12. Dreiländertagung - Gemeinsame Jahrestagung der Deutschen und Österreichischen Gesellschaft für Epileptologie und der Schweizerischen Epilepsie-Liga

Prof. Dr.

Vorsitz

Dr. med.

Dr. med

Prof. Dr. med.

PD Dr.

Transiente periiktuale MRT-Veränderungen (TPMA) bei genetisch bedingten Fehlfunktionen der mitochondrialen Atmungskette – Einladung zur prospektiven Fallsammlung und wissenschaftlichen Auswertung

Abstract-Text (inklusive Referenzen und Bildunterschriften) Einleitung: Der MRT-Nachweis periiktualer T2/FLAIR Signalhyperintensitäten bzw. Diffusionsrestriktionen (transiente periiktuale MRT-Veränderungen, TPMA) in Kortex und mitunter Thalamus und Cerebellum ist ein seltenes, aber bekanntes Phänomen, zumeist assoziiert mit prolongierten Anfällen. Bei Patienten mit rezidivierenden TPMA fällt auf, dass diese wechselnde Lokalisationen einnehmen können. Eine Untersuchung von vier Fällen aus Bochum (2), Dortmund (1), Bonn/Aachen (1) ergab, dass genetische Veränderungen, die die mitochondriale Atmungskette beeinträchtigen, mit diesem Phänomen assoziiert sein könnten. Eine homozygote Mutation im COQ4 und biallelische Mutationen im COQ8A (ADCK3) Gen, die beide an der Biosynthese von Coenzym Q10 (Ubichinon) beteiligt sind, das für die oxidative Phosphorylierung benötigt wird, wurden identifiziert. Zudem ergab eine 3-wöchige Kultivierung der Patientenfibroblasten mit 5 µM CoQ10 bei allen Patienten eine deutliche Verbesserung der Atmungsparameter, die an Digitonin-permeabilisierten Zellen bestimmt wurden. Ziel: Wir planen eine Sammlung weiterer Fälle von Patienten mit TPMA, die klinisch, gemäß Bildgebung (MRTs, PET etc.), genetisch (Blut) und per in vitro-metabolischer Untersuchung (Fibroblasten-Kultur nach Hautbiopsie) charakterisiert werden sollen. Material &amp; Methoden: Das koordinierende Zentrum soll die Ruhr-Epileptologie, Bochum, sein. Sie zeichnet verantwortlich für das mit den Koautoren abzustimmende Studienprotokoll und die Begutachtung durch die Ethikkommission. Die Fallsammlung soll über eine digitale, telemedizinische Plattform erfolgen. Nach Identifikation von Patienten in Epilepsiezentren in Deutschland, Österreich und der Schweiz (D-A-CH) und deren Einwilligung erfolgt zunächst der Upload klinischer und bildgebender Daten. Anschließend sollen die genetische Charakterisierung und in vitro funktionelle Untersuchungen der Auswirkung einer CoQ10 Supplementation auf die Mitochondrienfunktion der Patientenfibroblasten erfolgen. Ergebnisse: Wir erwarten, dass durch diese Fallsammlung das Spektrum der zu TPMA führenden Störungen besser erfasst werden kann. Ferner ist das Ziel, potentielle Ansätze für Therapien zu identifizieren, die z.B. in der Unterstützung der Atmungskettenfunktion liegen könnten. Zusammenfassung: Wir laden alle Kliniken und Epilepsiezentren ein, die Patienten mit TPMA behandeln oder behandelt haben, sich an der geplanten Studie zu beteiligen und Patienten zur prospektiven Fallsammlung beizusteuern. Kontakt: joerg.wellmer@kk-bochum.de.

Epidemiologie und Versorgungsforschung

ePoster

Prof.

Univ.Prof.Mag.Dr.

