脑磁图在儿童领域的研究进展
儿童在生长发育过程中最常见的中枢神经系统疾病包括:孤独症谱系障碍(autistic spectrum disorder, ASD)、注意缺陷与多动障碍(attention deficit and hyperactivity disorder, ADHD)、癫痫及发育型语言障碍等。
儿童中枢神经系统疾病的诊疗难点包括:多依赖行为学观察进行诊断,缺乏客观指标;药物使用的精准性和有效性要求高,药物治疗的副作用难以评估;家长对治疗时间和治疗副作用关注度高,非药物精准治疗方案的需求大等。
脑磁图(MEG)作为一种新兴的无创脑功能影像前沿技术,能够测量神经元兴奋产生的生物电磁场,同时具备高时间分辨率和高空间分辨率,在儿童中枢神经系统疾病的诊疗中具有无创、快速、操作便捷等优点,拥有巨大的应用潜力。
MEG在ASD中的研究进展
M50和M100可作为ASD诊断的有效biomarker。研究表明[1],ASD患者表现出明显的M50延长,并且抑制性神经递质伽马氨基丁酸(GABA)的水平也较低。从下图中可以看出,ASD和正常儿童发育(TD)在左右半球的脑区上的响应也有差异。
MEG在ADHD中的研究进展
中国儿童青少年ADHD患病率约为6.4%,总的数量超过2500万,而就诊率不足10%。目前ADHD的最佳疗法是结合行为疗法和药物治疗,疗效评估则成为临床难点。
有研究通过在治疗前后进行MEG扫描发现[2],MEG可实现对ADHD患者的认知刺激疗法的疗效评估。结果表明,经过认知游戏治疗的儿童均表现出大脑枕叶区域α波段功率增加,并且该指标与患者的认知改善有关。
MEG在儿童癫痫中的研究进展
癫痫病灶定位是脑磁图目前临床应用最为成熟的领域,在儿童癫痫定位中,脑磁图也有突出表现。2022年发表于Radiology上的一篇文章显示[3],新兴OPM脑磁图设备可实现对癫痫棘波检测的数量、信号强度、信噪比的有效提升。癫痫定位的精准度与传统设备类似。
在过去,MEG长期受制于设备头盔的结构限制,难以在儿童领域开展广泛的研究,随着OPM-MEG的出现,这一问题得到解决。OPM-MEG不仅能够降低扫描成本,而且更加贴合儿童头型,诊断的准确性和有效性都有望提升。未来,OPM技术将会极大提升MEG在儿童领域的应用范围。
关于OPM-MEG
昆迈医疗的新一代无液氦量子脑磁图(OPM-MEG)采用原子磁强计(OPM)探测器,区别于传统的超导量子干涉仪(SQUID),具备高时间与高空间分辨率的同时,可在常温下探测,无需使用液氦,大幅度降低了运营维护成本,且探测方式更灵活。OPM-MEG配备个性化头盔,可实现全年龄段人群的无创脑磁探测,应用前景广阔。
OPM-MEG是国际公认的新一代脑磁技术研究方向,昆迈医疗研发应用进展走在行业前列。目前,昆迈医疗已经完成了国内首台OPM-MEG科研装机应用,并与数家国内顶级科研/临床单位达成合作,在脑认知与脑疾病领域积极进行开拓性探索,致力于做好国内MEG行业领路人。
参考文献
[1] Roberts TPL, Kuschner ES, Edgar JC. Biomarkers for autism spectrum disorder: opportunities for magnetoencephalography (MEG). J Neurodev Disord. 2021 Sep 15;13(1):34. doi: 10.1186/s11689-021-09385-y. PMID: 34525943; PMCID: PMC8442415.
[2] Medina R, Bouhaben J, de Ramón I, Cuesta P, Antón-Toro L, Pacios J, Quintero J, Ramos-Quiroga JA, Maestú F. Electrophysiological Brain Changes Associated With Cognitive Improvement in a Pediatric Attention Deficit Hyperactivity Disorder Digital Artificial Intelligence-Driven Intervention: Randomized Controlled Trial. J Med Internet Res. 2021 Nov 26;23(11):e25466. doi: 10.2196/25466. PMID: 34842533; PMCID: PMC8665400.
[3] Feys O, Corvilain P, Aeby A, Sculier C, Holmes N, Brookes M, Goldman S, Wens V, De Tiège X. On-Scalp Optically Pumped Magnetometers versus Cryogenic Magnetoencephalography for Diagnostic Evaluation of Epilepsy in School-aged Children. Radiology. 2022 Aug;304(2):429-434. doi: 10.1148/radiol.212453. Epub 2022 May 3. PMID: 35503013.