Alat baru ini menggunakan EEG rutin untuk mengurangi kesalahan diagnosis epilepsi

Alat epilepsi baru dapat mengurangi kesalahan diagnosis hingga hampir 70% dengan menggunakan EEG rutin

Dibuat oleh para peneliti Johns Hopkins, EpiScalp dapat secara signifikan mengurangi hasil positif palsu dan menghindarkan pasien dari efek samping pengobatan, pembatasan mengemudi, dan tantangan kualitas hidup lainnya yang terkait dengan kesalahan diagnosis.

Dokter dapat segera mengurangi kesalahan diagnosis epilepsi hingga 70% dengan menggunakan alat baru yang mengubah tes elektroensefalogram, atau EEG, rutin yang tampak normal menjadi prediktor epilepsi yang sangat akurat, demikian temuan sebuah penelitian di Universitas Johns Hopkins.

Dengan mengungkap tanda-tanda epilepsi yang tersembunyi pada EEG yang tampaknya normal, alat ini dapat secara signifikan mengurangi hasil positif palsu (false positif) yang terjadi pada sekitar 30% kasus secara global dan menghindarkan pasien dari efek samping pengobatan, pembatasan mengemudi, dan tantangan kualitas hidup lainnya yang terkait dengan kesalahan diagnosis.

“Bahkan ketika EEG tampak normal, alat kami memberikan wawasan yang membuatnya dapat ditindaklanjuti.”

Sridevi V. Sarma “Bahkan ketika EEG tampak normal, alat kami memberikan wawasan yang membuatnya dapat ditindaklanjuti,” kata Sridevi V. Sarma, profesor teknik biomedis Johns Hopkins yang memimpin penelitian ini. “Kita bisa mendapatkan diagnosis yang tepat tiga kali lebih cepat karena pasien sering kali memerlukan beberapa EEG sebelum kelainan terdeteksi, bahkan jika mereka menderita epilepsi. Diagnosis dini yang akurat berarti jalur yang lebih cepat menuju pengobatan yang efektif.”

Laporan penelitian ini baru diterbitkan di Sejarah Neurologi .

Epilepsi menyebabkan kejang berulang dan tidak beralasan yang dipicu oleh ledakan aktivitas listrik abnormal di otak. Perawatan standar melibatkan rekaman EEG kulit kepala selama evaluasi awal. Tes-tes ini melacak pola gelombang otak menggunakan elektroda kecil yang ditempatkan di kulit kepala.

Dokter sebagian mengandalkan EEG untuk mendiagnosis epilepsi dan memutuskan apakah pasien memerlukan obat anti kejang. Namun, EEG sulit untuk diinterpretasikan karena menangkap sinyal bising dan karena kejang jarang terjadi selama 20 hingga 40 menit rekaman EEG. Ciri-ciri tersebut membuat diagnosis epilepsi menjadi subjektif dan rawan kesalahan, bahkan bagi dokter spesialis sekalipun, jelas Sarma.

Untuk meningkatkan keandalan, tim Sarma mempelajari apa yang terjadi pada otak pasien ketika mereka tidak mengalami kejang. Alat mereka, yang disebut EpiScalp, menggunakan algoritma yang dilatih pada model jaringan dinamis untuk memetakan pola gelombang otak dan mengidentifikasi tanda-tanda epilepsi yang tersembunyi dari satu EEG rutin.

“Jika Anda menderita epilepsi, mengapa Anda tidak mengalami kejang terus-menerus? Kami berhipotesis bahwa beberapa wilayah otak bertindak sebagai penghambat alami, menekan kejang. Ini seperti respons kekebalan otak terhadap penyakit tersebut,” kata Sarma.

Studi baru ini menganalisis 198 pasien epilepsi dari lima pusat kesehatan utama: Rumah Sakit Johns Hopkins, Pusat Medis Johns Hopkins Bayview, Pusat Medis Universitas Pittsburgh, Pusat Medis Universitas Maryland, dan Rumah Sakit Universitas Thomas Jefferson. Dari 198 pasien dalam penelitian ini, 91 pasien menderita epilepsi sementara sisanya memiliki kondisi non-epilepsi yang mirip dengan epilepsi.

