新工具绘制癫痫发作图改善癫痫治疗

两种新模型可以解决一个长期困扰数百万癫痫患者和治疗他们的医生的问题：如何准确找到癫痫发作的起源位置以准确治疗大脑的那一部分。

通过帮助外科医生决定是否以及在何处进行手术，约翰霍普金斯大学研究人员开发的工具以及最近在Brain杂志上详细介绍的工具可以帮助患者避免高风险且通常无效的手术以及延长住院时间。

“这些是服务不足的患者，”约翰霍普金斯计算医学研究所副所长兼神经医学控制系统实验室负责人 Sridevi V. Sarma 说。“我们希望手术顺利进行，但我们也希望避免可能永远不会顺利进行的手术。”

使用基于机器学习和微积分的方程式来揭示大脑活动的模式，这些模型可以识别大脑中癫痫发作的起点。他们只需几分钟即可完成。

通常情况下，患者会在头上贴着电极住院 5 到 14 天，而医生希望他们会癫痫发作，这样外科医生就可以绘制大脑图，查明问题所在，并计划如何将其移除。

“这是一种新的范式，”约翰霍普金斯医院的神经学家 Joon-Yi Kang 说，他是这些研究的合著者。“我们对特定的大脑网络有了更多的了解。我们不会坐等癫痫发作。”

世界上有超过 6500 万人患有癫痫症，这种情况使他们死亡的可能性增加三倍。虽然大多数患者对药物有反应，但约有 30% 的患者患有耐药性癫痫。他们有两种治疗选择：植入大脑以通过刺激停止癫痫发作的装置，或手术切除或断开癫痫发作的大脑区域。

更糟糕的是，手术只有大约一半的时间有效，因为很难确定癫痫发作的起点，Sarma 说。

“如果你找到那个区域并有效地治疗它，它就会改变游戏规则——对这些患者来说，这是一种改变生活的治疗方法，”她说。

为了创建预测癫痫发作开始位置的热图，Sarma 的团队研究了患者在没有癫痫发作时和大脑受到快速电脉冲刺激时的大脑。

在他们的模型中，大脑是一个相互影响的节点网络。研究人员假设，当患者没有癫痫发作时，这是因为癫痫发作开始的大脑部分的节点受到大脑健康部分的节点的限制。在癫痫发作期间，节点转换角色。

约翰·霍普金斯大学研究科学家、合著者 Kristin Gunnarsdottir 说，通过确定节点的强度和方向，研究人员确定了癫痫发作的起点。

在研究的 65 名患者中，该模型预测癫痫发作和手术最终成功的准确率为 79%。Gunnarsdottir 说：“如果我们将其与传统的 50% 手术成功率进行比较，这真的可以帮助临床医生。”

在 6 月首次在线发表的对 28 名患者的伴随研究中，研究人员通过用刺激脉冲击打大脑来找出哪些节点正在影响其他节点。

“我们希望这可以成为我们可以用于没有大量癫痫发作的患者或 10%在(传统)监测期间根本没有癫痫发作的患者，”共同说 -作者雷切尔·琼·史密斯。

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