Una mayor densidad de electrodos mejora la cirugía de la epilepsia al identificar dónde comienzan las convulsiones

Para muchas personas con epilepsia, los medicamentos anticonvulsivos ayudan a controlar las convulsiones. Sin embargo, aproximadamente un tercio de los pacientes con epilepsia no responden a la medicación, y puede ser necesaria una cirugía para extirpar o desconectar el tejido cerebral responsable de las convulsiones. El tejido cerebral disfuncional causa actividad convulsiva, y el cerebro generalmente se adapta desplazando las funciones normales del área afectada. El reto para los epileptólogos es identificar las zonas exactas de inicio de las convulsiones (SOZ, por sus siglas en inglés) para poder extirpar de forma segura las regiones cerebrales que las causan sin afectar las funciones neurológicas vitales necesarias para la vida diaria del paciente.

La cirugía tradicional de la epilepsia consiste en implantar guías de electrodos directamente en el cerebro mediante sondas de electrodos profundos o colocarlas en la superficie con rejillas y tiras subdurales para identificar dónde comienzan las convulsiones. Sin embargo, la calidad de los registros de estos electrodos suele ser limitada porque los electrodos que registran la actividad cerebral pueden estar demasiado separados. Ahora, investigadores en el campo de la epilepsia han aplicado un principio común a los registros cerebrales, lo que podría aumentar la eficacia de las cirugías de epilepsia para mejorar los resultados de los pacientes.

Con el objetivo de mejorar la precisión en la determinación del tejido que debe ser eliminado durante la cirugía de epilepsia, investigadores de la UC San Francisco (San Francisco, CA, EUA) utilizaron registros de electroencefalograma (EEG) intracraneal, que miden la actividad eléctrica cerebral. Recrearon conjuntos de electrodos de diferentes densidades para identificar las zonas de convulsión con mayor eficacia. Posteriormente, los investigadores crearon videos de mapas de calor de la actividad convulsiva basados en los registros de EEG y proyectaron estos mapas de calor sobre imágenes cerebrales reconstruidas.

Al estudiar los videos de mapas de calor, pudieron explorar cómo las diferentes densidades de electrodos influyeron en la capacidad de los epileptólogos para identificar las zonas de convulsión. Los hallazgos, publicados en la revista de acceso abierto eBioMedicine, revelaron que los registros de EEG intracraneal de mayor densidad mejoraron la precisión y la concordancia entre los epileptólogos con respecto a la ubicación de las zonas de convulsión, en comparación con los registros de menor densidad.

El estudio consistió en la colocación de rejillas de electrodos de alta densidad en el cerebro de pacientes con epilepsia farmacorresistente. Tras la implantación, los pacientes fueron monitoreados en el hospital durante varios días para permitir la ocurrencia de crisis epilépticas, lo que permitió a los investigadores identificar con precisión los lugares donde se originaban. El equipo pidió a epileptólogos capacitados que localizaran las zonas de inicio de las crisis en estos pacientes utilizando tanto registros de matrices de alta densidad (con una separación entre electrodos de 4 a 5 mm) como registros de menor densidad (con una separación de 8 a 10 mm), ambos obtenidos a partir de los mismos datos de crisis epilépticas.

Los datos de actividad convulsiva se visualizaron como videos de mapas de calor superpuestos a exploraciones cerebrales reconstruidas, ocultando la ubicación de los electrodos. Usando un diseño cruzado aleatorizado, seis epileptólogos analizaron las visualizaciones en video bajo ambas condiciones de densidad, empleando un programa informático personalizado para delinear las SOZ en el cerebro.

Los resultados mostraron que los registros de EEG intracraneal de mayor densidad, tanto en electrodos profundos como subdurales, llevaron a un mayor consenso entre los epileptólogos y les ayudaron a identificar una mayor extensión de la zona de inicio de las crisis en comparación con los registros de menor densidad. Los investigadores observaron que las matrices de electrodos de alta densidad también podrían permitir un mapeo más preciso de las regiones de función cerebral, lo cual generalmente realizan los médicos mediante estimulación eléctrica.

Aunque no se evaluó en este estudio, los investigadores sugirieron que contar con información adicional sobre los electrodos podría ayudar a los cirujanos a definir con mayor precisión los márgenes quirúrgicos, asegurando la eliminación del tejido anómalo mientras se preserva el tejido sano. El equipo enfatizó que se necesitan más estudios con más pacientes para determinar si las densidades de electrodos más altas conducen a mejores resultados quirúrgicos. No obstante, los hallazgos sugieren claramente que el aumento de la densidad de electrodos en el hardware implantado proporciona información más clara sobre la ubicación y la extensión total de las SOZ.

“Uno de los peores sentimientos que experimentamos es cuando un paciente que se sometió a cirugía vuelve a tener crisis epilépticas. Esto sugiere que parte del tejido dañado que genera las convulsiones aún está presente”, afirmó el Dr. Jon Kleen, autor principal del estudio, especialista en epilepsia y profesor adjunto de neurología de la UCSF en el Instituto Weill de Neurociencias. “Tenemos la esperanza de que este enfoque permita una mejor evaluación de los márgenes del tejido patológico y marque una diferencia en la efectividad de la cirugía de epilepsia”.

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Universidad de California en San Francisco