OPM MEG no Mapeamento Pré-Cirúrgico para Doentes com Epilepsia

1. CONTEXTO

   A magnetoencefalografia (MEG) é uma técnica de imagem cerebral não invasiva que oferece informações clínicas únicas e não redundantes no planeamento da cirurgia para pacientes com epilepsia. Os dados de MEG são usados para localizar a atividade interictal, que por sua vez pode ajudar a formular hipóteses sobre a localização da zona de início da crise. Melhores resultados estão associados a uma cirurgia mais precoce (ou seja, quando a criança é mais jovem) e a uma maior preservação do tecido funcional. O Aston IHN tem oferecido um serviço de MEG a crianças e adultos à espera de neurocirurgia há duas décadas.

   A MEG funciona medindo os campos magnéticos que indicam as assinaturas elétricas das populações neuronais que atuam em sincronia. A tecnologia de MEG estabelecida depende do arrefecimento criogénico dos sensores para obter uma sensibilidade muito alta e, portanto, os dispositivos de MEG tradicionais são volumosos, com um capacete rígido, e também caros de operar. O paciente deve permanecer muito imóvel durante a gravação, o que pode ser desconfortável, especialmente para crianças. Além disso, a maioria dos sistemas de MEG em todo o mundo são projetados para cabeças de tamanho adulto e fornecem relações sinal-ruído baixas em pacientes mais jovens.

   Existe uma nova geração de sistemas de MEG chamados sistemas OPM-MEG. Com um design de sensor diferente, estes dispositivos "vestíveis" operam à temperatura ambiente ou perto dela e utilizam um capacete ou chapéu leve que pode permitir que o paciente se mova durante as gravações e pode ser dimensionado adequadamente para qualquer idade. Em teoria, o OPM-MEG promete melhor qualidade de dados, porque os sensores estão mais próximos da cabeça (aumentando o sinal) e pode melhorar a eficácia da MEG como ferramenta de diagnóstico pré-cirúrgico, aumentando a resolução espacial e a deteção de descargas interictais.

   O objetivo desta investigação é permitir a comparação direta do OPM-MEG com a MEG tradicional (criogénica), para que se possa determinar se a nova tecnologia OPM-MEG oferece os mesmos benefícios aos pacientes. Especificamente, o objetivo é gravar dados em ambos os dispositivos, para uma pequena série de 20 casos, e desenvolver rotinas de análise paralelas para comparar a precisão dos resultados obtidos de cada dispositivo.

2. FUNDAMENTAÇÃO Os dispositivos OPM-MEG empregam tecnologia de sensor diferente dos sistemas de MEG criogénicos tradicionais; além disso, os sensores também são colocados mais perto do couro cabeludo e numa configuração menos densa. Existem variações adicionais nas propriedades do sensor, como a relação sinal-ruído, que, quando combinadas com variações na colocação do sensor, podem alterar a detetabilidade dos sinais cerebrais. Além disso, a interpretação dos dados de MEG depende de pipelines de software de análise, a grande maioria dos quais foi desenvolvida para MEG criogénica.

Antes que o OPM-MEG possa ser totalmente validado para trabalho clínico com pacientes, é necessário estabelecer pipelines equivalentes de gravação e análise de dados, que permitam a comparação direta entre as saídas de cada técnica de medição. Especificamente, para medições de MEG pré-cirúrgicas em pacientes com epilepsia, é importante saber se o OPM-MEG pode replicar ou melhorar a precisão espacial e a sensibilidade do sinal da MEG criogénica na identificação de anomalias interictais nos dados cerebrais que podem ajudar a identificar a fonte epileptogénica.

Estudos teóricos sugerem que o OPM-MEG deve oferecer sensibilidade suficiente, mas há uma falta de dados de pacientes disponíveis para permitir o desenvolvimento de pipelines de processamento de dados realistas para uma comparação sistemática entre os dois tipos de sistema. Este estudo, portanto, visa recolher uma série de casos de conjuntos de dados em que o mesmo paciente participou numa gravação de MEG tanto num sistema de MEG criogénico tradicional como num novo sistema de MEG OPM. Estes dados serão usados para refinar os pipelines de processamento de dados, explorar a experiência do paciente e realizar um estudo comparativo inicial entre os dois sistemas.

Este trabalho é valioso para os pacientes, porque se o OPM-MEG for considerado pelo menos equivalente à MEG criogénica tradicional, oferece, em primeiro lugar, um ambiente de gravação muito mais ergonómico e confortável, onde os pacientes podem mover-se em vez de estarem numa posição restrita. Em segundo lugar, o capacete que aloja os sensores pode ser facilmente ajustado para caber em crianças de todas as idades, o que significa que a MEG pode contribuir para avaliações pré-cirúrgicas nos pacientes mais jovens que atualmente não cabem num sistema tradicional. Finalmente, os sistemas OPM-MEG, não requerendo arrefecimento criogénico, são muito mais baratos de operar do que os sistemas de MEG tradicionais e, portanto, potencialmente mais rentáveis. Em resumo, o OPM-MEG tem o potencial de beneficiar um número muito maior de pacientes do que a MEG criogénica tradicional.