可穿戴式脑磁设备评估儿童癫痫
2022/7/22 18:00:00 石榴号

    

    

     更适合：非癫痫儿童，使用研究中的可穿戴OPM装置(左)。缝制在帽子上的自制3D打印支架将OPMs固定在传统的脑电帽子上(右)。(图片来源: Odile Feys)

     光泵磁强计(OPMs)是一项很有前景的新兴技术，它可以使检查时难以保持不动的病人(如幼儿)能够忍受的前提下，使脑磁图(MEG)更加准确。

     脑磁图是一种成熟的临床工具，用于非侵入性地测量大脑活动，记录皮质神经元的电活动所产生的磁场。MEG的一个关键应用是检测大脑中癫痫发作的起源区域。定位这个致痫区对于在进行脑部手术以减轻或减少癫痫发作之前评估局灶性耐药癫痫患者至关重要。

     目前，脑磁图是使用一个笨重的神经磁力仪进行的，其中包含数百个需要低温冷却的超导量子干涉装置(SQUID)传感器。另一方面，OPMs重量轻，可穿戴，并使用不需要低温的磁传感器。与使用刚性、一刀切头盔的基于SQUID的MEG系统相比，可穿戴的OPM-MEG设备可以根据个人的头型和尺寸进行优化，使其用于儿科病人更为可行。

    

     无需冷却。单个光泵磁强计。(图片来源: Odile Feys)

     布鲁塞尔自由大学领导的一个团队现在进行了一项前瞻性试验研究，比较了基于OPM和低温MEG数据检测和定位局灶性癫痫样放电(IED)的能力，IED是在癫痫发作之间观察到的大型间歇性电生理事件。研究人员发现，由该团队与诺丁汉大学的研究人员合作开发的基于OPM的MEG设备比传统的基于SQUID的MEG更能识别IED的神经源。

     据《放射学》杂志报道，这项研究的结果为进一步开发可穿戴的全头、运动耐受性OPM-MEG设备以记录局灶性癫痫患儿的全脑信号铺平了道路。这类设备也可能被用来记录运动、感觉、语言、视觉和听觉诱发电位，以便在手术前对控制这些功能的大脑区域进行定位。

     该研究包括五名儿童(年龄在5至11岁之间)，他们在CUB H?pital Erasme医院或H?pital Universitaire des Enfants Reine Fabiola医院接受治疗。每个孩子都戴着适合他们个人头围的传统柔性脑电帽，上面缝有3D打印的塑料传感器支架，上面粘贴了32个传感器。该设备允许使用电磁跟踪器对儿童头皮上的OPM位置进行数字化。传感器仅部分覆盖头皮，并被放置在由先前头皮脑电确定的致痫区位置及其周围。

     用OPM-MEG测量时，孩子们坐在一个紧凑的磁屏蔽房间中心的舒适椅子上，头部位置或运动没有任何限制，在获取数据时观看短片。每个孩子的OPM定位过程大约需要10分钟。该团队随后在同一天进行了SQUID-MEG检查，使用了一个有102个磁强计的306通道全头皮神经磁强计。

     第一作者Odile Feys及其同事报告说，两种MEG设备都能在五个孩子中鉴定出识别出IED的尖峰波指数(有IED的秒数与总记录时间的比率)。由于OPM-MEG帽使大脑到传感器的距离比SQUID-MEG小3厘米，因此使用OPM-MEG的IED峰值振幅比使用传统设备的高2.3-4.6倍。

     "该团队写道："未来的研究需要基于更多数量的癫痫患者和更多数量的OPM以实现全头覆盖(包括开发三轴OPM传感器)，以便将OPM-MEG定位为局灶性癫痫诊断评估的参考方法并取代低温脑磁。

     Feys建议，在布鲁塞尔进行的OPM-MEG研究的下一步将调查一种自动和快速(1-2分钟)的方法，以确定OPM相对于头皮的位置。该团队还计划研究可穿戴式OPM-MEG用于癫痫发作检测和癫痫发作区的定位，并研究OPM-MEG与低温MEG相比用于难治性局灶性癫痫手术前评估的临床特点。

     来自多伦多病童医院的儿科神经放射学家ElysaWidjaja在《放射学》杂志的一篇附带评论中讨论了这项进一步发展的技术可能带来的好处，例如允许在运动中收集全脑信号的数据。

     "Widjaja写道："这种技术对于在幼儿和那些有发育障碍、难以保持静止的儿童中进行脑电图检查来说将是突破性的。"全头覆盖可以提高对更广泛或次要致痫区的检测，而这些致痫区在有限的OPM覆盖下可能被遗漏，并允许进行更复杂的功能连接分析。"

     来源：医学AI在线AIMonline

    

    

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