Sistem MEG yang dapat dipakai mengevaluasi epilepsi pada anak-anak

Optically-pumped magnetometers (OPMs) adalah teknologi baru yang menjanjikan yang dapat membuat magnetoencephalography (MEG) lebih akurat dan dapat ditoleransi untuk pasien yang mengalami kesulitan untuk tetap tidak bergerak saat pemeriksaan dilakukan – seperti anak kecil.

MEG, alat klinis mapan yang digunakan untuk mengukur aktivitas otak secara non-invasif, merekam medan magnet yang dihasilkan oleh aktivitas listrik neuron kortikal. Salah satu aplikasi kunci MEG adalah mendeteksi wilayah otak dari mana serangan epilepsi berasal. Lokasi zona epileptogenik ini penting untuk evaluasi pasien dengan epilepsi resisten obat fokal sebelum operasi otak untuk mengurangi atau meminimalkan kejang.

MEG saat ini dilakukan menggunakan neuromagnetometer besar yang berisi ratusan sensor perangkat interferensi kuantum superkonduktor (SQUID) yang membutuhkan pendinginan kriogenik. OPM, di sisi lain, ringan, dapat dipakai, dan menggunakan sensor magnetik yang tidak memerlukan cryogenics. Berbeda dengan sistem MEG berbasis SQUID yang menggunakan helm one-size-fits-all yang kaku, perangkat OPM-MEG yang dapat dipakai dapat dioptimalkan untuk bentuk dan ukuran kepala individu, sehingga penggunaannya dengan pasien anak menjadi lebih layak.

Sebuah tim menuju ke Université Libre de Bruxelles sekarang telah melakukan studi percontohan prospektif yang membandingkan kemampuan data MEG berbasis OPM dan kriogenik untuk mendeteksi dan melokalisasi pelepasan epileptiform interiktal fokal (IED), peristiwa elektrofisiologi intermiten besar yang diamati antara kejang epilepsi. Para peneliti menemukan bahwa perangkat MEG berbasis OPM, yang dikembangkan oleh tim bekerja sama dengan para peneliti di University of Nottingham, lebih baik dalam mengidentifikasi sumber saraf IED daripada MEG berbasis SQUID konvensional.

Temuan penelitian, dilaporkan dalam Radiologi, membuka jalan untuk pengembangan lebih lanjut dari perangkat OPM-MEG seluruh kepala yang dapat dipakai dan tahan terhadap gerakan untuk merekam sinyal seluruh otak pada anak-anak dengan epilepsi fokal. Jenis perangkat ini berpotensi juga digunakan untuk merekam bidang motorik, sensorik, bahasa, visual dan pendengaran, untuk melokalisasi area otak yang mengontrol fungsi-fungsi ini dalam pengaturan pra-bedah.

Penelitian ini melibatkan lima anak (berusia antara lima dan 11 tahun) yang menerima perawatan di CUB Hpital Erasme atau itu Hpital Universitaire des Enfants Reine Fabiola. Setiap anak mengenakan topi EEG fleksibel konvensional yang disesuaikan dengan lingkar kepala masing-masing, di mana sensor plastik cetak 3D dipasang untuk memasang 32 sensor. Desain dudukan memungkinkan digitalisasi posisi OPM di kulit kepala anak menggunakan pelacak elektromagnetik. Sensor hanya menutupi sebagian kulit kepala, dan ditempatkan pada dan di sekitar lokasi yang dianggap sebagai zona epileptogenik sebagaimana ditentukan oleh EEG kulit kepala sebelumnya.

Untuk ujian OPM-MEG, anak-anak duduk di kursi yang nyaman di tengah ruangan berpelindung magnetis, tanpa batasan posisi atau gerakan kepala, menonton film pendek saat data diperoleh. Prosedur lokalisasi OPM memakan waktu sekitar 10 menit untuk setiap anak. Tim kemudian melakukan ujian SQUID-MEG pada hari yang sama, menggunakan 306 saluran, neuromagnetometer seluruh kulit kepala dengan 102 magnetometer.

Penulis pertama Odile Feys dan rekan melaporkan bahwa kedua perangkat MEG mengidentifikasi IED dengan indeks gelombang lonjakan yang sebanding (rasio antara jumlah detik dengan IED dan waktu perekaman total) pada kelima anak. Karena tutup OPM-MEG memungkinkan jarak otak-ke-sensor 3 cm lebih kecil daripada SQUID-MEG, amplitudo puncak IED 2.3–4.6 kali lebih tinggi dengan OPM-MEG dibandingkan dengan perangkat konvensional.

Meskipun sinyal OPM umumnya lebih berisik daripada sinyal SQUID, rasio signal-to-noise 27–60% lebih tinggi dengan OPM-MEG di semua peserta kecuali satu (yang gerakan kepalanya menciptakan artefak yang jelas), berkat peningkatan amplitudo sinyal. Para peneliti menyarankan bahwa artefak yang berhubungan dengan gerakan dapat dikurangi dengan algoritma denoising OPM dan solusi perangkat keras tambahan, seperti field nulling coils.

“Penelitian di masa depan berdasarkan jumlah pasien epilepsi yang lebih besar dan jumlah OPM yang lebih besar untuk memungkinkan cakupan seluruh kepala (termasuk pengembangan sensor OPM triaksial) diperlukan untuk memposisikan OPM-MEG sebagai metode referensi untuk evaluasi diagnostik epilepsi fokal dan untuk menggantikan MEG kriogenik,” tulis tim tersebut.

Feys menyarankan bahwa langkah selanjutnya dari penelitian OPM-MEG yang dilakukan di Brussels akan menyelidiki cara otomatis dan cepat (1–2 menit) untuk melokalisasi posisi OPM relatif terhadap kulit kepala. Tim juga berencana untuk mempelajari OPM-MEG yang dapat dikenakan untuk deteksi kejang dan lokalisasi zona onset kejang, dan menyelidiki minat klinis pada OPM-MEG untuk penilaian pra-bedah epilepsi fokal refrakter dibandingkan dengan MEG kriogenik.

Dalam komentar terlampir di Radiologi, ahli neuroradiologi anak Elysa Widjaja dari Rumah Sakit untuk Anak Sakit di Toronto membahas manfaat yang dapat diberikan oleh teknologi yang dikembangkan lebih lanjut ini, seperti memungkinkan pengumpulan data sinyal seluruh otak selama gerakan.

“Teknologi seperti itu akan menjadi terobosan untuk melakukan MEG pada anak kecil dan mereka yang memiliki tantangan perkembangan yang mengalami kesulitan untuk tetap diam,” tulis Widjaja. “Cakupan seluruh kepala dapat meningkatkan deteksi zona epileptogenik yang lebih luas atau sekunder yang mungkin terlewatkan dengan cakupan OPM terbatas dan memungkinkan analisis konektivitas fungsional yang lebih canggih.”

Pos Sistem MEG yang dapat dipakai mengevaluasi epilepsi pada anak-anak muncul pertama pada Dunia Fisika.

• Coinsmart. Pertukaran Bitcoin dan Crypto Terbaik Eropa.
• Platoblockchain. Intelijen Metaverse Web3. Pengetahuan Diperkuat. AKSES GRATIS.
• CryptoHawk. Radar Altcoin. Uji Coba Gratis.
• Sumber: https://physicsworld.com/a/wearable-meg-system-evaluates-epilepsy-in-children/