan gebruik maken van twee contrast mechanismen: het blood oxygenation level-dependent (BOLD) contrast en het perfusie contrast verkregen met behulp van arterial spin labeling (ASL) technieken. Het BOLD signaal is een resultante van complexe interacties tussen veranderingen in doorbloeding, bloedvolume en zuurstofverbruik die optreden bij neuronale activiteit. Activatie van een bepaald hersengebied leidt tot een toegenomen doorbloeding, zodat meer zuurstof en energie de actieve regio kan bereiken. Een daling in het regionale deoxyhemoglobine zal een toegenomen T2*23 signaal geven. De ASL techniek maakt gebruik van magnetisch gelabeld water in arterieel bloed als een tracer voor de hersendoorbloeding. Het T1-tijdsverval van deze magnetische tracer is lang genoeg om perfusie van de microvasculatuur en weefsel toe te laten en kort genoeg voor de registratie van dynamische veranderingen. Circulerende gelabelde arteriële spins lokken lokale longitudinale signaalveranderingen uit die proportioneel zijn met de perfusie. Het ASL contrast is dus gebaseerd op veranderingen in T1, die een direct gevolg zijn van wijzigingen in de regionale doorbloeding (Detre and Wang, 2002). In 2000 verschenen de ILAE richtlijnen omtrent het gebruik van functionele beeldvorming bij epilepsie. Op dat moment stond het onderzoek naar de toepassingen van fMRI in de uitwerking van epilepsie nog in zijn kinderschoenen, waardoor men nog geen bewezen of algemeen aanvaardde klinische indicaties kon vastleggen. Toch wezen de eerste studieresultaten de goede richting uit: fMRI zou even nauwkeurig zijn als de Wada- test in de lateralisatie van taal en nuttige informatie bezorgen omtrent de lokalisatie van sensorische en motorische functies. Voordelen van deze functionele techniek zijn de afwezigheid van ioniserende straling en de gemakkelijke coregistratie met structurele MR beeldvorming, die men bij alle patiënten aanraadt. Een veldsterkte van minimum 1,5T wordt voorgeschreven, al zou 3T een betere signaal-
23
T2-gewogen beelden zonder refocusingpuls die gebruikt worden in de detectie van alles wat susceptibiliteit is (bijvoorbeeld deoxyhemoglobine en hemosiderine).
34
ruisverhouding24 geven. De vereiste medewerking van de patiënt en de mogelijke aanwezigheid van bewegings- en andere artefacten zijn nadelen van de techniek. Bij de interpretatie van de beelden is het belangrijk te beseffen dat activatie van een bepaald hersengebied niet noodzakelijk betekent dat dit gebied een cruciale rol speelt in het uitvoeren van een bepaalde taak. Omgekeerd mag men er niet zomaar van uitgaan dat een ogenschijnlijk inactief gebied niet betrokken is bij een zekere hersenfunctie (Duncan et al., 2000). Functionele MR beeldvorming wordt vandaag de dag in veel epilepsiecentra beschouwd als een essentieel onderdeel van de prechirurgische evaluatie van patiënten met refractaire epilepsie. Pluspunten van deze techniek zijn de combinatie van functionele en anatomische informatie, de gevoeligheid voor zowel oppervlakkige als dieper gelegen gebieden, het niet-invasieve karakter, de kosteneffectiviteit en het gebruiksgemak. Eerst en vooral kan men met behulp van fMRI de belangrijke corticale gebieden definiëren om zo de mogelijke cognitieve of sensorimotorische functionele defecten na heelkunde te voorspellen. Uit onderzoek blijkt dat fMRI betrouwbare resultaten geeft omtrent de taaldominante hemisfeer, waardoor deze techniek een waardevol alternatief is voor de invasieve Wada-test. De lokalisatie van essentiële taalgebieden is moeilijker en omdat de kans klein is dat men deze gebieden met één opdracht kan lokaliseren, laat men de patiënt best drie verschillende taken uitvoeren. De combinatie van woordvorming, het begrijpen van zinnen en het benoemen van figuren bleek een gevoelige test voor de identificatie van de cruciale regio’s voor taal. In vergelijking met de preoperatieve bepaling van het hippocampale volume en de functie van het verbaal geheugen, zou fMRI een belangrijker aandeel hebben in het voorspellen van de postoperatieve geheugenfunctie. Tenslotte vergemakkelijkt fMRI de lateralisatie en lokalisatie van de epileptogene focus (Krakow, 2008). Bij corticale ontwikkelingsstoornissen kon men met behulp van fMRI zowel een functionele reorganisatie van de dysplastische cortex als een co-activatie van de MCDs bij het uitvoeren van fysiologische taken aantonen. Deze bevindingen zijn een mogelijke verklaring voor de slechtere resultaten van epilepsiechirurgie bij deze patiëntengroep en zijn dus van klinisch belang in de prechirurgische evaluatie. Ook in deze groep kan fMRI ervoor zorgen dat de lokalisatie van de epileptogene focus in de dysplastische cortex vlotter verloopt (Krakow, 2008). Ictale functionele MR beeldvorming staat in voor de detectie van reversibele afwijkingen in de hersendoorbloeding of in het BOLD signaal die geassocieerd zijn met de epileptische aanvallen. Spijtig genoeg is het moeilijk om deze techniek in de praktijk toe te passen, aangezien epileptische aanvallen vaak gekenmerkt zijn door bewegingen en/of veranderingen in het bewustzijn. Daarnaast is het ook moeilijk om het moment dat een aanval zich zou kunnen voordoen te voorspellen. Deze beperkingen zorgen ervoor dat ictale fMRI slecht toegepast kan worden in bepaalde patiëntengroepen met frequente of voorspelbare aanvallen zonder grove hoofdbewegingen (Krakow, 2008). 24
Signal-to-noise ratio (SNR); de mate waarin een gewenst signaal vervormd wordt door een ruis.
35
Interictale epileptiforme ontladingen (interictal epileptiform discharges; IEDs) zijn geassocieerd met veranderingen in de hersendoorbloeding en de veneuze concentratie van deoxyhemoglobine, waardoor fMRI waarschijnlijk ook een rol speelt in de lokalisatie van deze IEDs. Het grotendeels subklinische karakter van IEDs vereist een simultane EEG registratie tijdens het scannen (Krakow, 2008). Deze combinatie van EEG en fMRI wordt verder in dit werk besproken.
B. Magnetische resonantie spectroscopie Samen met SPECT en PET behoort MR spectroscopie eigenlijk tot de moleculaire beeldvorming, een groep van technieken die, op basis van de anatomische lokalisatie van specifieke moleculen, biologische processen op cellulair en subcellulair niveau weergeven (Novelline, 2004). MR spectroscopie meet de hoeveelheid metabolieten aanwezig in de hersenen op een niet-invasieve manier. Bij deze methode doet men voornamelijk beroep op protonen (1H), omdat deze overvloedig aanwezig zijn in ons lichaam en een sterk MR signaal geven, maar ook omdat men hierbij gebruik kan maken van dezelfde spoelen en andere hardware gebruikt bij MRI. De resonantiefrequentie van protonen, die deel uitmaken van bepaalde moleculen, wijzigt licht naargelang de elektronen waardoor ze omgeven worden. De kleine veranderingen in deze frequenties worden uitgezet op een MR spectrum, waarop men de verschillende metabolieten met hun specifieke frequenties kan onderscheiden. Door analyse van het MR spectrum kan men bepalen welke metabolieten aanwezig zijn. De hersenmetabolieten waarin men voornamelijk geïnteresseerd is, zijn N-acetyl aspartaat (NAA), een merker voor de functie van en het aantal neuronen, choline (Cho), een metaboliet dat stijgt bij celproliferatie of –vernietiging, myo-inositol (mIns), aanwezig in gliacellen, en creatine+fosfocreatine (Cr/PCr), voornamelijk gebruikt in de vergelijking met andere metabolieten. Het kan zinvol zijn om de hoeveelheid glutamaat (Glu) en glutamine (Glx) te bepalen, aangezien een chronische lokale toename hiervan geassocieerd kan zijn met bepaalde epilepsiesyndromen. Tenslotte kunnen ook veranderingen in lactaat-, vet- en eiwitgehalte verband houden met bepaalde pathologieën (McLean and Cross, 2009). De richtlijnen van de ILAE beschouwen MRS als een nuttige techniek in de uitwerking van focale epilepsie, voornamelijk wanneer eerder uitgevoerde MR beeldvorming geen afwijkingen aan het licht bracht. In de experimentele setting kan MRS bijdragen tot het begrijpen van de metabole mechanismen die aan de basis liggen van epilepsie en het ontrafelen van de werking van AEDs. Informatie verkregen met behulp van MRS moet altijd gelinkt worden aan structurele MRI zodat men weet vanwaar de metabole informatie afkomstig is. Optimale MRS resultaten worden bekomen door gebruik te maken van 3T tot 4T magneten en korte echotijden. De meting van neurotransmitters is extreem gevoelig voor beweging, waardoor soms valse informatie verkregen
36
wordt, en ook aanvallen die klinisch niet vastgesteld werden kunnen interfereren met de resultaten (Duncan et al., 2000). Magnetische resonantie spectroscopie blijkt een zinvolle techniek voor de lateralisatie of lokalisatie van epileptogene zones. Het uitvoeren van MRS start met structurele MR beeldvorming die hoofdzakelijk belangrijk is voor de selectie van de volumes of interest (VOIs), maar ook morfologische afwijkingen aan het licht kan brengen. Vervolgens start het eigenlijke spectroscopische onderzoek met snelle beeldvormingssequenties in alle richtingen, gevolgd door positionering van het VOI. Tenslotte selecteert men de geschikte sequenties voor het meten van de MR spectra, waarna evaluatie met behulp van verschillende technieken en vergelijking met informatie van een controle groep kan gebeuren (Hajek et al., 2008). Aangezien de techniek voornamelijk in mTLE onderzocht werd, weet men dat hippocampale sclerose in de meeste gevallen gekenmerkt wordt door verminderde metabole signalen op 1H MR spectra, waarbij vooral de veranderingen in NAA opvallen. Ook in extratemporale epilepsieën werd MRS bestudeerd, zij het in mindere mate. Zo kon men in bewezen frontale epilepsie op EEG zonder duidelijke MR letsels met behulp van MR spectrometrie asymmetrie in de signaalintensiteit aantonen. Duidelijke asymmetrie tussen de signalen en overeenkomst tussen de lage signaalintensiteit van bijvoorbeeld NAA en de bevindingen op MRI, bevestigt de lokalisatie van het letsel. Soms is het links-rechts verschil echter niet met het blote oog te zien. In dit geval kunnen verhoudingen tussen verschillende signaalintensiteiten en coëfficiënten van asymmetrie berekend worden die, na vergelijking met controlewaarden, wel significante metabole veranderingen kunnen aantonen. Ook spectra met een korte echo tijd kunnen meer helderheid brengen in de interpretatie van de beelden (Hajek et al., 2008). MR spectroscopie kan ook gebruikt worden in de postoperatieve opvolging, waarbij men soms een normalisatie van eerder vastgestelde afwijkingen in de metabolietconcentraties kan vaststellen. Tevens is het door toepassing van deze techniek mogelijk om de effecten van antiepileptica op de concentraties van metabolieten op te sporen en heeft MRS een groot aandeel in het ontrafelen van de pathways in de glutamaat- en gamma-aminoboterzuursynthese (gammaaminobutyric acid; GABA) (Hajek et al., 2008).
