Rekonstruktion epilepsietypischer Quellen durch simultane Auswertung von EEG- und MEG-Daten unter Nutzung kalibrierter realistischer Kopfmodelle

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Stefan Rampp; Professor Dr. Carsten Hermann Wolters
• Fachliche Zuordnung: Klinische Neurologie; Neurochirurgie und Neuroradiologie ; Kognitive und systemische Humanneurowissenschaften ; Medizinische Physik, Biomedizinische Technik
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 287223832

Die Rekonstruktion epilepsietypischer elektrischer Potentiale und magnetischer Felder leistet einen wichtigen Beitrag zur Identifikation der epileptogenen Zone bei der Therapie von pharmako-refraktären Epilepsien. Das Hauptziel dieses Antrages ist es, einen neuen Ansatz für die kombinierte Auswertung von zeitlich und räumlich hochaufgelöstem EEG und MEG als Basis zur Quellenanalyse zu entwickeln, zu optimieren und in einer Gruppenstudie an Patienten mit fokalen kortikalen Dysplasien (FCD), bei denen ein epilepsiechirurgischer Eingriff geplant ist, zu validieren. Damit soll diese neue nicht-invasive Methode als eine der standardmäßig durchgeführten prächirurgischen Epilepsiediagnose-Verfahren etabliert werden. Der neue Ansatz basiert auf hierarchisch Bayesianischer Modellierung (HBM) für Netzwerke unter Berücksichtigung auch ausgedehnter Quellen für das EEG und MEG inverse Problem und auf unstetigen Galerkin Finite Elemente Ansätzen in individuell kalibrierten realistischen Kopf-Volumenleitermodellen für das Vorwärtsproblem. Zur Validierung und Evaluation wird eine Multilevel-Strategie vorgeschlagen: Die neuen Verfahren werden zunächst in Computer-Simulationen validiert. Des Weiteren werden dann Rekonstruktionsergebnisse des neuen Ansatzes von evozierten Antworten mit einem registrierten anatomischen Atlas korreliert. In einem dritten Schritt dienen die kombinierten EEG/MEG Quellenanalyse-Ergebnisse durch FCDs ausgelöster epileptischer Aktivität zunächst der Festlegung von Interessensbereichen, die dann mit neuartiger gezoomter Magnetresonanztomographie weiter untersucht und mit den Quellenanalyse-Resultaten korreliert werden. Schließlich werden die Ergebnisse dann mit anderen Befunden der prä-chirugischen Epilepsiediagnostik und mit dem tatsächlich resezierten Hirnvolumen und dem Erfolg der Operationhinsichtlich der Anfallssituation verglichen, um eine externe Validierung der Lokalisation zu erhalten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen