Mappatura funzionale del cervello mediante stimolazione elettrica diretta cortico-sottocorticale per-Operativo

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Abstract

La stimolazione elettrica diretta è oggi lo strumento di riferimento per eseguire la mappatura funzionale del cervello, soprattutto in chirurgia da svegli in area eloquente. In questo capitolo, l’interesse, le indicazioni e i limiti di questa tecnica sono discussi rispetto alle attuali conoscenze neuroanatomiche e neurofisiologiche funzionali.
La principale indicazione per la stimolazione elettrica diretta è la chirurgia da sveglio dei gliomi di basso grado, ma il suo uso può essere discusso anche per la chirurgia dei gliomi maligni, l’epilessia e per altri tipi di lesioni tumorali. Le insidie della tecnica, i rischi di falsi negativi e falsi positivi sono delineati.

I. Introduzione

La stimolazione elettrica diretta (DES) è considerata oggi come lo strumento “gold-standard” per la mappatura delle funzioni cerebrali. Infatti, nonostante i recenti sviluppi nel neuroimaging funzionale, l’esplorazione della corteccia in MRI funzionale (fMRI) o dei fasci di materia bianca in MRI tractography non è sufficientemente accurata per essere direttamente applicabile in un dato individuo, soprattutto in neurochirurgia. La fMRI manca di riproducibilità nei volontari sani (15) e correla solo imperfettamente con i risultati della stimolazione corticale diretta nei pazienti con danni cerebrali (29). L’esplorazione dei fasci di fibre bianche nella risonanza magnetica tractografica soffre di numerose limitazioni legate al principio stesso del metodo, che è solo una rappresentazione molto indiretta dell’anatomia morfologica della materia bianca basata sulle proprietà di diffusione delle molecole d’acqua nei tessuti biologici (22). La trattografia dello stesso fascio nello stesso individuo è quindi molto variabile a seconda del metodo di acquisizione MRI e l’algoritmo di ricostruzione matematica utilizzato (20). Inoltre, la modifica delle proprietà di diffusione delle molecole d’acqua in presenza di una lesione cerebrale non è ancora pienamente compresa e i suoi effetti sulla trattografia non sono trascurabili. Questa tecnica deve ancora essere convalidata prima di essere utilizzata nella routine clinica. Infine, non permette generalmente l’esplorazione dell’anatomia funzionale, anche se i cambiamenti nella materia bianca potrebbero essere dimostrati nell’imaging di diffusione durante l’esecuzione di compiti cognitivi, sollevando il sospetto del ruolo delle fibre bianche nella plasticità cerebrale a breve termine (16, 32).

SED è quindi oggi lo strumento di riferimento per la pratica della neurochirurgia funzionale oncologica, soprattutto in condizione di veglia (31). Il suo uso intraoperatorio è diventato inevitabile, soprattutto per la chirurgia del glioma a basso grado. Ha notevolmente migliorato la prognosi oncologica permettendo la rimozione di lesioni in aree precedentemente considerate inoperabili, mentre migliora la qualità della vita dei pazienti riducendo significativamente il rischio di deficit neurologico postoperatorio permanente (2, 9). Così, in una recente meta-analisi di più di 8000 pazienti con glioma diffuso a basso grado, è stato dimostrato che la mappatura funzionale intraoperatoria ha portato a un tasso di deficit neurologico postoperatorio permanente del 3,4% rispetto all’8,2% senza mappatura, così come un tasso di exeresi completa su MRI del 75% rispetto al 58% senza mappatura (2)
Lo scopo di questo capitolo è di descrivere i principi dell’uso della stimolazione elettrica diretta intraoperatoria, con enfasi sulle regole tecniche, specialmente nella chirurgia del glioma sveglio, per limitare le insidie inerenti a questo strumento.

II. Storia (descrizione originale e sviluppi successivi)

La tecnica SED corticale è stata sviluppata da Penfield nel 1937 per preservare le regioni cerebrali funzionali eloquenti durante la chirurgia dell’epilessia (27). La procedura è stata poi ripresa e migliorata nei suoi dettagli tecnici da Ojemann durante gli anni 1970 (35).
MS Berger è stato il primo ad utilizzare la SED in neurochirurgia oncologica durante gli anni 1990 (1) e poi H Duffau nei primi anni 2000 ha proposto di estendere l’uso della SED all’esplorazione della materia bianca sottocorticale per preservare i fasci di connessione (8). Da allora, questa tecnica è diventata ampiamente disponibile e ha cambiato radicalmente la gestione terapeutica e la prognosi dei gliomi a basso grado (2).

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