Kantav MEG-süsteem hindab epilepsiat lastel

Optiliselt pumbatavad magnetomeetrid (OPM-id) on paljulubav arenev tehnoloogia, mis võib muuta magnetoentsefalograafia (MEG) täpsemaks ja talutavamaks patsientidele, kellel on raskusi uuringu ajal liikumatuks jäämisega (nt väikelapsed).

MEG, väljakujunenud kliiniline tööriist, mida kasutatakse ajutegevuse mitteinvasiivseks mõõtmiseks, registreerib kortikaalsete neuronite elektrilise aktiivsuse tekitatud magnetvälja. Üks MEG-i peamisi rakendusi on tuvastada ajupiirkond, kust epilepsiahood pärinevad. Selle epileptogeense tsooni leidmine on oluline fokaalse ravimiresistentse epilepsiaga patsientide hindamiseks enne ajuoperatsiooni, et leevendada või minimeerida krampe.

MEG-i teostatakse praegu mahuka neuromagnetomeetri abil, mis sisaldab sadu ülijuhtivate kvanthäirete seadme (SQUID) andureid, mis vajavad krüogeenset jahutamist. OPM-id seevastu on kerged, kantavad ja kasutavad magnetandureid, mis ei vaja krüogeenimist. Erinevalt SQUID-põhistest MEG-süsteemidest, mis kasutavad jäika, kõigile sobivat kiivrit, saab kantavat OPM-MEG-seadet optimeerida vastavalt inimese peakujule ja suurusele, muutes selle kasutamise lastepatsientide puhul teostatavamaks.

Meeskond suundus kell Université Libre de Bruxelles on nüüd läbi viinud tulevase pilootuuringu, milles võrreldakse OPM-põhiste ja krüogeensete MEG-andmete võimet tuvastada ja lokaliseerida fokaalseid interiktaalseid epileptiformseid tühjenemisi (IED-sid), epilepsiahoogude vahel täheldatud suuri vahelduvaid elektrofüsioloogilisi sündmusi. Teadlased leidsid, et OPM-põhine MEG-seade, mille meeskond töötas välja koostöös keskuse teadlastega Nottinghami ülikool, oli IED närviallikate tuvastamisel parem kui tavaline SQUID-põhine MEG.

Uuringu tulemused, millest teatati aastal Radioloogia, sillutab teed kantava kogu peaga, liikumist taluva OPM-MEG seadme edasiarendamiseks, et salvestada kogu aju signaale fokaalse epilepsiaga lastel. Seda tüüpi seadet võiks potentsiaalselt kasutada ka motoorsete, sensoorsete, keele-, nägemis- ja kuulmisväljade registreerimiseks, et lokaliseerida neid funktsioone kontrollivad ajupiirkonnad enne operatsiooni.

Uuring hõlmas viit last (vanuses 11–XNUMX aastat), kes said ravi mõlemas CUB Hôpital Erasme või Hôpital Universitaire des Enfants Reine Fabiola. Iga laps kandis tavalist painduvat EEG-korki, mis oli kohandatud nende individuaalse peaümbermõõduga, millele õmmeldi 3D-prinditud plastist anduri kinnitused 32 anduri kinnitamiseks. Kinnituse disain võimaldas elektromagnetilise jälgija abil digitaliseerida OPM-i asendit lapse peanahal. Andurid katsid peanahka vaid osaliselt ja paigutati epileptogeense tsooni eeldatavale asukohale ja selle ümbrusesse, mis määrati kindlaks eelmise peanaha EEG-ga.

OPM-MEG eksamiteks istusid lapsed kompaktse magnetiliselt varjestatud ruumi keskel mugaval toolil, ilma pea asendi või liikumise piiranguteta, ning vaatasid andmete kogumisel lühifilmi. OPM-i lokaliseerimise protseduur võttis iga lapse kohta umbes 10 minutit. Seejärel tegi meeskond samal päeval SQUID-MEG uuringud, kasutades 306-kanalilist kogu peanaha neuromagnetomeetrit koos 102 magnetomeetriga.

Esimene autor Odile Feys ja kolleegid teatavad, et mõlemad MEG-seadmed tuvastasid kõigil viiel lapsel võrreldavate tipplaineindeksitega (IED-dega sekundite arvu ja kogu salvestamise aja suhe) IED-d. Kuna OPM-MEG-kork võimaldas 3 cm väiksemat aju ja anduri vaheline kaugus kui SQUID-MEG, olid IED-i piigi amplituudid OPM-MEG-ga 2.3–4.6 korda suuremad kui tavalise seadme puhul.

Kuigi OPM-signaalid olid üldiselt mürarikkamad kui SQUID-signaalid, oli signaali-müra suhe OPM-MEG-ga 27–60% kõrgem kõigil osalejatel peale ühe (kelle pea liigutused tekitasid väljendunud artefakte), tänu signaali amplituudi suurenemisele. Teadlased viitavad sellele, et liikumisega seotud artefakte saab vähendada OPM-i müra vähendamise algoritmide ja täiendavate riistvaralahendustega, nagu välja nullimismähised.

"Tulevased uuringud, mis põhinevad suuremal arvul epilepsiahaigetel ja suuremal arvul OPM-idel, et võimaldada kogu pea katmist (sealhulgas kolmeteljeliste OPM-andurite väljatöötamine), on vajalikud selleks, et OPM-MEG oleks fokaalse epilepsia ja fokaalse epilepsia diagnostilise hindamise võrdlusmeetod. krüogeense MEG asendamiseks, ”kirjutab meeskond.

Feys soovitab, et Brüsselis läbiviidud OPM-MEG uuringute järgmised sammud uurivad automatiseeritud ja kiiret (1–2 minutit) viisi OPM-i positsioonide lokaliseerimiseks peanaha suhtes. Meeskond kavatseb uurida ka kantavat OPM-MEG-i krambihoogude tuvastamiseks ja epilepsiahoogude tsooni lokaliseerimiseks ning uurida kliinilist huvi OPM-MEG-i vastu refraktaarse fokaalse epilepsia operatsioonieelseks hindamiseks võrreldes krüogeense MEG-ga.

Juuresolevas kommentaaris in Radioloogia, laste neuroradioloog Elysa Widjaja alates Haigete laste haigla Torontos arutatakse eeliseid, mida see edasiarendatud tehnoloogia võib pakkuda, näiteks võimaldades kogu aju signaalide andmeid liikumise ajal.

"Selline tehnoloogia oleks murranguline MEG läbiviimisel väikelastel ja arenguprobleemidega inimestel, kellel on raskusi paigal püsimisega," kirjutab Widjaja. "Kogu peakate võib parandada ulatuslikuma või sekundaarse epileptogeense tsooni tuvastamist, mis võis piiratud OPM-i katvuse korral vahele jääda, ja võimaldada keerukamat funktsionaalse ühenduvuse analüüsi."

Postitus Kantav MEG-süsteem hindab epilepsiat lastel ilmus esmalt Füüsika maailm.

• Münditark. Euroopa parim Bitcoini ja krüptobörs.
• Platoblockchain. Web3 metaversiooni intelligentsus. Täiustatud teadmised. TASUTA PÄÄS.
• CryptoHawk. Altcoini radar. Tasuta prooviversioon.
• Allikas: https://physicsworld.com/a/wearable-meg-system-evaluates-epilepsy-in-children/