C. Single photon emissie computertomografie SPECT kan beschouwd worden als de nucleair geneeskundige variant van computertomografie, waarbij een reeks van tweedimensionale beelden verkregen worden met behulp van een gammacamera die rond de patiënt draait. Deze techniek kan gebruikt worden om een idee te krijgen van de hersendoorbloeding. Na intraveneuze toediening baant het lipofiele radiofarmacon, bijvoorbeeld
99m
Tc-hexamethylpropyleen amine oxide (HMPAO), zich snel een weg naar de
hersenen, na vlotte passage doorheen de bloed-hersenbarrière. Eens aangekomen in het 37
zenuwweefsel interageert het farmacon met glutathion, waardoor het een structurele verandering ondergaat, een hydrofiele molecule wordt en dus niet terug door de bloedhersenbarrière kan. Zoals eerder vermeld bij fMRI zijn actieve hersengebieden gekenmerkt door een verhoogd zuurstof- en energieverbruik, wat mogelijk gemaakt wordt door een toegenomen perfusie in die gebieden. De verdeling van de radioactief gemerkte stof in de hersenen zal dus bepaald worden door
de
hersenactiviteit.
Met
SPECT
is
ook
neurotransmittersystemen mogelijk. Zo zal bijvoorbeeld
beeldvorming 123
van
bepaalde
I-ioflupane binden aan de
dopaminerge presynaptische transporter, waardoor men dus meer te weten kan komen over de presynaptische functie van het dopaminerg systeem. Deze toepassing blijkt nuttig in de evaluatie van patiënten met Parkinsonisme. De mate waarin de patiënt bij SPECT blootgesteld wordt aan ioniserende straling is vergelijkbaar met die van een CT-scan (Warwick, 2004). Volgens de ILAE richtlijnen is het gebruik van SPECT tijdens de aanval (ictaal) en zo snel mogelijk na de aanval (postictaal) in sommige gevallen gevoeliger dan MRI in de detectie van hersenafwijkingen. Het is echter wel noodzakelijk om de SPECT beelden te linken aan de structurele MR beelden, omdat atrofische letsels weinig of niet doorbloed zijn en om subtiele asymmetrie op SPECT best geïnterpreteerd kan worden met behulp van structurele beeldvorming. SPECT kan helpen in de lokalisatie van focale epilepsie en wordt dus best gebruikt in de prechirurgische evaluatie van epilepsiepatiënten. Verder kan deze techniek, indien andere informatie tegenstrijdig is, gebruikt worden om de positie van intracraniële elektroden te bepalen. In schijnbaar gegeneraliseerde aanvallen laat SPECT soms toe een focale component te detecteren. De praktische uitvoering van SPECT bij de epilepsiepatiënt kent echter wel enkele moeilijke punten. Eerst en vooral moet de toediening van radiofarmaca zo snel mogelijk na het begin van de aanval gebeuren. Dit vereist een continue observatie van de patiënt door personeel dat vertrouwd is met de kenmerken zijn/haar aanvalspatroon. Ten tweede is het zeer belangrijk dat men de exacte tijd tussen het begin van de aanval en het toedienen van de injectie registreert, omdat de kans anders reëel is dat beelden verkeerd geïnterpreteerd worden. Patiënten worden dus meestal in observatie gehouden met behulp van video-EEG opnames. Tenslotte is het belangrijk dat de beeldvorming binnen de twee uur na de aanval gebeurt, omdat de kwaliteit van de beelden daarna afneemt. Om de ictale beelden te kunnen vergelijken voert men best ook een interictale SPECT uit na een aanvalsvrij interval van minstens 24 uur (Duncan et al., 2000). Door de toegenomen neuronale activiteit tijdens de aanvallen neemt het metabolisme en de doorbloeding op die plaats in de hersenen toe, wat met behulp van SPECT gevisualiseerd kan worden. Na de toediening van 123I-gemerkte amines duurt het ongeveer twintig minuten vooraleer de piek in de hersenen bereikt wordt, met na verloop van tijd een redistributie naar corticale gebieden die niet evenredig is met de regionale hersendoorbloeding. Bij gebruik van gemerkte stoffen, zoals
99m
Tc-HMPAO en
99m
Tc-
99m
Tc-ethyl cysteïnaat dimeer (ECD), ziet men
daarentegen een snellere opname van de tracer in de hersenen, met een piek binnen de twee 38
minuten, die niet gevolgd wordt door een redistributie. De opname en de verdeling van het radiofarmacon komt dus overeen met de regionale doorbloeding op het moment van de injectie en blijft door fixatie van de moleculen onveranderd gedurende minstens twee uur (la Fougère et al., 2009). Uit studies blijkt dat ictale SPECT, in vergelijking met interictale SPECT, beter is in de lokalisatie of lateralisatie van de epileptogene regio bij patiënten met TLE. De sensitiviteit van de techniek tijdens aanvallen van extratemporale epilepsie werd minder onderzocht, maar beschikbare gegevens suggereren dat deze lager ligt dan bij TLE (la Fougère et al., 2009). Op ictale SPECT ziet men initieel een hyperperfusie in de epileptogene focus, die zich snel verspreidt naar andere regio’s. Als gevolg van de lage temporele resolutie kunnen de patronen van hyperperfusie echter zowel wijzen op de ictale als de voortgeleide epileptische activiteit, wat de prechirurgische definiëring van de epileptogene zone moeilijker maakt. De nauwkeurigheid van ictale SPECT neemt toe wanneer de tracer zo snel mogelijk na het begin van de aanval toegediend wordt; een laattijdige toediening van het radiofarmacon kan aanleiding geven tot het zogenaamde postictal switch fenomeen, met een foute lokalisatie of lateralisatie van het gebied waar de aanval begint (la Fougère et al., 2009). Subtractie ictale SPECT met coregistratie van MRI combineert structurele en functionele beeldinformatie, wat leidt tot een vlottere detectie en begrenzing van epileptogene letsels en ervoor zorgt dat ook bij normale MR beeldvorming gebieden verantwoordelijk voor de aanvallen gelokaliseerd kunnen worden (la Fougère et al., 2009). SISCOM wordt verder in de masterproef besproken.
D. Positron emissie tomografie De eerste stap bij PET is de intraveneuze toediening van een radioactieve tracer, meestal de combinatie van een biologische stof en een positron-uitzendende isotoop, zoals
11
C,18F en
15
O.