Verbales Gedächtnis und hippokampale Subfeld-Korrelate

Abstract-Text (inklusive Referenzen und Bildunterschriften) Einleitung: Verbale Gedächtnisleistungen sind mit dem linken und figurale Gedächtnisleistungen mit dem rechten Hippokampus bei rechtshändigen Personen assoziiert. Bereits histopathologische und bildgebende Studien zeigten signifikante Korrelationen zwischen Volumen der hippokampalen Subfelder und episodischen Gedächtnisleistungen in verschiedenen Krankheitsbildern wie Epilepsie, mild cognitive impairment (MCI), Alzheimerdemenz sowie in gesunden älteren Personen. Ziel dieser Arbeit ist die Korrelationen zwischen Leistungen des episodischen Gedächtnisses und hippokampaler Subfeldvolumina zu untersuchen. Methoden: Fünfzig rechtshändige Probanden wurden eingeschlossen; 11 Patienten mit Temporallappenepilepsie, 18 Patienten mit MCI und 21 gesunde Personen. Alle Probanden erhielten ein hochauflösendes 3T MRT sowie eine multimodale neuropsychologische Testung. Die hippokampalen Subfelder wurden mittels FreeSurfer 7.1 berechnet und anhand des globalen Hirnvolumens basierend auf einer 3T-Normdatenbank korrigiert. Schrittweise Regressionsanalysen wurden i) zwischen den korrigierten linken hippokampalen Subfeldervolumina und vier Leistungen vom verbalen Lern und Merkfähigkeitstest (VLMT; Lernen, freier Abruf, Konsolidierung und Wiedererkennen) ii) zwischen rechten hippokampalen Subfeldvolumina und Werten für die figurale Gedächtnisleistung mittels Diagnosticum für Cerebralschädigung (DCM) untersucht. Dabei wurden folgende Subfelder definiert: Subiculum, Presubiculum und Parasubiculum, in Kombination als subiculärer Komplex (SUB), CA1, CA2/CA3, CA4, gyrus dentatus (GC-ML-DG), molecular layer, hippocampal amygdala transition area (HATA), fimbria, hippokampal tail und hippokampale Fissur. Ergebnisse: Die SUB-Volumen waren signifikante Prädiktoren für Lernen (β = .284; p = .042) und freien Abruf (β = .434; p = .001), während die CA2/CA3 Volumen signifikante Prädiktoren für Konsolidierung (β = .378; p = .006) und Wiedererkennen (β = .290; p = .037) waren. Es konnten keine signifikanten Korrelationen zwischen rechten hippocampalen Subfeldvolumina und figuralem Gedächtnis gefunden werden. Diskussion: Diese Ergebnisse untermauern die suspizierte Rolle von hippokampalen Subfeldern für episodische Gedächtnisleistungen. In einer prächirurgischen Fragestellung könnte somit das Volumen der hippocampalen Subfelder zur Prognoseeinschätzung der postoperativen verbalen Gedächtnisleistung benutzt werden. Zusätzlich kann mittels gezielter operativer Verfahren und Anpassung der Resketiongrenzen ein besseres neuropsychologisches Ergebnis erzielt werden. Literatur: Hartopp N, Wright P, Ray NJ, et al. A key role for subiculum-fornix connectivity in recollection in older age. Frontiers in Systems Neuroscience. 2019;12(January):1-11. doi:10.3389/fnsys.2018.00070 Carlesimo GA, Piras F, Orfei MD, Iorio M, Caltagirone C, Spalletta G. Atrophy of presubiculum and subiculum is the earliest hippocampal anatomical marker of Alzheimer&quot;s disease. Alzheimer&quot;s and Dementia: Diagnosis, Assessment and Disease Monitoring. 2015;1(1):24-32. doi:10.1016/j.dadm.2014.12.001. Coras R, Pauli E, Li J, et al. Differential influence of hippocampal subfields to memory formation: Insights from patients with temporal lobe epilepsy. Brain. 2014;137(7):1945-1957. doi:10.1093/brain/awu100.

(Funktionelle) Bildgebung

Dr. Dr.

Prof. Dr. med

Univ.-Prof. Dr. med.

Untersuchung der Blut-Hirn-Schranken-Dysfunktion in Piriformen Kortex, Amygdala und Hippokampus bei Temporallappenepilepsie mittels quantitativer MRT

