Nuovo sistema di preallarme per le crisi potrebbe portare a un minor numero di falsi allarmi

Marzo 22, 2016 Admin Salute 0 1
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Sridevi V. Sarma, un assistente professore di ingegneria biomedica, sta conducendo questo sforzo per migliorare la tecnologia anti-crisi che trasmette piccole quantità di corrente nel cervello per controllare le convulsioni.

"Questi dispositivi utilizzano algoritmi - una serie di passaggi matematici --to capire quando per amministrare il trattamento", ha detto Sarma. "Sono molto bravi a rilevare quando un attacco sta per accadere, ma producono anche un sacco di falsi positivi, a volte centinaia in un giorno. Se si introducono corrente elettrica al cervello troppo spesso, non sappiamo che cosa la salute impatti potrebbero essere. Inoltre, troppi falsi allarmi possono abbreviare la vita della batteria che alimenta il dispositivo, che deve essere sostituito chirurgicamente. "




Il suo nuovo software è stato testato su in tempo reale registrazioni di attività cerebrale prelevati da quattro pazienti con epilessia resistente ai farmaci che hanno sperimentato convulsioni mentre viene monitorato. In uno studio pubblicato di recente sulla rivista Epilessia & Behavior, il team di Sarma ha riferito che il suo sistema ha dato risultati superiori, inclusa l'individuazione impeccabile di sequestri effettivi e fino al 80 per cento in meno degli allarmi quando un attacco non stava accadendo. Anche se il test non è stato condotto su pazienti in ambiente clinico, i risultati sono stati promettenti.

"Stiamo facendo grandi progressi nello sviluppo di software che è abbastanza sensibile per rilevare le crisi imminenti senza far scattare un gran numero di falsi allarmi", ha detto Sarma. Ulteriore messa a punto è in corso, con le registrazioni del cervello da più di 100 pazienti con epilessia del The Johns Hopkins Hospital, dove diversi medici epilessia sono uniti nella ricerca. Sarma ha detto che entro due-quattro anni si spera di vedere il suo sistema integrato in un impianto cervello che può essere testato su persone con epilessia farmaco-resistente.

"Vi è un crescente interesse per l'applicazione di risposta, o chiuso, la terapia per il trattamento delle crisi epilettiche", ha detto Gregory K. Bergey, MD, professore di neurologia e direttore del Johns Hopkins Epilessia Center. "I dispositivi per fare questo sono stati testati negli esseri umani, ma per questa terapia sia utile per il paziente con epilessia richiede la diagnosi precoce di attività cerebrale anormale che è destinato a diventare un sequestro. Rilevamento deve essere in pochi secondi di sequestro esordio, prima della sequestro diffonde a causare sintomi invalidanti quali alterazione della coscienza. "

Ha aggiunto: "Lo sviluppo di metodi di rilevamento in grado sia di fornire questa la diagnosi precoce e tuttavia non essere innescato da attività cerebrale che non diventeranno un sequestro clinica è stata una vera sfida. Il gruppo di Dr. Sarma apprezza quanto questo sia importante. L'applicazione della loro rilevazione Algoritmi ha prodotto risultati preliminari promettenti che meritano ulteriore studio di più crisi in più pazienti. "

Nel tentativo di risolvere il problema dei falsi allarmi sequestro, Sarma ha attinto la sua formazione in ingegneria elettrica, in particolare una disciplina chiamata teoria del controllo. "Abbiamo deciso di iniziare con l'origine del segnale nel cervello", ha detto.

La squadra di Sarma confrontato dati elettrici dal cervello di pazienti epilettici, prima, durante e dopo la crisi. I ricercatori hanno esaminato come questa attività è cambiato nel corso del tempo, in particolare quando un sequestro iniziato. "Volevamo capire quando sarebbe il momento ottimale per intervenire con il trattamento per fermare la crisi", ha detto. Il team membri il loro sistema "addestrato" a cercare quel momento senza far scattare falsi allarmi.

Idealmente, Sarma vorrebbe un giorno per vedere il suo software integrato in un microchip che controlla continuamente l'attività elettrica del cervello e lanciare la stimolazione elettrica ogni volta che una crisi è appena cominciando a formarsi. Il dispositivo dovrebbe operare come un sistema a circuito chiuso, simile a un termostato che mantiene la temperatura di una stanza a un livello costante confortevole.

L'interesse di Sarma nei disturbi cerebrali sviluppato relativamente tardi nella sua formazione. Ha conseguito una laurea presso la Cornell University in ingegneria elettrica, poi master e dottorato al MIT, sia in ingegneria elettrica e informatica. Durante i suoi studi di dottorato, tuttavia, ha perseguito un minore in neuroscienze. Per una classe, ha condotto uno studio di caso di sua zia, che aveva sviluppato il morbo di Parkinson all'età di 29 anni e ha avuto difficoltà a gestire con i farmaci. Guardando condizioni di sua zia è stata un'esperienza emotivamente drenante, Sarma ha detto, e si chiese se qualcosa nella sua formazione potrebbe aiutare. "Volevo davvero a capire il circuito neurobiologico di questa malattia", ha detto.

Che ha portato Sarma saperne di più sulla stimolazione cerebrale profonda, l'uso di impulsi elettrici per il trattamento di disturbi cerebrali come il Parkinson e l'epilessia. Ha completato una borsa di studio post-dottorato nel cervello del MIT e Dipartimento di Scienze Cognitive e divenne ricercatore associato neuroscienze affiliato con il Massachusetts General Hospital e della Harvard Medical School.

Nel 2009, Sarma iscrisse alla facoltà di Dipartimento Johns Hopkins 'di Ingegneria Biomedica, che è condiviso dalla Scuola di Medicina e la Scuola di Ingegneria Whiting. Lei è anche un membro del nucleo facoltà Institute dell'università for Computational Medicina. Nel 2011, è stato nominato Sarma un destinatario di una Facoltà precoce Career Development Award dalla National Science Foundation.

Nuovo sistema di sua squadra per il rilevamento delle crisi con una riduzione dei falsi allarmi è protetto da un brevetto ottenuto attraverso l'ufficio di trasferimento Johns Hopkins Technology.

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