Käytettävä MEG-järjestelmä arvioi lasten epilepsian

Optisesti pumpatut magnetometrit (OPM) ovat lupaava uusi tekniikka, joka voi tehdä magnetoenkefalografiasta (MEG) tarkemman ja siedettävämmän potilaille, joiden on vaikeuksia pysyä liikkumattomana tutkimuksen aikana – kuten pienille lapsille.

MEG, vakiintunut kliininen työkalu, jota käytetään ei-invasiivisesti aivotoiminnan mittaamiseen, tallentaa aivokuoren hermosolujen sähköisen toiminnan synnyttämän magneettikentän. Yksi MEG:n tärkeimmistä sovelluksista on sen aivojen alueen havaitseminen, josta epileptiset kohtaukset ovat peräisin. Tämän epileptogeenisen alueen paikantaminen on välttämätöntä potilaiden arvioimiseksi, joilla on fokaalinen lääkeresistentti epilepsia ennen aivoleikkausta kouristuskohtausten lievittämiseksi tai minimoimiseksi.

MEG suoritetaan tällä hetkellä käyttämällä tilaa vievää neuromagnetometriä, joka sisältää satoja suprajohtavia kvanttihäiriölaitteita (SQUID) antureita, jotka tarvitsevat kryogeenistä jäähdytystä. OPM:t sen sijaan ovat kevyitä, puettavia ja käyttävät magneettisia antureita, jotka eivät vaadi kryogeniikkaa. Toisin kuin SQUID-pohjaiset MEG-järjestelmät, joissa käytetään jäykkää, kaikille sopivaa kypärää, puettava OPM-MEG-laite voidaan optimoida yksilön pään muodon ja koon mukaan, mikä tekee sen käytöstä lapsipotilaiden kanssa helpompaa.

Joukkue lähti liikkeelle Université Libre de Bruxelles on nyt suorittanut prospektiivisen pilottitutkimuksen, jossa vertaillaan OPM-pohjaisten ja kryogeenisten MEG-tietojen kykyä havaita ja paikantaa fokaaliset interiktaaliset epileptiformiset purkaukset (IED), suuret ajoittaiset sähköfysiologiset tapahtumat, joita havaitaan epileptisten kohtausten välillä. Tutkijat havaitsivat, että OPM-pohjainen MEG-laite, jonka tiimi on kehittänyt yhteistyössä tutkijoiden kanssa University of Nottingham, oli parempi IED-hermolähteiden tunnistamisessa kuin perinteinen SQUID-pohjainen MEG.

Tutkimuksen tulokset, raportoitu vuonna Radiologia, tasoittaa tietä puettavan kokopään, liikettä kestävän OPM-MEG-laitteen jatkokehittämiselle koko aivojen signaalien tallentamiseen fokaalista epilepsiaa sairastavilla lapsilla. Tämän tyyppistä laitetta voitaisiin mahdollisesti käyttää myös motoristen, sensoristen, kielen, visuaalisten ja kuuloisten herättämien kenttien tallentamiseen, jotta voidaan paikallistaa niitä aivojen alueita, jotka ohjaavat näitä toimintoja ennen leikkausta.

Tutkimukseen osallistui viisi lasta (iältään 11–XNUMX vuotta), jotka saivat hoitoa joko CUB Hôpital Erasme tai Hôpital Universitaire des Enfants Reine Fabiola. Jokaisella lapsella oli käytössään tavanomainen joustava EEG-lakka, joka oli sovitettu heidän oman päänsä ympärysmittaan, johon ommeltiin 3D-painetut muoviset anturikiinnikkeet 32 ​​anturin kiinnittämiseksi. Telineen rakenne mahdollisti OPM-asennon digitalisoinnin lapsen päänahassa sähkömagneettisen seurantalaitteen avulla. Anturit peittivät vain osittain päänahan, ja ne asetettiin epileptogeenisen alueen oletetun sijainnin päälle ja sen ympärille aiemman päänahan EEG:n perusteella.