Abstract-Text (inklusive Referenzen und Bildunterschriften) Einleitung Etwa 30% aller Menschen mit pharmako-resistenter Temporallappenepilepsie (TLE) sind nach selektiver Amygdala-Hippokampektomie nicht anfallsfrei. Neben der Amygdala und dem Hippokampus wird dem Piriformen Kortex (PFK) eine hohe Epileptogenität zugeschrieben. Dessen Mitresektion verbessert das Anfallsoutcome. Epileptische Anfälle sind mit einer Blut-Hirn-Schranken-Dysfunktion (BHSD) assoziiert. Dies wirft die Frage auf, ob sich eine BHSD auch im PFK bei TLE findet und damit ein weiterer Hinweis auf dessen Epileptogenität wäre. Ziel Quantifizierung der iktalen und interiktalen BHSD in PFK, Amygdala und Hippokampus. Material &amp; Methoden Die BHSD lässt sich durch die Darstellung der lokalen Anreicherung von Gadolinium-haltigen Kontrastmittel mittels quantitativer T1 bewerten. Bei 29 Menschen mit Epilepsie (Mittleres Alter bei Sequenzaufnahme ± SD: 29.2 ± 7.4 Jahre, 7 TLE, 8 extratemporal-fokale Epilepsie, 14 generalisierte Epilepsie) wurde iktal und interiktal Gadolinium infundiert und postiktale, interiktale und native (ohne Kontrastmittel) qT1-Sequenzen erhoben. Die iktalen und interiktalen Bilder wurden auf die nativen qT1-Sequenzen co-registriert und Subtraktionskarten erstellt (∆qT1pi=interiktal-postiktal, (∆qT1ii=nativ-interiktal). Eine verkürzte T1-Relaxationszeit und eine positive Differenz sprechen für das Vorliegen einer BHSD. Der PFK wurde manuell eingezeichnet, Hippokampus und Amygdala wurden automatisiert mit FreeSurfer segmentiert. Ergebnisse Bei TLE (n=12) war ∆qT1ii im PFK signifikant größer als im Gesamtkortex (p Kruskal-Wallis-Test = 0.007, p Dunn Post-Hoc Test =0.029), in Amygdala und Hippokampus unterschied sich ∆qT1ii nicht signifikant vom Gesamtkortex (p Dunn &gt;0.17). Die Differenz ∆qT1pi unterschied sich weder in PFK, Amygdala noch Hippokampus vom Gesamtkortex. Bei extratemporal-fokaler Epilepsie (n=8)) fanden wir keine signifikanten Unterschiede hinsichtlich ∆qT1ii und ∆qT1pi zwischen PFK, Amygdala oder Hippokampus und dem Gesamtkortex (p Kruskal, Dunn &gt;0.2). Im linearen Regressionsmodell über alle Menschen mit Epilepsie (n=29) war der Anstieg von ∆qT1ii mit der Dauer der Epilepsie im PFK signifikant größer als im Gesamtkortex (ß=0.033, p=0.029), der Anstieg in Hippokampus und Amygdala unterschieden sich nicht signifikant vom Gesamtkortex (Abbildung 1). Bei Menschen mit eingeschränktem Verbalgedächtnis (n=13) fanden wir einen Zusammenhang zwischen dem Ausmaß der Verbalgedächtnisdefizite und ∆qT1ii im PFK (p Mann Whitney U =0.044, Abbildung 2). Zusammenfassung Unsere Resultate zeigen, dass eine BHSD interiktal, nicht iktal, im PFK bei TLE auftritt und mit der Erkrankungsdauer und dem Ausmaß temporaler kognitiver Defizite assoziiert ist. Dies untermauert die zentrale Rolle des PFK in der TLE. Abbildung 1. Gadolinium-Anreicherung in PFK, Hippokampus und Amygdala bei Dauer der Epilepsie. Abbildung 2. Gadolinium-Anreicherung als Funktion der Einschränkung des Verbalgedächtnis in PFK, Hippokampus und Amygdala. Referenzen Rüber T, David B, Lüchters G, et al. Evidence for peri-ictal blood–brain barrier dysfunction in patients with epilepsy. Brain. 2018;141(10):2952-2965. Galovic M, Koepp M J, et al. Association of Piriform Cortex Resection with Surgical Outcomes in Patients With Temporal Lobe Epilepsy. JAMA Neurology. 2019; 76(6), 690–700. Bar-Klein G, et al. Imaging blood-brain barrier dysfunction as a biomarker for epileptogenesis. Brain: A Journal of Neurology. 2017; 140(6), 1692–1705.

Potenzielle Verbesserung konventioneller SPECT-Analysen durch Arterial Spin Labelling und Verzicht auf interiktale Aufnahmen

