OPM MEG在癫痫患者术前定位中的应用

1. 背景

   脑磁图（MEG）是一种无创性脑成像技术，在为癫痫患者规划手术时能提供独特且非冗余的临床信息。 MEG数据用于定位发作间期活动，这进而有助于形成关于癫痫发作起始区定位的假设。 更好的预后与更早的手术（即当儿童更年轻时）以及更大程度地保留功能性组织相关。 Aston IHN二十年来一直为等待神经外科手术的儿童和成人提供MEG服务。

   MEG的工作原理是测量指示同步活动的神经群体电信号的磁场。 现有的MEG技术依赖于传感器的低温冷却以获得极高的灵敏度，因此传统的MEG设备体积庞大，带有刚性头盔，且运行成本高昂。 患者在记录过程中需要保持非常静止，这可能令人不适，尤其是对儿童而言。 此外，全球大多数MEG系统是为成人尺寸的头部设计的，在年轻患者中提供的信噪比较差。

   新一代MEG系统称为OPM-MEG系统。 凭借不同的传感器设计，这些“可穿戴”设备在室温或接近室温下运行，并使用轻便的头盔或帽子，允许患者在记录期间移动，并能适应任何年龄的尺寸。 理论上，OPM-MEG承诺提供更好的数据质量，因为传感器更靠近头部（增加信号），并可能通过提高空间分辨率和发作间期放电检测能力，增强MEG作为术前诊断工具的效果。

   本研究旨在实现OPM-MEG与传统（低温）MEG的直接比较，以确定新的OPM-MEG技术是否为患者提供相同的益处。 具体目标是针对20例小系列病例，在两种设备上记录数据，并开发并行分析程序，以比较从每种设备获得的结果的准确性。

2. 原理 OPM-MEG设备采用与传统低温MEG系统不同的传感器技术；此外，传感器也更靠近头皮，并以较低的密度配置。 传感器特性存在额外变化，如信噪比，这些变化与传感器放置的差异相结合，可能改变脑信号的检测能力。 此外，MEG数据的解释依赖于分析软件流程，其中绝大多数是为低温MEG开发的。

在OPM-MEG能完全验证用于患者临床工作之前，有必要建立等效的数据记录和数据分析流程，以实现两种测量技术输出之间的直接比较。 具体而言，对于癫痫患者的术前MEG测量，重要的是要知道OPM-MEG是否能在识别有助于定位癫痫源的脑数据中的发作间期异常时，复制或改进低温MEG的空间准确性和信号灵敏度。

理论研究确实表明OPM-MEG应提供足够的灵敏度，但缺乏可用的患者数据来开发现实的数据处理流程，以系统比较两种系统。 因此，本研究旨在收集一系列数据集，其中同一患者在传统低温MEG系统和新颖的OPM-MEG系统上都参与了MEG记录。 这些数据将用于完善数据处理流程，探索患者体验，并进行两种系统之间的初步比较研究。

这项工作对患者是值得的，因为如果发现OPM-MEG至少与传统低温MEG相当，它首先提供了一个更符合人体工程学、更舒适的记录环境，患者可以移动而不是处于受限位置。 其次，容纳传感器的头盔可以轻松调整以适应所有年龄段的儿童，这意味着MEG可以为目前不适合传统系统的最年轻患者的术前评估做出贡献。 最后，OPM-MEG系统不需要低温冷却，运行成本远低于传统MEG系统，因此可能更具成本效益。 总之，OPM-MEG有潜力比传统低温MEG惠及更多患者。