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使用基于树的机器学习预测前庭神经鞘瘤的手术决策

罗恩·加朵、阿德里希·阿南德、本杰明·d·洛文、亚历克斯·d·斯威尼和阿卡什·j·帕特尔

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前庭神经鞘瘤(VSs)是成人桥小脑角最常见的肿瘤。虽然这些病变通常生长缓慢，但其生长模式和相关症状是不可预测的，这可能会使采取保守治疗还是积极干预的决定复杂化。此外，由于有限的高质量证据和多种生活质量的考虑，手术决策可能存在争议。机器学习(ML)是一种强大的工具，它利用数据集来实现多维临床过程。在这项研究中，作者训练了多种基于树的ML算法来预测单个机构队列中VS的主动治疗与MRI监测的决策。在此过程中，他们试图评估哪些术前变量在推动干预决策中最重要，并可用于通过循证方法指导未来的手术决策。

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作者回顾了2009年至2021年期间接受神经外科和耳鼻喉科评估并随后积极治疗(切除或放疗)单侧VS的患者的记录，以及在2021年期间接受VS评估并保守治疗开云体育app官方网站下载入口的患者的记录。从第一次评估到最后一次随访或手术，从每位患者的记录中提取临床表现、x线资料和管理计划。每次与患者的接触都被视为一个实例，涉及取决于人口统计学、症状和肿瘤特征的管理决策。训练和测试决策树和随机森林分类器，以使用80/20伪随机分割的未见数据为基础，预测治疗与成像监测的决策。根据最低的基尼杂质指数调整预测变量以使性能最大化。使用五倍交叉验证优化模型性能。

结果

124例患者中198例做出了有关治疗的决定。在决策树分析中，仅需要最大肿瘤尺寸阈值1.6 cm和进展症状即可预测治疗决策，准确率为85%。优化最大维度阈值并包括呈现时的年龄，将准确度提高到88%。随机森林分析(n = 500棵树)预测处理决策的准确率为80%。基于多种重要性测量，包括平均最小条件深度和最大基尼杂质减少，具有最高可变重要性的因素是最大肿瘤尺寸、出现时的年龄、Koos分级和出现时的进展性症状。

结论

基于树的ML用于预测哪些因素驱动VS的积极治疗决策，准确率为80%-88%。最重要的因素是肿瘤最大尺寸、发病年龄、库斯分级和进展性症状。这些结果有助于手术决策和患者咨询。它们还展示了ML算法在从有限的数据集中提取有用见解方面的强大功能。

在神经外科焦点第52卷(2022年):第4期(2022年4月):神经外科决策中的大数据和新技术

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丘脑立体脑电图在癫痫手术中的应用:范围文献综述

Ron Gadot, Genevieve Korst, Ben shoffy, Jay R. Gavvala和Sameer A. Sheth

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立体脑电图(sEEG)是一种确定致痫网络的成熟手术方法。传统上，sEEG用于识别离散的皮层区域进行切除或消融，在目前的实践中，sEEG也被用于识别更广泛涉及的皮层下癫痫网络组件，由基于大脑的神经调节策略的可用性驱动。特别是，包括丘脑核在内的sEEG调查正变得越来越频繁，同时涉及丘脑靶点的治疗策略也在增加，如深部脑刺激(DBS)和反应性神经刺激(RNS)。本研究的目的是评估有关丘脑sEEG的目的、技术和相关电图结果的现有证据和趋势。

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系统地查询MEDLINE和Embase数据库，以获得符合条件的同行评审研究，这些研究涉及癫痫患者丘脑核植入sEEG电极。收集了术前检查、植入丘脑的目的、丘脑目标和轨迹、电生理方法和发现等相关资料。

结果

sEEG调查包括丘脑靶点，用于基础和临床研究目的。内侧枕核、背内侧核、前核和中心核是最常被研究的。很少有研究报道丘脑sEEG植入有任何并发症，也没有研究报道长期并发症。各种方法已被用于开云体育世界杯赔率表征癫痫性疾病的丘脑活动，包括诱发电位、功率谱图、同步指数和致痫性指数。丘脑颅内记录开始用于指导神经调节策略，包括RNS和DBS，以及了解复杂的网络依赖性癫痫。