Abstract-Text (inklusive Referenzen und Bildunterschriften) Einleitung Die iktale Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT) kann durch die Darstellung der zerebralen Perfusion während eines epileptischen Anfalls dazu beitragen, eine Anfallsursprungszone zu lokalisieren. Konventionelle Analysemethoden sind mit zwei Nachteilen behaftet: (1.) Sie basieren auf Differenzbildern zwischen iktalen und interiktalen SPECT-Aufnahmen, was eine hohe Strahlenbelastung für Patient:innen bedeutet. (2.) Als Kontrollkollektiv stehen SPECT-Aufnahmen von nur 14 gesunden Kontrollpersonen zur Verfügung. Ziel Verbesserung von SPECT-Analysen durch (1.) Vergrößerung des Kontrollkollektivs durch MRT-basierte Perfusionskarten mittels arterial spin labeling (ASL) und (2.) Reduktion der Strahlendosis durch Verzicht auf eine interiktale SPECT-Untersuchung. Material &amp; Methoden Es wurden zwei neue Auswertungsmethoden entwickelt und geprüft: (1.) In der iktal-interiktalen SPECT-ASL (IISASL) werden SPECT- und ASL-Differenzkarten miteinander verglichen. (2.) Die iktale SPECT-ASL (ISASL) verwendet lediglich das iktale SPECT Bild von Patienten:innen und vergleicht dieses statistisch mit ASL- und SPECT-Kontrollen. ASL-Messungen von 48 gesunden Kontrollpersonen wurden an zwei separaten Tagen mit einem 3T-MRT durchgeführt. Zur Validierung wurden retrospektiv 35 operierte Patient:innen (31 mit Engel I und 4 mit Engel II Outcome Postoperative) mit fokaler Epilepsie mittels IISASL und ISASL analysiert und die Ergebnisse mit der konventionellen iktal-interiktalen SPECT Analyse mit SPM (ISAS) vergleichen. Dazu wurde der Dice-Score (ein Maß für die Überlappung der Resektionshöhle mit der Hyperperfusion), sowie der Abstand (euklidische Distanz zwischen der Schwerpunkten der zusammenhängenden, signifikanten Voxel) der jeweiligen Auswertungsmethoden im Vergleich zur Resektionshöhle der Patient:innen bestimmt. Ergebnisse In der Auswertung der 35 Patient:innenfälle war der mittlere Dice-Score der ISASL bzw. IISASL höher und die mittlere euklidische Distanz zur Resektionshöhle niedriger als bei der konventionellen ISAS. Die ISASL und IISASL lieferten dabei im Mittelwert vergleichbar gute Ergebnisse, wobei die mittlere Distanz zur Resektionshöhle bei der IISAL Auswertung signifikant niedriger war. Auf Einzelfallebene überschritt der Dice-Wert in der IISASL Auswertung bei 18/35 Patienten:innen einen Werte von 0,1 bei der ISAL Methode bei 16/35 Patienten:innen. Zusammenfassung Die Bildanalysen mittels ISA und IISA stellen eine Weiterentwicklung der konventionellen ISAS-Analyse dar. ASL-Kontrollen können zur Verbesserung der statistischen Güte herangezogen werden (IISASL), zudem zeigen die vergleichbaren Ergebnisse der ISAL und IISASL, dass eine iktale SPECT-Aufnahme bei vielen Patienten:innen genügt und die Strahlenexposition so halbiert werden kann. Es kann somit empfohlen werden die iktalen SPECT-Aufnahmen von Patienten:innen auszuwerten und erst bei unklaren Ergebnissen eine interiktale Aufnahmen anzufügen. Referenzen Sulc, V. et al. Statistical SPECT processing in MRI-negative epilepsy surgery. Neurology 82, 932–939 (2014). Chang, D. J. et al. Comparison of statistical parametric mapping and SPECT difference imaging in patients with temporal lobe epilepsy. Epilepsia 43, 68–74 (2002). Abbildung 1Die mittleren Dice-Score Werte sowie die mittleren der euklidischen Distanzen in Abhängigkeit des Schwellenwerts sind gezeigt. Oben sind die Ergebnisse der IISASL Methode, unten die Ergebnisse der ISASL Methode, im vergleich zu ISAS.

Automatisierte morphometrische Magnet-Resonanz-Tomographie-Analyse (MAP18) bei MRT-negativen Patient:innen mit erstem epileptischem Anfall

Abstract-Text (inklusive Referenzen und Bildunterschriften) Einleitung: Die Diagnose einer Epilepsie sowie die medikamentöse Einstellung von Patient:innen nach einem ersten epileptischen Anfall (EA) werden bei Nachweis elektroenzephalographischer oder bildgebender Auffälligkeiten gestellt [1]. Der Befund struktureller Läsionen in der Magnet-Resonanz-Tomographie (MRT) spricht für eine erhöhte Wahrscheinlichkeit eines Anfallsrezidivs [1]. Jedoch werden vor allem subtile epileptogene Läsionen in der konventionellen radiologischen Befundung nicht immer erkannt. In der folgenden Arbeit wird retrospektiv mittels Morphometric Analysis Program v2018 (MAP18) auf das Vorhandensein von subtilen epileptogenen Läsionen bei MRT-negativen Patient:innen mit EA untersucht. Methoden: Es wurden insgesamt 55 MRT-negative Patient:innen mit EA eingeschlossen, die von 2018 bis 2022 im Epilepsiezentrum Hessen behandelt worden sind. Alle eingeschlossenen Patient:innen erhielten ein 3D T1-gewichtetes 1,5 oder 3T MRT, welches keinen Nachweis einer epileptogenen Läsion zeigte. Mittels MAP18 wurden die MRT-Bilder auf das Vorhandensein subtiler epileptogener Läsionen untersucht. Die Auswertung erfolgte unter Nutzung der Focal Cortical Dysplasia (FCD) probability map [2]. Ergebnisse: Zweiundzwanzig von 55 der MRT-negativen Patient:innen (=40%) wiesen einen positiven FCD probability score auf, hingegen zeigten 33 von 55 (=60 %) einen negativen score. Bei 17 von 22 der MAP18-positiven Patient:innen (=77,3 %) wurde die Diagnose einer Epilepsie im Verlauf gestellt (Follow-Up Median: 7 Monate, range: 0-48 Monate). Vierundzwanzig von 33 MAP18-negativen Patient:innen (=72,7 %) erhielten im Verlauf keine Epilepsiediagnose, hingegen wurde bei 9 von 33 (=27.3 %) die Diagnose einer Epilepsie gestellt (Follow-Up Median: 7 Monate, range: 0-48 Monate). Diskussion: Die vorliegenden Ergebnisse zeigen, dass MRT-negative Patient:innen mit EA und Nachweis eines positiven FCD probability scores in MAP18 eine höhere Wahrscheinlichkeit besitzen eine Epilepsie zu entwickeln, im Vergleich zu den Patient:innen mit MAP18-negativen Befunden. Dies könnte ein Hinweis auf das Bestehen von subtilen strukturellen epileptogenen Läsionen sein, welche mittels konventioneller Befundung nicht zu erkennen sind. Des Weiteren soll im Verlauf der Diskussion die Möglichkeit falsch positiver Ergebnisse in Betracht gezogen werden. Literatur: 1: Elger CE, Berkenfeld R (geteilte Erstautorenschaft), et al (2017) S1-Leitlinie Erster epileptischer Anfall und Epilepsien im Erwachsenenalter. In: Deutsche Gesellschaft für Neurologie, Hrsg. Leitlinien für Diagnostik und Therapie in der Neurologie. [abgerufen am 13.11.2022]. Verfügbar unter: www.dgn.org/leitlinien 2: David B, Kröll‐Seger J, Schuch F, Wagner J, Wellmer J, Woermann F, et al (2021) External validation of automated focal cortical dysplasia detection using morphometric analysis. Epilepsia, 62(4): 1005–1021

