EEG-fMRI: てんかんにおける有用な臨床ツールに向けて

このプロジェクトの目的は、てんかん患者の異常なてんかん放電の原因となる脳の領域を特定する新しい方法の開発を継続することです。 EEG-fMRI という方法は、脳波検査 (EEG) と機能的磁気共鳴画像法 (fMRI) を組み合わせたものです。 EEG は、頭皮に取り付けられた電極を介して脳の電気活動を記録し、てんかんの診断と研究に広く使用されています。 FMRI は、MRI スキャナーを使用して、脳の領域が活動しているときに起こる血流の変化を検出します。 どちらの技術も、正常および異常な脳機能の研究に幅広く応用できます。

2 つの技術を組み合わせる利点は、fMRI が活動領域の位置を非常に正確に決定できるのに対し、EEG はそれらの相対的なタイミングを解き放つ可能性があり、fMRI の結果、ひいてはてんかん活動に対する脳の反応をより正確に解釈できることです。 このプロジェクトは、てんかん発作の位置特定には適用されません。その理由は、てんかん発作の予測不可能性、MRI スキャナーで発作が起こることによる安全への影響、およびスキャン中に患者が動いた場合のデータ品質の問題です。 その代わりに、患者が気づいていない発作と発作の間に規則的に起こる小さな出来事である発作間欠放電が研究されることになる。

臨床的には、脳のどの領域がてんかん放電を生成するかを判断することは、患者のてんかんをより深く理解するために、また、適切な場合には手術の計画に役立つために非常に重要です。 EEG-fMRI はこれを行う方法の 1 つであり、頭皮に電極を当てて MRI スキャナー内に横たわるだけで済むため、患者にとっては非常に簡単であり、非常に強力である可能性があります。 さらに、英国のほとんどの病院は MRI スキャナーと脳波の専門知識を備えているため、NHS 内にすでに存在する能力を活用できる可能性があります。 このプロジェクトは、この技術が臨床で広く使用されるために必要な、発作間欠放電に対する電気的 (EEG) 反応と血流 (fMRI) 反応の間の関係を特徴付けるための以前の研究に基づいて構築されます。

患者はてんかんクリニックからプロジェクトの内容と目的を説明した上で募集されます。 また、MRI の安全性に関する初期スクリーニングも受けて、安全にスキャンできることを確認します。 バーミンガム大学画像センター (BUIC) に到着すると、電極キャップを使用して脳波電極が患者の頭皮に取り付けられます。 電極が所定の位置に装着されると、患者はスキャナーベッドに横になるように求められます。 スキャナーの騒音を最小限に抑えるために耳栓とヘッドフォンを着用しますが、スキャナー オペレーターとのコミュニケーションが妨げられることはありません。 ベッドがスキャナーの中央に移動したら、患者はスキャンセッションの残りの間、安静に横たわるように求められます。 タスクは実行されません。 スキャンには解剖学的画像と fMRI の複数回の実行が含まれます。 患者には、スキャナーのオペレーターの注意を引くためにいつでも押すことができる警報ベルが用意されており、fMRI スキャンでは 5 ～ 6 分ごとに定期的な休憩があり、その間にスキャナーのオペレーターが患者と会話します。 スキャン中、患者は制御室から窓とビデオカメラを介して監視されます。 スキャンは最大 2 時間、または患者がセッション終了の希望を表明するまで継続されます。 その後、患者はスキャナーから外され、電極が取り外され、その後患者は自由にBUICから退出できます。 全手順に最大 3 時間かかることが予想され、患者 1 人につき 1 回実施されますが、患者が復帰の意思を表明した場合は、復帰が検討される可能性があります。

さまざまなタイプのてんかん患者が検査されます。 これにより、低品質のデータによる損失、早期にスキャナーから離れたい患者、および発作間欠放電が観察されない患者を考慮した、包括的なデータベースが作成されます。 研究の主な結果は、fMRI で検出できる放電と検出できない放電がある理由を判断するために、fMRI 応答の特性を各発作間欠放電の対応する特性と比較することです。 これは患者ごとに行われるが、同様の種類のてんかんを持つ患者間の比較は、どの患者がEEG-fMRIに適しているかを判断するのに役立ち始めるが、この技術を効率的かつ効果的に適用する場合には重要な問題となる。