Không xâm lấn phân định mô kinh bởi dao động tần số cao đi trên epileptiform gai. Nhà cung cấp hình ảnh: Cao đẳng Kỹ thuật, Đại học Carnegie Mellon

Nhóm nghiên cứu của Giáo sư Bin He tại Đại học Carnegie Mellon, phối hợp với Phòng khám Mayo, đã phát hiện ra rằng dao động nhanh trong điện não ghi trên da đầu có thể xác định chính xác các mô não gây ra cơn động kinh. Nghiên cứu hợp tác, được công bố gần đây trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia (PNAS),thúc đẩy công nghệ điện não đồ không xâm lấn cùng với sự phát triển của một thuật toán học máy mới để tự động xác định và khoanh vùng các dao động tần số cao đồng thời và các đột biến dạng epileptiform, một liên kết chính liên quan đến bệnh động kinh. Trong tương lai gần, những phát hiện này có thể được khai thác để xem xét lại các lựa chọn hình ảnh và điều trị cho bệnh nhân động kinh.

Hơn 70 triệu người trên toàn cầu bị ảnh hưởng bởi chứng động kinh, một trong những chứng rối loạn thần kinh phổ biến nhất. Đối với những người bị động kinh,hoạt động của não bộ trở nên bất thường, gây ra các cơn co giật hoặc có những hành vi, cảm giác bất thường, và đôi khi là mất nhận thức. Tình trạng không thể chữa khỏi ảnh hưởng đến nam giới và phụ nữ ở mọi lứa tuổi, chủng tộc và nguồn gốc dân tộc.

Mặc dù thuốc là một lựa chọn điều trị hiệu quả đối với một số người, nhưng gần một phần ba số bệnh nhân động kinh không đáp ứng tốt với thuốc. Nhiều bệnh nhân trong số này được phẫu thuật cắt bỏ các mô động kinh để chấm dứt cơn co giật của họ, nếu các ổ động kinh như vậy có thể được xác định trong não và loại bỏ một cách an toàn. Quá trình đi khám lâm sàng để quan sát và xác định vị trí hoạt động của não bộ, được gọi là điện não đồ nội sọ (iEEG), là quá trình xâm lấn và bao gồm việc khoan các lỗ trên hộp sọ hoặc cắt bỏ một phần hộp sọ, để đặt các điện cực lên não. Hơn nữa, việc ghi iEEG cũng tốn nhiều thời gian, kéo dài từ vài ngày đến vài tuần, cho đến khi cơn động kinh tự phát xảy ra và có thể theo dõi được.

Chụp ảnh nguồn điện sinh lý về dao động cao tần bệnh lý tốt hơn so với chụp ảnh gai thông thường. Nhà cung cấp hình ảnh: Cao đẳng Kỹ thuật, Đại học Carnegie Mellon

Nghiên cứu đột phá mới do Bin He, giáo sư kỹ thuật y sinh tại Đại học Carnegie Mellon, phối hợp với Phòng khám Mayo, kết hợp ứng dụng lâm sàng và đổi mới kỹ thuật để đưa ra một phương pháp an toàn, không xâm lấn, tiết kiệm chi phí, và tùy chọn hình ảnh nhanh hơn cho bệnh nhân động kinh.

Các nhà nghiên cứu khác đã cố gắng nghiên cứu điện não đồ không xâm lấn; tuy nhiên, công trình của He độc ​​đáo ở chỗ nó phát hiện ra và tự động ghi lại mối liên hệ mới lạ giữa dao động tần số cao (HFO) và gai epileptiform. Đến lượt nó, liên kết xác định một dấu ấn sinh học duy nhất mà nhờ đó não bộ bệnh động kinh có thể được xác định và khu trú, do đó cung cấp các phương tiện cực kỳ mong muốn để quản lý bệnh động kinh không xâm lấn, cũng như hỗ trợ các lựa chọn điều trị.

“Trong những năm qua, HFO đã được xác định là một dấu ấn sinh học đầy hứa hẹn để xác định vị trí củaepileptogenicnão do He giải thích các môvà có khả năng hướng dẫn phẫu thuật thần kinh liên quan đến nguồn gốc của các cơn động kinh. “Những thách thức tồn tại ở chỗ có cả HFO sinh lý và bệnh lý. Chỉ những HFO bệnh lý mới được gắn thẻ động kinh và hữu ích cho việc sử dụng lâm sàng, và thật không may, việc phân biệt giữa hai loại này rất phức tạp bằng cách sử dụng các phương pháp và thực hành hiện tại. Nhóm của chúng tôi đã đưa ra giả thuyết và chứng minh thông qua hình thái học và nguồn bằng chứng hình ảnh cho thấy HFO bệnh lý có thể được xác định bằng sự đồng thời của HFO và gai dạng epileptiform, tất cả đều được ghi lại không xâm lấn trên da đầu. ”

Nhận dạng không được giám sát của các dao động tần số cao cùng xảy ra với các gai dạng epileptiform. Nhà cung cấp hình ảnh: Cao đẳng Kỹ thuật, Đại học Carnegie Mellon

Nghiên cứu hợp tác của ông đã quan sát và ghi nhận 25 bệnh nhân mắc thái dương chứng động kinh. Bằng cách sử dụng một công nghệ mới, nhóm đã có thể tự động xác định các HFO được ghi lại trên da đầu thường xuyên xuất hiện cùng với các gai dạng epileptiform và xác định vị trí các nguồn tương ứng của vỏ não tạo ra các sự kiện này bằng kỹ thuật hình ảnh nguồn. Song song với đó, họ cũng xác nhận thêm giá trị lâm sàng của việc sử dụng HFO bệnh lý đã được xác định để xác định các mô động kinh cơ bản chịu trách nhiệm tạo ra các cơn động kinh, so với các phát hiện lâm sàng được xác định bởi các bác sĩ động kinh và kết quả phẫu thuật ở bệnh nhân. Kết quả của ông đã chứng minh hiệu suất của phương pháp mới được cải thiện đáng kể so với phương pháp chụp ảnh tăng đột biến thông thường.

Những phát hiện này cho thấy rằng HFO đồng thời và gai sẽ phân biệt qua lại các hoạt động bệnh lý, cung cấp một công cụ dịch thuật để chẩn đoán trước phẫu thuật không xâm lấn và đánh giá sau phẫu thuật ở những bệnh nhân động kinh dễ bị tổn thương.

Ông He nói: “Công nghệ này, nếu nó được ứng dụng vào các bệnh viện và trung tâm y tế, có thể sẽ thay đổi cuộc sống. “Nó hoàn toàn an toàn và không xâm lấn, và nó xảy ra trong một khung thời gian ngắn hơn nhiều. Đây là một sự phát triển thực sự thú vị mang lại những tác động đáng kể về mặt xã hội và tài chính.”

Trong tương lai, mong muốn là mở rộng các nghiên cứu lâm sàng và xác nhận trên nhiều bệnh nhân hơn, với mục tiêu cuối cùng là công nghệ được áp dụng trên toàn thế giới, trong toàn ngành chăm sóc sức khỏe.

(Nguồn Medicalexpress.com)