M.Sc.

Bildgebung mittels cCT und cMRT nach erstem Anfall

Abstract-Text (inklusive Referenzen und Bildunterschriften) Einleitung Die neuen Diagnosekriterien für Epilepsie sehen seit 2017 vor, dass schon nach erstem epileptischem Anfall (EEA) die Diagnose einer Epilepsie zu stellen ist, sofern ein Rezidivrisiko &gt; 60% angenommen wird (1). So wird von der ILAE und der AWMF-Leitlinie 030/041 eine Therapie nach EEA empfohlen, wenn epilepsietypische EEG-Befunde oder epileptogene Läsionen in der cMRT vorliegen (2). Nicht immer erhalten PatientInnen nach EEA eine Bildgebung und häufig wird in der Akutsituation zunächst eine cCT durchgeführt und die cMRT erfolgt erst im Verlauf. Ziele In der vorliegenden Studie haben wir untersucht, wie oft eine akute Bildgebung nach erstem Anfall durchgeführt wird.Sinha et al. stellten in ihrer Studie zu EEA im Alter fest, dass 23 von 24 PatientInnen mit fokalen Läsionen in der cMRT, ebenso Läsionen in der cCT hatten (3). So stellt sich die Frage, ob eine Patientengruppe identifiziert werden kann, bei der die Durchführung einer cCT ausreichend ist, um die Diagnose einer strukturellen Epilepsie zu stellen und bei der somit auf die cMRT verzichtet werden kann, mit dem Hintergrund, dass die cCT günstiger, schneller erreichbar und leichter in der Akutsituation umsetzbar sei (4). Insbesondere ist es interessant, Faktoren zu identifizieren, die eine zweite, weitere Bildgebung im Verlauf nicht mehr nötig erscheinen lassen. Materialien &amp; Methoden Im Rahmen einer prospektiven Studie zum EEA werden seit 2018 in unserer Klinik alle cCT- und cMRT-Befunde erhoben und dokumentiert, ob im Rahmen des klinischen Aufenthalts eine Epilepsiediagnose aufgrund einer epileptogenen Läsion in einer der Bildgebungsverfahren gestellt wurde oder nicht. Ergebnisse Zwischen 03/2018 und 06/2020 wurden 185 PatientInnen mit EEA in die Studie eingeschlossen. Bei 41 PatientInnen wurde ausschließlich eine cMRT, bei 18 PatientInnen nur eine cCT und bei 126 PatientInnen sowohl eine cCT, als auch eine cMRT durchgeführt. Anhand dieses großen Kollektivs, das in der Notaufnahme eine cCT erhielt und später im Verlauf eine cMRT, werden im Rahmen der Posterpräsentation Faktoren identifiziert, die diese doppelte Bildgebung unnötig erscheinen lassen. Zusammenfassung In unserem Patientenkollektiv haben die meisten PatientInnen, die initial eine cCT bekamen, später auch eine cMRT erhalten, sodass die Indikationsstellung für eine cCT in der Akutsituation kritisch überdacht werden sollte. Literatur (1) Fisher RS et al., 2014. ILAE official report: a practical clinical definition of epilepsy. Epilepsia 55:475–482 (2) Elger C. E., Berkenfeld R. et al. S1-Leitlinie Erster epileptischer Anfall und Epilepsien im Erwachsenenalter. 2017. In: Deutsche Gesellschaft für Neurologie, Hrsg. Leitlinien für Diagnostik und Therapie in der Neurologie. Online: www.dgn.org/leitlinien (abgerufen am 12.11.2022) (3) Sinha S, Satishchandra P, Kalband BR, Bharath RD, Thennarasu K. Neuroimaging observations in a cohort of elderly manifesting with new onset seizures: Experience from a university hospital. Ann Indian Acad Neurol. 2012 Oct;15(4):273-80. doi: 10.4103/0972-2327.104335. PMID: 23349592; PMCID: PMC3548365 (4) Tallis R, Boon P, Perucca E, Stephen L. Epilepsy in elderly people: management issues. Epileptic Disord. 2002 Oct;4 Suppl 2:S33-9. PMID: 12424082