结论

在耐药癫痫sEEG评估中纳入丘脑覆盖是一个日益增长的实践，并且适用于各种电图数据分析方法。开云体育世界杯赔率需要进一步的研究来建立侵入性调查中丘脑植入的明确标准，以及安全性和伦理方面的考虑。

在开云手机版app下载安装最新版神经外科杂志第137卷开云体育app官方网站下载入口:第5期(2022年11月)

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一种识别后路胸腰椎器械系统制造商的计算机视觉方法

阿德里希·阿南德、亚历克斯·r·弗洛雷斯、马尔科姆·f·麦克唐纳、罗恩·加朵、大卫·s·徐和亚历山大·e·罗珀

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在脊柱翻修手术前了解先前植入椎弓根螺钉系统的制造商有助于更快和更安全的手术。通常情况下，这些信息是不可用的，因为患者是由其他中心转介的，或者因为患者记录中的信息缺失。近年来，机器学习和计算机视觉在临床应用中得到了广泛的应用。作者提出了一种计算机视觉方法来分类后路胸腰椎内固定系统。

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获得了作者所在机构(2015-2021年)接受后路胸腰椎椎弓根螺钉植入手术患者的侧位和正位(AP) x线片。DICOM图像裁剪包括椎弓根螺钉和椎弓根棒。图像根据手术记录标记制造商。测试了多种特征检测方法(SURF, MESR和最小特征开云体育世界杯赔率值);然而，最终使用带有KAZE特征检测的视觉词袋技术构建了用于横向、AP和融合横向和AP图像的计算机视觉支持向量机(SVM)分类器。准确性测试使用80%/20%的训练/测试伪随机分割超过100次迭代。通过读者研究，作者将模型性能与目前外科医生和制造商代表通过视觉检查识别脊柱硬件的做法进行了比较。

结果

在三种图像类型中，获得了355张侧位片、379张AP片和338张融合x线片。本研究使用的5种椎弓根螺钉植入物分别为Globus Medical Creo、Medtronic Solera、NuVasive Reline、Stryker Xia和DePuy Expedium。当作者所在机构使用的两家最常见的制造商(Globus Medical和Medtronic)进行二值分类时，横向、AP和融合图像的准确率分别为93.15%±4.06%、88.98%±4.08%和91.08%±5.30%。每增加一个制造商，分类精度就会降低大约10%。横向图像、AP图像和融合图像的多级五种分类准确率分别为64.27%±5.13%、60.95%±5.52%和65.90%±5.14%。在读者研究中，该模型在14秒内对100张测试图像进行了五种分类，准确率为79%，而两名外科医生和三名制造商代表在20分钟内的平均准确率为44%。

结论

作者开发了一种带有支持向量机分类器的KAZE特征检测器，成功地在5级分类中识别了后侧胸腰椎硬件。该模型比目前临床实践中使用的方法更准确和有效。该模型从输入到输出的计算相对简单，可能有助于未来在临床环境中的前瞻性研究。

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术前功能显像联合牵引造影预测医源性运动缺陷的比较研究

Matthew Muir, Ron Gadot, Sarah Prinsloo, Hayley Michener, Jeffrey Traylor, Prazwal Athukuri, Sudhakar Tummala, Vinodh A. Kumar和Sujit S. Prabhu

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稳健的术前成像可以提高脑肿瘤患者的切除范围，同时最大限度地减少术后神经系统的发病率。结构和功能成像技术都可以提供有用的术前信息。最近的一项研究发现，经颅磁刺激(TMS)对永久性缺陷有显著的预测价值。本研究直接比较了经颅磁刺激束成像和任务型功能MRI (fMRI)束成像在同一队列胶质瘤患者中的预测价值。

