Nuclear Magnetic Resonance Imaging, a New Approach to the Investigation of Refractory Temporal Lobe Epilepsy

Authors

  • R. S. McLachlan,

    Corresponding author
    1. Epilepsy Unit, University Hospital; and Departments of Clinical Neurological Sciences, Diagnostic Radiology, and Nuclear Medicine, University of Western Ontario, London, Ontario, Canada
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  • R. L. Nicholson,

    1. Epilepsy Unit, University Hospital; and Departments of Clinical Neurological Sciences, Diagnostic Radiology, and Nuclear Medicine, University of Western Ontario, London, Ontario, Canada
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  • S. Black,

    1. Epilepsy Unit, University Hospital; and Departments of Clinical Neurological Sciences, Diagnostic Radiology, and Nuclear Medicine, University of Western Ontario, London, Ontario, Canada
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  • T. Carr,

    1. Epilepsy Unit, University Hospital; and Departments of Clinical Neurological Sciences, Diagnostic Radiology, and Nuclear Medicine, University of Western Ontario, London, Ontario, Canada
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  • W. T. Blume

    1. Epilepsy Unit, University Hospital; and Departments of Clinical Neurological Sciences, Diagnostic Radiology, and Nuclear Medicine, University of Western Ontario, London, Ontario, Canada
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  • Dr. McLachlan is a Career Scientist of the Ontario Ministry of Health.

University Hospital, 339 Windermere Road, London, Ontario, Canada N6A 5A5.

Abstract

RÉSUMÉ

La résonance magnétique nucléaire est une technique non invasive d'imagerie cérébrale utilisant les signaux produits par des champs magnétiques et des radioondes. 16 patients présentant une épilepsie due lobe temporal (TLE) réfractaire ont eu une imagerie par résonance magnétique (MRI) pendant leur exploration en vue d'un traitement chirurgical éventuel. Ces images et celles de 10 contrôles normaux ont été interprétés à l'aveugle, et les résultats des patients TLE ont été comparés aux données de l'EEG et du scanner. 14 patients, comparativement aux sujets normaux, avaient l'une ou plus d'une des modifications suivantes: petit lobe temporal, structures temporales mésiales petites, petit hémisphère, temps de relaxation “spin-spin” prolongé dans la partie mésiale du lobe temporal. Ces données étaient positivement corrélées au siége du foyer EEG chez 11 patients. Des cornes temporales élargies ou asymétriques ont été trouvées avec une égale fréquence chez les patients et chez les contrôles et n‘étaient pas corrélées avec le siége du foyer EEG. Les scanners montrent moins ces modifications que la MRI. Les corrélations entre les modifications de la MRI et l'histopathologie des lobes temporaux réséqués étaient faibles. La MRI révèle des altérations structurelles et de probables altérations fonctionnelles qui peuvent aider à la localisation d'un foyer épileptogène dans le lobe temporal de patients présentant des crises partielles complexes rebelles au traitement médicamenteux.

RESUMEN

La Resonancia nuclear magnética es una técnica de imagen cerebral no invasiva que utiliza senales producidas por campos magnéticos y radiofrecuencias. Durante la investigación para posible tratamiento quirúrgico dieciseis pacientes con epilepsía del lóbulo temporal refractaria al tratamiento (TLE) fueron estudiados con la resonancia nuclear magnética (MRI). Las imágenes obtenidas y otras correspondientes a 10 controles normales fueron interpretadas con método ciego y los resultados de los pacientes TLE se compararon con el EEG y los resultados de la Tomografía Computarizada. Catorce pacientes, y sólo un caso del grupo control tenían uno o más de los siguientes datos: lóbulo temporal pequeño, estructuras temporales mediales pequeñas, hemisferio pequeño, tiempo de relajación spin-spin prolongado en zonas temporales mesiales. Estos hallazgos se correlacionaron bien con focos convulsivos detectados electrográficamente en once pacientes. Con igual frecuencia en pacientes y en controles y sin correlación con el foco convulsivo se encontraron cuernos temporales asimétricos y aumentados de tamaño. La Tomografía Computarizada no mostró con tanta claridad los cambios detectados con la MRI. La correlación de los hallazgos obtenidos con la MRI y los estudios histopatológicos de los lóbulos temporales resecados fué pobre. La MRI revela alteraciones estructurales y posiblemente funcionales que puedan ayudar en la localización del foco convulsivo en los lóbulos temporales de enfermos con ataques parciales complejos resistentes al tratamiento.

ZUSAMMENFASSUNG

Die nuklearmagnetische Resonanz ist eine nicht-invasive bildgebende Technik der Hirnuntersuchung, die sich auf Signale stützt, die durch magnetische Felder und Radiowellen hervorgerufen werden. 16 Patienten mit refraktärer Temporallappenepilepsie (TLE) wurden mit Magnetresonanz-Imaging (MRI) untersucht, um die Möglichkeiten einer chirurgischen Behandlung zu prüfen. Diese Bilder zusammen mit denen von 10 normalen Kontrollen wurden blind ausgewertet und die Ergebnisse der TLE-Patienten mit dem EEG und den CT-Befunden verglichen. 14 Patienten hatten, verglichen mit normalen Kontrollen, einen oder mehrere der folgenden Befunde: Einen kleinen Temporallappen, kleine mesiale temporale Strukturen, eine kleine Hemisphäre, eine umschriebene verlängerte Spin-Spin-Relaxationszeit mesial temporal. Die Befunde korrelierten bei 11 Patienten mit einem elektrographisch bestimmten Krampffokus. Vergrößerte oder asymmetrische Temporalhörner wurden in gleicher Häufigkeit bei Patienten und Kontrollen gesehen und korrelierten nicht mit dem Krampffokus. Die CT-Befunde zeigten diese Veränderungen in geringerer Häufigkeit, verglichen mit dem MRI. Die Korrelation der MRI-Veränderungen mit der Histopathologie der entfernten Temporallappen war gering. Das MRI zeigt Strukturen und mögliche Funktionsänderungen, die für die Lokalisation des Krampffokus in den Temporallappen bei Patienten mit refraktären komplexen Partialanfällen hilfreich sind.

Summary: Nuclear magnetic resonance is a noninvasive technique of imaging the brain using signals produced by magnetic fields and radiowaves. Sixteen patients with refractory temporal lobe epilepsy (TLE) had magnetic resonance imaging (MRI) during investigation for possible surgical management. These images plus those of 10 normal controls, were interpreted blind and the results from the TLE patients compared to the EEG and computerized tomographic (CT) scan findings. Fourteen patients compared with one normal control had one or more of the following: small temporal lobe, small mesial temporal structures, small hemisphere, and focal mesial temporal prolonged spin-spin relaxation time. These findings correlated with the electrographically determined seizure focus in 11 patients. Enlarged or asymmetrical temporal horns were seen with equal frequency in patients and controls and did not correlate with the seizure focus. CT scans were less likely to show these changes than MRI. Correlation of the MRI changes with histopathology of resected temporal lobes was poor. MRI reveals structural and possibly functional alterations which may aid in the localization of the seizure focus in the temporal lobes of patients with refractory complex partial seizures.

Ancillary