OPM MEG při předoperačním mapování pro pacienty s epilepsií

1. PŘEDCHOZÍ STAV VĚCI

   Magnetoencefalografie (MEG) je neinvazivní zobrazovací technika mozku, která poskytuje jedinečné, nenahraditelné klinické informace při plánování operace u pacientů s epilepsií. Data MEG se používají k lokalizaci interiktální aktivity, což může následně pomoci formulovat hypotézy o lokalizaci zóny nástupu záchvatu. Lepší výsledky jsou spojeny s dřívějším chirurgickým zákrokem (tj. když je dítě mladší) a s větším zachováním funkční tkáně. Aston IHN poskytuje služby MEG dětem a dospělým čekajícím na neurochirurgický zákrok již dvě desetiletí.

   MEG funguje měřením magnetických polí, která indikují elektrické signatury neuronových populací působících synchronně. Zavedená technologie MEG se spoléhá na kryogenní chlazení senzorů pro dosažení velmi vysoké citlivosti, a proto jsou tradiční zařízení MEG objemná s pevnou helmou a také nákladná na provoz. Pacient musí během záznamu zůstat zcela nehybný, což může být nepohodlné, zejména pro děti. Navíc je většina systémů MEG po celém světě navržena pro velikost hlavy dospělých a poskytuje špatný poměr signálu k šumu u mladších pacientů.

   Existuje nová generace systémů MEG nazývaných systémy OPM-MEG. S odlišným designem senzorů tato "nositelná" zařízení pracují při nebo blízko pokojové teploty a využívají lehkou helmu nebo čepici, která pacientovi umožňuje pohyb během záznamů a může být přizpůsobena jakémukoli věku. Teoreticky slibuje OPM-MEG lepší kvalitu dat, protože senzory jsou blíže k hlavě (čímž se zvyšuje signál), a může zlepšit účinnost MEG jako předoperačního diagnostického nástroje zvýšením prostorového rozlišení a detekce interiktálních výbojů.

   Cílem tohoto výzkumu je umožnit přímé srovnání OPM-MEG s tradičním (kryogenním) MEG, aby bylo možné určit, zda nová technologie OPM-MEG nabízí pacientům stejné výhody. Konkrétně je cílem zaznamenat data na obou zařízeních pro malou sérii 20 případů a vyvinout paralelní analytické postupy pro porovnání přesnosti výsledků získaných z každého zařízení.

2. ODŮVODNĚNÍ Zařízení OPM-MEG využívají odlišnou senzorovou technologii než tradiční kryogenní systémy MEG; senzory jsou také umístěny blíže ke skalpu a v méně husté konfiguraci. Existují další rozdíly ve vlastnostech senzorů, jako je poměr signálu k šumu, které v kombinaci s rozdíly v umístění senzorů mohou změnit detekovatelnost mozkových signálů. Kromě toho interpretace dat MEG závisí na analytických softwarových kanálech, z nichž drtivá většina byla vyvinuta pro kryogenní MEG.

Než bude možné OPM-MEG plně validovat pro klinickou práci s pacienty, je nutné vytvořit ekvivalentní kanály pro záznam a analýzu dat, které umožní přímé srovnání mezi výstupy každé měřicí techniky. Konkrétně pro předoperační měření MEG u pacientů s epilepsií je důležité vědět, zda může OPM-MEG replikovat nebo zlepšit prostorovou přesnost a citlivost signálu kryogenního MEG při identifikaci interiktálních abnormalit v mozkových datech, které mohou pomoci identifikovat epileptogenní zdroj.

Teoretické studie skutečně naznačují, že by OPM-MEG měl nabízet dostatečnou citlivost, ale chybí dostupná data pacientů, která by umožnila vývoj realistických datových zpracovatelských kanálů pro systematické srovnání mezi oběma druhy systémů. Tato studie si proto klade za cíl shromáždit případovou sérii datových sad, kde se stejný pacient zúčastnil záznamu MEG na tradičním kryogenním systému MEG a novém systému OPM-MEG. Tato data budou použita k zdokonalení kanálů zpracování dat, k prozkoumání pacientovy zkušenosti a k provedení počáteční srovnávací studie mezi oběma systémy.

Tato práce je pro pacienty přínosná, protože pokud se ukáže, že OPM-MEG je přinejmenším rovnocenný tradičnímu kryogennímu MEG, nabízí za prvé mnohem ergonomičtější, pohodlnější prostředí pro záznam, kde se pacienti mohou pohybovat místo toho, aby byli v omezené poloze. Za druhé, helma obsahující senzory může být snadno upravena tak, aby seděla dětem všech věkových skupin, což znamená, že MEG může přispět k předoperačnímu hodnocení u nejmladších pacientů, kteří se do tradičního systému momentálně nevejdou. Nakonec jsou systémy OPM-MEG, které nevyžadují kryogenní chlazení, mnohem levnější na provoz než tradiční systémy MEG, a proto potenciálně nákladově efektivnější. Stručně řečeno, OPM-MEG má potenciál přinést prospěch mnohem většímu počtu pacientů než tradiční kryogenní MEG.