Ketika tim Sarma menganalisis ulang EEG awal menggunakan EpiScalp, alat tersebut mengesampingkan 96% hasil positif palsu tersebut, sehingga mengurangi potensi kesalahan diagnosis di antara kasus-kasus ini dari 54% menjadi 17%.

“Di sinilah alat kami membuat perbedaan karena dapat membantu kami mengungkap penanda epilepsi pada EEG yang tampak tidak informatif, sehingga mengurangi risiko pasien salah didiagnosis dan dirawat karena kondisi yang tidak mereka alami,” kata Khalil Husari, co-senior. penulis dan asisten profesor neurologi di Johns Hopkins. “Pasien-pasien ini mengalami efek samping obat anti kejang tanpa manfaat apa pun karena mereka tidak menderita epilepsi. Tanpa diagnosis yang benar, kita tidak dapat mengetahui apa yang sebenarnya menyebabkan gejala mereka.”

Dalam kasus tertentu, kesalahan diagnosis terjadi karena kesalahan interpretasi EEG, jelas Husari, karena dokter mungkin mendiagnosis epilepsi secara berlebihan untuk mencegah bahaya kejang kedua. Namun dalam beberapa kasus, pasien mengalami kejang nonepilepsi, yang mirip dengan epilepsi. Kondisi ini seringkali dapat diobati dengan terapi yang tidak melibatkan pengobatan epilepsi.

Dalam penelitian sebelumnya, tim mempelajari jaringan otak penderita epilepsi menggunakan EEG intrakranial untuk menunjukkan bahwa zona timbulnya kejang dihambat oleh daerah sekitar di otak ketika pasien tidak mengalami kejang. EpiScalp didasarkan pada penelitian ini, mengidentifikasi pola-pola ini dari EEG kulit kepala rutin.

Pendekatan tradisional untuk meningkatkan interpretasi EEG sering kali berfokus pada sinyal atau elektroda individual. Sebaliknya, EpiScalp menganalisis bagaimana wilayah otak yang berbeda berinteraksi dan mempengaruhi satu sama lain melalui jaringan jalur saraf yang kompleks, kata Patrick Myers, penulis pertama dan kandidat doktor dalam bidang teknik biomedis di Johns Hopkins.

“Jika Anda hanya melihat bagaimana node berinteraksi satu sama lain dalam jaringan otak, Anda dapat menemukan pola node independen yang mencoba menyebabkan banyak aktivitas dan penekanan dari node di wilayah kedua, dan mereka tidak berinteraksi dengan node lain. seluruh otak,” kata Myers. “Kami memeriksa apakah kami dapat melihat pola ini di mana pun. Apakah kami melihat wilayah di EEG Anda yang telah dipisahkan dari jaringan otak lainnya? Orang yang sehat seharusnya tidak mengalami hal tersebut.”

Tim tersebut kini melakukan studi prospektif yang lebih besar untuk lebih memvalidasi temuannya di tiga pusat epilepsi dan mengajukan paten untuk teknologi EpiScalp pada tahun 2023.

Penulis lainnya adalah Kristin Gunnarsdottir, Adam Li, Alana Tillery, Babitha Haridas, dan Joon-yi Kang dari Johns Hopkins; Vlad Razskazovskiy, Jorge Gonzalez-Martinez, dan Anto Bagíc dari Pusat Medis Universitas Pittsburgh; Dale Wyeth, Edmund Wyeth, dan Michael Sperling dari Rumah Sakit Universitas Thomas Jefferson; Kareem Zaghloul dan Sara Inati dari Institut Nasional Gangguan Neurologis dan Stroke, Institut Kesehatan Nasional; Jennifer Hopp dari Pusat Medis Universitas Maryland; dan Niravkumar Barot dari Pusat Medis Diakon Beth Israel.

Sains+Teknologi

ilmu saraf, teknik biomedis, kedokteran komputasi, kedokteran johns hopkins, pembelajaran mesin