Mostrar el registro sencillo del ítem
dc.contributor.author
Collavini, Santiago
dc.contributor.author
Fernandez Corazza, Mariano
dc.contributor.author
Oddo, Silvia Andrea
dc.contributor.author
Princich, Juan Pablo
dc.contributor.author
Kochen, Sara Silvia
dc.contributor.author
Muravchik, Carlos Horacio
dc.date.available
2022-12-14T13:34:41Z
dc.date.issued
2021-03
dc.identifier.citation
Collavini, Santiago; Fernandez Corazza, Mariano; Oddo, Silvia Andrea; Princich, Juan Pablo; Kochen, Sara Silvia; et al.; Improvements on spatial coverage and focality of deep brain stimulation in pre-surgical epilepsy mapping; IOP Publishing; Journal of Neural Engineering; 18; 4; 3-2021; 1-19
dc.identifier.issn
1741-2560
dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/11336/181101
dc.description.abstract
Objective. Electrical stimulation mapping (ESM) of the brain using stereo-electroencephalography (SEEG) intracranial electrodes, also known as depth-ESM (DESM), is being used as part of the pre-surgical planning for brain surgery in drug-resistant epilepsy patients. Typically, DESM consists in applying the electrical stimulation using adjacent contacts of the SEEG electrodes and in recording the EEG responses to those stimuli, giving valuable information of critical brain regions to better delimit the region to resect. However, the spatial extension or coverage of the stimulated area is not well defined even though the precise electrode locations can be determined from computed tomography images. Approach. We first conduct electrical simulations of DESM for different shapes of commercial SEEG electrodes showing the stimulation extensions for different intensities of injected current. We then evaluate the performance of DESM in terms of spatial coverage and focality on two realistic head models of real patients undergoing pre-surgical evaluation. We propose a novel strategy for DESM that consist in applying the current using contacts of different SEEG electrodes (x-DESM), increasing the versatility of DESM without implanting more electrodes. We also present a clinical case where x-DESM replicated the full semiology of an epilepsy seizure using a very low-intensity current injection, when typical adjacent DESM only reproduced partial symptoms with much larger intensities. Finally, we show one example of DESM optimal stimulation to achieve maximum intensity, maximum focality or intermediate solution at a pre-defined target, and one example of temporal interference in DESM capable of increasing focality in brain regions not immediately touching the electrode contacts. Main results. It is possible to define novel current injection patterns using contacts of different electrodes (x-DESM) that might improve coverage and/or focality, depending on the characteristics of the candidate brain. If individual simulations are not possible, we provide the estimated radius of stimulation as a function of the injected current and SEEG electrode brand as a reference for the community. Significance. Our results show that subject-specific electrical stimulations are a valuable tool to use in the pre-surgical planning to visualize the extension of the stimulated regions. The methods we present here are also applicable to pre-surgical planning of tumor resections and deep brain stimulation treatments.
dc.format
application/pdf
dc.language.iso
eng
dc.publisher
IOP Publishing
dc.rights
info:eu-repo/semantics/restrictedAccess
dc.rights.uri
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.subject
EPILEPSIA
dc.subject
ESTIMULACIÓN ELÉCTRICA CORTICAL
dc.subject
CIRUGÍA DE LA EPILEPSIA
dc.subject
NEUROFISIOLOGÍA
dc.subject.classification
Neurología Clínica
dc.subject.classification
Medicina Clínica
dc.subject.classification
CIENCIAS MÉDICAS Y DE LA SALUD
dc.title
Improvements on spatial coverage and focality of deep brain stimulation in pre-surgical epilepsy mapping
dc.type
info:eu-repo/semantics/article
dc.type
info:ar-repo/semantics/artículo
dc.type
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.date.updated
2022-09-20T10:24:21Z
dc.journal.volume
18
dc.journal.number
4
dc.journal.pagination
1-19
dc.journal.pais
Reino Unido
dc.journal.ciudad
Londres
dc.description.fil
Fil: Collavini, Santiago. Universidad Nacional Arturo Jauretche. Unidad Ejecutora de Estudios en Neurociencias y Sistemas Complejos. Provincia de Buenos Aires. Ministerio de Salud. Hospital Alta Complejidad en Red El Cruce Dr. Néstor Carlos Kirchner Samic. Unidad Ejecutora de Estudios en Neurociencias y Sistemas Complejos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Unidad Ejecutora de Estudios en Neurociencias y Sistemas Complejos; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Electrotecnia. Laboratorio de Electrónica Industrial, Control e Instrumentación; Argentina
dc.description.fil
Fil: Fernandez Corazza, Mariano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Electrotecnia. Laboratorio de Electrónica Industrial, Control e Instrumentación; Argentina
dc.description.fil
Fil: Oddo, Silvia Andrea. Universidad Nacional Arturo Jauretche. Unidad Ejecutora de Estudios en Neurociencias y Sistemas Complejos. Provincia de Buenos Aires. Ministerio de Salud. Hospital Alta Complejidad en Red El Cruce Dr. Néstor Carlos Kirchner Samic. Unidad Ejecutora de Estudios en Neurociencias y Sistemas Complejos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Unidad Ejecutora de Estudios en Neurociencias y Sistemas Complejos; Argentina
dc.description.fil
Fil: Princich, Juan Pablo. Universidad Nacional Arturo Jauretche. Unidad Ejecutora de Estudios en Neurociencias y Sistemas Complejos. Provincia de Buenos Aires. Ministerio de Salud. Hospital Alta Complejidad en Red El Cruce Dr. Néstor Carlos Kirchner Samic. Unidad Ejecutora de Estudios en Neurociencias y Sistemas Complejos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Unidad Ejecutora de Estudios en Neurociencias y Sistemas Complejos; Argentina
dc.description.fil
Fil: Kochen, Sara Silvia. Universidad Nacional Arturo Jauretche. Unidad Ejecutora de Estudios en Neurociencias y Sistemas Complejos. Provincia de Buenos Aires. Ministerio de Salud. Hospital Alta Complejidad en Red El Cruce Dr. Néstor Carlos Kirchner Samic. Unidad Ejecutora de Estudios en Neurociencias y Sistemas Complejos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Unidad Ejecutora de Estudios en Neurociencias y Sistemas Complejos; Argentina
dc.description.fil
Fil: Muravchik, Carlos Horacio. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Electrotecnia. Laboratorio de Electrónica Industrial, Control e Instrumentación; Argentina. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas; Argentina
dc.journal.title
Journal of Neural Engineering
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1741-2552/abe5b9
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/http://dx.doi.org/10.1088/1741-2552/abe5b9
Archivos asociados