Conocimiento Bóveda 3/93 - Escuela de Primavera G.TEC BCI & Neurotecnología 2024 - Día 10
cortiQ 2.0: Ejecutando procedimientos de mapeo funcional en
tiempo real con gamma alta y ultra-alta
Christoph Kapeller, g.tec medical engineering GmbH (AT)
<Imagen del Resumen>

Gráfico de Conceptos & Resumen usando Claude 3 Opus | Chat GPT4 | Llama 3:

graph LR classDef surgery fill:#f9d4d4, font-weight:bold, font-size:14px classDef ECoG fill:#d4f9d4, font-weight:bold, font-size:14px classDef highGamma fill:#d4d4f9, font-weight:bold, font-size:14px classDef cortiQ fill:#f9f9d4, font-weight:bold, font-size:14px classDef applications fill:#f9d4f9, font-weight:bold, font-size:14px Main["Christoph Kapeller"] --> A["El mapeo funcional del cerebro preserva
el tejido durante la cirugía 1"] Main --> B["Métodos de mapeo cerebral: ECoG,
fMRI, PET, ECS, TMS, Wada 2"] Main --> C["El gamma alto ECoG muestra
incrementos de potencia relacionados con la tarea 3"] C --> D["La activación se co-localiza con
la supresión de baja frecuencia 4"] C --> E["El gamma alto predice déficits,
la resección disminuye las puntuaciones de lenguaje 5"] C --> F["El mapeo ECoG + ECS
mejora la supervivencia de pacientes con glioma 6"] Main --> G["CortiQ: sistema de mapeo ECoG
automatizado, en tiempo real e intuitivo 7"] G --> H["CortiQ utiliza referencia promedio común,
banda de 70-170 Hz 8"] G --> I["Casos de uso de CortiQ:
cirugía despierta y en dos etapas 9"] G --> J["El creador de montajes de CortiQ alinea
la foto del córtex con los electrodos 10"] G --> K["El editor de paradigmas de CortiQ crea
tareas con estímulos y bloques 11"] G --> L["El mapeo de CortiQ detecta activaciones
en tiempo real sobre la línea base 12"] Main --> M["El mapeo despierto de CortiQ detecta
activaciones coincidentes con la anatomía más rápido que ECS 13"] Main --> N["CortiQ se corresponde bien con
ECS, mejora convulsiones y supervivencia 14"] Main --> O["CortiQ se co-localiza con fMRI,
ECS para el lenguaje 15"] Main --> P["CortiQ SEEG mapea la dinámica de agarre,
visual y de lenguaje 16"] Main --> Q["CortiQ guía ECS, el pico
de gamma alta indica efecto de estimulación 17"] Q --> R["El gamma ultra alto de 300-800 Hz
coincide mejor con los síntomas de ECS 18"] Main --> S["La alta tasa de muestreo permite
grabación de gamma ultra alta 19"] Main --> T["CortiQ identifica el área de Broca,
algunas dinámicas temporales entre puntos 20"] Main --> U["La localización de electrodos utiliza MRI/CT
en el software GTEC para CortiQ 21"] Main --> V["CortiQ es un sistema certificado de amplificador/software
que utiliza g.HIamp 22"] Main --> W["La inversión de polaridad del surco central de CortiQ
es un potencial evocado somatosensorial 23"] Main --> X["Los electrodos ECoG pueden terminar
convulsiones con estimulación en bucle cerrado 24"] Main --> Y["La activación facial es bilateral,
la forma de palabra izquierda, las regiones faciales derecha 25"] class A,M,N surgery class B,C,D,E,F,O,P,Q,R,S,X ECoG class R,S highGamma class G,H,I,J,K,L,T,U,V,W cortiQ class Y applications

Resumen:

1.- El mapeo funcional del cerebro durante la cirugía preserva el tejido funcional en áreas como el córtex motor, de lenguaje y visual.

2.- Los métodos incluyen electrocorticografía de gamma alta (ECoG), fMRI, PET, estimulación cortical eléctrica (ECS), estimulación magnética transcraneal y prueba de Wada.

