سیستم پوشیدنی MEG صرع را در کودکان ارزیابی می کند

مغناطیس‌سنج‌های پمپ‌شده نوری (OPMs) یک فناوری نوظهور امیدوارکننده هستند که می‌توانند مغناطیسی مغزی (MEG) را برای بیمارانی که در هنگام انجام معاینه مشکل دارند بی‌حرکت بمانند - مانند کودکان خردسال، دقیق‌تر و قابل تحمل‌تر کند.

MEG، یک ابزار بالینی تاسیس شده که برای اندازه گیری غیرتهاجمی فعالیت مغز استفاده می شود، میدان مغناطیسی تولید شده توسط فعالیت الکتریکی نورون های قشر مغز را ثبت می کند. یکی از کاربردهای کلیدی MEG تشخیص ناحیه ای از مغز است که تشنج های صرع از آنجا منشا می گیرند. تعیین محل این ناحیه صرعی برای ارزیابی بیماران مبتلا به صرع کانونی مقاوم به دارو قبل از جراحی مغز برای کاهش یا به حداقل رساندن تشنج ضروری است.

MEG در حال حاضر با استفاده از یک نورومغناطیس‌سنج حجیم حاوی صدها حسگر دستگاه تداخل کوانتومی ابررسانا (SQUID) که نیاز به خنک‌سازی برودتی دارند، انجام می‌شود. از طرف دیگر، OPM ها سبک وزن هستند، پوشیدنی هستند و از حسگرهای مغناطیسی استفاده می کنند که نیازی به برودت ندارند. برخلاف سیستم‌های MEG مبتنی بر SQUID که از کلاه ایمنی سفت و سخت استفاده می‌کنند، یک دستگاه پوشیدنی OPM-MEG را می‌توان برای شکل و اندازه سر افراد بهینه کرد و استفاده از آن را برای بیماران اطفال امکان‌پذیرتر کرد.

یک تیم به سمت بالا رفتند Université Libre de Bruxelles اکنون یک مطالعه آزمایشی آینده‌نگر انجام داده است که توانایی داده‌های MEG مبتنی بر OPM و برودتی را برای تشخیص و محلی‌سازی تخلیه‌های صرعی بین‌رکتال کانونی (IEDs)، رویدادهای الکتروفیزیولوژیک متناوب بزرگ مشاهده‌شده بین تشنج‌های صرعی، انجام داده است. محققان دریافتند که یک دستگاه MEG مبتنی بر OPM که توسط این تیم با همکاری محققان در دانشگاه ناتینگهام، در شناسایی منابع عصبی IED بهتر از MEG مبتنی بر SQUID معمولی بود.

یافته های این مطالعه، گزارش شده در رادیولوژی، راه را برای توسعه بیشتر یک دستگاه پوشیدنی OPM-MEG با کل سر پوشیدنی و مقاوم به حرکت برای ضبط سیگنال های کل مغز در کودکان مبتلا به صرع کانونی هموار می کند. این نوع دستگاه می‌تواند به طور بالقوه برای ضبط زمینه‌های برانگیخته حرکتی، حسی، زبانی، بینایی و شنوایی نیز مورد استفاده قرار گیرد تا مناطقی از مغز را که این عملکردها را کنترل می‌کنند در یک محیط قبل از جراحی مشخص کند.

این مطالعه شامل پنج کودک (سن بین پنج تا 11 سال) بود که در هر دو گروه تحت درمان بودند CUB Hôpital Erasme یا Hopital Universitaire des Enfants Reine Fabiola. هر کودک یک کلاه معمولی قابل انعطاف EEG می پوشید که با دور سر فردی سازگار شده بود، که پایه های حسگر پلاستیکی چاپ سه بعدی برای چسباندن 3 حسگر روی آن دوخته شده بود. طراحی پایه اجازه دیجیتالی کردن موقعیت OPM روی پوست سر کودک را با استفاده از یک ردیاب الکترومغناطیسی می داد. حسگرها فقط تا حدی پوست سر را پوشانده بودند و بر روی و اطراف محل احتمالی ناحیه صرعی که توسط EEG قبلی پوست سر تعیین شده بود قرار گرفتند.