Het uitgezonden positron verplaatst zich eerst enkele millimeters in het aangrenzende weefsel waarna het geannihileerd wordt met een elektron. Door deze annihilatie ontstaan twee fotonen met dezelfde energie die zich in tegenovergestelde richting zullen bewegen en nagenoeg gelijktijdig gedetecteerd worden door de scintillatiedetectoren in de PET scanner. De weg die het paar van fotonen afgelegd heeft wordt teruggezocht waarna de informatie omgezet wordt in een tomografisch beeld. Naargelang de hersenfunctie die men wil evalueren kan men gebruik maken van specifieke tracers. Zo wordt het glucosemetabolisme van de hersenen benaderd met behulp van
18
F-fluorodeoxyglucose
(18F-FDG)
en
zal
15
O-H2O
een
beeld
geven
van
de
hersendoorbloeding. Gezien de competitie tussen endogene neurotransmitters en tracers voor dezelfde neuroreceptoren is het ook mogelijk om acute schommelingen in de concentraties van synaptische neurotransmitters weer te geven. Een voorbeeld hiervan is het
11
C-raclopride dat 39
tegen endogeen dopamine strijdt voor een plaatsje op een postsynaptische dopamine D2-receptor. De synaptische vrijstelling van dopamine zal toenemen na het uitvoeren van een taak die gemedieerd wordt door de neurotransmitter of na toediening van een dopamine-verbruikende stof, waardoor er minder vrije receptoren zullen zijn, wat op zijn beurt resulteert in een verminderde 11
C-raclopride binding (Tai and Piccini, 2004). 18
F-FDG-PET is voornamelijk aangewezen bij patiënten met weinig overeenkomsten tussen
MRI, EEG en andere informatie en kan, wanneer intracraniële EEG registraties noodzakelijk zijn, helpen in de plaatsbepaling van de elektroden. Ook bij schijnbaar gegeneraliseerde aanvallen en het plannen van chirurgische resectie kan fMRI is
15
18
F-FDG-PET zinvol zijn. Sinds de introductie van
O-H2O-PET in ongebruik geraakt. In de prechirurgische evaluatie van patiënten met
MR resultaten die overeenkomen met de elektrofysiologische en andere gegevens is het gebruik van interictale 18F-FDG-PET vaak overbodig. Deze techniek is echter wel nuttig in de uitwerking van patiënten met normale of aspecifieke MR beeldvorming. Ideale PET beeldvorming maakt gebruikt van een PET camera met een intrinsieke resolutie van maximaal zes millimeter. Verder doet men best geen beroep op 18F-FDG-PET in een periode waarin de patiënt frequent aanvallen doet. Om epileptogene activiteit tijdens het scannen uit te sluiten hoort PET-scanning in combinatie met EEG-registratie te gebeuren. De resultaten van een PET-scan moeten steeds gelinkt worden aan MR beelden en andere klinische en structurele informatie. Bij het verschijnen van de ILAE richtlijnen waren er geen indicaties voor ligand PET bij epilepsie, al bleek de identificatie van focale afwijkingen met behulp van
11
C-flumazenil PET bij MRI-negatieve
patiënten nuttig in de plaatsing van intracraniële EEG-elektroden. Ligand PET kan ook helpen in het begrijpen van epileptogene mechanismen en de ontwikkeling van nieuwe therapeutische middelen bevorderen (Duncan et al., 2000). 18
F-FDG-PET is een indirecte marker van neuronale activiteit, waardoor het mogelijk is om
dynamische aanvalsgerelateerde veranderingen in de functies van de hersencellen te registreren. De interictale fase is op de beelden vaak gekenmerkt door de aanwezigheid van een hypometabool gebied. Aangezien de 18F-FDG-opname zich in veel gevallen niet beperkt tot het gebied waar de aanval begint, is de precieze lokalisatie van de epileptogene focus moeilijk (la Fougère et al., 2009). Bij TLE werd voor
18
F-FDG-PET een sensitiviteit gevonden tussen de 70% en 85%; de
waarde van de techniek bij extratemporale epilepsieën werd minder onderzocht, maar lag over het algemeen een pak lager binnen deze groep (30% à 60%, afhankelijk van de epileptogene focus) (la Fougère et al., 2009). Met behulp van PET kan men ook specifieke ligand-receptor bindingen kwantificeren, die waarschijnlijk een belangrijke rol spelen in het begin en de verspreiding van epileptische aanvallen.
11
C-flumazenil bindt aan het centrale benzodiazepine receptor-GABAA receptor
complex. In de context van epilepsie ziet men bij 11C-flumazenil-PET een significant verlaagde 40
binding van de GABA receptor in de epileptogene focus en de beginregio van de aanval in vergelijking met de binding in de contralaterale overeenkomstige regio en de overblijvende neocortex. De verdeling van de verlaagde receptorbinding is beperkter dan het hypometabolisme bij 18F-FDG-PET; anderzijds zijn er soms ook afwijkingen aanwezig in de verspreidingsgebieden van de aanval. 11C-flumazenil-PET kan patiënten met frequente aanvallen aanwijzen en zou dus, naast zijn rol in de niet-invasieve lokalisatie van de epileptogene focus, ook van belang kunnen zijn in het ontwikkelen van een biochemische merker voor epileptogeniciteit. Uit de vergelijking van deze vorm van PET met 18F-FDG-PET bij extratemporale epilepsie blijkt dat de eerste vorm beter is in de detectie van zowel de corticale regio’s waar de aanval begint als die waar frequent spiking voorkomt (la Fougère et al., 2009). De klinische rol van
11
C-flumazenil-PET in epilepsie is op dit moment onduidelijk. Ook al
vindt deze techniek focale afwijkingen bij ongeveer 80% van de MR-negatieve patiënten met refractaire TLE, toch denken sommige auteurs dat deze methode niet altijd zinvol is voor de lokalisatie van epileptogene foci. Verder staat ook de korte halfwaardetijd van ongeveer twintig minuten het wijdverspreide gebruik in de weg (la Fougère et al., 2009). In de opheldering van de verschillende mechanismen die aan de basis liggen van epilepsie zijn ook andere vormen van neuroreceptor PET van belang. Zo werd bij mTLE een daling in de bindingscapaciteit van de 5-HT1A serotonine receptoren gevonden in de hippocampus, de temporale pool, de insula en de temporale neocortex aan dezelfde kant van de regio verantwoordelijk voor het begin van de aanval. Deze bevindingen kunnen op twee manieren verklaard worden. Enerzijds kan een depletie van serotonine leiden tot een downregulatie van de receptoren met hyperexcitabiliteit voor gevolg; aan de andere kant kan de verminderde bindingscapaciteit te wijten zijn van een toegenomen endogeen serotonine om de hyperexcitabiliteit te reguleren (la Fougère et al., 2009). Onderzoek van de opioïd receptoren in TLE toonde een toegenomen receptorbeschikbaarheid bij het µ- en δ-subtype, zij het volgens een ander model. Bij deze vorm van epilepsie werd ook specifieke variatie in de binding van de µ- en κ-receptor gevonden. Deze bevindingen ondersteunen de hypothese dat endogene ligand-receptor interacties de verspreiding van de epileptische activiteit tegen zouden gaan. Verder zouden endogene opioïden vrijgesteld worden na zowel gegeneraliseerde als partiële aanvallen, wat zou kunnen wijzen op hun betrokkenheid in de postictale verhoging van de aanvalsdrempel (la Fougère et al., 2009). De rol van dopamine in de pathofysiologie van focale epilepsie is onduidelijk, al vermoedt men op basis van een verminderde dopamine D2/D3-receptor binding dat ook het dopaminerg systeem betrokken is in het tegengaan van secundaire generalisatie (la Fougère et al., 2009).
41
IV. Neurofysiologische technieken A. Algemeen Elektro- en magneto-encefalografie, respectievelijk EEG en MEG, zijn neurofysiologische technieken gebaseerd op de elektrische activiteit van de pyramidale neuronen in de cerebrale cortex (Barkley and Baumgartner, 2003). Deze elektrische neuronale activiteit produceert zowel elektrische potentialen als magnetische velden (Knowlton and Shih, 2004). De intracellulaire stroom wordt de primaire stroom genoemd; de secundaire stromen, ook wel volumestromen, worden gevormd door de extracellulaire potentialen als reactie op de primaire stroom. De symmetrische verspreiding van de secundaire stromen zorgt ervoor dat hun magnetische velden zichzelf opheffen, waardoor de door MEG geregistreerde magneetvelden enkel afkomstig zijn van de primaire stromen. Het EEG legt daarentegen de verschillen in potentialen, voortgebracht door de secundaire stromen, tussen naburige elektroden vast (Barkley and Baumgartner, 2003). Vergelijking van EEG en MEG wees op de unieke neurofysiologische informatie die door beide technieken afzonderlijk aangebracht werd en niet verkregen kon worden door andere neuroradiologische technieken. Aangezien sommige pieken enkel door MEG en niet door EEG geregistreerd worden, en omgekeerd, worden de technieken als complementair beschouwd. Voordelen van EEG zijn de wijdverspreide beschikbaarheid en het mogelijk gebruik in langdurige video-EEG registraties. Met MEG is het daarentegen mogelijk om informatie te verzamelen die men anders enkel kan bekomen door gebruik van intracraniële registraties of speciale analytische technieken die enkel in de experimentele setting beschikbaar zijn (Barkley and Baumgartner, 2003).