OPM-MEG-kokeita varten lapset istuivat mukavalla tuolilla keskellä kompaktia magneettisesti suojattua huonetta ilman pään asennon tai liikkeen rajoituksia ja katselivat lyhytelokuvaa, kun tietoja kerättiin. OPM-paikannusprosessi kesti noin 10 minuuttia jokaiselta lapselta. Myöhemmin ryhmä suoritti SQUID-MEG-tutkimukset samana päivänä käyttämällä 306-kanavaista, koko päänahan neuromagnetometriä ja 102 magnetometriä.

Ensimmäinen kirjoittaja Odile Feys ja kollegat raportoivat, että molemmat MEG-laitteet tunnistivat IED:t, joilla oli vertailukelpoiset piikkiaaltoindeksit (IED:illä käytettyjen sekuntien lukumäärän ja kokonaistallennusajan välinen suhde) kaikilla viidellä lapsella. Koska OPM-MEG-suojus mahdollisti 3 cm pienemmän etäisyyden aivoista anturiin kuin SQUID-MEG, IED-huippuamplitudit olivat 2.3–4.6 kertaa korkeammat OPM-MEG:llä kuin tavanomaisella laitteella.

Vaikka OPM-signaalit olivat yleensä kohinaisempia kuin SQUID-signaalit, signaali-kohinasuhde oli 27–60 % korkeampi OPM-MEG:llä kaikilla osallistujilla paitsi yhdellä (jonka pään liikkeet loivat havaittavia artefakteja) signaalin amplitudin kasvun ansiosta. Tutkijat ehdottavat, että liikkeeseen liittyviä artefakteja voitaisiin vähentää OPM-kohinanpoistoalgoritmeilla ja ylimääräisillä laitteistoratkaisuilla, kuten kenttänollauskeloilla.

"Tulevat tutkimukset, jotka perustuvat suurempaan määrään epilepsiapotilaita ja suurempia määriä OPM:itä koko pään peittämiseksi (mukaan lukien kolmiakselisten OPM-anturien kehittäminen), tarvitaan OPM-MEG:n sijoittamiseksi referenssimenetelmäksi fokaalisen epilepsian diagnostisessa arvioinnissa. kryogeenisen MEG:n korvaamiseksi", ryhmä kirjoittaa.

Feys neuvoo, että Brysselissä tehtävän OPM-MEG-tutkimuksen seuraavissa vaiheissa selvitetään automatisoitua ja nopeaa (1–2 min) tapaa paikallistaa OPM-asemat suhteessa päänahan. Tiimi aikoo myös tutkia puettavaa OPM-MEG:tä kohtausten havaitsemiseen ja kohtauksen alkamisvyöhykkeen paikantamiseen ja tutkia kliinistä kiinnostusta OPM-MEG:iin refraktorisen fokaalisen epilepsian ennen leikkausta arvioitaessa verrattuna kryogeeniseen MEG:iin.

Oheisessa kommentissa sisään Radiologia, lasten neuroradiologi Elysa Widjaja Sairaiden sairaala Torontossa keskustellaan eduista, joita tämä edelleen kehitetty tekniikka voisi tarjota, kuten mahdollistaa tiedonkeruun koko aivojen signaaleista liikkeen aikana.

"Tällainen tekniikka olisi uraauurtava MEG:n suorittamisessa pienille lapsille ja niille, joilla on kehityshaasteita ja joilla on vaikeuksia pysyä paikallaan", Widjaja kirjoittaa. "Koko pään peitto voisi parantaa laajemman tai toissijaisen epileptogeenisen vyöhykkeen havaitsemista, joka on saatettu jäädä huomaamatta rajoitetun OPM-peiton vuoksi, ja mahdollistaa kehittyneemmän toiminnallisen yhteysanalyysin."

Viesti Käytettävä MEG-järjestelmä arvioi lasten epilepsian ilmestyi ensin Fysiikan maailma.

• Coinsmart. Euroopan paras Bitcoin- ja kryptopörssi.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Tietoa laajennettu. VAPAA PÄÄSY.
• CryptoHawk. Altcoinin tutka. Ilmainen kokeilu.
• Lähde: https://physicsworld.com/a/wearable-meg-system-evaluates-epilepsy-in-children/