برای امتحانات OPM-MEG، بچه‌ها روی یک صندلی راحت در مرکز یک اتاق فشرده با محافظ مغناطیسی، بدون محدودیت در موقعیت یا حرکت سر، می‌نشستند و در حین جمع‌آوری اطلاعات، فیلم کوتاهی را تماشا می‌کردند. روش محلی سازی OPM برای هر کودک تقریباً 10 دقیقه طول کشید. این تیم متعاقباً در همان روز امتحانات SQUID-MEG را با استفاده از نورومغناطیس‌سنج 306 کانالی و کل پوست سر با 102 مغناطیس سنج انجام داد.

نویسنده اول اودیل فیس و همکاران گزارش کردند که هر دو دستگاه MEG IEDها را با شاخص های موج سنبله قابل مقایسه (نسبت بین تعداد ثانیه با IED و زمان ضبط کل) در هر پنج کودک شناسایی کردند. از آنجایی که کلاهک OPM-MEG فاصله مغز تا حسگر را 3 سانتی متر کمتر از SQUID-MEG می کرد، دامنه پیک IED با OPM-MEG 2.3 تا 4.6 برابر بیشتر از دستگاه معمولی بود.

اگرچه سیگنال‌های OPM عموماً نویزتر از سیگنال‌های SQUID بودند، نسبت سیگنال به نویز با OPM-MEG در همه شرکت‌کنندگان به جز یک شرکت‌کننده (که حرکات سر باعث ایجاد مصنوعات برجسته می‌شد) 27 تا 60 درصد بیشتر بود، به لطف افزایش دامنه سیگنال. محققان پیشنهاد می‌کنند که آثار مرتبط با حرکت را می‌توان با الگوریتم‌های حذف نویز OPM و راه‌حل‌های سخت‌افزاری اضافی، مانند سیم‌پیچ‌های تهی میدان، کاهش داد.

مطالعات آتی بر اساس تعداد بیشتری از بیماران مبتلا به صرع و تعداد بیشتر OPM ها برای اجازه دادن به پوشش کل سر (از جمله ایجاد حسگرهای OPM سه محوری) برای قرار دادن OPM-MEG به عنوان یک روش مرجع برای ارزیابی تشخیصی صرع کانونی و این تیم می نویسد تا جایگزین MEG برودتی شود.

Feys توصیه می کند که مراحل بعدی تحقیقات OPM-MEG که در بروکسل انجام شد، یک روش خودکار و سریع (1 تا 2 دقیقه) را برای بومی سازی موقعیت های OPM نسبت به پوست سر بررسی می کند. این تیم همچنین قصد دارد OPM-MEG پوشیدنی را برای تشخیص تشنج و محلی‌سازی منطقه شروع تشنج مطالعه کند و علاقه بالینی به OPM-MEG را برای ارزیابی قبل از جراحی صرع کانونی مقاوم در مقایسه با MEG کرایوژنیک بررسی کند.

در تفسیر ضمیمه در رادیولوژیالیسا ویجاجا، متخصص نورو رادیولوژی کودکان از بیمارستان کودکان مریض در تورنتو مزایایی را که این فناوری توسعه یافته بیشتر می‌تواند ارائه دهد، از جمله اجازه دادن به جمع‌آوری داده‌های سیگنال‌های کل مغز در طول حرکت را مورد بحث قرار می‌دهد.

Widjaja می‌نویسد: «چنین فناوری برای انجام MEG در کودکان خردسال و آن‌هایی که با چالش‌های رشدی مشکل دارند، پیشگام خواهد بود. "پوشش کل سر می تواند تشخیص ناحیه صرع زا گسترده یا ثانویه را که ممکن است با پوشش OPM محدود نادیده گرفته شده باشد، بهبود بخشد و امکان تجزیه و تحلیل اتصال عملکردی پیچیده تری را فراهم کند."

پست سیستم پوشیدنی MEG صرع را در کودکان ارزیابی می کند به نظر می رسد برای اولین بار در دنیای فیزیک.

• Coinsmart. بهترین صرافی بیت کوین و کریپتو اروپا.
• پلاتوبلاک چین. Web3 Metaverse Intelligence. دانش تقویت شده دسترسی رایگان.
• CryptoHawk. رادار آلت کوین امتحان رایگان.
• منبع: https://physicsworld.com/a/wearable-meg-system-evaluates-epilepsy-in-children/