B. Elektro-encefalografie Het interictale elektro-encefalogram toont bij idiopathische gegeneraliseerde epilepsie normale achtergrondactiviteit met veralgemeende ontladingen, zoals (poly)pieken en (poly)golven van ≥ 3 Hz. De EEG kenmerken van cryptogene en symptomatische gegeneraliseerde epilepsieën variëren naargelang het type aanvallen. Bij idiopathische focale epilepsieën ziet men ook normale interictale achtergrondactiviteit, maar nu in combinatie met gelokaliseerde hooggevolteerde repetitieve pieken. Af en toe ziet men uitbarstingen van gegeneraliseerde piekgolven. De focale afwijkingen nemen toe tijdens de slaap, zonder veranderingen in de morfologie. De interictale EEG registraties bij TLE zijn divers en gaan van geen abnormaliteiten, over asymmetrie in de achtergrondactiviteit, tot pieken, scherpe golven en/of trage golven in de 42
temporale streek. Met behulp van intracraniële EEG opnamen kan men de verspreiding van de afwijkingen vaak beter definiëren. Ictale EEG toont enerzijds onderbreking van de achtergrondactiviteit en anderzijds temporale of multilobulaire snelle activiteit met lage amplitude en ritmische pieken of trage golven. Frontaalkwabepilepsie wordt op interictale EEG gekenmerkt door achtergrondactiviteit asymmetrie, frontale pieken of scherpe golven en scherpe of trage golven, al kan het ook zijn dat men geen abnormaliteiten vindt. Soms worden de aanvallen voorafgegaan door EEG afwijkingen zoals frontale of multilobulaire snelle activiteit met lage amplitude, gemengde of ritmische pieken en ritmische piekgolven of trage golven. Ook bilaterale enkelvoudige scherpe golven met hoge amplitude gevolg door diffuse afplatting worden gezien. (Proposal for Revised Classification of Epilepsies and Epileptic Syndromes. Commission on Classification and Terminology of the International League Against Epilepsy, 1989)
C. Magneto-encefalografie De betrouwbaarheid van de lokalisatie van letsels door magneto-encefalografie ligt het hoogst bij focale letsels met intrinsieke epileptische activiteit. Het vastleggen van de lokalisatie en de uitgebreidheid van letsels met perilesionale epileptogene activiteit ligt moeilijker, al slaagt MEG er meestal in om te bepalen of een letsel al dan niet epileptogeen is en of ook regio’s van omliggende weefsel verantwoordelijk zijn voor de aanvallen. Eén van de grootste uitdagingen in de uitwerking van epilepsie is het definiëren van cryptogene letsels. MEG kan hierin helpen door een bron van epileptogene stoornissen aan het licht te brengen, die nadien al dan niet gelinkt kan worden aan focale afwijkingen op functionele beeldvorming. Aangezien men met behulp van magneto-encefalografie vaak de meest actieve epileptiforme verstoringen en aanvallen kan lokaliseren, is de techniek bijzonder nuttig gebleken in de plaatsbepaling van intracraniële EEG elektroden. De kans dat MEG in de toekomst de intracraniële EEG registraties zal vervangen is klein, behalve bij die patiënten met eenduidige unifocale epileptogene activiteit, die overeenkomt met de focale afwijkingen op functionele beeldvorming. Bij patiënten met frequente aanvallen waarbij het door de snelle verspreiding moeilijk is om ictale SPECT te interpreteren, kan ictale MEG aangewezen zijn. Deze techniek werd vooral onderzocht bij korte extratemporale aanvallen met registratie van vroegtijdige epileptische activiteit, die kan helpen in de lokalisatie van de regio waar de aanvallen beginnen (Knowlton and Shih, 2004). De structuren die bij mTLE de voornaamste bron zijn van epileptogene activiteit, namelijk de hippocampus, de amygdala en de entorhinale cortex, liggen diep in de hersenen, waardoor de lokalisatie van hun epileptiforme ontladingen moeilijk is. Onderzoek wees uit dat in deze vorm van epilepsie vooral de oriëntatie van de dipolen, meer dan de exacte plaatsbepaling van de dipool, nuttige informatie aanbrengt. Verder speelt MEG bij TLE ook een belangrijke rol in de 43
voorspelling van de postchirurgische resultaten op basis van de verdeling van de pieken (Knowlton and Shih, 2004). De aanwezigheid van gelokaliseerde trage golven kan wijzen op een onderliggende pathologie die verantwoordelijk is voor de aanvallen, ook al zijn deze verstoringen niet typisch epileptiform. In vergelijking met EEG is MEG in staat deze afwijkingen meer nauwkeurig te benaderen. Indien na epilepsiechirurgie nog aanvallen aanwezig zijn, kan MEG gebruikt worden om postoperatieve epileptiforme signaalafwijkingen aan te tonen (Knowlton and Shih, 2004). MEG kan ook een rol spelen bij brain mapping, een combinatie van verschillende technieken waarbij bepaalde hersenfuncties samen met de structurele anatomie in kaart gebracht worden. Hierin blijkt MEG vooral nuttig voor de lokalisatie van de primaire somatisensorische cortex, ook wel somatosensorische mapping genoemd. Aan de hand van diverse stimuli is men erin geslaagd om bij normale personen een gedetailleerde beschrijving te geven van de homunculus. In de preoperatieve planning wordt de mapping echter beperkt tot enkele vingers en tenen en de lippen, om de tijd van het onderzoek te kunnen terugdringen. Vooral bij MCDs kan MEG brain mapping doorslaggevend zijn in de beslissing om al dan niet door te gaan met epilepsiechirurgie en in de bepaling van de uitgebreidheid van de resectie, die ook bepalend is voor de postoperatieve resultaten (Knowlton and Shih, 2004).
V. Combinaties van beeldvormingstechnieken A. Magnetic source imaging Magnetic source imaging combineert de structurele informatie van MR beeldvorming en de functionele gegevens van MEG en speelt een belangrijke rol in de prechirurgische uitwerking van epilepsie. Onderzoek van Stefan et al. (2003) bij 475 patiënten met voornamelijk refractaire partiële epilepsie wees op een correcte lokalisatie van de betrokken kwab in gemiddeld 89% van de patiënten, een percentage dat lager lag bij TLE (86%) maar 100% bedroeg in de extratemporale groep. Bij meer dan de helft van de gevallen kwamen de MSI bevindingen overeen met de geschatte epileptogene focus zonder bijkomende informatie aan te brengen; in 35% van de patiënten kon MSI wel extra gegevens aanbrengen. Deze laatste categorie bestond voor een groot deel uit patiënten met extratemporale epilepsieën, een groep waarbij men vaak moeilijkheden ondervindt in de lokalisatie van de focus en waarin MSI dus een belangrijke rol kan spelen. Vergelijkingen tussen interictale MSI en ictale EEG pleiten in het voordeel van MSI. De auteurs benadrukken echter wel dat ictale gegevens vaak een ultieme bron vormen van informatie over de epileptogeniteit, maar wijzen er ook op dat de lokalisaties op MSI een goed alternatief kan zijn wanneer de ictale informatie teleurstellend is. Uit de vergelijking tussen
44
interictale en ictale MSI blijkt dat er een nauwe relatie bestaat tussen de irritatieve zones en de regio’s verantwoordelijk voor het begin van de aanval. De combinatie van MEG en MRI zou dus een veelbelovende techniek kunnen zijn voor de interictale benadering van potentiële aanvangsgebieden in de irritatieve gebieden. Op basis van dit onderzoek besloten de auteurs dat MRS met zijn behoorlijke sensitiviteit en lokalisatiemogelijkheden aanbevolen kan worden in de prechirurgische evaluatie bij epilepsie (Stefan et al., 2003).
B. Elektro-encefalografie/functionele MR beeldvorming Door combinatie van elektro-encefalografie en functionele MR beeldvorming kan men de epileptische activiteit geïdentificeerd met behulp van oppervlakte EEG linken aan hemodynamische veranderingen in de hersenen. Uit fMRI studies blijkt dat de wijzigingen in de hersendoorbloeding bij gezonde individuen ongeveer twee à zes seconden na uitgelokte neuronale activiteit optreden. Bij patiënten met epilepsie vond men op fMRI gelijkaardige hemodynamische variaties als reactie op interictale epileptiforme ontladingen (IEDs), die men met behulp van EEG kon registreren. Zowel bij de gezonde individuen als bij patiënten met epilepsie vond men echter interindividuele verschillen, wat men later verklaarde door de aanwezigheid van zowel standaard als abnormale wijzigingen in de hersendoorbloeding. Verder onderzoek wees nadien uit dat het fMRI antwoord op IEDs voornamelijk bestond uit standaard hemodynamische veranderingen (Laufs and Duncan, 2007). EEG/fMRI is opnieuw een voorbeeld van een techniek die nuttig blijkt in de prechirurgische evaluatie van patiënten met focale epilepsie en die op een niet-invasieve manier de kans op het lokaliseren van epileptogene activiteit verhoogt. Omdat EEG/fMRI geen onderscheid kan maken tussen de irritatieve zone, de epileptogene zone en de verspreide epileptische activiteit, is de kans klein dat deze combinatie van technieken in de toekomst de intracraniële EEG registraties zal vervangen (Laufs and Duncan, 2007).
C. Subtractie ictale SPECT met coregistratie van MRI Bij subtractie ictale SPECT met coregistratie van MRI dient in eerste instantie subtractie van de interictale SPECT beelden van de ictale beelden te gebeuren, zodat de verschillen tussen beide beelden duidelijker worden. Nadien wordt dit subtractiebeeld gelinkt aan structurele MR beeldvorming, wat leidt tot een betere lokalisatie en visualisatie van het gebied waarin de hyperperfusie voorkomt (Van Paesschen, 2004). Uit een onderzoek van Kaiboriboon et al. (2002) blijkt dat SISCOM er vaker in slaagt om een epileptogene focus te lokaliseren in vergelijking met de visuele interpretatie van perfusieverschillen tussen ictale en interictale SPECT. Volgens de auteurs kon men de subtractie 45
beelden best eerst bewerken, zodat enkel de pixels met een positief verschil van minstens twee standaarddeviaties getoond werden en de definiëring van één focus met hyperperfusie vergemakkelijkt werd. Deze grens ligt echter niet vast en varieert dus naargelang het onderzoek. De vergelijking tussen hoge en lage resolutie gammacamera’s, gebruikt bij SISCOM, toonde geen significant verschil in lokalisatie, al vond men bij de camera met hogere resolutie een neiging tot betere resultaten. Toch kunnen bij SISCOM ook beelden, verkregen met behulp van een lage resolutie SPECT camera, gebruikt worden om in de prechirurgische evaluatie de kans op de lokalisatie van een epileptogene focus te verhogen. Bij patiënten met refractaire focale epilepsie verhoogt SISCOM zowel de sensitiviteit als de specificiteit van SPECT in de lokalisatie van een epileptogene focus (Kaiboriboon et al., 2002).
