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突破性技术可以在几分钟内定位癫痫

小镇青年 楼主
发布于 2022-05-13 17:05
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Breakthrough tech enables seizure localization in minutes

帮助癫痫诊断和手术规划的新技术有望使数百万癫痫患者受益,但进展之路一直缓慢而富有挑战性。卡内基梅隆大学的Bin He和他的团队,与UPMC和哈佛医学院合作,推出了一项新的网络分析技术,使用微创静息状态电生理记录定位癫痫发作的大脑区域,并预测癫痫的结果。

全世界约有7000万人患有癫痫,美国有340多万人患有癫痫。在这些患者中,大约有三分之一不能仅靠药物治疗。对于这些患者,外科切除起源于癫痫组织或神经调节程序是潜在的治疗途径,以维持生活质量。

在目前的实践中,在任何手术切除组织之前,临床医生经常在颅骨上钻孔,在大脑顶部放置记录电极。无论癫痫发作需要多长时间,电极都会记录几天或几周内大脑的电活动,以告知癫痫发生的地点。虽然这是必要的,但这种做法可能耗时、昂贵,而且让病人在医院里呆几天到几周也会感到不舒服。

贺建奎和他的合作者开发了一种替代目前临床常规的方法,最近发表在《先进科学》杂志上。他们的新型网络分析技术可以精确定位癫痫发作的大脑区域,并在术前预测患者的发作结果,只需10分钟的静息状态记录,而无需等待癫痫发作发生。

Breakthrough tech enables seizure localization in minutes静息状态信息流与癫痫发作后结果的关系。图片来源:卡内基梅隆大学工程学院

卡耐基梅隆大学生物医学工程教授何斌解释说:“在一组27名患者中,我们定位癫痫发作大脑区域的准确性为88%,这是一个令人着迷的结果。”“我们使用机器学习和网络分析来分析10分钟的静息状态记录,以预测癫痫将出现在哪里。虽然这种方法仍然是侵入性的,但它的程度显著降低了,因为我们已经将记录时间从几天甚至几周减少到10分钟。”

他继续说,“在同一组患者中,我们预测他们癫痫发作结果的准确性,或术后无癫痫发作的可能性,是92%。最终,这种类型的数据可以指导患者选择或放弃手术,这是目前尚不容易获得的信息。”

该技术提取所有记录电极上的信息流,并根据信息流的不同级别进行预测。他和同事发现,从非发病组织到发病组织的信息流要比反方向的信息流大得多,信息流的显著差异往往会导致无发作的结果。一旦实施,这种方法可能会对告知临床医生和家属患者是否应该进行手术以及手术成功的可能性有多大产生重大影响。

Breakthrough tech enables seizure localization in minutes研究设计示意图。图片来源:卡内基梅隆大学工程学院

帮助病人仍然是他的动力和首要目标。通过关注非侵入性和最小侵入性的方法,他相信病人和医疗系统都会受益。

“这项研究不仅将为癫痫患者及其护理人员提供手术成功可能性的信息,而且还将帮助我们使用一种微创方法来了解癫痫发作的潜在机制。”Vicky Whittemore博士说,她是美国国家神经疾病和中风研究所的项目主任,该研究所是美国国家卫生研究院的一部分。


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