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Neues Armband für epileptische Anfälle zeigt Versprechen

MIT-Forscher haben zusammen mit einem Team von zwei Bostoner Krankenhäusern in der aktuellen Ausgabe von Neurologie, dass ein einfacher, unauffälliger Handgelenksensor den Schweregrad von epileptischen Anfällen genauso genau messen kann wie Elektroenzephalogramme (EEGs), ohne jedoch Kopfhautelektroden und elektrische Leitungen zu benötigen.
Das Gerät könnte möglicherweise klinisch nützliche Daten von Epilepsiepatienten während ihrer täglichen Routine sammeln, anstatt das Krankenhaus zur Beobachtung zu besuchen. Wenn die ersten Ergebnisse bestätigt werden, könnte das Gerät sogar Patienten warnen, sofortige medizinische Hilfe zu suchen, wenn ihre Anfälle schwer genug sind.
Die Professorin für Medienkunst und Wissenschaften am MIT, Rosalind Picard, und ihr Team haben ursprünglich die Sensoren entwickelt, um die emotionalen Zustände von Kindern mit Autismus zu messen, da ihr äußeres Verhalten sich von dem unterscheiden kann, was sie tatsächlich fühlen. Der Sensor misst die elektrische Leitfähigkeit der Haut, die den Zustand des sympathischen Nervensystems anzeigt, das die menschliche Kampf-oder-Flucht-Reaktion steuert.
Die Studie, die am Kinderkrankenhaus in Boston durchgeführt wurde, ergab, dass je höher die Hautleitfähigkeit eines Patienten während eines Anfalls ist, desto länger dauerte es, bis das Gehirn des Patienten neuronale Schwingungen wieder aufnimmt, d.h. Gehirnwellen, die durch EEGs gemessen werden.
Laut mindestens einer klinischen Studie besteht ein Zusammenhang zwischen der Dauer der Hirnwellensuppression nach Anfällen und der Anzahl plötzlicher ungeklärter Todesfälle bei Epilepsie (SUDEP), die Stunden nach einem Anfall auftreten können. Allein in den USA sterben Tausende von Menschen an SUDEP.

Gegenwärtig können epileptische Patienten verschiedene Kriterien verwenden, von denen einer die Dauer des Anfalls ist, um festzustellen, ob ein Anfall schwerwiegend genug ist, um sofort ärztliche Hilfe in Anspruch zu nehmen.
Picard sagt jedoch:

"Wir fanden heraus, dass diese Schweregrade nichts mit der Dauer des Anfalls zu tun hatte."

Die Daten des Handgelenksensors könnten den Patienten letztlich wichtige Informationen darüber liefern, ob sie mit dem, was sie gerade machen, fortfahren oder in die Notaufnahme gehen können. Die Vorteile der Handgelenksensoren zur Behandlung von Epilepsie erwiesen sich als zusätzliche Entdeckung.
Picard erklärt:
"Wir hatten mit Kindern im Autismus-Spektrum gearbeitet, und ich wusste nicht, aber viele von ihnen haben Anfälle."

Als Picard und ihr Team die Daten ihrer Autismus-Studien überprüften, beobachteten sie, dass massive Spitzen in der Hautleitfähigkeit manchmal den Anfällen vorausgingen. Dies führte zu der Schlussfolgerung, dass die Sensoren tatsächlich in der Lage sind, den Beginn des Anfalls vorherzusagen.
Viele der MIT-Studenten von Picard arbeiteten in ihrem Labor am Undergraduate Research Opportunities Program (UROP) des MIT, darunter auch Joseph Madsens Tochter, die Direktorin des Epilepsie-Chirurgie-Programms am Kinderkrankenhaus. Picard bemerkt: "Ich entschied, dass es Zeit war, den Vater meines UROP zu treffen."
Madsen stimmte zu, dem Team zu erlauben, die Sensoren an Patienten mit schwerer Epilepsie zu testen, die bis zu einer Woche für eine konstante EEG-Überwachung im Krankenhaus waren. Picard und ihr Team diskutierten darüber, mehrere Sensoren für das Projekt zu verwenden, aber sie sagt: "Zu der Zeit gab es nichts, was wir kaufen konnten und das, was wir brauchten. Schließlich haben wir nur unser eigenes gebaut."
Laut Picards Schüler Ming-Zher Poh:
"Es ist eine große Herausforderung, ein Gerät so robust zu machen, dass es stundenlangen Aufzeichnungen standhält. Wir haben Tage oder Wochen hintereinander aufgezeichnet."

Einige ihrer frühen Sensorversionen zeigten, dass einige ziemlich häufige Gesten falsche Signale erzeugen könnten, und Picard sagte, dass die Eliminierung der Empfindlichkeit der Sensoren gegenüber solchen Rauschquellen ein Prozess von Versuch und Irrtum war.

Poh fügt hinzu:
"Ich habe viel darüber nachgedacht, wie ich es so bequem und so unaufdringlich wie möglich gestalten kann. Also verpacke ich alles in typische Schweißbänder."

Da seine Studienteilnehmer Kinder waren, sagt Poh:
"Ich habe ihnen erlaubt, ihren Lieblingscharakter auf ihrem Armband zu wählen - zum Beispiel Superman oder Dora the Explorer, was immer sie wollen. Zu ihnen trugen sie ein Armband. Aber es gab eine Menge komplizierter Wahrnehmung im Armband. "

Picard untersucht weiterhin das Potenzial des Geräts, Krampfanfälle vorherzusagen, während ihre Mitarbeiter im Kinderkrankenhaus eine Follow-up-Studie zu dem Fall durchführen, über den berichtet wurde Neurologie. Eine ähnliche Studie soll im Brigham and Women's Hospital beginnen, bei der kundenspezifische Sensoren von Picards Firma Affectiva verwendet werden.
Geschrieben von Petra Rattue

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