46
Discussie Zoals duidelijk in de resultaten wordt algemeen aanvaard dat magnetische resonantie beeldvorming de belangrijkste beeldvormingstechniek is in de uitwerking van epilepsie. Het valt echter wel op dat de meeste onderzoeken zich beperken tot relatief kleine studiepopulaties, waarbij men zich de vraag kan stellen of hun resultaten zomaar geëxtrapoleerd mogen worden naar de algemene patiëntengroep. Ongeveer 0,5% à 1% van de algemene populatie wordt getroffen door de ziekte, en omdat deze groep verder opgesplitst wordt in diverse subcategorieën is het vaak moeilijk om een voldoende grote studiegroep te vinden. Bovendien richten de meeste onderzoeken hun aandacht op de waarde van beeldvorming in de prechirurgische uitwerking van patiënten met refractaire epilepsie, een groep die slechts 15% à 20% van de oorspronkelijke epilepsiepatiënten omvat. Toch ziet men dikwijls gelijkaardige resultaten bij verschillende studies en kan men de bevindingen linken aan die van eerdere experimenten bij dieren of mensen. Een tweede algemene opmerking is dat het moeilijk is om de waarde van de verschillende technieken met elkaar te vergelijken, aangezien deze technieken gebaseerd zijn op verschillende principes en uiteenlopende resoluties hebben. Door combinatie van verschillende methodes lukt het echter wel om een beeld te krijgen van zowel structurele als neurofysiologische, functionele en metabole veranderingen bij epileptische aandoeningen.
Over de rol van computertomografie bij epilepsie kan slechts weinig recente informatie gevonden worden. Dit kan enerzijds verklaard worden doordat de International League Against Epilepsy het gebruik van de techniek slechts in uitzonderlijke gevallen aanraadt, zowel in de acute setting als bij refractaire epilepsie (Barkovich et al., 1997; Barkovich et al., 1998). Anderzijds hebben eerdere onderzoeken reeds uitgewezen dat MR beeldvorming instaat voor een meer nauwkeurige detectie en lokalisatie van afwijkingen en een betere differentiatie tussen verschillende letsels, en vindt men voor MRI ook een hogere kosteneffectiviteit dan CT in de uitwerking van patiënten met epilepsie (Bronen et al., 1996; Bronen et al., 1997). Aangezien een CT-scan de patiënt blootstelt aan ioniserende straling en een negatieve scan niet noodzakelijk betekent dat er geen letsels aanwezig zijn, dient men zich op voorhand af te vragen of computertomografie belangrijke informatie zal aanbrengen. Volwassen patiënten met een afwijkend neurologisch onderzoek, voorbeschikkende factoren in de anamnese en/of een focaal begin van de aanvallen vertonen een hogere kans op CT abnormaliteiten (Harden et al., 2007); in de pediatrie kan een CT-scan aangewezen zijn bij nieuwe aanvallen met een symptomatische oorzaak, persisterende hoofdpijn en ventriculoperitoneale shunts (Maytal et al., 2000). Voornamelijk kinderen zijn gevoelig voor röntgenstralen, wat gepaard gaat met een hoger risico op het ontstaan van kanker, afhankelijk van
47
de stralingsdosis en omgekeerd evenredig met de leeftijd (Allen and Jones, 2007). Herhaalde blootstelling dient binnen deze groep van patiënten dus zeker vermeden te worden. Ondanks de nadelen van computertomografie, is de techniek vandaag de dag sneller beschikbaar, minder duur en moet men kinderen minder vaak sederen in vergelijking met MRI (Gaillard et al., 2009). Daarnaast blijkt CT wel betrouwbaar in de detectie van bloed en calcificaties, dus wanneer men in de acute setting een bloeding of een congenitale infectie vermoedt, is het uitvoeren van een CT-scan zeker te verantwoorden.
In de uitwerking van epilepsie wordt magnetische resonantie beeldvorming als de beste structurele beeldvormingstechniek beschouwd, mede dankzij de hogere sensitiviteit, de betere spatiële resolutie, de afwezigheid van ioniserende straling, de mogelijkheid tot multiplanaire reconstructie en de degelijke weergave van weke delen in vergelijking met CT. Deze techniek is daarom bij alle epilepsiepatiënten aangewezen, behalve bij diegene met een elektroklinische zekerheidsdiagnose van idiopathische gegeneraliseerde epilepsie en benigne Rolandische epilepsie (Barkovich et al., 1997). Over de kenmerken van de typische epileptogene afwijkingen op magnetische resonantie beeldvorming zijn de meeste auteurs het eens. Bij hippocampale sclerose, de meest voorkomende onderliggende oorzaak van mediale TLE, ziet men voornamelijk atrofie en een toegenomen signaalintensiteit op T2-gewogen beelden. Ook een verminderde T1-gewogen signaalintensiteit en een verstoring van de interne structuur van de hippocampus kan voorkomen (Deblaere and Achten, 2008; Salmenpera and Duncan, 2005). Aangezien het bij mTLE moeilijk kan zijn om een asymmetrie van minder dan 20% en/of een bilaterale atrofie visueel te detecteren, werd door Hanamiya et al. (2009) een andere benadering voorgesteld, namelijk het opsporen van een partieel verlies van hippocampale gelaagdheid. Het is belangrijk dat deze methode verder onderzocht en bevestigd wordt, aangezien PLHS een cruciale parameter zou kunnen zijn in de diagnose van bilaterale mTLE. Bij corticale ontwikkelingsstoornissen zijn de voornaamste MRI karakteristieken een verdikte cortex, een wazige grens tussen grijze en witte stof, een afwijkend corticaal signaal op één of meerdere sequenties en een hyperintens T2/FLAIR en/of afgenomen T1 signaal, dat zich uitstrekt van de laterale ventrikels tot de oppervlakkige cortex (Madan and Grant, 2009). Aangezien het bij MCDs vaak gaat om subtiele afwijkingen, kan men aannemen dat vooral deze groep van epileptogene afwijkingen baat heeft bij de introductie van betere en nieuwe MR technieken.
Een volgende discussiepunt is het gebruik van MR beeldvorming bij IGE. De richtlijnen van de ILAE uit 1997 vinden MRI overbodig bij deze vorm van epilepsie, omdat men hierbij geen neuroradiologische afwijkingen verwacht (Barkovich et al., 1997). Een jaar later trokken Woermann et al. (1998) deze stelling in twijfel omdat zij er met behulp van semi-geautomatiseerde volumetrie in geslaagd waren subtiele wijdverspreide structurele abnormaliteiten aan te tonen bij deze patiëntenpopulatie. Nadien werden de bevindingen van het onderzoek van Woermann et al. (1998) 48
door meerdere studies bevestigd en verder uitgewerkt met andere technieken, zoals voxel-gebaseerde morfometrie (Betting et al., 2006a; Betting et al., 2006b; Kim et al., 2007). Het blijft echter wel belangrijk om deze resultaten kritisch te interpreteren. Eerst en vooral werden er inderdaad afwijkingen gevonden, maar deze waren aspecifiek en wijdverspreid, en hadden geen effect op het beleid. De diagnose van IGE kan meestal gesteld worden op basis van de kliniek en het elektro-encefalogram en de neuroradiologische beelden zullen weinig of geen aanvullende informatie aanbrengen (Proposal for Revised Classification of Epilepsies and Epileptic Syndromes. Commission on Classification and Terminology of the International League Against Epilepsy, 1989; Barkovich et al., 1997). De aanvallen bij IGE zijn daarnaast doorgaans goed onder controle te krijgen met antiepileptische medicatie, waardoor patiënten vaak niet in aanmerking komen voor epilepsiechirurgie en het dus, bij een duidelijke diagnose aan de hand van de klinische en EEG kenmerken, niet nodig is om letsels te definiëren. Wanneer patiënten toch een refractaire vorm van IGE hebben, kan men de frequentie van de aanvallen proberen terug te dringen met behulp van een callosotomie, waarbij een deel van het corpus callosum doorgesneden wordt. Binnen deze groep zal in de prechirurgische uitwerking wel een MR-scan gebeuren, ook al brengt deze in de meerderheid van de gevallen geen afwijkingen aan het licht (Cukiert et al., 2009). Ten tweede worden bij VBM de beelden van twee of meer groepen met elkaar vergeleken. Een toename van het grijze stof volume bij IGE wijst dus op verschillen tussen de normale populatie en de patiënten, maar kan eigenlijk moeilijk gebruikt worden voor een interpretatie op individueel niveau. Een routine MRI is bijgevolg niet nodig bij patiënten met de typische symptomen en EEG kenmerken van IGE. Om de mechanismen die aan de basis liggen van aanvallen te proberen verklaren, kan een vergelijking tussen IGE patiënten en normale individuen zinvol zijn. Door de informatie over de gebieden met een verhoogd grijze stof volume uit te breiden met microscopische en elektrofysiologische kenmerken zal het mogelijk zijn om meer inzicht te krijgen in de fysiopathogenese van IGE (Betting et al., 2006b).
