Epilepsy is a substantial disease burden and ~30% of patients do not respond to drug therapy. For these patients the only option is epilepsy surgery. Localization of the seizure generating areas of the brain often requires implantation of intracranial electrodes. Visual analysis of long-term recordings from large number of electrodes is extremely laborious and introduces significant human bias. Improving the presurgical diagnosis and increasing the information yield of invasive recordings requires faster and more objective quantitative analysis. It is well established that seizures emerge within functionally altered brain networks. In the proposed project we will apply complex network methods to quantify the organization of epileptic networks and develop innovative and more precise presurgical diagnostic tools. Identification of key components of the epileptic network will improve localization of seizure-generating regions, and patient-oriented network modelling approach will allow us to predict surgical outcomes.

Přibližně 30% pacientů s epilepsií neodpovídá na farmakologickou léčbu a lze u nich zvážit chirugické řešení. Určení oblasti oblasti, jejíž resekce je nezbytná, aby došlo k vymizení záchvatů, vyžaduje u řady pacientů implantaci intrakraniálních elektrod. Zrakové hodnocení dlouhodobých intrakraniálních záznamů představuje velmi komplikovaný a zdlouhavý proces, který je zatížený subjektivní chybou. Zvýšení informační výtěžnosti záznamů vyžaduje nové metodické postupy, které umožní rychlou a objektivní analýzu. Nejnovější poznatky prokazují, že záchvaty jsou projevem abnormální funkce mozkových sítí. Na základě těchto znalostí využijeme analýz z oboru komplexní dynamiky sítí a teorie grafů k vývoji inovativních diagnostických algoritmů, které zvýší klinickou výtěžnost intrakraniálních záznamů a zkvalitní předoperační diagnostiku. Nalezení síťových ukazatelů oblasti vzniku záchvatů umožní přesněji lokalizovat klíčové oblasti resekce. Vytvoření algoritmu, který modeluje epileptické sítě na základě pacientských dat, umožní predikci funkčního vlivu resekce a výsledku chirurgické léčby.

Graph-theory approach to complex organization and dynamics of human epileptic networks: implications for epilepsy surgery planning

Doba řešení: 2015-2018

Obsahuje literaturu