Automated multi-resolution brain motion correction for enabling accurate quantification in dynamic PET non-lesional epilepsy studies

Abstract-Text (inklusive Referenzen und Bildunterschriften) Aim Patient head motion has both quantitative and qualitative impacts on PET images, in particular, for dynamic brain imaging. We propose a fast, fully automated brain motion correction technique based on multiscale registration to perform accurate motion compensation for absolute quantification studies in non-lesional epilepsy patients. Methods 15 patients with drug-resistant non-lesional extratemporal lobe epilepsies underwent an 18F-FDG PET brain examination in a fully integrated PET/MRI. The imaging protocol consisted of a 60 min PET list-mode acquisition, with parallel MR-navigator acquisitions for tracking motion. PET list-mode data was re-binned into a dynamic frame sequence (24 x 5 s, 1 x 60 s, 1 x 120 s, 11 x 300 s) and was reconstructed using the Ordinary Poisson Ordered Subset Expectation-Maximization OP-OSEM 3D algorithm. Attenuation and scatter correction were performed using AC-maps corrected for motion. The proposed motion correction performs automated co-registration in multiple scales, starting alignment between images at the lowest scale and is repeated until it reaches the finest possible scale. To quantify the accuracy of the proposed method, we used absolute difference as the similarity metric, comparing the motion vectors obtained from the multiscale approach directly to the motion vectors obtained from the MR navigators. Results The absolute difference between the motion vectors obtained from the MR navigators and the multiscale registration approach was less than five percent for frames later than 2 min of post-injection (p.i). However, the multiscale approach was not able to calculate the motion vectors for frames less than 2 min p.i, as there was no sufficient structural information to start with. Conclusion We propose a fully-automated motion compensation approach for 18F-FDG PET brain studies based on a multi-resolution scheme. The proposed motion compensation technique successfully accounts for patient motion, therefore enabling accurate non-invasive kinetic modelling studies in non-lesional epilepsy patients.

Prof. Dr. med. Ass. jur.

Hilft Künstliche Intelligenz bei der Läsionsdetektion? Ein quantitativer Vergleich zwischen Mensch und Maschine