Bij partiële epilepsie is de kans wel reëel dat men een afwijking vindt die verantwoordelijk is voor de aanvallen, waardoor de ILAE het nut van MR beeldvorming hier niet in twijfel trekt (Barkovich et al., 1997). Het valt op dat er in deze groep van epileptische aandoeningen voornamelijk informatie te vinden is over de rol van MRI in de uitwerking van temporaalkwab epilepsie. Deze overmaat aan gegevens hangt waarschijnlijk samen met de observatie dat TLE de meest frequent voorkomende vorm van partiële epilepsie is. Bovendien is TLE vaak geassocieerd met hippocampale sclerose, een afwijking die regelmatig aanleiding geeft tot refractaire epilepsie. Daar komt nog eens bij dat meer dan de helft van de epilepsiechirurgie bestaat uit resecties van de voorste temporaalkwab (Beleza, 2009). Met behulp van VBM werden ook bij TLE afwijkingen in het grijze stof volume gevonden. Bij deze vorm van epilepsie ging het, in tegenstelling tot de bevindingen bij IGE, over een volumedaling, die men zowel in de witte als de grijze stof kon aantonen. Aangezien de afname in GMV ook 49
beschreven werd bij patiënten met TLE zonder zichtbare afwijkingen op MRI, moet men er op bedacht zijn dat buiten HS ook andere afwijkingen aan de basis kunnen liggen van aanvallen uitgaande van de temporaalkwab. Een mogelijke verklaring voor de gedaalde volumes is het gecombineerd voorkomen van deafferentiatie, als gevolg van het verlies van efferente neuronen in de hippocampus, en lokale schadelijke effecten van de epileptische activiteit (Labate et al., 2008; Mueller et al., 2006). In contrast met de bevinding dat afwijkingen zoals hippocampale sclerose enkel voorkomen bij TLE, beschrijft men bij extratemporale epilepsieën eerder atypische abnormaliteiten, namelijk tumoren, vasculaire malformaties, MCDs en andere. De symptomatologie van epileptische aanvallen uitgaande van de frontale, pariëtale en occipitale hersenkwabben is soms onduidelijk, waardoor MR beeldvorming een belangrijke rol kan spelen in de differentiatie tussen de verschillende extratemporale vormen van epilepsie.
In de uitwerking van patiënten met refractaire epilepsie die in aanmerking komen voor epilepsiechirurgie speelt MR beeldvorming een essentiële rol, omdat het definiëren van een letsel op MRI geassocieerd is met een betere prognose. Het doel van epilepsiechirurgie is namelijk de volledige resectie van het epileptogene gebied, zonder dat hierbij de functie van omgevende gebieden aangetast wordt (Beleza, 2009). Wanneer men op MRI geen afwijkingen kan aantonen, is het veel moeilijker om de epileptogene focus te lokaliseren en als men dan toch beslist om de patiënt te opereren, zullen de resultaten van de behandeling minder toereikend zijn (Focke et al., 2009). In de groep van MR-negatieve patiënten kan men gelukkig beroep doen op aanvullende technieken, zoals diffusie tensor beeldvorming (DTI) en geautomatiseerde genormaliseerde FLAIR beeldvorming (nFSI). Een onderzoek van Focke et al. (2009) toonde nFSI afwijkingen bij 14,3% van de patiënten met negatieve MR beeldvorming. Dit percentage ligt relatief laag, maar aangezien men in deze groep buiten een chirurgische behandeling vaak geen andere mogelijkheden heeft, kan het aanbrengen van abnormaliteiten met bijkomende technieken toch interessant zijn. Bij DTI konden Chen et al. (2008) een hoger aantal diffusieafwijkingen detecteren, waarbij voornamelijk de gemiddelde water diffusiviteit een belangrijke parameter bleek. Briellmann et al. (2007) besloten dat de ernst van temporaalkwab epilepsie niet bepaald wordt door de graad van HS, maar vonden bij refractaire TLE wel een toegenomen witte stof signaal dat minder vaak voorkwam bij de milde TLE. Doordat de afwijking zowel bij kinderen als bij volwassenen met deze therapieresistente vorm van epilepsie beschreven werd neemt men aan dat de veranderingen niet gelinkt zijn aan de frequentie van de aanvallen, maar waarschijnlijk beschouwd kunnen worden als een prognostische factor die de kans op het ontwikkelen van refractaire TLE voorspelt. DTI bij refractaire TLE met HS op MR beeldvorming toonde diffusieveranderingen die niet beperkt waren tot de hippocampus, maar ook terug te vinden waren in de parahippocampale gyrus en de gyrus frontalis inferior (Focke et al., 2008). Deze bevindingen bevestigen dat men zich bij een 50
vermoeden van TLE niet enkel moet toespitsen op de hippocampale regio’s, maar dat men binnen deze groep best ook andere gebieden inspecteert. Bij extratemporale epilepsieën ziet men vaak de betrokkenheid van belangrijke corticale gebieden, waardoor
de
chirurgische
behandeling
bemoeilijkt
kan
worden.
Verbeteringen
in
de
beeldvormingstechnieken, waardoor de lokalisatie van de epileptogene focus vlotter verloopt, zorgen ervoor dat steeds meer patiënten met refractaire extratemporale epilepsie in aanmerking komen voor epilepsiechirurgie.
De rol van MR beeldvorming in de uitwerking van status epilepticus is op dit moment nog onduidelijk. Goyal et al. (2008) beschreven signaalafwijkingen bij een relatief groot aantal patiënten, maar konden slechts bij minder dan de helft hiervan een specifieke oorzaak aanwijzen. Het probleem is dat men niet weet of deze afwijkingen de oorzaak of het gevolg zijn van de neurologische urgentie, waardoor het moeilijk is om conclusies te trekken over het nut van routine MRI bij patiënten met status epilepticus.
Onderzoek naar de kosteneffectiviteit van MRI in de benadering van de epileptische patiënt is teleurstellend, waardoor er over dit onderwerp moeilijk uitspraken gedaan kunnen worden. Om de kosten te drukken, is het aangewezen om bij pediatrische gehospitaliseerde patiënten met recent opgekomen aanvallen het MR onderzoek later te plannen, zodat een verlengde hospitalisatie vermeden wordt (Rauch et al., 2008). Ook door vervanging van CT door MRI bij patiënten met refractaire epilepsie zal men kosten kunnen besparen (Bronen et al., 1997).
Zoals eerder aangehaald is de detectie van MR afwijkingen geassocieerd met een betere prognose, maar ook andere technieken spelen een belangrijke rol in de prechirurgische uitwerking van refractaire epilepsie. Vandaag de dag wordt de functionele beeldvorming dan ook beschouwd als een essentieel onderdeel van de preoperatieve evaluatie . Bij het verschijnen van de ILAE richtlijnen omtrent functionele beeldvorming bij epilepsie, konden nog geen klinische indicaties vastgelegd worden voor functionele MR beeldvorming (Duncan et al., 2000). Toen wist men echter nog niet dat fMRI door zijn combinatie van anatomische en functionele beeldvorming, de gevoeligheid voor zowel oppervlakkige als dieper gelegen gebieden, het niet-invasieve karakter en het gebruiksgemak een ideale techniek is om mogelijke postoperatieve functionele defecten te voorspellen. De betrouwbare lateralisatie van de taaldominante hemisfeer maakt van fMRI een waardevol alternatief voor de Wada-test en ook de voorspelling van de postoperatieve geheugenfunctie en de vlottere lateralisatie en lokalisatie van de epileptogene focus draagt bij tot de waarde van deze techniek in de prechirurgische uitwerking. De nadelen van fMRI zijn de vereiste medewerking van de patiënt en de gevoeligheid voor beweging, waardoor ictale functionele MR beeldvorming moeilijk is (Krakow, 2008). 51
Bij de moleculaire beeldvorming is het absoluut noodzakelijk dat de verkregen informatie gelinkt wordt aan structurele MR beelden, zodat men kan achterhalen waar de metabole veranderingen gelokaliseerd zijn. Wanneer bij duidelijk asymmetrische signalen een lage signaalintensiteit in overeenstemming is met de bevindingen op MRI, kan de lokalisatie van een epileptogene lesie bevestigd worden. Magnetische resonantie spectroscopie blijkt vooral zinvol in de evaluatie van MR negatieve patiënten en kan belangrijke gegevens aanbrengen waardoor men de metabole veranderingen die aan de basis liggen van de epileptische aanvallen en de werking van AEDs beter kan begrijpen (Hajek et al., 2008). Ictale SPECT blijkt een ideale techniek voor de weergave van de hersenactiviteit tijdens de aanvallen en kan dus gebruikt worden voor een meer nauwkeurige lokalisatie van de epileptogene focus. Het is echter wel belangrijk dat men bij de interpretatie van de beelden rekening houdt met het moment van de injectie van de radioactieve tracer, omdat dit moment de kenmerken van de beelden bepaalt. Een te late injectie kan leiden tot een meer verspreide hyperperfusie die overeenkomt met de verspreiding van de epileptische activiteit, waardoor de plaats waar de aanval begint minder nauwkeurig gelokaliseerd kan worden. De nood aan een injectie, zo snel mogelijk na het begin van de aanval, maakt ictale SPECT een arbeidsintensieve techniek, die vandaag de dag echter wel een belangrijke plaats inneemt in de prechirurgische evaluatie van patiënten met refractaire epilepsie. Door de trage opname en de redistributie van beroep op
123
I-gemerkte amines, doet men momenteel voornamelijk
99m
Tc-gemerkte stoffen die veel sneller opgenomen worden en niet gevolgd worden door
redistributie (Duncan et al., 2000; la Fougère et al., 2009). In tegenstelling tot SPECT wordt
18
F-FDG-PET best uitgevoerd in de interictale periode en dit
voornamelijk bij patiënten met weinig overeenkomsten tussen de gegevens verkregen bij onder andere MRI en EEG. Naast het beschrijven van dynamische aanvalsgerelateerde veranderingen in de neuronale functies kunnen de registraties van wijzigingen in het glucosemetabolisme ook bijdragen tot een meer nauwkeurige plaatsbepaling van de intracraniële elektroden. Bij het verschijnen van de ILAE richtlijnen in 2000 was de klinische rol van ligand PET, zoals 11C-flumazenil PET, onduidelijk en ook op dit moment zijn niet alle auteurs het hierover eens. Deze vorm van PET zou naast zijn rol in de lokalisatie van een verminderde receptorbinding ook van belang kunnen zijn in de voorspelling van de epileptogeniciteit, maar de korte halfwaardetijd van de radioactieve tracer staat het wijdverspreide gebruik in de weg. De betrokkenheid van andere neurotransmitter systemen in de fysiopathogenese van epilepsie werd aangehaald met behulp van andere vormen van neuroreceptor PET, maar moet in de toekomst nog verder geëxploreerd worden (Duncan et al., 2000; la Fougère et al., 2009).
