El sistema MEG portátil evalúa la epilepsia en niños

Los magnetómetros de bombeo óptico (OPM) son una tecnología emergente prometedora que podría hacer que la magnetoencefalografía (MEG) sea más precisa y tolerable para los pacientes que tienen dificultades para permanecer inmóviles mientras se realiza el examen, como los niños pequeños.

MEG, una herramienta clínica establecida que se utiliza para medir la actividad cerebral de forma no invasiva, registra el campo magnético generado por la actividad eléctrica de las neuronas corticales. Una aplicación clave de MEG es detectar la región del cerebro en la que se originan los ataques epilépticos. La localización de esta zona epileptogénica es esencial para la evaluación de pacientes con epilepsia focal resistente a fármacos antes de la cirugía cerebral para aliviar o minimizar las convulsiones.

MEG actualmente se realiza utilizando un neuromagnetómetro voluminoso que contiene cientos de sensores de dispositivos de interferencia cuántica superconductores (SQUID) que necesitan enfriamiento criogénico. Los OPM, por otro lado, son livianos, portátiles y usan sensores magnéticos que no requieren criogenia. A diferencia de los sistemas MEG basados ​​en SQUID que utilizan un casco rígido de talla única, un dispositivo portátil OPM-MEG se puede optimizar para la forma y el tamaño de la cabeza de una persona, lo que hace más factible su uso con pacientes pediátricos.

Un equipo encabezado en Université Libre de Bruxelles ha llevado a cabo un estudio piloto prospectivo que compara la capacidad de los datos MEG criogénicos y basados ​​en OPM para detectar y localizar descargas epileptiformes interictales focales (IED), los grandes eventos electrofisiológicos intermitentes observados entre ataques epilépticos. Los investigadores encontraron que un dispositivo MEG basado en OPM, desarrollado por el equipo en colaboración con investigadores del Universidad de Nottingham, fue mejor para identificar fuentes neuronales IED que un MEG convencional basado en SQUID.

Los hallazgos del estudio, publicados en Radiología, allanan el camino para un mayor desarrollo de un dispositivo OPM-MEG portátil tolerante al movimiento y de cabeza completa para registrar señales de todo el cerebro en niños con epilepsia focal. Este tipo de dispositivo también podría usarse para registrar campos evocados motores, sensoriales, del lenguaje, visuales y auditivos, para localizar las áreas del cerebro que controlan estas funciones en un entorno prequirúrgico.

El estudio incluyó a cinco niños (de edades comprendidas entre los cinco y los 11 años) que recibían tratamiento en el CUB Hospital Erasme o de Hospital Infantil Universitario Reina Fabiola. Cada niño usó una gorra de EEG flexible convencional adaptada a la circunferencia de su cabeza individual, en la que se cosieron montajes de sensores de plástico impresos en 3D para colocar 32 sensores. El diseño de la montura permitió la digitalización de la posición de OPM en el cuero cabelludo del niño mediante un rastreador electromagnético. Los sensores cubrieron solo parcialmente el cuero cabelludo y se colocaron en y alrededor de la supuesta ubicación de la zona epileptogénica según lo determinado por un EEG anterior del cuero cabelludo.

Para los exámenes OPM-MEG, los niños se sentaron en una silla cómoda en el centro de una habitación compacta protegida magnéticamente, sin restricciones en la posición o el movimiento de la cabeza, viendo una película corta mientras se adquirían los datos. El procedimiento de localización de OPM tomó aproximadamente 10 minutos para cada niño. Posteriormente, el equipo realizó exámenes SQUID-MEG el mismo día, utilizando un neuromagnetómetro de cuero cabelludo completo de 306 canales con 102 magnetómetros.

Primer autor Odile Feys y sus colegas informan que ambos dispositivos MEG identificaron IED con índices de pico-onda comparables (la relación entre la cantidad de segundos con IED y el tiempo de grabación total) en los cinco niños. Debido a que la tapa OPM-MEG permitía una distancia entre el cerebro y el sensor 3 cm más pequeña que la SQUID-MEG, las amplitudes máximas del IED fueron entre 2.3 y 4.6 veces mayores con OPM-MEG que con el dispositivo convencional.

Aunque las señales OPM eran generalmente más ruidosas que las señales SQUID, la relación señal-ruido fue entre un 27 % y un 60 % más alta con OPM-MEG en todos los participantes excepto en uno (cuyos movimientos de cabeza crearon artefactos pronunciados), gracias al aumento en la amplitud de la señal. Los investigadores sugieren que los artefactos relacionados con el movimiento podrían reducirse con algoritmos de eliminación de ruido OPM y soluciones de hardware adicionales, como bobinas de anulación de campo.

“Se necesitan estudios futuros basados ​​en un mayor número de pacientes con epilepsia y un mayor número de OPM para permitir la cobertura de toda la cabeza (incluido el desarrollo de sensores OPM triaxiales) para posicionar a OPM-MEG como un método de referencia para la evaluación diagnóstica de epilepsia focal y para reemplazar el MEG criogénico”, escribe el equipo.

Feys informa que los próximos pasos de la investigación OPM-MEG realizada en Bruselas investigarán una forma automatizada y rápida (1 a 2 minutos) de localizar las posiciones de OPM en relación con el cuero cabelludo. El equipo también planea estudiar el OPM-MEG portátil para la detección de convulsiones y la localización de la zona de inicio de las convulsiones, e investigar el interés clínico en el OPM-MEG para la evaluación prequirúrgica de la epilepsia focal refractaria en comparación con el MEG criogénico.

En un comentario adjunto en Radiología, neurorradióloga pediátrica Elysa Widjaja de la Hospital para niños enfermos en Toronto analiza los beneficios que podría proporcionar esta tecnología más desarrollada, como permitir la recopilación de datos de señales de todo el cerebro durante el movimiento.

"Tal tecnología sería innovadora para realizar MEG en niños pequeños y en aquellos con problemas de desarrollo que tienen dificultades para permanecer quietos", escribe Widjaja. “La cobertura total de la cabeza podría mejorar la detección de zonas epileptogénicas secundarias o más extensas que pueden haberse pasado por alto con una cobertura limitada de OPM y permitir un análisis de conectividad funcional más sofisticado”.

El puesto El sistema MEG portátil evalúa la epilepsia en niños apareció por primera vez en Mundo de la física.

• Coinsmart. El mejor intercambio de Bitcoin y criptografía de Europa.
• Platoblockchain. Inteligencia del Metaverso Web3. Conocimiento amplificado. ACCESO LIBRE.
• CriptoHawk. Radar de altcoins. Prueba gratis.
• Fuente: https://physicsworld.com/a/wearable-meg-system-evaluates-epilepsy-in-children/