Портал «ИТ в здравоохранении». Нейроимиджинг в стиле «фьюжн». Фоторепортаж о работе МЭГ-центра МГППУ (15 марта 2013)

15.03.2013 18:43 Автор: Ирина Шеян

Нейроимиджинг в стиле «фьюжн»

Пациент располагается так, что вокруг его головы оказывается сферический шлем с 306 сенсорами.

Московский городской психолого-педагогический университет представил результаты работы Центра нейрокогнитивных исследований (МЭГ-центра), где установлен единственный в России аппарат Neuromag производства компании Elekta, регистрирующий магнитную составляющую электромагнитной активности мозга. Система Neuromag предназначена для высокоточного трехмерного картирования мозга при проведении неинвазивных нейрофизиологических и психофизиологических исследований и позволяет «увидеть» работу мозга в режиме реального времени.

Магнитоэнцефалография (МЭГ) – технология нейровизуализации (или нейроимиджинга) с высоким временным разрешением (менее 1 мс), возникшая на стыке физики, математики, ИТ, инженерии и неврологии. Принцип работы прибора основан на действии сквидов – сверхпроводящих квантовых интерферометров, погруженных в жидкий гелий, температура которого близка к абсолютному нулю. С их помощью можно бесконтактно зарегистрировать слабое магнитное поле (порядка фемтотесла), порождаемое синхронной электрической активностью больших групп нервных клеток.

Пациент располагается так, что вокруг его головы оказывается сферический шлем с 306 сенсорами. Магнитоэнцефалограмму снимают во сне, в состоянии бодрствования или при выполнении различных заданий. Одновременно с МЭГ аппарат способен регистрировать электроэнцефалограмму (ЭЭГ) от 64 каналов. В зависимости от решаемой исследователем задачи используются разнообразные средства стимуляции активности мозга: зрительные, слуховые, тактильные и электрические. Специальная установка регистрирует движения глаз, при необходимости применяются и другие способы регистрации поведения испытуемого: видеозапись, актограммы, миограммы и окулограммы.

Регистрация, обработка данных МЭГ, моделирование и анатомическая визуализация ведутся в пакете программ Neuromag, для передачи изображений используется протокол DICOM 3.0. Измерения проводятся на поверхности головы, чтобы по этим данным реконструировать процессы в мозге, решается сложнейшая математическая задача, результаты ее решения исследователи видят на экране компьютера в виде множества графиков.

МЭГ не является альтернативой магнитно-резонансной томографии. В отличие от МРТ, этот метод дает динамическую картину мозговых процессов без одно- двухсекундной задержки, что очень важно для установления связи между сенсорным раздражением и картиной магнитной активности мозга. Кроме того, МЭГ отличается отсутствием воздействия на пациента магнитного поля. Напротив, магнитный энцефалограф ловит слабейшие изменения в магнитном поле работающего мозга, поэтому исследование проводится внутри специальной камеры, изолирующей испытуемого от воздействия магнитного поля Земли и электромагнитного шума от внешних источников – автомобилей, мобильных телефонов и компьютеров. По словам Татьяны Строгановой, руководителя МЭГ-центра МГППУ, наилучшие плоды приносит комбинация методов исследования, взаимодополняющих друг друга. Поэтому магнитоэнцефалограмму совмещают с результатом МРТ. «На переднем крае науки о мозге и ее применения в медицине находится соединение разномодальных измерений активности и структуры мозга, так называемый фьюжн», — сказала она.

Татьяна Строганова: «Все, что мы делаем для медицины, мы делаем как хобби, не получая за это ни копейки»

Интеграция МЭГ с изображениями мозга, полученными на МРТ, позволяет локализовать источники нейронной активности с точностью до 5 мм, во многих случаях этого достаточно для успешного лечения пациента.

Сотрудники МЭГ-центра изучают мозговые процессы, лежащие в основе когнитивных функций восприятия, внимания и речи, в норме и при различных патологиях. Основные патологии, на которых концентруются ученые, — эпилепсия и аутизм.

Почти 30% эпилептиков страдают формой заболевания, которая не чувствительна к медикаментозному лечению, для них практически единственным шансом на излечение остается хирургическое вмешательство. Чтобы операция прошла успешно, хирургу важно знать точное место не только очага эпилептической активности, но и расположение соседних сенсорных, моторных и речевых зон мозга, повреждение которых, как правило, приводит к невосполнимой утрате пациентом соответствующей психической функции. Обычные инвазивные способы локализации этих зон сами по себе травматичны и рискованны. В МЭГ-центре разрабатываются и используются новые методы неинвазивного дохирургического картирования, оптимизируется технология локализации очагов эпилептической активности до операции.

Клиническую работу центр ведет совместно с НИИ нейрохирургии им. Н. Н. Бурденко, городской клинической больницей № 12 города Москвы и Российской детской клинической больницей. Результаты этого сотрудничества подтвердили, что метод МЭГ позволяет получать информацию о локализации очага эпилептической активности с точностью до доли, до борозды, помогает в навигации поиска малозаметных изменений на МРТ и расположения электродов при инвазивном ЭЭГ-мониторинге, а также может обнаружить активность, которая не всегда видна на ЭЭГ. Технология локализации очагов эпилептических активностей с помощью МЭГ верифицирована стандартным инвазивным методом диагностики – электрокортикографией.

МЭГ-центр занимается исключительно научными и клиническими исследованиями и пациентов не принимает.

Как рассказала Строганова, за несколько лет в МЭГ-центре прошли обследование почти 70 пациентов НИИ нейрохирургии им. Н. Н. Бурденко, страдающих фармакорезистентной формой эпилепсии, из них 17 человек были прооперированы.

Нужда в неинвазивных методах диагностики человеческого мозга будет нарастать с каждым годом, по мере того как развиваются неинвазивные методы лечения, полагает она. По прогнозу Дмитрия Балалыкина, председателя совета директоров компании «МСМ-Медимпэкс», поставляющей и обслуживающей оборудование Elekta, в будущем диагностика методом МЭГ позволит ставить вопрос о возможности радиохирургического лечения эпилепсии с помощью «гамма-ножей», сегодня в России установлено уже четыре таких аппарата.

Еще один значимый результат, полученный в центре с помощью МЭГ: у детей, страдающих аутизмом, обнаружено возбуждение определенного участка коры мозга, которое, возможно связано с сенсорной аномалией. (Ученые Стэнфордского университета установили прямую причинно-следственную связь между возбуждением строго определенного участка коры головного мозга у мышей и возникновением у них аутизма спустя два года после публикации результатов наблюдений российских специалистов). Обычно диагноз «аутизм» ставят по поведенческим характеристикам (субъективно оцениваемым) после трех лет, когда уже мало что можно поправить. Инструмент для обнаружения объективных признаков нарушений в более раннем возрасте — около года даст возможность помочь детям вовремя.

Однако МЭГ-центр занимается исключительно научными и клиническими исследованиями и пациентов не принимает. «Все, что мы делаем для медицины, мы делаем как хобби, не получая за это ни копейки», — заявила Строганова. Более того, когда закончится срок гарантийного обслуживания Neuromag, судьба центра окажется под вопросом, так как госконтракт не подразумевает оплату сервиса (между тем только заправка аппарата жидким гелием стоит 6 тыс. евро в месяц). Еще более серьезная проблема — недостаток квалифицированных специалистов. Единственная в России лаборатория со штатом 15 человек просто не способна пропускать большой поток пациентов.

Ссылка на материал