Spectral Analysis of Sphenoidal Evoked Potentials Predicts Epileptic Focus

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Abstract
Summary: Sphenoidal evoked potentials (SpEPs) were recorded in 14 patients with intractable temporal lobe epilepsy. Twelve patients had electrographically proven unilateral seizure onset (five left, seven right). Two patients had partial complex seizures and unilateral mesial temporal lobe lesions shown by magnetic resonance imaging (MRI). Thirteen patients subsequently underwent temporal lobectomy. SpEPs were recorded using the P3 tonal oddball paradigm from sphenoidal electrodes referenced to scalp electrodes (i.e., T3, T4, C3, C4, Cz) and were subjected to spectral analysis for whole band (1–12.6 Hz) power. A significant relationship was found for side of seizure focus and reduced spectral power of the sphenoidal‐temporal target SpEPs. In 10 of 14 patients, SpEP spectral power was less from the “epileptogenic” than from the “nonepileptogenic” temporal lobe. Of the remaining 4 patients, 2 had bilaterally equal spectral power, and 2 had lower SpEP power from the nonepilep‐togenic side. Postoperatively, all 13 patients are seizure‐free except for the 2 patients with reduced SpEP power opposite to the ictal onset and 1 patient with fluctuations in SpEP asymmetries. Spectral analysis of SpEPs appears to have utility in the assessment of temporal lobe dysfunction and thus in the preoperative evaluation for epilepsy surgery.RÉSUMÉ: Les potentiels évoqués sphénoïdaux (PESp) ont été enregistrés chez 14 patients présentant une épilepsie temporale rebelle aux traitements. 12 patients avaient des crises à début unilatéral prouvé par ľEEG (5 à gauche, 7 à droite). 2 patients avaient des crises partielles complexes et des lésions de la partie moyenne du lobe temporal à la RMN. 13 patients ont bénéficié par la suite ďune lobectomie temporale. Les PESp ont été enregistrés au moyen du paradigme “oddball” de la tonalité P3 à partir ďélectrodes sphénoidales référencées aux électrodes de surface (T3, T4, C3, C4, Cz), et ont été soumis à une analyse spectrale portant sur la bande de fréquence 1–12,6 Hz. Une relation significative a été trouvée entre le cöté du foyer paroxystique et la réduction du spectre de puissance du PESp sphénoïdo‐temporal. Chez 10 des 14 patients, le spectre de puissance était moindre du côté du lobe temporal “épileptique” que du côté“non‐épileptique”. Parmi les 4 autres patients, 2 avaient un spectre de puissance égal des 2 côtés, et 2 avaient un spectre plus faible du côte‘“non épileptique”. Après ľintervention, les 13 patients n'ont plus présenté de crises, àľexception des 2 patients chez lesquels les PESp étaient diminués du côté opposéà celui du début des crises, et chez un patient qui présentait des fluctuations dans ľasymétrie des PESp. Ľanalyse spectrale des PESp paraît être utile dans ľévaluation de la dysfonction temporale, done dans ľévaluation pré‐opératoire des candidats à la chirurgie de ľépilepsie.RESUMEN: En 14 enfermos con epilepsía del lóbulo temporal resistente al tratamiento, se registraron los potenciales esfenoida les evocados (SpEPs). En doce de estos enfermos se había demostrado un comienzo focal electroencefalografico de los ataques (5 en el lado izquierdo y 7 en. el derecho). Dos enfermos tenian ataques parciales complejos y lesiones unilaterales de la porción media del 1óbulo temporal en la resonancia magnética. Trece enfermos fueron sometidos posteriormente a una lobectomía temporal. Los SpEPs registrados utilizando el paradigma tonal P3 “oddball” con electrodos esfenoidales referidos a electrodos de cuero cabelludo (ej. T3, T4, C3, C4, Cz) posteriormente fueron sometidos a análisis espectral para la totalidad de la banda de potenciales (1–12.6 Hz). Se encontró una relación significativa entre el lado del foco de los ataques y la reducción del espectro de los potenciales de los SpEPs esfenoido‐temporales. En 10 de los 14 enfermos, el potencial espectral del SpEP fue menor en el lóbulo temporal “epiléptogenicó” que en el “no‐epileptogénico”. De los restantes 4 pacientes, 2 demostraron potencial espectral bilateral equivalente y 2 tenían el potencial del SpEP más bajo en el lado “no‐epileptogónico”. DespuEs de la intervención, ninguno de los 13 enfermos tenía ataques, con la excepción de 2 en los que el potencial SeEP estaba reducido en la región opuesta al comienzo del ataque y un paciente mostraba fluctuaciones en las asimetrías del SpEP. El análisis espectral de los SpEPs parece ser de utilidad en la determinación de la disfunci6n del lóbulo temporal y, por lo tanto, en la evaluación pre‐operatoria para la cirugía de la epilepsia.ZUSAMMENFASSUNG: Sphenoidale evozierte Potentiale (SpEPs) wurden bei 14 Patienten mit therapieresistenter Temporallappen‐epilepsie abgeleitet. 12 Patienten boten einen elektroencephalographisch gesicherten unilateralen Anfallsbeginn (5 links, 7 rechts). 2 Patienten hatten komplexe Partialanfälle und eine durch NMR bewiesene unilateral mesiale Temporallappenläsion. 13 Patienten wurden in der Folge lobektomiert. SpEPs wurden mittels ‘P3 tonal oddball paradigma’ durch Sphenoidal‐Elektroden mit Referenz zu Skalpelektrode (T3, T4, C3, C4, Cz) abgeleitet und eine Spektralanalyse für die Gesamtband‐Leistung (1–12.6 Hz) unter‐zogen. Es fand sich eine signifikante Korrelation zwischen Fokusseite und Verminderung der Spektralleistung der sphenoidal‐temporalen Ziel‐SpEPs. Bei 12 von 14 Patienten war die Spektralstärke vom ‘epileptogenen’ Temporallappen geringer als vom nicht epileptogenen. Von den verbliebenen 4 Patienten hatte 2 bilateral gleiche Spektralstärke und 2 geringe SpEP‐Stärke der nicht epileptogenic Seite. Postoperativ waren alle 13 Patienten anfallsfrei. Ausgenommen die beiden Patienten mit verminderter SpEP‐Leistung auf der Gegenseite der iktalen Veränderungen und 1 Patient mit fluktuierender SpEP‐Asymmetrie. Der Nutzen der Spektralanalyse der SpEPs scheint in der Bestimmung der Temporalen Dysfunktion zu liegen und somit in der praeoperativen Untersuchung im Rahmen der Epilepsie‐Neurochirurgie.