EN EL HOSPITAL DEL MAR
Desarrollan un modelo matemático para la localización de focos epilépticos
Un modelo matemático evita la subjetividad en la interpretación de registros electrocardiográficos.
Antoni Mixoy. Barcelona | 17/04/2017 00:00
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El equipo multidisciplinar de la Unidad de Epilepsia del Hospital del Mar, de Barcelona, de referencia nacional e internacional, ha desarrollado un modelo matemático para el análisis de la actividad cerebral que ayuda a localizar los focos epilépticos. En los pacientes con epilepsia farmacorresistente que acceden a este dispositivo asistencial, el algoritmo matemático se aplica a los registros de estéreo-encefalografía (SEEG) obtenidos con electrodos intracerebrales implantados en casos de alta complejidad.
Mediante complicados procesos matemáticos, el modelo descompone las frecuencias electroencefalográficas y transforma la información en datos matemáticos, cuyo análisis permite afinar en la localización de las áreas donde se generan y propagan las crisis epilépticas. "Se trata de un sistema de detección objetivo y automatizado", recalca Rodrigo Rocamora, jefe de la Unidad, "con el que podemos obviar la subjetividad en la interpretación de los registros; ya que, para localizar el foco de inicio de una crisis, los epileptólogos nos basamos hasta ahora en el reconocimiento de patrones visuales de acuerdo con la experiencia aprendida".
Desarrollado por ingenieros de la Unidad y del Centro de Investigación en Cognición y Cerebro de la Universidad Pompeu Fabra, este modelo matemático se fundamenta en los registros de siete pacientes y una cincuentena de crisis epilépticas, y los resultados de su aplicación experimental se publicarán en breve en Clinical Neurophysiology.
Como beneficio más inmediato, Rocamora señala que "la localización objetiva del foco epiléptico permite una optimización de las estrategias quirúrgicas, al delimitar mejor al neurocirujano el área de resección para poder dejar al paciente libre de crisis". Algo que se consigue actualmente en el 50-70 por ciento -"en función del tipo de epilepsia"- de los pacientes intervenidos.
Para ofrecer al neurocirujano la información sobre la zona a resecar, los datos procedentes del algoritmo sobre los canales involucrados en el registro SEEG se trasladan luego (a través de un dibujo o de una imagen superpuesta) a la RM cerebral del paciente.
El del Mar es el primer grupo español en analizar los registros de pacientes con electrodos intracerebrales y dar forma a modelos matemáticos sobre sus crisis. Pero, a más largo plazo, los ingenieros trabajan en nuevos algoritmos para evaluar "lo que ocurre en el periodo preictal, antes de una crisis", con el fin de determinar el riesgo de ésta antes de que se produzca.
Si se logra, con esta "predicción" se abrirían nuevas oportunidades terapéuticas. "Entrando de lleno en la neuromodulación, podríamos modular la actividad cerebral para prevenir la crisis. Por ejemplo, en pacientes con electrodos implantados, activando una descarga eléctrica que varíe el funcionamiento de la red neuronal epileptógena y lo lleve a un estado no ictal, de bajo riesgo. Creo que por ahí pasa el futuro en el manejo de muchas epilepsias", remarca este experto.
Este grupo está trabajando en otros dos proyectos "realmente innovadores". Uno es un sistema de detección de crisis epilépticas mediante un aparato auditivo, una especie de audífono con electrodos. "Estamos validando su sensibilidad, por el momento con resultados muy positivos". Estaría especialmente indicado en niños con crisis frecuentes y riesgo de complicaciones importantes, como la muerte súbita por epilepsia (Sudep), que ocurre cuando duermen boca abajo y sufren una crisis muy intensa con parada cardiorrespiratoria. A través de una alerta al móvil, el sistema avisaría a los padres y evitaría un desenlace fatal. Esta complicación es la principal causa de muerte prevenible por epilepsia: uno de cada mil pacientes farmacorresistentes fallecen cada año por este motivo.