Abstract-Text (inklusive Referenzen und Bildunterschriften) Einleitung Fokale Cortikale Dysplasien (FCDs) sind eine häufige Ursache von struktureller Epilepsie, doch in etwa 30% aller FCD-Fälle nicht im MRT sichtbar (Hauptman und Mathern, 2012). Künstlich-intelligente (KI) Modelle werden zur automatisierten Erkennung von FCDs entwickelt, mit der Hoffnung, in diesen "MRT-negativen" Fällen die Befundung zu unterstützen. Es gibt weder einheitliche Kriterien für "MRT-negativ", noch einen Goldstandard für die Erfassung menschlicher Performanz. Dies macht eine Evaluation von KI-basierten Ansätzen hinsichtlich ihrer klinischen Relevanz schwierig. Ziele Wir haben die menschliche Leistung bei der FCD-Erkennung und -Lokalisierung quantifiziert und diese mit existierenden KI-basierten Ansätzen verglichen, um so den potentiellen Mehrwert in der Diagnostik von FCDs zu bestimmen. Methoden Insgesamt bewerteten 28 Personen (25 aus unterschiedlichen medizinischen Fachbereichen mit unterschiedlichem Erfahrungsgrad, 3 Laien) 3D-FLAIR und T1-Bilder von 180 Subjekte (80 w, 100 m, Alter 30,90 +- 13,95 Jahre), davon 146 Erkrankte mit FCDs. Die Mediziner hatten im Durchschnitt 6,43 (±9,45) Jahre Neuroradiologie-Erfahrung. Mittels einer speziell entwickelten Software sollten die Rater eine mögliche FCD und deren dreidimensionales Ausmaß durch ein Rechteck lokalisieren. Zusätzlich wendeten wir drei publizierte Algorithmen auf dieselbe Kohorte an. Wir definierten Kriterien, wann ein Algorithmus als "hilfreich", "nicht hilfreich" oder "störend" bei der Befundung gelten könnte. Figur 1 zeigt Beispiele für diese drei Fälle. Ergebnisse Tabelle 1 zeigt die Bewertung von Menschen und Algorithmen. Der beste Algorithmus lokalisiert ähnlich viele Läsionen wie erfahrene Menschen (82,88% vs. 76,71% [66,43, 86,99]). Die getesteten Algorithmen haben vor allem bei Nicht-Experten einen Mehrwert (+8,8±6%), sind jedoch wenig hilfreich für Spezialisten (-5,48±7,35 %). Schlussfolgerung Die ausführliche Quantifizierung menschlicher Leistung bei der FCD-Detektion ermöglicht eine Einschätzung über den Einfluss auf die klinische Entscheidungsfindung. Die getesteten Algorithmen helfen vor allem Nicht-Experten. Referenzen Hauptman and Mathern (2012), "Surgical treatment of epilepsy associated with cortical dysplasia: 2012 update.", Epilepsia David et al. (2021), "External Validation of Automated Focal Cortical Dysplasia Detection Using Morphometric Analysis", Epilepsia Gill et al. (2021), "Multicenter Validation of a Deep Learning Detection Algorithm for Focal Cortical Dysplasia", Neurology Spitzer et al. (2022), "Interpretable Surface-Based Detection of Focal Cortical Dysplasias: A MELD Study", Brain Figure 1: Beispiele für Lokalisierungen von Menschen und Algorithmen. Ein Algorithmus ist nicht hilfreich, wenn die Läsion schon gefunden wurde (A), er sie auch nicht findet (B) oder er auch die vom Menschen markierte Stelle findet (C). In Fall D kann ein Algorithmus hilfreich sein. In Fällen E und F ist die fehlerhafte Lokalisierung des Algorithmus "störend". Tabelle 1: Lokalisierungsleistung von Menschen und Algorithmen. Für Nicht-Experten haben alle Algorithmen einen positiven Mehrwert. Zusammen mit Algorithmen können die Performanz von Experten erreichen. Hinsichtlich der Segmentierung liegen die Algorithmen auf dem Niveau von Ärzten.

Prof.Dr.

Einfluss des Erstmanifestationsalters einer fokalen Epilepsie auf das Auftreten eines Benenndefizits nach epilepsiechirurgischem Eingriff: eine Lesion-mapping Studie

Abstract-Text (inklusive Referenzen und Bildunterschriften) Hintergrund Das Alter bei Epilepsiemanifestation hat sich als wichtiger Prädiktor für eine Verschlechterung der Benennfähigkeit nach einem epilepsiechirurgischen Eingriff erwiesen. Dabei wird angenommen, dass bei Auftreten der Epilepsie im frühen Kindesalter auf Grund von neuronaler Plastizität der Sprachorganisation eine bessere Kompensationsfähigkeit besteht. Ziel der Studie war die Untersuchung auf welche Weise das Alter bei Beginn der Anfälle die postoperative Benennfähigkeit beeinflusst. Methode Bei 141 Patienten mit linkshemisphärischer Epilepsie und Sprachdominanz, die sich zwischen 1998 und 2020 am Epilepsiezentrum Erlangen einem epilepsiechirurgischen Eingriff unterzogen, wurde präoperativ und 6 Monate postoperativ das Benennen von Objekten (Boston Naming Test, BNT) erhoben. Die chirurgischen Läsionen wurden auf dem postoperativen MRT eingezeichnet und für die statistische Analyse mittels voxelbasiertem Läsions-Symptom-Mapping (VBLSM) normalisiert. Die Korrelation zwischen Läsion und Vorhandensein einer postoperativen Verschlechterung des Benennens wurde voxelweise unter Variation des Erstmanifestationsalters untersucht, wobei für das Gesamtvolumen der Läsion jeweils kontrolliert wurde. Ergebnisse Ein späteres Alter bei Erstmanifestation war signifikant mit einer postoperativen Benennverschlechterung assoziiert (univariate Analyse p &lt;0,001; multivariate Analyse OR 1,04, CI 1,0 – 1,1, p &lt;0,05). Die VBLSM-Analyse zeigte, dass insbesondere links temporobasale und mesiale Resektionen signifikant mit einem postoperativen Defizit assoziiert sind. Dabei nahmen die Volumina der Kortexareale, die mit einer postoperativen Verschlechterung des Benennens assoziiert waren, mit jedem Jahr der späteren Erstmanifestation zu. Schlussfolgerung Die Ergebnisse unterstreichen, dass bei früher Erstmanifestation die Benennfähigkeit interindividuell variabel angelegt sein kann, sodass im Fall einer epilepsiechirurgischen Resektion in einer für die Benennfunktion als kritisch bekannten Region keine Defizite auftreten. Erst bei einer späteren Erstmanifestation geht eine Resektion temporobasal mit einem höheren Risiko für ein postoperatives Benenndefizit einher. Die Ausdehnung des Areals, dessen Resektion mit einem erhöhten Risiko für ein postoperatives Benenndefizit assoziiert ist, ging mit zunehmendem Erstmanifestationsalter sogar über das bisher der Benennfunktion zugeschriebene Gehirnareal hinaus mit einer weiteren Ausdehnung insbesondere nach temporomesial.

