תנודות תדירות גבוהה Interictal זוהו עם סימולטני מגנט ואת Electroencephalography כמו ביומרקר של אפילפסיה בילדים

המטרה הכוללת של פרוטוקול זה היא לספק מתודולוגיה סטנדרטית לזיהוי הקלטה לא פולשני אמין ולוקליזציה של תנודות אינטריקטליות בתדר גבוה מחולים ילדים עם אפילפסיה עמידה מבחינה רפואית באמצעות אלקטרואנצפלוגרפיה ומגנטואנצפלוגרפיה של הקרקפת המוקלטות בו זמנית. שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח באפילפסיה של ילדים, כגון איזה אזור במוח הוא אפילפטוגני ויש לכרות אותו במהלך הניתוח. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא בכך שהיא מאפשרת לוקליזציה לא פולשנית של האזור המייצר תנודות בתדירות גבוהה במוחם של ילדים עם אפילפסיה.

מחקרים שונים הראו כי ניתן לזהות תנודות בתדירות גבוהה באופן לא פולשני באמצעות EEG ו-MEG בקרקפת, אך רק מחקרים מעטים ממקמים את המחוללים שלהם ברמת המקור. אנו מציגים את הלוקליזציה של המחוללים הבסיסיים של תנודות בתדר גבוה המתקבלות על ידי פתרון הבעיה ההפוכה ומשווים אותה לזו שנקבעה על ידי האפילפטולוג. התחל בהנחת האלקטרואנצפלוגרפיה או מכסה ה-EEG על ראש המטופל על פי מערכת 10-20 הבינלאומית.

נקו את העור במקום שבו נמצאת כל אלקטרודה, הרחיקו את השיער מהדרך ולאחר מכן מרחו ג'ל על כל אלקטרודה. לאחר מכן, הנח את אלקטרודות הקרקע והייחוס על ראשו של המטופל. חבר אלקטרודות נוספות למדידת אלקטרו-קוכלוגרפיה אופקית ואנכית, EOG, אלקטרוקרדיוגרפיה, א.ק.ג, אלקטרומיוגרפיה, EMG ואלקטרודות EEG נוספות במקומות המכסים את האזורים הטמפורליים.

לאחר מכן, השתמש במד EEG-o כדי למדוד את העכבה עבור כל אלקטרודה. אם העכבה היא מעל 10 קילואוהם, יש לנקות את העור שוב ולוודא שהוא יורד מתחת ל -10 קילואוהם. הנח ארבעה סלילי HPI על מכסה ה-EEG.

השתמש בדיגיטייזר כדי לקבל את המיקומים של ציוני דרך נאמנים, כולל נקודות קדם-אפרכסת שמאל/ימין והנסיון, כמו גם את המיקום של סלילי HPI ואלקטרודות EEG. דיגיטציה של נקודות ראש נוספות כדי לקבל צורת ראש מדויקת. לאחר מכן, העבירו את המטופל לחדר הממוגן המגנטי, או MSR, שם נמצאת מערכת המגנטואנצפלוגרפיה, MEG.

השכיבו את המטופל על המיטה. הכניסו את ראשם לקסדת ה-MEG והניחו רפידות מתאימות מתחת לראש המטופל לנוחות. התאם את מיקום הראש של המטופל בסורק, וודא שהוא ממוקם עמוק ככל האפשר בקסדה.

לבסוף, סגור את דלת ה-MSR ותקשר עם המטופל באמצעות מערכת אינטרקום. התחל את ההקלטות על ידי לחיצה על כפתור Go בתוכנת הרכישה של MEG. בדוק באינטרנט את כל האותות המוקלטים ותקן ערוצי MEG פגומים באמצעות מקלט חיישנים.

לאחר מכן, מדוד את תנוחת הראש של המטופל על ידי לחיצה על כפתור המדידה בתוכנת רכישת MEG. אם ראשו של המטופל אינו מכוסה היטב על ידי המערך החושי, בקש מהמטופל להזיז את ראשו עמוק יותר לתוך הקסדה. לאחר מכן, בתוכנת הרכישה של MEG, לחץ על כפתור ההקלטה כדי להקליט MEG, EEG ולקבל הקלטות היקפיות למשך 60 דקות.

לאחר סיום ההקלטה יש לפתוח את ה-MSR ולהוציא את המטופל מחדר ה-MSR. הסר בעדינות את כל הקלטות, האלקטרודות, סלילי ה-HPI ומכסה ה-EEG. לבסוף, לאחר ליווי המטופל מחוץ לחלל הבדיקה, רשום את האותות המגנטיים של ה-MSR הריק למשך שתי דקות ללא נוכחות המטופל.

התחל בפתיחת הנתונים בתוכנת הניתוח. הצג נתוני EEG ו-MEG עם שני חלונות מיושרים אנכית של 10 שניות לעמוד. עבור ללשונית המסנן והגדר את מסנן המעבר הגבוה להרץ אחד, את מסנן המעבר הנמוך ל-70 הרץ ואת מסנן החריץ ב-50 או 60 הרץ.

