Radiology：头皮光泵磁力计与低温脑磁图对学龄儿童癫痫的诊断评估

据统计，约有三分之一的癫痫患者会发生耐药性癫痫。缓解这些患者癫痫发作的主要治疗方法是癫痫手术，但手术的前提是假定致痫区（PLEZ）的位置为局域性、定位良好，并且不涉及功能健全的皮质。脑磁图（MEG）为难治性局灶性癫痫（RFE）患者的致痫区的无创定位提供了非冗余信息。低温MEG系统将数百个超导量子干涉装置（SQUID）装在一个刚性的、适合所有人的头盔中。SQUIDs有几个主要的限制。

由于低温冷却，头皮和SQUIDs之间需要一个热绝缘的间隙，这意味着对于适合该系统的成年人来说，大脑到传感器的距离大约是2-5厘米，而对于头小的病人则更大。由于磁场随距离的平方而减少，小头尺寸会增加大脑到传感器的信号衰减。然而，儿科基于SQUID的MEG（以下简称SQUID-MEG）系统并不能完全缓解这些限制。

光泵磁强计（OPMs）是无低温的磁场传感，可以直接放在头皮上以足够的噪音水平记录神经电磁信号，甚至在运动中也是如此。因此，OPM阵列可以适应任何头部形状或大小，并在自然条件下记录人脑活动，且能够帮助检测和定位发作间期癫痫放电（IEDs）的来源。但据我们所知，与SQUID-MEG的直接比较还没有在文献中建立。

近日，发表Radiology杂志的一项研究评估了OPM-MEG在减轻SQUID-MEG局限性方面的程度，为该技术的进一步应用提供了数据参考。

本项研究纳入的参与者均接受了低温（102个磁力仪，204个平面梯度仪）和头皮上（32个OPMs）的脑电图成像。两种方式对IEDs的检测和定位进行了比较。使用t检验来比较了IED的振幅和信噪比（SNR）。对基于OPM的和低温MEG的数据进行了分布式来源建模。

五名患有自限性特发性（n = 3）或难治性（n = 2）局灶性癫痫的儿童（中位年龄，9.4岁[范围，5-11岁]；四名女孩）被纳入研究。所有5名儿童的脑电图设备的传感器拓扑都是可比的，都发现了IED。除一名参与者（P = .93）外，所有参与者的IED振幅是头皮MEG的2.3（3.1的7.2）至4.6（0.7的3.2）倍（P < .001），SNR是头皮MEG的27%（13.2的16.7）至60%（8.0的12.8）（P值范围：0.001-0.009），其头部运动产生明显的运动伪影。

平均IED的神经源位于头皮上和低温MEG之间约5毫米（n = 3）或更高（8.3毫米，n = 1；15.6毫米，n = 1）。

图 在一个8岁男孩身上模拟的基于光泵磁强计(OPM)和超导量子干涉装置(SQUID)的脑磁图(MEG)。(A)专门用于OPM记录的磁屏蔽室的照片。(B)男孩戴着灵活的类似脑电图(EEG)的帽子，用于记录基于OPM的脑电图照片。(C) 缝在脑电图帽上的三维印刷塑料支架的照片，其中有一个径向的OPM。(D) 缝在脑电图帽上的三维印刷塑料支架的照片，没有OPM。(E) 用于基于SQUID的脑电图记录的全头皮神经磁力仪和磁屏蔽室的照片

本研究发现，与传统的低温脑电图相比，用基于头皮的光学泵浦磁共振仪(OPM)在学龄儿童癫痫患者中检测发作间歇性癫痫样放电，具有更高的振幅、更高的信噪比和类似的定位值。

原文出处：

Odile Feys,Pierre Corvilain,Alec Aeby,et al.On-Scalp Optically Pumped Magnetometers versus Cryogenic Magnetoencephalography for Diagnostic Evaluation of Epilepsy in School-aged Children.DOI:10.1148/radiol.212453