Source localization of ictal epileptic activity based on high‐density scalp EEG data

Nemtsas, P.; Birot, Gwénaël; Pittau, Francesca; Michel, Christoph M.; Schaller, Karl; Vulliémoz, Serge; Kimiskidis, Vasilios Κ.; Seeck, Margitta

doi:10.1111/epi.13749

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“…Unfortunately, these gross attempts at classification are far too broad to accurately localize ictal activity for each individual patient. In an attempt to add nuance to their estimates, some studies have further attempted to localize the dominant seizure frequency of the ictal signal at and around the seizure onset [46][47][48][49] . The main shortcoming of these methods is that in order to remove noisy artifacts and improve the SNR, the signal becomes much too smooth (by averaging for instance).…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Noninvasive electromagnetic source imaging of spatiotemporally distributed epileptogenic brain sources

Sohrabpour

Cai

et al. 2020

Nat Commun

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Brain networks are spatiotemporal phenomena that dynamically vary over time. Functional imaging approaches strive to noninvasively estimate these underlying processes. Here, we propose a novel source imaging approach that uses high-density EEG recordings to map brain networks. This approach objectively addresses the long-standing limitations of conventional source imaging techniques, namely, difficulty in objectively estimating the spatial extent, as well as the temporal evolution of underlying brain sources. We validate our approach by directly comparing source imaging results with the intracranial EEG (iEEG) findings and surgical resection outcomes in a cohort of 36 patients with focal epilepsy. To this end, we analyzed a total of 1,027 spikes and 86 seizures. We demonstrate the capability of our approach in imaging both the location and spatial extent of brain networks from noninvasive electrophysiological measurements, specifically for ictal and interictal brain networks. Our approach is a powerful tool for noninvasively investigating large-scale dynamic brain networks.

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Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Noninvasive electromagnetic source imaging of spatiotemporally distributed epileptogenic brain sources

Sohrabpour

Cai

et al. 2020

Nat Commun

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“…Indeed, our 25‐electrode setting was sufficient to record localizable seizure onset activity in 84 of 87 patients. In a recently published study, using a high‐density array for LTM, only 14 of 34 (41%) patients had IC activity, in addition to the II discharges . A recent study suggested that combining ESI with functional connectivity analysis increases its accuracy .…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

“…Clinical ESI studies based on II scalp data yielded a high degree of accuracy [6][7][8][10][11][12][13][14][15]. However, only a few studies have addressed IC-EEG signals [9,[16][17][18][19]. IC-ESI faces additional difficulties, i.e.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Ictal and interictal electric source imaging in pre‐surgical evaluation: a prospective study

Sharma

Scherg²,

Pinborg

et al. 2018

Euro J of Neurology

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“…Neue Systeme, die Video-EEG-Aufnahmen mit bis zu 256 Skalpelektroden über 24 h und mehr erlauben, erhöhen die Wahrscheinlichkeit, Anfälle aufzunehmen. Iktale Quellenlokalisation scheint eine gute Lokalisationspräzision sowohl bei extratemporalen als auch temporalen Epilepsien zu haben [17]. Eine klare Diskordanz zu der interiktalen Lokalisation ergab sich nur für 1/14 Patienten.…”

Section: Iktale Quellenanalyseunclassified

Bildgebung: elektrische EEG-Quellenanalyse

2018

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ZusammenfassungQuellenanalyse auf der Basis von Skalp-EEG, idealerweise von hochauflösendem EEG, hat sich etabliert als ein bildgebendes Medium, welches bestehende Verfahren ergänzt. Im Gegensatz zu anderen Techniken kann EEG-basierte Bildgebung die Quelle der neuronalen Aktivität millisekundengenau zu diesem Zeitpunkt abbilden, d.h es handelt sich nicht um indirekte Korrelate der elektrischen Aktivität wie Blutfluss oder Glucosekonsum. Prospektive Studien konnten zeigen, dass Quellenanalyse in einer Mehrheit der Patienten, die sich einer epilepsiechirugischen Therapie unterzogen, den Fokus korrekt im strukturellen MRI des Patienten lokalisiert. Bis dato konnte dies in mehreren Hundert Patienten gezeigt werden: die Wahrscheinlichkeit, nach einer resektiven Intervention anfallsfrei zu sein, ist 10 x höher wenn die elektrische Quelle zusammen mit der strukturellen Anomalie reseziert wurde als wenn dies nicht der Fall war. Studien in operierten Patienten und/oder mit intrakraniellem EEG konnten zeigen, dass es eine hohe Konkordanz zwischen der errechneten Quelle und dem intrakraniellem Fokus gibt. Weitere Anwendungen finden sich in der Lokalisierung von vitalem Kortex mithilfe von evozierten Potenzialen. Insgesamt ist die EEG-basierte Bildgebung relativ einfach zu akquirieren, kann auch bei Kindern und anderen Personen mit begrenzter Kollaboration durchgeführt werden, kann mit fMRI kombiniert werden und ist, vergleichen mit anderen Bildgebungsverfahren, relativ billig. Mögliche zukünftige Anwendungen betreffen die Ermittelung von epileptogener Aktivität bei vermeindlich normalem EEG und Netzwerkanalysen sowie die Netzwerk-Dysfunktionen in anderen neurologischen und psychiatrischen Erkrankungen.

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Source localization of ictal epileptic activity based on high‐density scalp EEG data

Abstract: Ictal ESI is a promising localization technique in focal epilepsy.

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Noninvasive electromagnetic source imaging of spatiotemporally distributed epileptogenic brain sources

Noninvasive electromagnetic source imaging of spatiotemporally distributed epileptogenic brain sources

Ictal and interictal electric source imaging in pre‐surgical evaluation: a prospective study

Bildgebung: elektrische EEG-Quellenanalyse

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