De literatuur over elektro- en magneto-encefalografie benadrukt het complementaire karakter van beide technieken. Ondanks de hoge beschikbaarheid en de mogelijke combinatie van EEG registraties met video-opnames, is het met MEG mogelijk om informatie te verzamelen die men anders enkel kan bekomen met invasieve en/of speciale analytische technieken (Barkley and Baumgartner, 2003). EEG 52
blijkt na meerdere tientallen jaren nog altijd zinvol in de classificatie en lokalisatie van epileptische aanvallen (Proposal for Revised Classification of Epilepsies and Epileptic Syndromes. Commission on Classification and Terminology of the International League Against Epilepsy, 1989). Ook MEG slaagt erin om epileptogene activiteit te registeren, en blijkt door de bepaling van de meest actieve epileptiforme verstoringen zeer nuttig in de plaatsbepaling van intracraniële EEG elektroden. Met behulp van ictale MEG kan een nauwkeurigere lokalisatie van de epileptogene focus verkregen worden en dit voornamelijk wanneer het door snelle verspreiding van de epileptische activiteit de interpretatie van ictale SPECT moeilijk is. Het prechirurgisch in kaart brengen van bijvoorbeeld de primaire somatosensorische cortex met behulp van brain mapping kan bijdragen tot doorslaggevende beslissingen in de uitwerking voor epilepsiechirurgie (Knowlton and Shih, 2004).
De combinatie van verschillende technieken blijkt zinvol bij patiënten met focale refractaire epilepsie die in aanmerking komen voor epilepsiechirurgie. Magnetic source imaging, de combinatie van MRI en MEG, lokaliseert de epileptogene focus bij de meerderheid van de patiënten, maar slaagt er ook in om extra informatie aan te brengen die van belang kan zijn in de prechirurgische evaluatie. De techniek komt hierdoor vooral van pas bij extratemporale epilepsieën, aangezien het hier vaak moeilijk is om de kern van epileptische activiteit te lokaliseren (Stefan et al., 2003). Door interictale epileptiforme ontladingen geregistreerd met behulp van oppervlakte EEG te linken aan gelijktijdige hemodynamische veranderingen in de hersenen, verhoogt EEG/fMRI de kans op een meer nauwkeurige lokalisatie van de epileptogene activiteit (Krakow, 2008; Laufs and Duncan, 2007). Een laatste niet onbelangrijke combinatie van technieken in de uitwerking van epilepsie is subtractie ictale SPECT met coregistratie van MRI, waarmee men vaker de kern van de epileptische activiteit kan lokaliseren in vergelijking met de visuele interpretatie van perfusieverschillen tussen ictale en interictale SPECT. SISCOM zorgt er ook voor dat men op MR beelden, waarop eerder geen afwijkingen te vinden waren, toch gebieden verantwoordelijk voor de aanvallen gedefinieerd kunnen worden (Kaiboriboon et al., 2002; la Fougère et al., 2009).
53
Referentielijst 1. Allen L., Jones C.T. Emergency department use of computed tomography in children with epilepsy and breakthrough seizure activity. Journal of Child Neurology. 2007; 22(9): 1099-1101. 2. Barkley G.L., Baumgartner C. MEG and EEG in epilepsy. Journal of Clinical Neurophysiology. 2003; 20(3): 163-178. 3. Barkovich A.J., Berkovic S.F., Cascino G.D., Chiron C., Duncan J.S., Gadian D.G., Jackson G.D., Kuzniecky R.I., McLachlan R.S., Meencke H.J., Palmini A., Sadzot B., Stefan H., Theodore W.H. Recommendations for neuroimaging of patients with epilepsy. Epilepsia. 1997; 38(11): 12551256. 4. Barkovich A.J., Berkovic S.F., Cascino G.D., Chiron C., Duncan J.S., Gadian D.G., Jackson G.D., Kuzniecky R.I., McLachlan R.S., Meencke H.J., Palmini A., Sadzot B., Stefan H., Theodore W.H. Guidelines for neuroimaging evaluation of patients with uncontrolled epilepsy considered for surgery. Epilepsia. 1998; 39(12): 1375-1376. 5. Barkovich A.J., Kuzniecky R.I., Dobyns W.B. Radiologic classification of malformations of cortical development. Current Opinion in Neurology. 2001a; 14(2): 145-149. 6. Barkovich A.J., Kuzniecky R.I., Jackson G.D., Guerrini R., Dobyns W.B. Classification system for malformations of cortical development - Update 2001. Neurology. 2001b; 57(12): 2168-2178. 7. Beleza P. Refractory Epilepsy: A Clinically Oriented Review. European Neurology. 2009; 62(2): 65-71. 8. Bell G.S., Sander J.W. The epidemiology of epilepsy: the size of the problem. Seizure-European Journal of Epilepsy. 2001; 10(4): 306-316. 9. Betting L.E., Mory S.B., Li L.M., Lopes-Cendes I., Guerreiro M.M., Guerreiro C.A.M., Cendes F. Voxel-based morphometry in patients with idiopathic generalized epilepsies. Neuroimage. 2006a; 32(2): 498-502. 10. Betting L.E., Mory S.B., Lopes-Cendes I., Li L.M., Guerreiro M.M., Guerreiro C.A.M., Cendes F. MRI reveals structural abnormalities in patients with idiopathic generalized epilepsy. Neurology. 2006b; 67(5): 848-852. 11. Betting L.E., Mory S.B., Lopes-Cendes I., Li L.M., Guerreiro M.M., Guerreiro C.A.M., Cendes F. MRI volumetry shows increased anterior thalamic volumes in patients with absence seizures. Epilepsy & Behavior. 2006c; 8(3): 575-580. 12. Binder D.K., Podlogar M., Clusmann H., Bien C., Urbach H., Schramm J., Kral T. Surgical treatment of parietal lobe epilepsy Clinical article. Journal of Neurosurgery. 2009; 110(6): 11701178. 13. Binder D.K., von Lehe M., Kral T., Bien C.G., Urbach H., Schramm J., Clusmann H. Surgical treatment of occipital lobe epilepsy. Journal of Neurosurgery. 2008; 109(1): 57-69. 14. Boon P., Engelborghs S., Hauman H., Jansen A., Lagae L., Legros B., Ossemann M., Sadzot B., Urbain E., van Ruckevorsel K. Recommendations for the treatment of epilepsies in general practice in Belgium. Acta Neurologica Belgica. 2008; 108(4): 118-130. 15. Briellmann R.S., Wellard R.M., Masterton R.A.J., Abbott D.F., Berkovic S.F., Jackson G.D. Hippocampal sclerosis: MR prediction of seizure intractability. Epilepsia. 2007; 48(2): 315-323. 16. Bronen R.A., Fulbright R.K., Spencer D.D., Spencer S.S., Kim J.H., Lange R.C., Sutilla C. Refractory epilepsy: Comparison of MR imaging, CT, and histopathologic findings in 117 patients. Radiology. 1996; 201(1): 97-105. 17. Bronen R.A., Fulbright R.K., Spencer S.S., Spencer D.D., Kim J.H., Lange R.C. Economic impact of replacing CT with MR imaging for refractory epilepsy. Magnetic Resonance Imaging. 1997; 15(7): 857-862. 54
18. Chen Q., Lui S., Li C.X., Jiang L.J., Luo O.Y., Tang H.H., Shang H.F., Huang X.Q., Gong Q.Y., Zhou D. MRI-negative refractory partial epilepsy: Role for diffusion tensor imaging in high field MRI. Epilepsy Research. 2008; 80(1): 83-89. 19. Cukiert A., Burattini J.A., Mariani P.P., Cukiert C.M., Argentoni-Baldochi M., Baise-Zung C., Forster C.R., Mello V.A. Outcome after extended callosal section in patients with primary idiopathic generalized epilepsy. Epilepsia. 2009; 50(6): 1377-1380. 20. Deblaere K., Achten E. Structural magnetic resonance imaging in epilepsy. European Radiology. 2008; 18(1): 119-129. 21. Detre J.A., Wang J.J. Technical aspects and utility of fMRI using BOLD and ASL. Clinical Neurophysiology. 2002; 113(5): 621-634. 22. Duncan J.S., Ali R., Barkovich J., Berkovic S., Chiron C., Henry T., Kuzniecky R., Palmini A., Savic I., Theodore W., Neuroimaging Subcommission Int L. Commission on diagnostic strategies recommendations for functional neuroimaging of persons with epilepsy. Epilepsia. 2000; 41(10): 1350-1356. 23. Elger C.E., Schmidt D. Modern management of epilepsy: A practical approach. Epilepsy & Behavior. 2008; 12(4): 501-539. 24. Fisher R.S., Boas W.V., Blume W., Elger C., Genton P., Lee P., Engel J. Epileptic seizures and epilepsy: Definitions proposed by the International League against Epilepsy (ILAE) and the International Bureau for Epilepsy (IBE). Epilepsia. 2005; 46(4): 470-472. 25. Focke N.K., Bonelli S.B., Yogarajah M., Scott C., Symms M.R., Duncan J.S. Automated normalized FLAIR imaging in MRI-negative patients with refractory focal epilepsy. Epilepsia. 2009; 50(6): 1484-1490. 26. Focke N.K., Yogarajah M., Bonelli S.B., Bartlett P.A., Symms M.R., Duncan J.S. Voxel-based diffusion tensor imaging in patients with mesial temporal lobe epilepsy and hippocampal sclerosis. Neuroimage. 2008; 40(2): 728-737. 27. French J.A., Pedley T.A. Initial management of epilepsy. New England Journal of Medicine. 2008; 359(2): 166-176. 28. Gaillard W.D., Chiron C., Cross J.H., Harvey A.S., Kuzniecky R., Hertz-Pannier L., Vezina L.G., Ilae. Guidelines for imaging infants and children with recent-onset epilepsy. Epilepsia. 2009; 50(9): 2147-2153. 29. Goyal M.K., Sinha S., Ravishankar S., Shivshankar J.J. Role of MR imaging in the evaluation of etiology of status epilepticus. Journal of the Neurological Sciences. 2008; 272(1-2): 143-150. 30. Hajek M., Dezortova M., Krsek P. H-1 MR spectroscopy in epilepsy. European Journal of Radiology. 2008; 67(2): 258-267. 31. Hanamiya M., Korogi Y., Kakeda S., Ohnari N., Kamada K., Moriya J., Sato T., Kitajima M., Akamatsu N., Tsuji S. Partial Loss of Hippocampal Striation in Medial Temporal Lobe Epilepsy: Pilot Evaluation with High-Spatial-Resolution T2-weighted MR Imaging at 3.0 T. Radiology. 2009; 251(3): 873-881. 32. Harden C.L., Huff J.S., Schwartz T.H., Dubinsky R.M., Zimmerman R.D., Weinstein S., Foltin J.C., Theodore W.H. Reassessment: Neuroimaging in the emergency patient presenting with seizure (an evidence-based review) - Report of the therapeutics and technology assessment subcommittee of the American academy of neurology. Neurology. 2007; 69(18): 1772-1780. 33. Jobst B.C., Williamson P.D. Frontal lobe seizures. Psychiatric Clinics of North America. 2005; 28(3): 635-+. 34. Kaiboriboon K., Lowe V.J., Chantarujikapong S.I., Hogan R.E. The usefulness of subtraction ictal SPECT coregistered to MRI in single- and dual-headed SPECT cameras in partial epilepsy. Epilepsia. 2002; 43(4): 408-414.
