Лучшие цифровые решения для контроля эпилепсии
Согласно последним статистическим данным, опубликованным ВОЗ, эпилепсией страдают около 50 миллионов человек во всем мире, что делает ее одним из самых распространенных неврологических заболеваний. Чаще всего эпилептические припадки случаются у маленьких детей и пожилых людей, но в целом, согласно статистике, если рассматривать заболеваемость эпилепсией в течение всей жизни, то у 1 из 26 человек в какой-то период жизни развивается это заболевание.
Почти 80% людей с эпилепсией живут в странах с низким и средним уровнем дохода, и, по данным ВОЗ, около 70% из них могли бы жить без приступов, если бы имели доступ к надлежащей диагностике и лечению.
Однако это не так для многих, даже в развитых странах. Значительная часть больных эпилепсией недостаточно хорошо реагирует на лекарства и вынуждена жить с приступами.
В настоящее время ВОЗ считает, что число пациентов, не реагирующих на препараты для борьбы с припадками, составляет около 30% от всех случаев эпилепсии.
Все исследователи подчеркивают один факт: жизнь с эпилепсией - это жизнь со стигмой, которая была с нами на протяжении тысяч лет. Хотя ученые делают все возможное, чтобы помочь пациентам, живущим с эпилепсией, отсутствие универсальных лекарств означает, что десятки миллионов людей живут с непредсказуемым характером эпилепсии и постоянным страхом перед припадками.
Легко понять, как это подрывает качество жизни. Неопределенность того, когда у человека случится следующий приступ, часто приводит к тревоге, изоляции и депрессии - в дополнение к значительным первичным рискам для здоровья, связанным с эпилепсией.
В связи с этим возникает вопрос: насколько надежно мы можем предсказывать приступы? Есть ли решение?
Использование цифровых решений для предсказания приступов
Компании, специализирующиеся на решениях в области медицинских технологий, работают над рядом интересных и потенциально революционных продуктов для поддержки людей, живущих с эпилепсией.
Эти продукты относятся к трем различным категориям:
Имплантируемые устройства - такие как решения класса VNS (стимуляция блуждающего нерва), RNS (реагирующая нейростимуляция) и DBS (глубокая стимуляция мозга). Эти устройства обычно используются для лечения пациентов, которые не реагируют на лекарства и для которых операция по удалению пораженного участка мозга не является вариантом. Сюда же относятся имплантируемые устройства ЭЭГ, позволяющие наблюдать за пациентами в течение длительного времени.
Например, американские ученые из университета Райса разработали имплантируемый беспроводной нейронный стимулятор, которому не требуется батарея. Устройство питается от внешнего магнитного поля и может быть использовано как часть системы для лечения широкого спектра заболеваний, включая эпилепсию. Устройство позволяет избежать недостатков других систем беспроводной передачи энергии, таких как радиоволны и ультразвук, которые могут выделять опасное количество тепла или иным образом негативно влиять на соседние ткани.
Крошечный имплантат, размером меньше рисового зерна, покрыт "магнитоэлектрическим" материалом, который производит электрическое напряжение в ответ на приложенное магнитное поле. Один слой материала вибрирует при наличии магнитного поля, а другой, пьезоэлектрический кристалл, стимулируется этой вибрацией для получения электрического напряжения. Частота колебаний слишком мала, чтобы влиять на соседние клетки.
Американская компания NeuroPace разработала систему RNS - имплантируемое устройство нейромодуляции для лечения фокальной эпилепсии с лекарственной устойчивостью. Система непрерывно отслеживает активность мозга и затем реагирует соответствующим образом на источник приступов в мозге для профилактики приступов. При этом имплантат может передавать данные ЭЭГ, которые он собирает, врачу пациента, что позволяет отслеживать прогресс.
Это устройство, которое включает в себя имплантируемый нейростимулятор, помещаемый под кожу головы, постоянно отслеживает активность мозга и распознает уникальные модели припадков пациента. Затем система RNS в режиме реального времени реагирует индивидуальной терапией для предотвращения припадков. Пациент не воспринимает стимуляцию, и устройство не видно окружающим.
Носимые устройства - например, часы для обнаружения приступов, браслеты и головные повязки, заушные датчики и т.п. Они предназначены для оповещения пользователя и/или родственников, лиц, осуществляющих уход, о приступе или риске приступа.
Итальянская компания Empatica разработала браслет Embrace, который разрешено использовать даже детьми. Embrace помогает эпилептикам обнаруживать приближение приступов генерализованных тонико-клонических судорог и сигнализировать об этом родственникам или врачу, отсылая им сообщение с просьбой о помощи. Для обнаружения приступов устройство использует данные проводимости кожи, акселератора, датчика температуры и гирометра.
