OPM MEG в предоперационном картировании для пациентов с эпилепсией

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

   Магнитоэнцефалография (МЭГ) — это неинвазивная методика визуализации мозга, которая предоставляет уникальную, недублируемую клиническую информацию при планировании хирургического вмешательства у пациентов с эпилепсией. Данные МЭГ используются для локализации интерктальной активности, что, в свою очередь, может помочь сформулировать гипотезы о локализации зоны начала приступа. Лучшие результаты связаны с более ранним проведением операции (т.е. в более молодом возрасте ребёнка) и с большим сохранением функциональной ткани. Aston IHN предоставляет услуги МЭГ детям и взрослым, ожидающим нейрохирургического вмешательства, уже два десятилетия.

   МЭГ работает путём измерения магнитных полей, которые указывают на электрические сигнатуры нейронных популяций, действующих синхронно. Устоявшаяся технология МЭГ основана на криогенном охлаждении датчиков для достижения очень высокой чувствительности, поэтому традиционные устройства МЭГ громоздкие, имеют жёсткий шлем и также дороги в эксплуатации. Пациенту необходимо оставаться неподвижным во время записи, что может быть неудобно, особенно для детей. Кроме того, большинство систем МЭГ по всему миру рассчитаны на размер головы взрослого человека и обеспечивают низкое отношение сигнал/шум у более молодых пациентов.

   Существует новое поколение систем МЭГ, называемых системами OPM-MEG. Благодаря другой конструкции датчиков эти «носимые» устройства работают при комнатной температуре или близкой к ней и используют лёгкий шлем или шапочку, которые позволяют пациенту двигаться во время записи и могут быть подобраны по размеру для любого возраста. Теоретически OPM-MEG обещает лучшее качество данных, поскольку датчики расположены ближе к голове (увеличивая сигнал), и может повысить эффективность МЭГ как предоперационного диагностического инструмента за счёт увеличения пространственного разрешения и обнаружения интерктальных разрядов.

   Цель данного исследования — обеспечить прямое сравнение OPM-MEG с традиционной (криогенной) МЭГ, чтобы определить, предлагает ли новая технология OPM-MEG те же преимущества для пациентов. Конкретно цель состоит в записи данных на обоих устройствах для небольшой серии из 20 случаев и в разработке параллельных аналитических процедур для сравнения точности результатов, полученных с каждого устройства.

2. ОБОСНОВАНИЕ Устройства OPM-MEG используют другую технологию датчиков по сравнению с традиционными криогенными системами МЭГ; кроме того, датчики также размещаются ближе к коже головы и в менее плотной конфигурации. Существуют дополнительные различия в свойствах датчиков, таких как отношение сигнал/шум, которые в сочетании с вариациями размещения датчиков могут изменять обнаруживаемость сигналов мозга. Кроме того, интерпретация данных МЭГ зависит от аналитических программных конвейеров, подавляющее большинство которых разработано для криогенной МЭГ.

Прежде чем OPM-MEG можно будет полностью валидировать для клинической работы с пациентами, необходимо установить эквивалентные конвейеры записи и анализа данных, которые позволяют проводить прямое сравнение между выходными данными каждой методики измерений. В частности, для предоперационных измерений МЭГ у пациентов с эпилепсией важно знать, может ли OPM-MEG воспроизвести или улучшить пространственную точность и чувствительность сигнала криогенной МЭГ при идентификации интерктальных аномалий в данных мозга, которые могут помочь определить эпилептогенный источник.

Теоретические исследования действительно предполагают, что OPM-MEG должна обеспечивать достаточную чувствительность, но существует недостаток доступных данных пациентов для разработки реалистичных конвейеров обработки данных для систематического сравнения двух типов систем. Таким образом, данное исследование направлено на сбор серии наборов данных, в которых один и тот же пациент участвовал в записи МЭГ как на традиционной криогенной системе МЭГ, так и на новой системе OPM-MEG. Эти данные будут использоваться для уточнения конвейеров обработки данных, изучения опыта пациентов и проведения первоначального сравнительного исследования между двумя системами.

Эта работа важна для пациентов, потому что если OPM-MEG окажется по меньшей мере эквивалентной традиционной криогенной МЭГ, она предлагает, во-первых, гораздо более эргономичную, комфортную среду записи, где пациенты могут двигаться вместо того, чтобы находиться в ограниченном положении. Во-вторых, шлем, содержащий датчики, можно легко настроить для детей любого возраста, что означает, что МЭГ может внести вклад в предоперационные оценки у самых маленьких пациентов, которые в настоящее время не помещаются в традиционную систему. Наконец, системы OPM-MEG, не требующие криогенного охлаждения, намного дешевле в эксплуатации, чем традиционные системы МЭГ, и, следовательно, потенциально более рентабельны. В итоге, OPM-MEG имеет потенциал принести пользу гораздо большему числу пациентов, чем традиционная криогенная МЭГ.