55
35. Keller S.S., Roberts N. Voxel-based morphometry of temporal lobe epilepsy: An introduction and review of the literature. Epilepsia. 2008; 49(5): 741-757. 36. Kim D.W., Lee S.K., Yun C.H., Kim K.K., Lee D.S., Chung C.K., Chang K.H. Parietal lobe epilepsy: The semiology, yield of diagnostic workup, and surgical outcome. Epilepsia. 2004; 45(6): 641-649. 37. Kim J.H., Lee J.K., Koh S.B., Lee S.A., Lee J.M., Kim S.I., Kang J.K. Regional grey matter abnormalities in juvenile myoclonic epilepsy: A voxel-based morphometry study. Neuroimage. 2007; 37: 1132-1137. 38. Knowlton R.C., Shih J. Magnetoencephalography in epilepsy. Epilepsia. 2004; 45: 61-71. 39. Kotsopoulos I., de Krom M., Kessels F., Lodder J., Troost J., Twellaar M., van Merode T., Knottnerus A. Incidence of epilepsy and predictive factors of epileptic and non-epileptic seizures. Seizure-European Journal of Epilepsy. 2005; 14(3): 175-182. 40. Krakow K. Imaging epileptic activity using functional MRI. Neurodegenerative Diseases. 2008; 5(5): 286-295. 41. la Fougère C., Rominger A., Forster S., Geisler J., Bartenstein P. PET and SPECT in epilepsy: A critical review. Epilepsy & Behavior. 2009; 15(1): 50-55. 42. Labate A., Cerasa A., Gambardella A., Aguglia U., Quattrone A. Hippocampal and thalamic atrophy in mild temporal lobe epilepsy - A VBM study. Neurology. 2008; 71(14): 1094-1101. 43. Laufs H., Duncan J.S. Electroencephalography/functional MRI in human epilepsy: what it currently can and cannot do. Current Opinion in Neurology. 2007; 20(4): 417-423. 44. Lee J.J., Lee S.K., Lee S.Y., Park K.I., Kim D.W., Lee D.S., Chung C.K., Nam H.W. Frontal lobe epilepsy: Clinical characteristics, surgical outcomes and diagnostic modalities. Seizure-European Journal of Epilepsy. 2008; 17(6): 514-523. 45. Lee S.K., Lee S.Y., Kim D.W., Lee D.S., Chung C.K. Occipital lobe epilepsy: Clinical characteristics, surgical outcome, and role of diagnostic modalities. Epilepsia. 2005; 46(5): 688695. 46. Madan N., Grant P.E. New directions in clinical imaging of cortical dysplasias. Epilepsia. 2009; 50: 9-18. 47. Maytal J., Krauss J.M., Novak G., Nagelberg J., Patel M. The role of brain computed tomography in evaluating children with new onset of seizures in the emergency department. Epilepsia. 2000; 41(8): 950-954. 48. McLean M.A., Cross J.J. Magnetic resonance spectroscopy: principles and applications in neurosurgery. British Journal of Neurosurgery. 2009; 23(1): 5-13. 49. Mueller S.G., Laxer K.D., Cashdollar N., Buckley S., Paul C., Weiner M.W. Voxel-based optimized morphometry (VBM) of gray and white matter in temporal lobe epilepsy (TLE) with and without mesial temporal sclerosis. Epilepsia. 2006; 47(5): 900-907. 50. Novelline R.A. The Imaging Techniques. In: Squire's Fundamentals of Radiology, Sixth Edition, Harvard University Press, Cambridge, Massachusetts, and London, England, 2004; p. 12-41. 51. Palmini A., Najm I., Avanzini G., Babb T., Guerrini R., Foldvary-Schaefer N., Jackson G., Luders H.O., Prayson R., Spreafico R., Vinters H.V. Terminology and classification of the cortical dysplasias. Neurology. 2004; 62(6): S2-S8. 52. Phal P.M., Usmanov A., Nesbit G.M., Anderson J.C., Spencer D., Wang P., Helwig J.A., Roberts C., Hamilton B.E. Qualitative comparison of 3-T and 1.5-T MRI in the evaluation of epilepsy. American Journal of Roentgenology. 2008; 191(3): 890-895. 53. Proposal for Revised Classification of Epilepsies and Epileptic Syndromes. Commission on Classification and Terminology of the International League Against Epilepsy. Epilepsia. 1989; 30(4): 389-399.
56
54. Rauch D.A., Carr E., Harrington J. Inpatient brain MRI for new-onset seizures: Utility and cost effectiveness. Clinical Pediatrics. 2008; 47(5): 457-460. 55. Richtlijnen voor diagnostiek en behandeling van Epilepsie. Nederlandse Vereniging voor Neurologie en Nederlandse Liga tegen Epilepsie. 2006; Opgehaald op: 20 oktober 2008, van http://www.neurologie.nl/uploads/136/454/RichtlijneEpilepsie_definitief1.pdf. 56. Ruggieri P.M., Najm I., Bronen R., Campos M., Cendes F., Duncan J.S., Weiser H.G., Theodore W.H. Neuroimaging of the cortical dysplasias. Neurology. 2004; 62(6): S27-S29. 57. Salmenpera T.M., Duncan J.S. Imaging in epilepsy. Journal of Neurology Neurosurgery and Psychiatry. 2005; 76: 2-10. 58. Sander J.W. The epidemiology of epilepsy revisited. Current Opinion in Neurology. 2003; 16(2): 165-170. 59. Scorzin J.E., Kaaden S., Quesada C.M., Muller C.A., Fimmers R., Urbach H., Schramm J. Volume determination of amygdala and hippocampus at 1.5 and 3.0T MRI in temporal lobe epilepsy. Epilepsy Research. 2008; 82(1): 29-37. 60. Shorvon S.D. A history of neuroimaging in epilepsy 1909-2009. Epilepsia. 2009; 50: 39-49. 61. Siegel A.M. Presurgical evaluation and surgical treatment of medically refractory epilepsy. Neurosurgical Review. 2004; 27(1): 1-18. 62. Stefan H., Hummel C., Scheler G., Genow A., Druschky K., Tilz C., Kaltenhauser M., Hopfengartner R., Buchfelder M., Romstock J. Magnetic brain source imaging of focal epileptic activity: a synopsis of 455 cases. Brain. 2003; 126: 2396-2405. 63. Tai Y.F., Piccini P. Applications of positron emission tomography (PET) in neurology. Journal of Neurology Neurosurgery and Psychiatry. 2004; 75(5): 669-676. 64. Tandon N., Alexopoulos A.V., Warbel A., Najm I.M., Bingaman W.E. Occipital epilepsy: spatial categorization and surgical management. Journal of Neurosurgery. 2009; 110(2): 306-318. 65. Van Paesschen W. Ictal SPECT. Epilepsia. 2004; 45: 35-40. 66. Vattipally V.R., Bronen R.A. MR imaging of epilepsy: Strategies for successful interpretation. Radiologic Clinics of North America. 2006; 44(1): 111-+. 67. Warwick J.M. Imaging of brain function using SPECT. Metabolic Brain Disease. 2004; 19(1-2): 113-123. 68. Woermann F.G., Sisodiya S.M., Free S.L., Duncan J.S. Quantitative MRI in patients with idiopathic generalized epilepsy - Evidence of widespread cerebral structural changes. Brain. 1998; 121: 1661-1667.
57