בדוק את הנתונים וזהה חלקים עם הפרשות אפילפטיות בין-איקטליות או מטעני חבלה. סמן את השיא של כל מטען חבלה המתרחש הן בנתוני EEG והן בנתוני MEG. הפעל את האלגוריתם לזיהוי אוטומטי של HFOs על חלקי נתוני EEG עם מטעני חבלה וייבא את ה-HFOs שזוהו לתוכנה לצורך הדמיית נתונים.

כדי לסקור את אירועי ה-HFO שזוהו, הצג EEG, MEG והקלטות היקפיות עם חלונות מיושרים אנכית של שתי שניות לעמוד. עבור ללשונית המסנן והגדר את מסנן המעבר הנמוך ל-250 הרץ ואת המסנן הגבוה ל-80 הרץ. כדי להבטיח שה-HFOs שזוהו אינם נובעים מחפצים, ודא שאין פעילות במקביל בהקלטות ההיקפיות.

יתר על כן, קחו בחשבון רק את אירועי ה-HFO המתרחשים הן באותות EEG והן באותות MEG והתעלמו מ-HFOs שאינם חופפים למטעני החבלה המסומנים. לאחר מכן, פלח את ה-MRI של המטופל וקבל את פני השטח של קליפת המוח באמצעות תוכנת ניתוח הדמיה מוחית והעריך את המודל הקדמי בשיטת אלמנט הגבול. עבור כל אירוע HFO, בצע את לוקליזציה של המקור הן על נתוני EEG והן על נתוני MEG באמצעות האנטרופיה המקסימלית של wavelet בשיטת הממוצע או WEM.

ממוצע של תוצאות הלוקליזציה לאורך משך האירוע כדי לקבל מפת לוקליזציה של מקור. לבסוף, דמיין את אזור ה-HFO על פני השטח בקליפת המוח, תוך החלת סף של 60% ממשרעת ההפעלה המקסימלית באמצעות נתוני EEG ו-MEG כאחד. בדוגמאות חולים אלה, HFOs זוהו בפס תדרי האדוות ב-80 עד 150 הרץ המתרחשים הן ב-EEG והן ב-MEG ומעל מטעני חבלה.

מישור תדר הזמן של שני ערוצי EEG ו-MEG מייצגים מציג את השיא המבודד האופייני בזמן ה-HFO. כאן, תוצאות לוקליזציה של HFO מוצגות הן מ-EEG והן מ-MEG בקרקפת עבור נערה בת 15 עם אנצפלומלציה של אזור עורק המוח האמצעי הימני. שתי הטכניקות ממקמות את ה-HFOs בקרבת הנגע במיקום קרוב לצומת הטמפורופאריאטלי הימני, אם כי הם היו שונים במקצת.

כאן מוצגות התוצאות עבור ילד בן 11 עם אנצפלומלציה רקתית עליונה קודקודית שמאלית. האיור מראה את ההתאמה המרחבית בין אזור ה-HFO הממוקם באופן לא פולשני עם EEG ו-MEG בקרקפת, מטעני החבלה הממוקמים על ידי MEG ואזור ה-HFO הממוקם באופן פולשני עם iEEG. מיקום האלקטרודות התוך גולגולתיות עם המספר הגבוה ביותר של HFOs, LA51, LA52 ו-LA53, היה תואם לפעילות ה-HFO הממוקמת באופן לא פולשני ושניהם חופפים לאזור תחילת ההתקף.

זהו המחקר הראשון המדווח על לוקליזציה של תנודות אינטריקטליות בתדר גבוה עם הקלטות EEG ו-MEG בו זמנית, החוקר גם את ההתאמה של תוצאות הלוקליזציה עם אלו מההקלטות התוך גולגולתיות. הרישום, הזיהוי והלוקליזציה הלא פולשניים של תנודות בתדר גבוה הוא מאתגר מכיוון ש-HFOs הם אותות חלשים מאוד הנוצרים על ידי אזורי מוח קטנים בסדר גודל של מילימטר מעוקב ומופרעים על ידי רעש ופעילות מוחית ברקע. עד כה, מעט מחקרים הצליחו להראות שניתן לזהות תנודות בתדר גבוה באופן לא פולשני באמצעות אלקטרואנצפלוגרפיה ומגנטואנצפלוגרפיה ולמקם פעילות זו על ידי פתרון הבעיה ההפוכה.

שליטה, שיפור, הערכה של הפרוטוקול המוצע יספקו לרופאים סמן ביולוגי אמין ובלתי פולשני לזיהוי האזור האפילפטוגני. לפיתוח סמן ביולוגי יש פוטנציאל להפחית את הדרישה לניטור ארוך טווח ורישומים תוך גולגולתיים פולשניים ולשפר משמעותית את הליך ההערכה הטרום ניתוחי של חולי אפילפסיה ילדים.