Chronic stereotactic implantation of depth electrodes for psychomotor epilepsy

Conclusions

• 1. TheTalairach stereotactic system for exploration of the temporal lobe in psychomotor epilepsy has been found to be extremely accurate for implantation of chronic depth electrodes in eight patients with uncontrolled seizures. Completed serial sections of the resected anterior temporal lobe in three of these cases correlated closely with the roentgen localization of the electrodes.

• 2. No significant complications such as infection, increase in seizures, or neurologic deficit have arisen except for one instance of continued partial homonymous hemianopsia after positive ventriculography.

• 3. Clinical observations during spontaneous and induced convulsions, serial scalp electroencephalograms and depth recordings awake and during sleep, together with electrical stimulation at various parameters have been carried out over a period of two to three weeks after electrode implantation.

• 4. Major unilateral epileptogenic foci have been localized by this technique of prolonged depth electrode investigations in five of six patients with independent temporal spike discharges on scalp electroencephalograms and in one patient with clinical psychomotor epilepsy without scalp electroencephalographic abnormalities after numerous tracing during seizures.

• 5. The major area of electrical spike abnormality was the pes hippocampus and hippocampal gyrus rather than the amygdaloid nucleus. Stimulation of these areas showed lowest threshold of afterdischarge and propagation of seizure pattern and frequently reproduced the patient's clinical convulsive pattern.

• 6. Except for one convulsion, all of the patients after definitive anterior temporal lobectomy have been free of seizures during follow-up periods of 2 to 18 months. Anticonvulsant medications have been continued in all cases.

Zusammenfassung

• 1. Das SystemTalairachs zur Untersuchung des Temporallappens bei psychomotorischer Epilepsie erwies sich als außerordentlich exakt bei der Implantation von Tiefenelektroden bei 8 Fällen von unkontrollierbaren Anfällen.

• 2. Es traten keine nennenswerten Komplikationen, wie Infektion, Vermehrung der Anfallshäufigkeit oder neurologische Ausfälle auf, mit Ausnahme einer bleibenden teilweisen homonymen Hemianopsie nach Ventrikulographie mit positiven Kontrastmitteln.

• 3. Es wurden über einen Zeitraum von 2 bis 3 Wochen nach Elektrodenimplantation klinische Beobachtungen, EEG-Ableitungen von der Kopfschwarte und Tiefenableitungen durchgeführt, sowohl im Wachals auch im Schlafzustand, unter elektrischen Reizungen und während spontaner und provozierter Anfälle.

• 4. Mit dieser Technik langdauernder Tiefenableitungen konnten bei 5 von 6 Fällen, die bei der Kopfschwartenableitung unabhängige temporale Spikes boten und bei einem Fall von psychomotorischer Epilepsie, der im Kopfschwarten-EEG keine pathologischen Veränderungen hatte, große einseitige epileptogene Foci lokalisiert werden.

• 5. Das Hauptgebiet elektrischer Spike-Tätigkeit waren der Pes hippocampi und Gyrus hippocampi, und zwar mehr als der Nucleus amygdalae. Bei Reizung dieser Gebiete ergaben sich die niedrigsten Schwellen für Nachentladung (afterdischarge) und Ausbreitung von Krampfströmen. Häufig wurden dabei die klinischen Anfallsmuster der Patienten reproduziert.

• 6. Mit Ausnahme eines Anfalles sind alle Patienten nach Entfernung des vorderen Temporallappens während einer Nachbeobachtungszeit von 2 bis 18 Monaten anfallsfrei geblieben. Die antikonvulsive Medikation wurde in allen Fällen postoperativ fortgesetzt.

Résumé

• 1. La méthode stéréotaxique deTalairach pour l'exploration du lobe temporal dans l'épilepsie psychomotrice a rendu parfaitement exacte l'implantation d'électrodes profondes permanentes chez huit malades ayant des crises dont on ne pouvait venir á bout. Des coupes en série de la partie antérieure du lobe temporal enlevé dans trois de ces cas, montrérent une correspondance étroite avec la localisation radiologique des électrodes.

• 2. Nulle complication importante n'est survenue telle qu'infection, augmentation des crises ou déficit nerveux, sauf un cas d'hémianopsie homonyme partielle aprés ventriculographie.

• 3. On a fait, pendant une période de deux á trois semaines aprés l'implantation des électrodes, des observations cliniques au cours de crises spontanées et provoquées, des électroencéphalogrammes en série et des enregistrements en profondeur á l'état de veille et pendant le sommeil avec stimulation électrique dans différents paramétres.