Epilepsiechirurgie

Koexistente extratemporale MRT-Läsionen bei Patienten mit Temporallappen-Epilepsie und Hippocampussklerose haben keinen Einfluss auf das Langzeit-Anfallsoutcome nach Epilepsiechirurgie

Abstract-Text (inklusive Referenzen und Bildunterschriften) Einleitung: Etwa 30% der Patienten mit einer Temporallappenepilepsie (TLE) entwickeln im Verlauf der Erkrankung eine Resistenz gegenüber der antiepileptischen Medikation. Für diese Patienten stellt die resektive Epilepsiechirurgie eine wirksame Behandlungsoption dar. Insbesondere bei Patienten mit einer mesialen TLE auf Grundlage einer unilateralen Hippocampusssklerose (uHS) können postoperativ hohe Raten an Anfallsfreiheit erreicht werden. Bei einigen Kandidaten finden sich in der prächirurgischen MRT-Diagnostik koexistente ipsi- oder kontralateral lokalisierte extratemporale Läsionen (eTL), wie z.B. unspezifische Gliosen oder kortikale Defekte. Bei diesen Pat. wird häufig die Wahrscheinlichkeit für eine Anfallsfreiheit niedriger eingeschätzt. Die Datenlage für diese Subgruppe der Pat. mit TLE ist allerdings derzeit unzureichend. Ziele: Das Ziel der vorliegenden Studie war es, das postoperative Anfallsoutcome bei Patienten mit uHS und koexistenten eTL im Vergleich zu Patienten mit uHS als alleinige Pathologie zu analysieren und insbesondere den Einfluss der eTL auf das Langzeit-Anfallsoutcome zu evaluieren. Materialien &amp; Methoden: In die Studie eingeschlossen wurden 93 konsekutive Patienten mit einer TLE auf Grundlage einer uHS, die im Zeitraum von 10/2012 bis 06/2020 in unserem universitärem Epilepsie-Zentrum resektiv behandelt worden waren. Vollständige Daten zum Langzeit-Follow-up (definiert als min. 2 Jahre postoperativ) lagen bei 88 Patienten (95%) vor. Patienten mit alleinigen uHS bildeten die Gruppe A (n=72), solche mit einer zusätzlichen eTL in der MRT bildeten die Gruppe B (n=16). Alle Patienten wurden prächirurgisch in der Klinik für Epileptologie evaluiert. Das Anfallsoutcome wurde anhand der Klassifikation der ILAE eingeteilt. Ergebnisse: Die Auswertungen der Patientencharakteristika ergaben keinen signifikanten Unterschied zwischen der Gruppe A und B hinsichtlich der Verteilung des Geschlechts (männlich: 58% vs. 44%), des mittleren Alters bei Epilepsie-Onset (16 Jahre ± 12.6 vs. 15 Jahre ± 15.0) und der Dauer der Epilepsie-Erkrankung (23.6 Jahre ± 14 vs. 20 Jahre ± 15.7). Die mittlere Follow-up Dauer betrug 3.2 Jahre ± 2.4 in der Gruppe A und 4.19 Jahre ± 1.47 in der Gruppe B und war nicht signifikant unterschiedlich. Die uHS in Gruppe B war signifikant häufiger linkshemisphärisch lokalisiert (87.5% vs. 47.7%, p=0.004). Bezüglich der Anfallsfreiheit wurde kein signifikanter Unterschied beobachtet: in Gruppe A konnte im Langzeit-FU bei 83.3% der Patienten eine Anfallsfreiheit (ILAE Klasse 1) beobachtet werden, in Gruppe B erreichten 75% eine Anfallsfreiheit. Zusammenfassung: In der vorliegenden Studie konnten wir zeigen, dass bei Patienten mit TLE und uHS der Nachweis von koexistenten eTL in der MRT, auch im Langzeitverlauf, keinen Einfluss auf die Wahrscheinlichkeit der postoperativen Anfallsfreiheit nach erfolgtem epilepsiechirurgischen Eingriff hatte. Diese Ergebnisse sollten insbesondere bei der prächirurgischen Beratung von geeigneten und sorgfältig selektierten Kandidaten für einen resektiven epilepsiechirurgischen Eingriff entsprechend berücksichtigt werden.

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