通过观察癫痫发作之间的情况,找出癫痫发作的来源
该杂志描述了波士顿儿童医院开发的一种计算方法神经外科2017年5月2日发表在网上,可以使更多癫痫患者从手术中受益,当药物不起作用时。该方法简化了手术计划所需的癫痫监测过程,使手术成为患者更可行、风险更低的选择。
目前,对于一些病人要想精确定位癫痫发作的发病区域,需要进行侵入性手术,在大脑表面放置电极网格。随后是长期的脑电图(EEG)监测——通常是一个星期——在此期间医生等待癫痫发作。然后,患者必须接受第二次脑部手术,切除病变组织。
这项新技术是由波士顿儿童医院癫痫外科主任Joseph Madsen医学博士和神经外科计算生物物理学家Eun-Hyoung Park博士开发的,可以在短时间内对患者进行监测,而不需要观察实际的癫痫发作。病人可以直接进行手术,避免第二次手术。
研究人员说,这种技术的有效使用可以将目前的两阶段程序减少到一阶段,从而将成本和风险降低一半以上。
“我们知道,负责癫痫发作的患病大脑网络一直都在那里,”马德森说。“因此,我们不是等待患者癫痫发作,而是开始寻找大脑中不同点之间的相互作用模式,从而可能预测癫痫最终会从哪里开始发作。”
在癫痫发作之间寻找
为了确定导致癫痫发作的大脑区域,Madsen和Park应用了一种特殊的算法来分析患者的间歇脑电图数据——在他们发作期间捕捉到的数据。他们随机选择了25名难以治疗的癫痫患者,这些患者之前在波士顿儿童医院进行了长期的脑电图监测,并分析了患者脑电图前20分钟无癫痫发作的数据。
他们的算法,被称为格兰杰因果分析,是基于克莱夫·格兰杰爵士开发的一种统计方法(他因此获得了2003年的诺贝尔经济学奖)。Madsen和Park采用格兰杰方法(最初用于经济预测)来计算一个大脑位置的活动预测其他大脑位置后续活动的可能性,这种可能性足以被认为是诱因。他们的分析生成了每个病人的致痫网络的因果关系图,Park和Madsen将其叠加在大脑图像上。
然后他们展示了大脑预测会引起癫痫发作的区域与实际致病区域密切相关癫痫发作脑电图——由10名经委员会认证的癫痫病学家宣读,通常是在许多天后。
Madsen和Park已经证明,他们的计算可以足够快地完成,从而使在手术室获得的数据可能影响手术决策。他们现在正在研究格兰杰因果关系法如何能最好地增强训练有素的神经生理学家对脑电图的解读。
Madsen指出:“在临床应用之前,我们仍然需要验证和改进我们的方法。”“但我们希望这些先进的计算机应用程序可以帮助我们治疗更多的癫痫儿童——风险更低,成本更低。”
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