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临床结果数据收集自运动神经胶质瘤患者的图表和术前fMRI和TMS研究。主要结局是术后3个月随访时出现新的或恶化的运动缺陷，称为“永久性缺陷”。术后MR图像叠加在术前计划上，以确定哪些成像特征被切除。经颅磁刺激和fMRI束成像均筛选了多个分数各向异性阈值(fat)。采用受试者工作特征曲线分析对各阈值的预测值进行建模。

结果

本研究共纳入40例患者。6例患者(15%)术后出现永久性运动障碍。与FAT无关，经颅磁刺激束成像的预测价值明显高于fMRI束成像。尽管TMS捕获了35%的患者表现出临床相关的神经可塑性，但只有2.5%的患者表现出来自中央前回的血氧水平依赖信号。比较两种模式下表现最佳的FAT, TMS种子束成像在所有指标上都显示出更高的预测价值:敏感性、特异性、阳性预测值和阴性预测值。

结论

本研究的结果表明，经颅磁刺激束成像对永久性缺陷的预测优于fMRI束成像，可能是因为经颅磁刺激束成像捕捉了临床相关的神经可塑性。然而，未来还需要进行大规模的前瞻性研究，以充分阐明每种方式在运动能动性肿瘤患者术前综合检查中的适当作用。

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脑磁图在指导顽固性癫痫颅内植入策略中的预测价值

Adrish Anand, John F. Magnotti, David N. Smith, Ron Gadot, Ricardo A. Najera, Mohamed I. R. Hegazy, Jay R. Gavvala, Ben shoffy和Sameer A. Sheth

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脑磁图(MEG)是癫痫患者术前评估的一个有用的组成部分。由于其高时空分辨率，MEG通常为临床医生在形成关于致痫带(EZ)的假设时提供额外的信息。由于立体脑电图(sEEG)的应用越来越广泛，MEG集群被用于引导sEEG电极靶向的频率越来越高。然而，MEG集群没有预先定义的特征来预测发作活动。本研究旨在确定哪些MEG聚类特征可以预测EZ。

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作者回顾性分析了所有接受MEG研究(2017-2021年)并随后接受sEEG评估的患者。在同一坐标空间重构MEG偶极子和sEEG电极，计算电极上单个触点与MEG簇之间的重叠。MEG聚类特征——包括偶极子数、接近度、角度、密度、幅度、置信度参数和脑区——被用于预测sEEG中的发作性活动。使用逻辑回归来识别重要的聚类特征，并训练一个二元分类器来预测发作活性。

结果

在纳入的40例患者中，196个电极(42.2%)采样MEG簇。选取MEG簇的电极比未选取MEG簇的电极有更高的发作期和间歇期活动率(发作期68.4% vs 39.8%， p < 0.001;间断期71.9% vs 44.6%， p < 0.001)。Logistic回归显示，偶极子数量(优势比[OR] 1.09, 95%置信区间[CI] 1.04-1.14, t = 3.43)和置信容量(OR 0.02, 95% CI 0.00-0.86, t =−2.032)可预测发作期活性。该模型预测ictal活性的准确率为77.3%(敏感性= 80%，特异性= 74%，c统计量= 0.81)。仅使用偶极子数量的预测准确率为75%，而在群集中使用14至17个偶极子之间的阈值检测发作性活动的灵敏度为75.9%-85.2%。

结论

约14个或更多偶极子的MEG聚类是发作期活动的强预测因子，可能对sEEG植入术的术前规划有用。

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帕金森病清醒和睡眠深度脑刺激的临床结果和连通性的相关性

Ron Gadot, Nora Vanegas Arroyave, Huy Dang, Adrish Anand, Ricardo A. Najera, Lisa Yutong Taneff, Steven Bellows, Arjun Tarakad, Joseph Jankovic, Andreas Horn, Ben Shofty, Ashwin Viswanathan和Sameer A. Sheth

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帕金森病(PD)的深部脑刺激(DBS)传统上是通过清醒的术中测试和/或微电极记录进行的。然而，最近该手术越来越多地在全身麻醉下进行，并进行基于图像的验证。作者试图比较清醒和睡眠下丘脑核(STN)的PD-DBS所涉及的结构和功能网络，并将其与临床结果联系起来。

