A hordható MEG rendszer értékeli a gyermekek epilepsziáját

Az optikailag pumpás magnetométerek (OPM) egy ígéretes feltörekvő technológia, amely pontosabbá és elviselhetőbbé teheti a magnetoencephalográfiát (MEG) olyan betegek számára, akiknek nehézséget okoz a mozdulatlanság a vizsgálat során – például kisgyermekek.

A MEG, az agyi aktivitás nem invazív mérésére használt klinikai eszköz, amely rögzíti a kortikális neuronok elektromos aktivitása által generált mágneses teret. A MEG egyik kulcsfontosságú alkalmazása az agy azon régiójának kimutatása, amelyből az epilepsziás rohamok erednek. Ennek az epileptogén zónának a meghatározása elengedhetetlen a fokális gyógyszerrezisztens epilepsziában szenvedő betegek agyműtét előtti értékeléséhez, a rohamok enyhítése vagy minimalizálása érdekében.

A MEG-et jelenleg egy terjedelmes neuromagnetométerrel végzik, amely több száz szupravezető kvantum interferencia eszköz (SQUID) érzékelőt tartalmaz, amelyek kriogén hűtést igényelnek. Az OPM-ek viszont könnyűek, hordhatóak, és olyan mágneses érzékelőket használnak, amelyek nem igényelnek kriogenitást. A SQUID-alapú MEG-rendszerekkel szemben, amelyek merev, egy méretben használható sisakot használnak, a hordható OPM-MEG eszköz optimalizálható az egyén fejformájához és méretéhez, így a gyermekbetegeknél való felhasználása megvalósíthatóbb.

Egy csapat elindult felfelé Université Libre de Bruxelles most egy prospektív kísérleti tanulmányt végzett, amelyben összehasonlítja az OPM-alapú és a kriogén MEG-adatok azon képességét, hogy észleljék és lokalizálják a fokális interiktális epileptiform kisüléseket (IED), az epilepsziás rohamok között megfigyelt nagy, szakaszos elektrofiziológiai eseményeket. A kutatók megállapították, hogy egy OPM-alapú MEG-eszköz, amelyet a csapat a kutatókkal együttműködve fejlesztett ki University of Nottingham, jobb volt az IED neurális források azonosításában, mint a hagyományos SQUID-alapú MEG.

A tanulmány eredményeiről számoltak be Radiológia, megnyitja az utat egy hordható, egész fejre kiterjedő, mozgástűrő OPM-MEG készülék továbbfejlesztése előtt, amellyel fokális epilepsziában szenvedő gyermekek teljes agyi jeleit rögzíthetjük. Ez a fajta eszköz potenciálisan használható motoros, szenzoros, nyelvi, látási és hallási kiváltott mezők rögzítésére is, hogy lokalizálják azokat az agyterületeket, amelyek ezeket a funkciókat irányítják a műtét előtti környezetben.

A vizsgálatba öt (11 és XNUMX év közötti) gyermeket vontak be, akik a kezelésben részesültek CUB Hôpital Erasme vagy a Hôpital Universitaire des Enfants Reine Fabiola. Minden gyermek az egyéni fejkörfogathoz igazított hagyományos, rugalmas EEG-sapkát viselt, amelyre 3D-nyomtatott műanyag szenzortartót varrtak 32 érzékelő rögzítéséhez. A rögzítés kialakítása lehetővé tette az OPM pozíció digitalizálását a gyermek fejbőrén egy elektromágneses nyomkövető segítségével. Az érzékelők csak részben fedték le a fejbőrt, és az epileptogén zóna feltételezett helyére helyezték őket, amint azt egy korábbi fejbőr EEG meghatározta.