3.- El gamma alto (70-170 Hz) ECoG muestra incrementos de potencia relacionados con la tarea de más del 500%, localizando la activación. Las frecuencias bajas como mu son más extendidas.

4.- La activación se co-localiza con la supresión de baja frecuencia pero es más focal. El disparo aleatorio eleva el gamma alto de banda ancha, indicando actividad neuronal.

5.- La investigación muestra que el gamma alto predice el 28% de los déficits por sí solo. La resección de áreas de lenguaje de gamma alta disminuye las puntuaciones de lenguaje.

6.- Los pacientes con glioma tuvieron una supervivencia más larga al agregar ECoG al mapeo ECS. El gamma alto encontró áreas críticas que ECS pasó por alto.

7.- Se desarrolló un sistema de mapeo ECoG automatizado, en tiempo real e intuitivo (CortiQ) como alternativa al complejo fMRI. Aprobado por CE y FDA.

8.- CortiQ utiliza referencia promedio común, ventanas de tiempo de 200ms, banda de 70-170 Hz. Métrica de activación R^2 mostrada en el mapa cerebral.

9.- Dos casos de uso: 1) Cirugía despierta con ECoG y luego ECS. 2) En dos etapas con electrodos implantados primero, luego ECoG y resección.

10.- El creador de montajes alinea la foto del córtex expuesto con los electrodos. La base de datos de rejillas/tiras tiene modelos comunes. SEEG alineado con CT/MRI.

11.- El editor de paradigmas crea tareas de nombramiento de imágenes u otras con estímulos de 3s, bloques de 21s, máximo 4 tareas. Visuales instruyen al paciente.

12.- El mapeo excluye canales malos, referencia promedio común, inicia tarea. Las activaciones aparecen en tiempo real sobre la línea base.

13.- El mapeo despierto detecta activaciones de lengua, auditivas, de mano coincidentes con la anatomía en 9 min. ECS tomó 26 min. La escucha pasiva activa el lenguaje.

14.- El mapeo despierto y anestesiado se correspondió bien con ECS. CortiQ más ECS redujo las convulsiones intraoperatorias y aumentó la supervivencia del glioma.

15.- CortiQ se co-localizó con el lenguaje fMRI en 5/5 pacientes, ECS en 2/5. Mapeó el lenguaje expresivo y receptivo con SEEG.

16.- CortiQ SEEG mapea el agarre 400-500ms después de la señal. La actividad visual y de lenguaje expresivo sigue la dinámica de nombramiento de imágenes.

17.- Los resultados de CortiQ guían ECS. Estimular en el pico de gamma alta causa afasia transitoria. El efecto es más probable antes del pico.

18.- Los síntomas de ECS coinciden mejor con el gamma ultra alto (300-800 Hz), incluso mejor que 70-170 Hz. Sugiere el momento óptimo de estimulación.

19.- La alta tasa de muestreo y el submuestreo permiten la grabación de gamma ultra alta con bajo ruido. Siguiente paso: estimulador CortiQ integrado.

20.- Las burbujas de lenguaje expresivo rojo probablemente sean el área de Broca, no el córtex motor según la anatomía. Algunas dinámicas temporales entre puntos.

21.- La localización de electrodos intracraneales utiliza la co-registración MRI/CT en el software creador de montajes intracraneales de GTEC, compatible con CortiQ.

22.- CortiQ es un sistema certificado de amplificador/software integrado que utiliza g.HIamp, no software independiente, para asegurar la calidad.

23.- La inversión de polaridad del surco central de CortiQ es un potencial evocado somatosensorial, diferente de la activación de gamma alta.

24.- Los electrodos ECoG pueden terminar convulsiones con estimulación en bucle cerrado, similar a NeuroPace RNS, usando rejillas o SEEG.

25.- La activación facial es bilateral pero lateralizada a la derecha. La forma de palabra es dominante a la izquierda. Las regiones específicas de la cara son principalmente derechas, algunas bilaterales.

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