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在接受双侧DBS导联植入的PD患者中，回顾性评估左旋多巴当量日剂量(LEDD)、运动障碍学会统一帕金森病分级量表III部分(MDS-UPDRS III)的术前和术后运动评分，以及6个月时的总电能(TEED)。在亚组分析中，使用Lead-DBS工具箱重建植入电极。组织激活体积(VTAs)被用作组体积和连通性分析的种子点。

结果

回顾了122例患者(52例睡眠，70例清醒)的临床病程。睡眠患者的手术室和手术时间明显缩短。在6个月的随访中，LEDD减少、MDS-UPDRS III评分改善和TEED在两组之间没有差异。在子集分析(n = 40)中，主动接触的接近性、VTA重叠、以及与运动STN的期望网络光纤计数与较低的DBS能量需求和提高的运动评分相关。涉及辅助运动区、丘脑和脑干的鉴别结构纤维束与最佳的临床改善相关。与VTAs结构和功能连接最高的区域在两组之间没有显著差异。

结论

与清醒状态下的STN DBS相比，基于临床结果、电极放置和连通性估计，睡眠过程可以在更有效的程序和更短的手术室时间中实现类似的最佳靶向。

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强迫症深部脑刺激中判断腹侧囊/腹侧纹状体和终纹状体床核靶选择的术中效价试验

Ben Shofty, Ron Gadot, Ashwin Viswanathan, Nicole R. Provenza, Eric A. Storch, Sarah A. McKay, Matthew S. Meyers, Alyssa G. Hertz, Michelle avendno - ortega, Wayne K. Goodman和Sameer A. Sheth

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深部脑刺激(DBS)是治疗严重难治性强迫症(trOCD)的公认疗法。内囊前肢内DBS的最佳目标位置，特别是沿前后轴，仍然是难以捉摸的。过去十年的一些研究的经验证据表明，理想的目标位于前连合(AC)附近，要么在AC的前面，在腹侧纹状体(VS)之上，要么在AC的后面，在终纹状体(BNST)床核之上。各种方法被用于优开云体育世界杯赔率化trOCD DBS的目标选择。作者描述了他们对VS和BNST规划轨迹的实践，并通过清醒的术中效价测试在它们之间进行判断，以个性化永久目标选择。

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8例trOCD患者接受清醒DBS，并计划双侧VS和BNST靶点的轨迹。作者在术中评估了刺激对情绪、能量和焦虑的急性影响，并植入了最可靠的正价反应和刺激诱导的副作用最小的轨迹。描述了术中目标判定的方法，并报告了最后随访的OCD结果。

结果

患者平均手术年龄为41.25±15.1岁，平均病程为22.75±10.2年。术前Yale-Brown强迫症量表(Y-BOCS)评分中位数为39(范围34-40)。2例患者既往行包膜切开术，疗效不明显。16个导联中有7个(44%)根据术中刺激结果转移到第二个靶点，其中4个是为了避免强烈的负价效应。3例患者接受不对称植入(每个靶区1个导联)。所有8例患者(100%)符合完全缓解标准，整个队列的平均Y-BOCS评分降低为51.2%±12.8%。

结论

规划和术中测试前侧VS和后侧BNST两侧的ac -上覆轨迹，可以识别阳性效价反应和急性不良反应。清醒测试有助于在可能的轨迹之间进行选择，并在用于trOCD的DBS中识别单独优化的目标。

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对难治性强迫症放射手术胶囊切开术与常规治疗的成本-效果分析

里卡多·a·纳杰拉、肖恩·t·格雷戈里、本·肖夫迪、阿德里什·阿南德、罗恩·加朵、布雷特·e·扬格曼、埃里克·a·斯托奇、韦恩·k·古德曼和萨米尔·a·谢思

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立体定向放射外科胶囊切开术(SRS-C)是治疗难治性强迫症(TROCD)患者的有效神经外科选择。与其他手术如深部脑刺激和射频消融术不同，SRS-C治疗TROCD的成本效益尚未被研究。作者在此报告了用于TROCD的SRS-C的第一个成本-效果分析。

