OPM MEG i preoperativ kartlegging for pasienter med epilepsi

1. BAKGRUNN

   Magnetoencefalografi (MEG) er en ikke-invasiv hjerneavbildningsteknikk som gir unik, ikke-overflødig klinisk informasjon i planleggingen av kirurgi for pasienter med epilepsi. MEG-dataene brukes til å lokalisere interiktal aktivitet som igjen kan hjelpe med å formulere hypoteser om lokaliseringen av anfallssonen. Bedre resultater er forbundet med tidligere kirurgi (dvs. når et barn er yngre), og med større bevaring av funksjonell vev. Aston IHN har tilbudt en MEG-tjeneste til barn og voksne som venter på nevrokirurgi i to tiår.

   MEG fungerer ved å måle de magnetiske feltene som indikerer de elektriske signaturene til nevrale populasjoner som virker i synkronisering. Den etablerte MEG-teknologien er avhengig av kryogen kjøling av sensorene for å oppnå svært høy følsomhet, og derfor er tradisjonelle MEG-enheter voluminøse med en stiv hjelm, og også dyre å drive. Pasienten må forbli helt stille under opptaket, noe som kan være ubehagelig spesielt for barn. Dessuten er flertallet av MEG-systemer over hele verden designet for voksne hoder og gir dårlig signal-til-støy-forhold hos yngre pasienter.

   Det er en ny generasjon av MEG-systemer kalt OPM-MEG-systemer. Med en annen sensordesign opererer disse "bærbare" enhetene ved eller nær romtemperatur og bruker en lettvektshjelm eller hatt som kan tillate pasienten å bevege seg under opptak og kan tilpasses passende for enhver alder. I teorien lover OPM-MEG bedre datakvalitet, fordi sensorene er nærmere hodet (øker signalet), og kan forbedre effektiviteten til MEG som et prekirurgisk diagnostisk verktøy ved å øke romlig oppløsning og deteksjon av interiktale utladninger.

   Målet med denne forskningen er å muliggjøre direkte sammenligning av OPM-MEG med tradisjonell (kryogen) MEG, slik at det kan avgjøres om den nye OPM-MEG-teknologien tilbyr de samme fordelene til pasienter. Spesifikt er målet å registrere data på begge enheter, for en liten serie på 20 tilfeller, og å utvikle parallelle analyserutiner for å sammenligne nøyaktigheten av resultatene oppnådd fra hver enhet.

2. RASJONALE OPM-MEG-enheter bruker annen sensorteknologi enn tradisjonelle kryogene MEG-systemer; også er sensorene plassert nærmere hodebunnen, og i en mindre tett konfigurasjon. Det er ytterligere variasjoner i sensoregenskaper som signal-til-støy-forhold som, kombinert med variasjoner i sensorplassering, kan endre detekterbarheten av hjernesignaler. Dessuten er tolkning av MEG-data avhengig av analyseprogramvarepipelines, hvor det store flertallet er utviklet for kryogen MEG.

Før OPM-MEG kan bli fullstendig validert for klinisk arbeid med pasienter, er det nødvendig å etablere ekvivalente dataopptak- og dataanalysepipelines som muliggjør direkte sammenligning mellom utdataene fra hver måleteknikk. Spesifikt, for prekirurgiske MEG-målinger hos pasienter med epilepsi, er det viktig å vite om OPM-MEG kan gjenskape eller forbedre den romlige nøyaktigheten og signalfølsomheten til kryogen MEG i identifisering av interiktale abnormaliteter i hjernedata som kan hjelpe med å identifisere den epileptogene kilden.

Teoretiske studier tyder på at OPM-MEG bør tilby tilstrekkelig følsomhet, men det er mangel på tilgjengelige pasientdata for å muliggjøre utvikling av realistiske databehandlingspipelines for en systematisk sammenligning mellom de to typer systemer. Denne studien tar derfor sikte på å samle en kasusserie av datasett hvor samme pasient har deltatt i et MEG-opptak på både et tradisjonelt kryogent MEG-system og et nytt OPM-MEG-system. Disse dataene vil bli brukt til å finpusse databehandlingspipelines, å utforske pasientopplevelsen, og å utføre en innledende sammenlignende studie mellom de to systemene.

Dette arbeidet er verdt for pasienter, fordi hvis OPM-MEG viser seg å være minst likeverdig som tradisjonell kryogen MEG, tilbyr det for det første et mye mer ergonomisk, behagelig opptaksmiljø hvor pasienter kan bevege seg i stedet for å være i en begrenset stilling. For det andre kan hjelmen som huser sensorene enkelt tilpasses for å passe barn i alle aldre, noe som betyr at MEG kan bidra til prekirurgiske evalueringer hos de yngste pasientene som for tiden ikke passer i et tradisjonelt system. Til slutt er OPM-MEG-systemer, som ikke krever kryogen kjøling, mye billigere å drive enn de tradisjonelle MEG-systemene og derfor potensielt mer kostnadseffektive. Oppsummert har OPM-MEG potensial til å gagne langt større antall pasienter enn tradisjonell kryogen MEG.