Kan virtuelle modeller av hjernen endre epilepsikirurgi?

Epileptiske anfall skyldes unormal hjerneaktivitet og på verdensbasis responderer ikke cirka en tredjedel av de 50 millionene med epilepsi på anti-epileptiske medisiner.

I en nyhetsartikkel i Nature News¹ rapporteres det om en pågående studie der forskerne tester om digitale modeller som bruker hjernescan data, kan bidra til å identifisere hvor i hjernen de epileptiske anfallene oppstår. Forskerne håper at virtuelle modeller av hjernen til pasienter med epilepsi kan føre til mer effektive behandlinger av sykdommen ved å vise nevrokirurgene nøyaktig hvilke soner som er ansvarlige for anfallene.

Modellene bruker et datasystem som betegnes "the Virtual Epileptic Patient" (VEP), som er utviklet som en del av "the Human Brain Project" (HBP), et tiårig europeisk program fokusert på digital hjerneforskning². Det er et eksempel på personalisert medisin siden det er pasientens egne hjernescan (MR) og hjernebølgedata (EEG) som brukes til å lage den virtuelle modellen. Foruten MR og EEG gjøres det også stereo-EEG (SEEG) som innebærer å plassere opptil 16 elektroder, hver 7 centimeter lang, gjennom skallen for å monitorere aktiviteten i spesifikke områder over 1-2 uker.

Svakheten med stereo-EEG er at den kun registrerer høyfrekvente signaler fra hjernen, den fanger ikke opp de lavfrekvente signalene som opptrer i 20 prosent av epilepsianfallene. Dermed kan ikke undersøkelsen gi en presis lokalisering av den epileptogene sonen, noe som er hovedforklaringen på at suksessraten til kirurgisk intervensjon ikke er høyere enn 50 prosent.

Forskerne håper nå at med kunstig intelligens basert på den enkelte pasients MR, EEG og SEEG data, skal man kunne identifisere den epileptogene sonen mer nøyaktig³. Den pågående studien, the EPINOV trial⁴, begynte i juni 2019 og så langt er 356 pasienter inkludert ved 11 franske sykehus. Oppfølgingstiden etter kirurgi er ett år. Foreløpig vet vi ikke utfallet av studien. Dersom det skulle bli en suksess, er planen at denne metoden kan prøves ut også ved Parkinsons sykdom og multippel sklerose.