Implementación de la Función Transferencia Dirigida para la Localización Espacial de Focos Epilépticos

VIRGINIA MERCEDES CABEZA; FERNANDO DANIEL FARFÁN

San Miguel de Tucumán

Jornada; V Jornadas de Jovenes Investigadores de la UNT; 2012

Universidad Nacional de Tucumán

La epilepsia es un trastorno cerebral que se caracteriza principalmente por las interrupciones recurrentes e impredecibles de la función normal del cerebro, llamados ataques epilépticos. La localización espacial precisa del foco epileptico es de suma importancia cuando son requeridos prácticas quirúrgicas. Estos últimos procedimientos son eficaces y seguros para ciertos tipos de epilepsia, en particular cuando el tratamiento farmacológico ha fracasado. A pesar de que los avances en la neuroimagenología estructural y funcional (CT, MRI y PET) están siendo cada vez más populares en las aplicaciones clínicas, también el monitoreo electroencefalográfico (EEG) prolongado cumple un importante rol en el diagnóstico clínico y en la identificación del esquema quirúrgico en la epilepsia refractaria. En el EEG se puede localizar el comienzo de la crisis y el flujo subsiguiente de la información neural. Sin embargo, los diagnósticos clínicos dependen de la experiencia e interpretación del médico especialista y por lo tanto dejan de ser objetivos. Esta investigación propone un método multiparametrico para la localización espacial de focos epilépticos empleando señales de EEG. Esta herramienta computacional ayudaría a los especialistas a obtener diagnósticos objetivos. Por otro lado sería posible analizar cualitativamente la región de propagación de la onda epiléptogénica. Se utilizó la función de transferencia dirigida (DTF), la cual mide la correlación espectral entre los canales de registro, estableciendo así la dirección de propagación de la actividad eléctrica neural. Esta técnica está basada en el principio de causalidad de Granger extendido para un número arbitrario de canales. En este estudio la DTF integrada permitiría la estimación direccional del flujo de información en una banda determinada frecuencia. Las señales de EEG analizadas fueron extraídas de una base de datos (CHB-MIT Scalp EEG Database). Estas consisten de 23 canales bipolares, muestreadas a 256 Hz, empleando un conversor AD de 16 bits. La localización temporal de los episodios epilépticos fueron indicados por médicos especialistas del Children's Hospital Boston. La implementación de la DTF y el preprocesamiento para acondicionar las señales de EEG fueron realizadas con el software MATLAB. Se obtuvo la DTF correspondiente a todos los canales de EEG en segmentos de 2s sin solapamiento y en el rango de frecuencia de 0.5 a 30 Hz, en los intervalos de tiempos preictal e ictal. Luego se calculó la IDTF en rangos de frecuencias bajas (entre 0.5 y 6 Hz), lo cual corresponde al contenido en frecuencia de las ondas de epilepsia. De esta manera se estableció la correlación espectral entre canales y por lo tanto el flujo de información. Nuestros primeros resultados demuestran que la DTF podría ser empleada para determinar efectivamente la programación de la onda epileptogénica como también su origen espacial. Como trabajo futuro se pretende analizar estudios electroencefalográficos realizados en el Centro Neurológico Tucumán y comparar nuestros resultados con los diagnósticos realizados en dicho centro. Por otro lado, también se comparará la DTF con métodos computacionales estándares.