Az OPM-MEG vizsgákon a gyerekek egy kényelmes székben ültek egy kompakt, mágnesesen árnyékolt szoba közepén, a fejtartás vagy a mozgás korlátozása nélkül, és egy rövid filmet néztek az adatok gyűjtése közben. Az OPM lokalizációs eljárás körülbelül 10 percet vett igénybe minden gyermek esetében. A csapat ezt követően ugyanazon a napon SQUID-MEG vizsgálatokat végzett egy 306 csatornás, teljes fejbőr neuromagnetométerrel, 102 magnetométerrel.

Első szerző Odile Feys és munkatársai arról számoltak be, hogy mindkét MEG-eszköz összehasonlítható tüske-hullám indexekkel (az IED-ekkel töltött másodpercek száma és a teljes felvétel ideje közötti arány) mind az öt gyermeknél azonosított IED-ket. Mivel az OPM-MEG sapka 3 cm-rel kisebb agy-érzékelő távolságot tett lehetővé, mint a SQUID-MEG, az IED csúcsamplitúdói 2.3-4.6-szor magasabbak voltak az OPM-MEG esetében, mint a hagyományos eszköznél.

Bár az OPM-jelek általában zajosabbak voltak, mint a SQUID-jelek, a jel-zaj arány 27-60%-kal magasabb volt az OPM-MEG esetében, kivéve egy résztvevőnél (akinek a fejmozdulatai kifejezett műtermékeket hoztak létre), köszönhetően a jelamplitúdó növekedésének. A kutatók azt sugallják, hogy a mozgással kapcsolatos műtermékek csökkenthetők OPM zajcsökkentő algoritmusokkal és extra hardveres megoldásokkal, például mező nulling tekercsekkel.

„Nagyobb számú epilepsziás betegen és nagyobb számú OPM-en alapuló jövőbeli tanulmányokra van szükség, amelyek lehetővé teszik a teljes fej lefedettségét (beleértve a triaxiális OPM szenzorok kifejlesztését is), hogy az OPM-MEG referenciamódszer legyen a fokális epilepszia diagnosztikai értékelésében és a kriogén MEG helyettesítésére” – írja a csapat.

Feys azt tanácsolja, hogy a Brüsszelben végzett OPM-MEG kutatás következő lépései egy automatizált és gyors (1-2 perc) módszert vizsgálnak az OPM pozíciók fejbőrhöz viszonyított lokalizálására. A csapat azt is tervezi, hogy tanulmányozza a hordható OPM-MEG-et a rohamok észlelésére és a roham kezdeti zónájának lokalizálására, valamint megvizsgálja az OPM-MEG iránti klinikai érdeklődést a refrakter fokális epilepszia műtét előtti értékeléséhez a kriogén MEG-hez képest.

A kísérő kommentárban in Radiológia, Elysa Widjaja gyermek neuroradiológus a Beteg gyermekek kórháza Torontóban tárgyalja azokat az előnyöket, amelyeket ez a továbbfejlesztett technológia nyújthat, például lehetővé teszi az egész agy jeleinek adatgyűjtését mozgás közben.

„Az ilyen technológia áttörést jelentene a MEG levezetésében kisgyermekeknél és olyan fejlődési nehézségekkel küzdőknél, akiknek nehézséget okoz egy helyben maradás” – írja Widjaja. "A teljes fejlefedettség javíthatja a kiterjedtebb vagy másodlagos epileptogén zónák észlelését, amelyek hiányozhattak korlátozott OPM-lefedettség esetén, és lehetővé teszi a kifinomultabb funkcionális kapcsolódási elemzést."

A poszt A hordható MEG rendszer értékeli a gyermekek epilepsziáját jelent meg először Fizika Világa.

• Coinsmart. Európa legjobb Bitcoin- és kriptográfiai tőzsdéje.
• Platoblockchain. Web3 metaverzum intelligencia. Felerősített tudás. SZABAD HOZZÁFÉRÉS.
• CryptoHawk. Altcoin radar. Ingyenes próbaverzió.
• Forrás: https://physicsworld.com/a/wearable-meg-system-evaluates-epilepsy-in-children/