Spectral Analysis of Sphenoidal Evoked Potentials Predicts Epileptic Focus

Summary: Sphenoidal evoked potentials (SpEPs) were recorded in 14 patients with intractable temporal lobe epilepsy. Twelve patients had electrographically proven unilateral seizure onset (five left, seven right). Two patients had partial complex seizures and unilateral mesial temporal lobe lesions shown by magnetic resonance imaging (MRI). Thirteen patients subsequently underwent temporal lobectomy. SpEPs were recorded using the P3 tonal oddball paradigm from sphenoidal electrodes referenced to scalp electrodes (i.e., T3, T4, C3, C4, Cz) and were subjected to spectral analysis for whole band (1–12.6 Hz) power. A significant relationship was found for side of seizure focus and reduced spectral power of the sphenoidal-temporal target SpEPs. In 10 of 14 patients, SpEP spectral power was less from the “epileptogenic” than from the “nonepileptogenic” temporal lobe. Of the remaining 4 patients, 2 had bilaterally equal spectral power, and 2 had lower SpEP power from the nonepilep-togenic side. Postoperatively, all 13 patients are seizure-free except for the 2 patients with reduced SpEP power opposite to the ictal onset and 1 patient with fluctuations in SpEP asymmetries. Spectral analysis of SpEPs appears to have utility in the assessment of temporal lobe dysfunction and thus in the preoperative evaluation for epilepsy surgery. RESUME Les potentiels evoques sphenoidaux (PESp) ont ete enregistres chez 14 patients presentant une epilepsie temporale rebelle aux traitements. 12 patients avaient des crises a debut unilateral prouve par ľEEG (5 a gauche, 7 a droite). 2 patients avaient des crises partielles complexes et des lesions de la partie moyenne du lobe temporal a la RMN. 13 patients ont beneficie par la suite ďune lobectomie temporale. Les PESp ont ete enregistres au moyen du paradigme “oddball” de la tonalite P3 a partir ďelectrodes sphenoidales referencees aux electrodes de surface (T3, T4, C3, C4, Cz), et ont ete soumis a une analyse spectrale portant sur la bande de frequence 1–12,6 Hz. Une relation significative a ete trouvee entre le cote du foyer paroxystique et la reduction du spectre de puissance du PESp sphenoido-temporal. Chez 10 des 14 patients, le spectre de puissance etait moindre du cote du lobe temporal “epileptique” que du cote“non-epileptique”. Parmi les 4 autres patients, 2 avaient un spectre de puissance egal des 2 cotes, et 2 avaient un spectre plus faible du cote‘“non epileptique”. Apres ľintervention, les 13 patients n'ont plus presente de crises, aľexception des 2 patients chez lesquels les PESp etaient diminues du cote opposea celui du debut des crises, et chez un patient qui presentait des fluctuations dans ľasymetrie des PESp. Ľanalyse spectrale des PESp parait etre utile dans ľevaluation de la dysfonction temporale, done dans ľevaluation pre-operatoire des candidats a la chirurgie de ľepilepsie. RESUMEN En 14 enfermos con epilepsia del lobulo temporal resistente al tratamiento, se registraron los potenciales esfenoida les evocados (SpEPs). En doce de estos enfermos se habia demostrado un comienzo focal electroencefalografico de los ataques (5 en el lado izquierdo y 7 en. el derecho). Dos enfermos tenian ataques parciales complejos y lesiones unilaterales de la porcion media del 1obulo temporal en la resonancia magnetica. Trece enfermos fueron sometidos posteriormente a una lobectomia temporal. Los SpEPs registrados utilizando el paradigma tonal P3 “oddball” con electrodos esfenoidales referidos a electrodos de cuero cabelludo (ej. T3, T4, C3, C4, Cz) posteriormente fueron sometidos a analisis espectral para la totalidad de la banda de potenciales (1–12.6 Hz). Se encontro una relacion significativa entre el lado del foco de los ataques y la reduccion del espectro de los potenciales de los SpEPs esfenoido-temporales. En 10 de los 14 enfermos, el potencial espectral del SpEP fue menor en el lobulo temporal “epileptogenico” que en el “no-epileptogenico”. De los restantes 4 pacientes, 2 demostraron potencial espectral bilateral equivalente y 2 tenian el potencial del SpEP mas bajo en el lado “no-epileptogonico”. DespuEs de la intervencion, ninguno de los 13 enfermos tenia ataques, con la excepcion de 2 en los que el potencial SeEP estaba reducido en la region opuesta al comienzo del ataque y un paciente mostraba fluctuaciones en las asimetrias del SpEP. El analisis espectral de los SpEPs parece ser de utilidad en la determinacion de la disfunci6n del lobulo temporal y, por lo tanto, en la evaluacion pre-operatoria para la cirugia de la epilepsia. ZUSAMMENFASSUNG Sphenoidale evozierte Potentiale (SpEPs) wurden bei 14 Patienten mit therapieresistenter Temporallappen-epilepsie abgeleitet. 12 Patienten boten einen elektroencephalographisch gesicherten unilateralen Anfallsbeginn (5 links, 7 rechts). 2 Patienten hatten komplexe Partialanfalle und eine durch NMR bewiesene unilateral mesiale Temporallappenlasion. 13 Patienten wurden in der Folge lobektomiert. SpEPs wurden mittels ‘P3 tonal oddball paradigma’ durch Sphenoidal-Elektroden mit Referenz zu Skalpelektrode (T3, T4, C3, C4, Cz) abgeleitet und eine Spektralanalyse fur die Gesamtband-Leistung (1–12.6 Hz) unter-zogen. Es fand sich eine signifikante Korrelation zwischen Fokusseite und Verminderung der Spektralleistung der sphenoidal-temporalen Ziel-SpEPs. Bei 12 von 14 Patienten war die Spektralstarke vom ‘epileptogenen’ Temporallappen geringer als vom nicht epileptogenen. Von den verbliebenen 4 Patienten hatte 2 bilateral gleiche Spektralstarke und 2 geringe SpEP-Starke der nicht epileptogenic Seite. Postoperativ waren alle 13 Patienten anfallsfrei. Ausgenommen die beiden Patienten mit verminderter SpEP-Leistung auf der Gegenseite der iktalen Veranderungen und 1 Patient mit fluktuierender SpEP-Asymmetrie. Der Nutzen der Spektralanalyse der SpEPs scheint in der Bestimmung der Temporalen Dysfunktion zu liegen und somit in der praeoperativen Untersuchung im Rahmen der Epilepsie-Neurochirurgie.