Diffusion Tensor Imaging und Traktografie detektieren mikrostrukturelle Veränderungen bei kryptogener fokaler Epilepsie

Fragestellung:

Patienten mit MRT negativer fokaler Epilepsie stellen eine besondere Herausforderung für die prächirurgische Evaluation dar. In dieser Studie untersuchen wir den zusätzlichen Nutzen von Diffusion Tensor Imaging (DTI) und Traktografie (DTT) zur Identifikation struktureller Veränderungen als Hinweis auf die zugrundeliegende Pathologie.

Methoden:

14 Patienten mit nichtläsioneller extramesiotemporaler fokaler Epilepsie wurden untersucht. Die DTI Daten wurden auf einem GE Signa HDx 3T Scanner aufgezeichnet, unter Verwendung eines Akquisitionsschema mit 64 diffusionsgewichteten Richtungen und einem B Wert von 1000 m/s². Es wurden 50 Schichten mit einer Dicke von 2,4 mm und 2 mm Auflösung aufgezeichnet. Die fraktionelle Anisotropie (FA) wurde berechnet und auf fokale Veränderungen und Asymmetrien untersucht. Deterministische Streamline Traktografie wurde als explorative Methode zusätzlich analysiert. Homologe Areale der linken und rechten Hemisphäre wurden verglichen und Asymmetrien von mehr als 20% in den FA maps oder in der Anzahl der rekonstruierten Fasern wurden als signifikant gewertet.

Ergebnisse:

Asymmetrien in der Anzahl der rekonstruierten Fasern wurden in neun von 15 Patienten gefunden (64%). In acht Fällen waren diese Veränderungen konsistent mit der klinisch vermuteten Anfallsursprungszone, basierend auf einer stationären Video EEG Monitoring Untersuchung und nuklearmedizinischen Daten. Bei zwei Patienten waren die in der DTI diktierten Veränderungen ausgedehnter als die vermutete Anfallsursprungszone und betrafen die ganze Hemisphäre. FA maps haben Asymmetrien jenseits von 20% in nur einem Fall gezeigt. Bei zwei Patienten wurde die Anfallsursprungszone mittlerweile durch invasive Diagnostik bestätigt, bei den anderen Patienten steht die invasive EEG Untersuchung noch aus.

Schlussfolgerungen:

Diese vorläufigen Daten zeigen die potentielle Rolle von DTI Bildgebung und Traktografie als komplementäre lateralisierende und lokalisierende Bildgebungsmethode in der prächirurgischen Evaluation von nichtläsionellen extramesiotemporalen Epilepsien. Wir hypothetisieren, das Mikrodysgenesien mit ektopen Neuronen die mikrostrukturellen Eigenschaften der weißen Substanz verändern. Weiteres follow up der Patienten, insbesondere mit intrakraniellen EEG Untersuchungen und Korrelation mit Histopathologie sind nötig um die Ergebnisse endgültig beurteilen und interpretieren zu können. Traktografie und Analyse der resultierenden Fasern scheint sensitiver zu sein als die FA maps. Die Methode scheint weniger sensitiv zu sein in Fällen mit kleiner umschriebener fokaler Pathologie im Vergleich zu Patienten mit ausgedehnten, hemisphärischen Veränderungen.