• 4. Des foyers épileptogénes unilatéraux majeurs ont été localisés par cette méthode de recherche á l'aide d'électrodes profondes et laissées en place, chez cinq des six malades présentant á l'électroencéphalographie des décharges temporales isolées et chez un malade ayant une épilepsie psychomotrice clinique sans anomalie électroencéphalographique aprés de nombreux tracés pris pendant les crises.

• 5. La zone d'anomalies électriques la plus importante s'est révélée être le pied de l'hippocampe et la circonvolution de l'hippocampe, plutôt que le noyau amygdaloïde. L'excitation de ces zones a montré le seuil post-critique le plus bas, et reproduisait souvent le type de crise convulsive du malade.

• 6. A l'exception d'une seule attaque convulsive, tous les malades qui subirent une lobectomie temporale antérieure, n'eurent plus de crise pendant des périodes de 2 á 18 mois. La médication antiépileptique a été poursuivie dans tous les cas.

Riassunto

• 1. Il metodo stereotassico diTalairach per l'esplorazione del lobo temporale in casi di epilessia psicomotoria é stato trovato estremamente accurate per l'impianto di elettrodi di profonditá cronici in 8 pazienti con crisi incontrollate. Sezioni seriate complete della parte anteriore del lobo temporale in tre di questi pazienti, hanno mostrato una rigida correlazione con la localizzazione radiografica degli elettrodi.

• 2. Nessuna importante complicazione, come infezioni, aumento del numero delle crisi o deficit neurologici, é stata notata, eccetto che in un caso di emianopsia omonima parziale dopo ventricolografia positiva.

• 3. Per un periodo di due o tre settimane dopo l'impianto degli elettrodi sono state condotte osservazioni cliniche durante crisi convulsive spontanee ed indotte, degli esami elettroencefalografici normali e delle registrazioni di profonditá durante il sonno e la veglia, ed anche delle stimolazioni elettriche con diversi parametri.

• 4. Il focus epilettogeno principale é stato localizzato con questa tecnica in cinque pazienti su sei, che presentavano all'esame elettroencefalografico normale delle spikes temporali indipendenti ed in un paziente con epilessia psicomotoria clinica senza anormalitá elettroencefalografiche.

• 5. L'area nella quale erano presenti le maggiori abnormalitá era rappresentata dal giro dell'ippocampo piuttosto che dal nucleo amigdaloideo. La stimolazione di questa area mostra la piú bassa soglia di afterdischarge e di propagazione delle convulsioni e frequentemente riproduce la crisi clinica del paziente.

• 6. Eccetto che per una crisi, tutti i pazienti dopo la lobectomia temporale sono stati senza crisi durante tutto il periodo di controllo durato da due a diciotto mesi. La medicazione autoconvulsivamente é stata tuttavia continuata in tutti i casi.

Resumen

• 1. El méthodo estereotáxico deTalairach para la exploración del lóbula temporal en la epilepsia psicomotriz ha hecho posible la implantatión perfecta y exacta de electrodes profundos permanentes en ocho enfermos con crisis que no podian ser tratadas. Los cortes en serie de la parte anterior del lóbulo temporal, extirpado en tres de estos casos, demostraron una estrecha correspondencia con la localizatión radiológica de los electrodos.

• 2. No sobrevino ninguna complicatión importante, como infecciones, aumento de las crisis o déficit nervioso, solamente se presentó un caso de hemianopsia homónima parcial después de una ventriculografia.

• 3. Se hicieron, durante un periodo de dos a tres semanas después de la implantación de los electrodos, observaciones clínicas en las crisis espontáneas o provocadas, electroencefalogramas seriados y registros en profundidad en estado de vigilia y durante el sueño con estimulación eléctrica en diferentes parámetros.

• 4. Por este método se localizaron focos epileptógenos unilaterales importantes, con la ayuda de electrodos profundos y dejados in ≪situ≫, cinco de seis enfermos presentaron electroencefalográflcamente descargas temporales aisladas y en un enfermo con una epilepsía psicomotriz clínica sin anomalias electroencefalográficas después de numerosos trazados tornados durante las crisis.

• 5. La zona de anomalias eléctricas más importante ha resultado ser el pie del hipocampo y la circunvolución del hipocampo, más que el nucleo amigdalino. La excitatión de estas zonas ha demostrado el umbral post-crítico más bajo, y reproduciendo a menudo el tipo de crisis convulsivas del enfermo.

• 6. A exceptión de un solo ataque convulsivo, todos los enfermos, a los que se efectuó una lobectomía temporal anterior, no tuvieron crisis durante un periodo de 2 a 18 meses de observatión. La medicatión anti-epiléptica ha sido seguida en todos los casos.