BrainFocus, một chương trình máy tính để xác định nguồn gốc của chứng động kinh trong não
Khoảng 50 triệu người bị động kinh trên thế giới, 1/3 trong số đó không đáp ứng với điều trị bằng thuốc. Trong nhiều trường hợp, nên thực hiện can thiệp phẫu thuật vào điểm não bắt nguồn cơn co giật, nhưng trước tiên phải tìm được vị trí chính xác, điều này chứng tỏ một nhiệm vụ phức tạp và tốn nhiều công sức. Để cải thiện quy trình này, hai nhà nghiên cứu của UPF đang phát triển nguyên mẫu của một chương trình máy tính mới có tên là BrainFocus, cho phép tìm ra tiêu điểm động kinh chính xác và đơn giản hơn các phương pháp thông thường, tiết kiệm đến 90% thời gian.
Sáng chế, được bảo hộ bằng sáng chế, là công trình của Manel Vila-Vidal và người đồng giám sát luận án tiến sĩ của ông, Adrià Tauste Campo. Cả hai đều là nhà nghiên cứu của nhóm nghiên cứu Khoa học Thần kinh điện toán tại Trung tâm Não bộ và Nhận thức (CBC).
Để tìm ra trọng tâm động kinh ở những bệnh nhân kháng thuốc, họ phải nhập viện trong vài ngày để theo dõi hoạt động điện của não, đặc biệt là trong cơn co giật. Trong quá trình nhập viện, thông qua việc cấy ghép tới 150 điện cực sâu trong não, các nhà thần kinh học thu được một lượng lớn dữ liệu mà họ hiện đang phải kiểm tra kỹ lưỡng để giải thích chính xác nơi bắt nguồn của mỗi cơn động kinh, một nhiệm vụ đòi hỏi nhiều giờ và một lượng lớn đào tạo.
Tuy nhiên, chương trình BrainFocus tự động xử lý các dữ liệu này một cách nhanh chóng và chính xác để xác định trọng tâm của cơn động kinh. Ngoài ra, phần mềm cung cấp một biểu diễn đồ họa của hoạt động được ghi lại bởi mỗi điện cực cấy ghép để các bác sĩ có thể tham khảo thông tin chi tiết cao trong nháy mắt và dễ dàng giải thích nó. Những đồ họa này cho phép các nhà thần kinh học quan sát các mức độ hoạt động không thể nhận thấy bằng các quy trình hiện tại.
Một công cụ phù hợp với nhu cầu lâm sàng
Trong những năm gần đây, các phương pháp khác đã được phát triển để xác định trọng tâm động kinh, nhưng các nhà thần kinh học thường không sử dụng chúng do tính phức tạp của chúng. Các nhà nghiên cứu UPF nhằm mục đích tránh vấn đề này để chương trình của họ có thể có tác động lâm sàng: "Chúng tôi đã thấy rằng nhiều phát triển trong lĩnh vực khoa học thần kinh không tiếp cận được với xã hội, nhưng chúng tôi muốn công cụ của mình phải trở nên hữu ích", Tauste giải thích.
Để đạt được điều này, Vila-Vidal tin rằng "điều rất quan trọng là công cụ phải được điều chỉnh cho phù hợp với nhu cầu của các bác sĩ sẽ sử dụng chúng, rằng nó phải hiển thị đồ họa dễ hiểu và không buộc họ phải thay đổi cách thức làm việc của mình, thay vào đó tạo điều kiện cho họ. "
Để đạt được mục tiêu này, các nhà nghiên cứu đã xác thực các thuật toán mà BrainFocus dựa trên đó với sự trợ giúp của các bác sĩ từ Đơn vị Theo dõi Động kinh tại Bệnh viện Clínic. Họ đã so sánh kết quả của BrainFocus với chẩn đoán của chính họ về các trường hợp đã được đánh giá trước đó và ấn tượng của họ là phương pháp này mang lại hiệu quả tích cực nhất.
Theo Tiến sĩ Antonio Donaire, điều phối viên Đơn vị Theo dõi Động kinh EEG tại Phòng khám Bệnh viện, chương trình này "rất hữu ích để tìm ra trọng tâm động kinh, một nhiệm vụ không dễ thực hiện chính xác khi bạn phải tìm cách giải thích kết quả của hàng trăm điện cực" .
"Với phần mềm này, chúng tôi có thể phân tích dữ liệu từ sáu cơn động kinh chỉ trong 30 phút, điều mà cho đến bây giờ là không thể tưởng tượng là thực hiện được với các phương pháp truyền thồng trước kia", Tiến sĩ Mariam alKhawaja, một nhà thần kinh học được đào tạo về bệnh động kinh cùng đơn vị cho biết. Do đó, các nhà thần kinh học tính toán rằng, nhờ chương trình mà họ có thể tiết kiệm tới 90% thời gian xem xét dữ liệu.
Tiến sĩ Donaire cũng nhấn mạnh rằng phần mềm mới này có khả năng tìm kiếm thông tin về hoạt động điện của não ở những bệnh nhân mà nó "không thể phân biệt được bằng mắt thường." Những lợi thế này sẽ là một “trợ giúp đắc lực trong việc lập kế hoạch phẫu thuật điều trị chứng động kinh kháng thuốc ,” ông đảm bảo.
Tham luận tại đại hội chính về bệnh động kinh
Để giới thiệu BrainFocus với xã hội, từ ngày 4 đến ngày 8 tháng 12, những người ủng hộ nó đã tham gia vào Đại hội của Hiệp hội Động kinh Hoa Kỳ, một trong những sự kiện quan trọng nhất trên toàn thế giới đối phó với căn bệnh này. "Chúng tôi tham dự vì đây là buổi giới thiệu toàn cầu của ngành và chúng tôi đã giải thích cho các đại diện trong ngành biết chúng tôi là ai, nguyên mẫu mà chúng tôi đã tạo ra hoạt động như thế nào và tại sao nó hữu ích cho các bác sĩ và bệnh nhân", Vila-Vidal tóm tắt.
Trong những tháng tới, các nhà nghiên cứu UPF đang có kế hoạch xác nhận các thay đổi của chương trình với nhiều người dùng hơn và có được các giấy phép cần thiết để đưa phát minh của họ ra thị trường trong vòng hai năm.
Các nhà nghiên cứu đang phát triển nguyên mẫu BrainFocus nhờ nguồn tài trợ thu được trong lần kêu gọi cuối cùng của chương trình UPF INNOValora, hỗ trợ bằng chứng về các thử nghiệm khái niệm liên quan đến nghiên cứu ứng dụng tại UPF và được đồng tài trợ bởi Generalitat (Chính phủ) của Catalonia và Khu vực Châu Âu Quỹ phát triển (ERDF).
Cung cấp bởi Universitat Pompeu Fabra - Barcelona