新方法可以更容易地探测癫痫大脑

一项新技术可以简化癫痫患者大脑中电极的放置。

这种名为BrainGuide的方法是一种基于软件的自动化工具,供神经外科医生使用,可以在不治疗形式的癫痫患者脑中绘制正确的探针位置。

然后可以使用所收集的信息来设计未来的程序,其中医生可以用激光去除,破坏,或用电刺激调节引起癫痫发作的大脑部分。

Nitin Tandon,休斯敦大学(UTHealth)德克萨斯大学健康科学中心神经外科教授,Memorial Hermann-Texas医疗中心癫痫外科项目主任,莱斯大学电气和计算机工程兼职教授,曾帮助过学生团队创造了新技术,希望减轻医生的负担,这些医生在初次手术前为单个患者规划脑部植入时需要很长时间。

“医生们希望确保他们瞄准大脑的正确部分,”团队成员Alex Gardner说。“他们通过植入这些长而细的探针来做到这一点,这些探针内衬有电极,然后在几周的时间内进行记录,并收集数据。”

“我们的部分问题在于确切地确定将这些问题放在哪里,”他说。“医生们目前花了几个小时计划每次手术。他们查看所有数据,并根据他们对大脑外观和患者脉管系统的了解,医生决定做什么。我们还需要避开非常密集且含有大量血液的区域。“

“希望有一天,当我们有足够的患者队列并进一步完善这项技术时,这可以为我们节省大量时间,”Tandon说。

学生,所有高级计算和应用数学专业的学生,使用来自Tandon的40名患者的MRI和CT数据来建立每个大脑的模型并决定探针应该去哪里,与Tandon实验室的研究员Rice校友Kiefer Forseth一起工作。

Gardner说,每位患者最多可以在20根探针上涂上多达256个电极 - 薄的塑料包裹的电线,这些电线不仅要避开血管,还要穿过癫痫感兴趣的大脑区域。

通过适当的数据,学生们说该程序可以在大约30秒内预测最佳电极植入,并且比以前的方法具有更高的安全性。

“如果我们找到与颅骨垂直的轨迹,这是理想的,因为它们更容易拧紧,更有可能遵循我们规定的轨迹,”加德纳说。“它的重量几乎和脉管系统一样重。”

学生们说,在完成他们的工作后,该项目现在又回到UTHealth进行更多验证。

“他们需要在更大的病人身上验证和优化这一点,仔细检查其准确性,并将其与之前的手术进行比较,”团队成员Wendy Knight说。

“很明显,这项工作是一个开始,还有很多工作要做,”Tandon补充道。“缺少的是它目前由我以前所做的驱动,这可能不一定是其他外科医生想要做的,所以我们想要创建一个适用于任何外科医生的模板。”