Electrical Stimulation of the Human Brain in Epilepsy

Summary: The concordance between the epileptogenic area as determined by intracranially recorded spontaneous seizure onset and that determined by electrically induced auras or seizures in 126 patients with medically intractable epilepsy was studied. Four to 11 multicontact depth electrodes were chronically implanted in patients as part of a preoperative investigation procedure. Local‐ ization of the epileptic area was obtained from the record‐ ing of three spontaneous seizures and from stimulation data including self‐reported auras, seizures, and intracra‐ nial EEG afterdischarges recorded during an incremental stimulation sequence at all cortical pairs of contacts. Positive responses to stimulation were obtained in 63% of patients. Concordance between spontaneous and induced auras or seizures was >90% with single unilateral foci and less with multiple foci. Stimulation data reliably predicted the resection area in unilateral and bilateral temporal foci but not in other locations. Afterdischarge thresholds were not reliable predictors of the spontaneous seizure focus. The intracranial stimulation procedure used appears to provide useful confirmatory and complementary localiz‐ ing information in relation to that obtained from sponta‐ neous seizures. RÉSUMÉ On a examiné la concordance entre la zone épileptogène déterminée par l'enregistrement intracérébral de crises spontanées et par les crises ou auras provoquées par la stimulation élèctrique intracérébrale chez 126 épileptiques en investigation préchirurgicale. L'investigation comporte l'implantation horizontale de 4 à 11 electrodes en profoudeur à contacts multiples. La localisa tion du foyer épileptique est effectuée par l'enregistrement de trois crises spontanées et les auras ou crises induites par une sequence de stimulation à chaque paire de contacts situds dans le cortex. La stimulation a été positive chez 63% des patients. Le taux de concordance entre auras ou crises spontanées et provoquées est de 90% pour les foyers unilatéraux uniques et moindre pour les autres types de foyers. Les données de stimulation prédisent fidèlement la zone de résection pour les foyers temporaux unilatéraux et bilatéraux mais pas pour les autres foyers. Les seuils de post‐décharges ne permettent pas de péddire le foyer des crises spontanées. Quand les crises ou auras spontanées sont reproduces, la procédure de stimulation intracérébrale telle qu'utilisée a une valeur localisatrice significative qui complète celle des crises spontanées. RESUMEN En 126 enfermos con epilepsia resistente al tratamiento médico, se ha estudiado el grando de acuerdo entre la zona epileptogénica, determinada mediante el registro intracraneal del comienzo de ataques espontáneos y la zona epileptogénica determinada mediante las auras o ataques inducidos eléctricamente. Se han implantado crónicamente electrodos profundos con cuatro u once multicontactos como parte de la investigación preoperatoria. La localización de la zona epileptágena se dedujo de los registros de 3 ataques espontáneos y de la information derivada de la estimulación, incluyendo las auras descritas por los enfermos, los ataques y las postdescargas en EEG's intracraneales registradas durante la secuencia de la estimulación, incrementada en todas las parejas de electrodos corticales. En un 63% de los enfermos se consiguieron respuestas positvas a la estimulación. El acuerdo entre las auras y los ataques espontáneos o inducidos fue superior al 90% con focos unilaterales y menor con focos múltiples. La información derivada de la estimulación predijo, de una manera fiable, las áreas de resección de focos temporales uni o bilaterales, pero no otras localizaciones. Los umbrales de las postdescargas no se consideraron como factores de predicción fiables de los focos de ataques espontáneos. La técnica de estimulación intracraneal utilizada parece proporcionar confirmación útil y complementaria en relación a la que se obtiene de los ataques espontáneos. ZUSAMMENFASSUNG Die Übereinstimmung der epileptogenen Zone nach Bestimmung durch intrakranielle Ableitung des spontanen Anfallsbeginns sowie durch elektrisch induzierte Auren oder Anfälle wurde bei 125 Patienten mit therapieresistenter Epilepsie untersucht. Als Teil der präoperativen Untersuchung wurden 4 bis 11 Multikontakt‐Tiefenelektroden chronisch implantiert. Die epileptogene Zone wurde aus 3 spontan abgeleiteten Anfällen sowie aus Stimulationsdaten einschließlich selbstberichteter Auren, Anfälle und intrakranieller EEG‐Nachentladungen bestimmt, die durch eine ansteigende Stimulationsfolge aller kortikalen Kontaktpaare registriert wurden. Bei 63% der Patienten kam es zu einer positiven Stimulationsantwort. Die Übereinstimmung zwischen spontanen und induzierten Auren oder Anfällen lag über 90% bei einzelnen unilateralen Foci und darunter bei multiplen Foci. Aus den Stimulationsdaten ließ sich die Resektionsgegend bei unilateralen und bilateralen temporalen Foci zuverlässig voraussagen, jedoch nicht bei anderen Lokalisationen. Die Schwellen für Nachentladungen waren keine zuverlässigen Prädiktoren für den spontanen Anfallsfokus. Die intrakranielle Stimulation scheint eine nützliche, bestätigende und komplementäre Lokalisationsinformation im Vergleich zu spontanen Anfällen zu liefern.