Otro proyecto que llevan a cabo en la Unidad es un protocolo de estudio para la aplicación de neurofeedback en pacientes con epilepsia focal refractaria. Atendiendo a que el estrés es un factor desencadenante de crisis en el 60-70 por ciento de los casos, evalúan la posibilidad de reducir el riesgo con el aprendizaje de técnicas de relajación como ésta, que se objetiva por medio del registro de parámetros relacionados con el estrés como la frecuencia cardiaca o la resistencia galvánica de la piel.
Mediante complicados procesos matemáticos, el modelo descompone las frecuencias electroencefalográficas y transforma la información en datos matemáticos, cuyo análisis permite afinar en la localización de las áreas donde se generan y propagan las crisis epilépticas. "Se trata de un sistema de detección objetivo y automatizado", recalca Rodrigo Rocamora, jefe de la Unidad, "con el que podemos obviar la subjetividad en la interpretación de los registros; ya que, para localizar el foco de inicio de una crisis, los epileptólogos nos basamos hasta ahora en el reconocimiento de patrones visuales de acuerdo con la experiencia aprendida".
Desarrollado por ingenieros de la Unidad y del Centro de Investigación en Cognición y Cerebro de la Universidad Pompeu Fabra, este modelo matemático se fundamenta en los registros de siete pacientes y una cincuentena de crisis epilépticas, y los resultados de su aplicación experimental se publicarán en breve en Clinical Neurophysiology.
Como beneficio más inmediato, Rocamora señala que "la localización objetiva del foco epiléptico permite una optimización de las estrategias quirúrgicas, al delimitar mejor al neurocirujano el área de resección para poder dejar al paciente libre de crisis". Algo que se consigue actualmente en el 50-70 por ciento -"en función del tipo de epilepsia"- de los pacientes intervenidos.
Para ofrecer al neurocirujano la información sobre la zona a resecar, los datos procedentes del algoritmo sobre los canales involucrados en el registro SEEG se trasladan luego (a través de un dibujo o de una imagen superpuesta) a la RM cerebral del paciente.
El del Mar es el primer grupo español en analizar los registros de pacientes con electrodos intracerebrales y dar forma a modelos matemáticos sobre sus crisis. Pero, a más largo plazo, los ingenieros trabajan en nuevos algoritmos para evaluar "lo que ocurre en el periodo preictal, antes de una crisis", con el fin de determinar el riesgo de ésta antes de que se produzca.
Si se logra, con esta "predicción" se abrirían nuevas oportunidades terapéuticas. "Entrando de lleno en la neuromodulación, podríamos modular la actividad cerebral para prevenir la crisis. Por ejemplo, en pacientes con electrodos implantados, activando una descarga eléctrica que varíe el funcionamiento de la red neuronal epileptógena y lo lleve a un estado no ictal, de bajo riesgo. Creo que por ahí pasa el futuro en el manejo de muchas epilepsias", remarca este experto.
Este grupo está trabajando en otros dos proyectos "realmente innovadores". Uno es un sistema de detección de crisis epilépticas mediante un aparato auditivo, una especie de audífono con electrodos. "Estamos validando su sensibilidad, por el momento con resultados muy positivos". Estaría especialmente indicado en niños con crisis frecuentes y riesgo de complicaciones importantes, como la muerte súbita por epilepsia (Sudep), que ocurre cuando duermen boca abajo y sufren una crisis muy intensa con parada cardiorrespiratoria. A través de una alerta al móvil, el sistema avisaría a los padres y evitaría un desenlace fatal. Esta complicación es la principal causa de muerte prevenible por epilepsia: uno de cada mil pacientes farmacorresistentes fallecen cada año por este motivo.
Otro proyecto que llevan a cabo en la Unidad es un protocolo de estudio para la aplicación de neurofeedback en pacientes con epilepsia focal refractaria. Atendiendo a que el estrés es un factor desencadenante de crisis en el 60-70 por ciento de los casos, evalúan la posibilidad de reducir el riesgo con el aprendizaje de técnicas de relajación como ésta, que se objetiva por medio del registro de parámetros relacionados con el estrés como la frecuencia cardiaca o la resistencia galvánica de la piel.
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