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使用决策分析模型，作者比较了SRS-C与常规治疗(TAU)治疗TROCD的成本效益。治疗效果和并发症发生率来源于相关临床试验的回顾。研究人员使用已发表的算法将耶鲁-布朗强迫症量表的分数转换为反映生活质量改善的效用分数。成本是从医疗保健部门的角度处理的，并根据医疗保险报销率和可用的医疗保健经济学数据得出。通过蒙特卡罗模拟和概率敏感性分析来估计增量成本-效果比。

结果

该模型纳入了9项研究中158例接受过SRS-C且至少随访36个月的TROCD患者。与TAU相比，SRS-C更具成本效益，估计每个质量调整生命年(QALY)的增量成本效益比为28,960美元。在3年的时间范围内，SRS-C组获得的净qaly比TAU组大0.27 (95% CI 0.2698-0.2702, p < 0.0001)。在每个QALY的支付意愿阈值为5万美元和10万美元时，蒙特卡罗模拟显示，在83%和100%的迭代中，SRS-C比TAU更具成本效益。

结论

与TAU相比，在可能的成本和有效性值范围内，用于TROCD的SRS-C更具成本效益。

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幕上脑膜瘤术后癫痫预后的预测因素

Ron Gadot, A. Basit Khan, Rajan Patel, Eric Goethe, Arya Shetty, Caroline C. Hadley, James C. Bayley V, Akdes S. Harmanci, Tiemo J. Klisch, Daniel Yoshor, Sameer A. Sheth和Akash J. Patel

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脑膜瘤是最常见的原发性颅内肿瘤。癫痫发作是脑膜瘤发展的常见后遗症。伴有癫痫发作的脑膜瘤患者可通过切除得到有效治疗，据报道癫痫发作自由度为60%-90%。尽管如此，许多患者仍表现出持续性癫痫。确定与癫痫发作结果恶化相关的因素对于改善这些患者的生活质量仍然至关重要。作者试图确定与幕上脑膜瘤患者和术前癫痫发作预后较差相关的临床、放射学和组织学因素。

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作者回顾性回顾了2008年至2020年接受脑膜瘤切除术的384例患者的图表。进一步回顾术前有癫痫病史的患者的图表，以了解与癫痫相关的临床、放射学、手术、围手术期、组织学和术后因素。最后随访的恩格尔分级由作者进行回顾性划分，并进一步分为良好结局(I类)和较差结局(II-IV类)。随后采用比较统计学对各因素进行分组比较。使用单变量和多变量回归模型来确定更糟糕的癫痫发作结果的独立预测因素。

结果

59例患者(15.4%)术前发现癫痫，其中57例有足够的术后数据来确定恩格尔分级结果。42例患者(74%)有恩格尔I类结局。中位随访时间为17个月。在单变量logistic回归中发现，术前影像学(p = 0.012)、辛普森I级切除术(p = 0.004)、切除术后缺血(p = 0.019)、WHO级(p = 0.019)和复发性疾病(p = 0.015)是Engel分级预后的最强预测因素。在单变量广义线性回归中，最后一次随访时的MIB-1指数(p = 0.001)和剩余体积(p = 0.014)是Engel类结局的最强预测因子。多变量分析发现，术后缺血(p = 0.012)、WHO分级(p = 0.022)、复发性疾病(p = 0.038)和MIB-1指数(p = 0.002)是Engel分级预后最强的独立预测因子。

结论

幕上脑膜瘤术后缺血、WHO分级较高、MIB-1指数升高和疾病复发独立预测幕上脑膜瘤患者术后癫痫持续发作。进一步了解这些标志物的病因可能有助于阐明这一复杂的疾病过程，并指导管理，以防止更糟糕的结果。

在开云手机版app下载安装最新版神经外科杂志第137卷开云体育app官方网站下载入口:第2期(2022年8月)

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