てんかん手術の結果と縦方向のメグの機能的ネットワークの変化：最小スパニングツリー分析

隠してんかん手術後の発作の自由は、医学的に扱いにくいてんかんのかなりの数の患者では得られません。機能的なニューラルネットワーク分析は、てんかん手術の標的領域をより正確に識別するための有望な手法ですが、手術と術後発作の状態による機能的ネットワーク組織の変化との相関関係をよりよく理解することが必要です。20人の病変てんかん患者の縦方向の磁気脳波（MEG）記録におけるこれらの相関を調査しました。安静状態のMEG録音は、ベースライン（術前; T0）および切除後3-7（T1）および9-15か15ヶ月（T2）で得られました。周波数固有の機能的接続性を評価し、最小スパニングツリー（MST）ネットワーク分析を実行しました。MSTは、ネットワーク内で最も重要な接続をキャプチャします。より低いアルファバンドの機能的接続性と、特に病変が位置する領域での発作頻度との間に有意な正の相関があることがわかりました。ネットワーク内の情報の統合の尺度であるMSTリーフ画分は、T0とT2の間で大幅に増加し、発作のない患者のみで大幅に増加しました。これは以前の研究と一致しており、病変てんかん患者における機能的ネットワークの統合が低いことがてんかん負荷の増加に関連していることが示されました。最後に、ハブステータスの測定値である偏心性と中心性中心性は、発作を伴わない患者のT0とT2の間で減少しました。私たちの結果は、てんかん手術の成功における機能的ネットワークの変化に関する洞察を高め、最終的には神経外科的アプローチの最適化に利用される可能性があります。

Seizure freedom after resective epilepsy surgery is not obtained in a substantial number of patients with medically intractable epilepsy. Functional neural network analysis is a promising technique for more accurate identification of the target areas for epilepsy surgery, but a better understanding of the correlations between changes in functional network organization due to surgery and postoperative seizure status is required. We explored these correlations in longitudinal magnetoencephalography (MEG) recordings of 20 lesional epilepsy patients. Resting-state MEG recordings were obtained at baseline (preoperatively; T0) and at 3-7 (T1) and 9-15months after resection (T2). We assessed frequency-specific functional connectivity and performed a minimum spanning tree (MST) network analysis. The MST captures the most important connections in the network. We found a significant positive correlation between functional connectivity in the lower alpha band and seizure frequency at T0, especially in regions where lesions were located. MST leaf fraction, a measure of integration of information in the network, was significantly increased between T0 and T2, only for the seizure-free patients. This is in line with previous work, which showed that lower functional network integration in lesional epilepsy patients is related to higher epilepsy burden. Finally, eccentricity and betweenness centrality, which are measures of hub-status, decreased between T0 and T2 in seizure free patients, also in regions that were anatomically close to resection cavities. Our results increase insight into functional network changes in successful epilepsy surgery and might eventually be utilized for optimization of neurosurgical approaches.