Sistema MEG vestível avalia epilepsia em crianças

Os magnetômetros bombeados opticamente (OPMs) são uma tecnologia emergente promissora que pode tornar a magnetoencefalografia (MEG) mais precisa e tolerável para pacientes que têm dificuldade em permanecer imóveis enquanto o exame é realizado – como crianças pequenas.

O MEG, uma ferramenta clínica estabelecida usada para medir a atividade cerebral de forma não invasiva, registra o campo magnético gerado pela atividade elétrica dos neurônios corticais. Uma aplicação chave do MEG é detectar a região do cérebro de onde se originam as crises epilépticas. A localização dessa zona epileptogênica é essencial para a avaliação de pacientes com epilepsia focal resistente a drogas antes da cirurgia cerebral para aliviar ou minimizar as convulsões.

O MEG é atualmente realizado usando um neuromagnetômetro volumoso contendo centenas de sensores de dispositivo de interferência quântica supercondutora (SQUID) que precisam de resfriamento criogênico. Os OPMs, por outro lado, são leves, vestíveis e usam sensores magnéticos que não requerem criogenia. Em contraste com os sistemas MEG baseados em SQUID que usam um capacete rígido de tamanho único, um dispositivo OPM-MEG vestível pode ser otimizado para o formato e tamanho da cabeça de um indivíduo, tornando seu uso em pacientes pediátricos mais viável.

Uma equipe liderada em Université Libre de Bruxelles realizou agora um estudo piloto prospectivo comparando a capacidade dos dados MEG baseados em OPM e criogênicos para detectar e localizar descargas epileptiformes interictais focais (IEDs), os grandes eventos eletrofisiológicos intermitentes observados entre crises epilépticas. Os pesquisadores descobriram que um dispositivo MEG baseado em OPM, desenvolvido pela equipe em colaboração com pesquisadores da University of Nottingham, foi melhor na identificação de fontes neurais de IED do que um MEG convencional baseado em SQUID.

As descobertas do estudo, relatadas em Radiologia, abrem o caminho para o desenvolvimento de um dispositivo OPM-MEG vestível de cabeça inteira e tolerante ao movimento para gravar sinais de todo o cérebro em crianças com epilepsia focal. Esse tipo de dispositivo também poderia ser usado para registrar campos evocados motores, sensoriais, de linguagem, visuais e auditivos, para localizar as áreas do cérebro que controlam essas funções em um ambiente pré-cirúrgico.

O estudo incluiu cinco crianças (com idades entre cinco e 11 anos) recebendo tratamento no CUB Hospital Erasme ou de Hospital Universitário de Crianças Reine Fabiola. Cada criança usava uma touca de EEG flexível convencional adaptada à circunferência da cabeça individual, na qual montagens de sensores de plástico impressos em 3D para afixar 32 sensores foram costurados. O design da montagem permitiu a digitalização da posição do OPM no couro cabeludo da criança usando um rastreador eletromagnético. Os sensores cobriram apenas parcialmente o couro cabeludo e foram colocados sobre e ao redor da suposta localização da zona epileptogênica, conforme determinado por um EEG anterior do couro cabeludo.

Para os exames de OPM-MEG, as crianças sentaram-se em uma cadeira confortável no centro de uma sala compacta magneticamente blindada, sem restrições de posição ou movimento da cabeça, assistindo a um pequeno filme enquanto os dados eram adquiridos. O procedimento de localização do OPM levou aproximadamente 10 minutos para cada criança. A equipe posteriormente realizou exames SQUID-MEG no mesmo dia, usando um neuromagnetômetro de couro cabeludo inteiro de 306 canais com 102 magnetômetros.

Primeiro autor Odile Feys e colegas relatam que ambos os dispositivos MEG identificaram IEDs com índices de pico-onda comparáveis ​​(a razão entre o número de segundos com IEDs e o tempo do registro total) em todas as cinco crianças. Como a tampa OPM-MEG permitiu uma distância cérebro-sensor 3 cm menor do que o SQUID-MEG, as amplitudes de pico do IED foram 2.3-4.6 vezes maiores com OPM-MEG do que com o dispositivo convencional.

Embora os sinais OPM fossem geralmente mais ruidosos do que os sinais SQUID, a relação sinal-ruído foi 27-60% maior com OPM-MEG em todos os participantes, exceto um (cujos movimentos da cabeça criaram artefatos pronunciados), graças ao aumento da amplitude do sinal. Os pesquisadores sugerem que os artefatos relacionados ao movimento podem ser reduzidos com algoritmos de redução de ruído OPM e soluções de hardware extras, como bobinas de anulação de campo.

“Estudos futuros baseados em maior número de pacientes com epilepsia e maior número de OPMs para permitir a cobertura de toda a cabeça (incluindo o desenvolvimento de sensores triaxiais de OPM) são necessários para posicionar o OPM-MEG como um método de referência para a avaliação diagnóstica de epilepsia focal e para substituir o MEG criogênico”, escreve a equipe.

Feys informa que os próximos passos da pesquisa OPM-MEG realizada em Bruxelas investigarão uma maneira automatizada e rápida (1 a 2 minutos) de localizar as posições do OPM em relação ao couro cabeludo. A equipe também planeja estudar OPM-MEG vestível para detecção de convulsões e localização da zona de início das convulsões e investigar o interesse clínico no OPM-MEG para avaliação pré-cirúrgica de epilepsia focal refratária em comparação com MEG criogênico.

Em um comentário anexo em Radiologia, a neurorradiologista pediátrica Elysa Widjaja do Hospital para crianças doentes em Toronto discute os benefícios que essa tecnologia mais desenvolvida pode fornecer, como permitir a coleta de dados de sinais de todo o cérebro durante o movimento.

“Tal tecnologia seria inovadora para a realização de MEG em crianças pequenas e aquelas com desafios de desenvolvimento que têm dificuldade em permanecer paradas”, escreve Widjaja. “A cobertura total da cabeça pode melhorar a detecção de zonas epileptogênicas mais extensas ou secundárias que podem ter sido perdidas com cobertura limitada de OPM e permitir uma análise de conectividade funcional mais sofisticada”.

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• Fonte: https://physicsworld.com/a/wearable-meg-system-evaluates-epilepsy-in-children/