Это устройство может также применяться для предотвращения судорог. Браслет начинает вибрировать, когда уровень стресса чересчур велик, предоставляя пользователю возможность предпринять какие-нибудь меры прежде, чем будет слишком поздно.
Компания Epitel выпустила систему REMI, которая также предназначена для обнаружения судорог. Она состоит из носимого беспроводного сенсора электроэнцефалограммы (ЭЭГ), который закрепляется на шее или на голове под линией роста волос, и программного обеспечения, позволяющего врачам просматривать данные и следить за приступами у пациентов. Сенсор может непрерывно наблюдать за пациентами в течение 48 часов.
Еще одна компания, занимающаяся обнаружением судорог, - Zeit, производит устройство в виде обруча на голову, которое призвано предупреждать пациентов о признаках судорог и даже инсульта.
Компания Neurava разрабатывает носимое устройство в виде небольшого ремня или повязки, которое должно помочь предотвратить внезапную неожиданную смерть при эпилепсии. Разработчики нового устройства надеются, что их запатентованная технология сможет обнаружить соответствующие биосигналы у пациентов и уведомить врачей, семью или опекунов о потенциальной опасности.
Прибор пользователь должен носить на шее, что позволяет ему быть включенным в том числе и в течение ночи - особенно опасное время для развития припадка. Беспроводная связь предоставляет прибору возможность посылать данные, которые могут быть проанализированы, и выдавать предупреждения.
Внешние устройства - например, датчики под кроватью, а также домашние видеоустройства для мониторинга/оповещения о припадках, отслеживающие необычные движения, которые могут сигнализировать об эпилептических приступах.
Кроватный датчик эпилепсии EasyLink Medpage 5 Epileptic Bed Seizure Monitor представляет собой небольшой сенсор, который помещается под матрасом. Основной блок монитора размещается на прикроватной тумбочке и позволяет повышать или понижать чувствительность к движению и звукам. Это дает возможность настроить уровень чувствительности монитора в соответствии с обычным уровнем активности. Третий компонент - беспроводной блок сигнализации, который размещается на прикроватной тумбочке сиделки или опекуна. Он предупреждает сиделку о постоянных звуках и движении рядом с прикроватным монитором пациента.
Монитор Medpage использует сложные программные алгоритмы, чтобы отличить припадок от нормальных движений во сне. По мере развития припадка, в зависимости от настроек чувствительности и задержки сигнала тревоги, быстро генерируется сигнал тревоги, который оповещает сиделку.
Общий недостаток всех этих устройств - они видимы. А больные эпилепсией мечтают о невидимых, миниатюрных, удобных и чувствительных гаджетах, достаточно надежных, чтобы предсказать приступ, но достаточно незаметных, чтобы окружающие не заметили этого. Им нужно что-то похожее на датчик, напоминающий татуировку, передающий сигналы в центральный блок. Но это невозможно с помощью имеющихся в настоящее время методов.
Ориентация на целостный подход
В принципе лечение должно определяться на основе целостного подхода, учитывающего не только острые эпизоды, но и образ жизни, который ведет пациент, его общее и специфическое для эпилепсии состояние здоровья, а также внешние факторы, влияющие на пациент
Эта экосистема состоит из трех основных элементов:
- Самоконтроль
Пациенты могут полагаться на ряд методик, приложений и устройств, таких как приложения для медитации и управления настроением, а также все, что помогает им регулярно заниматься спортом, соблюдать правильное питание и режим сна.
- Активный мониторинг
Цель состоит в том, чтобы пациенты с эпилепсией активно следили за состоянием здоровья с помощью ряда приложений, таких как цифровые помощники по эпилепсии и приложения для образа жизни. Существует ряд приложений для отслеживания приступов, но следует также упомянуть приложения для управления приемом лекарств, системы, позволяющие пациентам записывать свои встречи с врачом
- Пассивный мониторинг
Устройства пассивного мониторинга могут быть надеты на тело или размещены в окружении пациента, их цель - регистрировать приступы и информировать родственников об их возникновении. Помимо повышения чувства безопасности, это важные инструменты для спасения жизни пациентов в случае тяжелых приступов. Устройств, надежно предсказывающих припадки, пока не существует, но мы надеемся, что они появятся.
Искусственный интеллект и эпилепсия
Существует постоянно растущее количество инструментов для сбора данных: умные часы, носимые датчики, портативные устройства ЭЭГ. Но сам по себе сбор данных мало что даст, если мы не умеем с ними работать. Именно здесь на сцену выходят алгоритмы искусственного интеллекта: они обрабатывают и упорядочивают собранные нами данные, ищут закономерности и корреляции между данными и реальными событиями.
Например, сейчас проводятся эксперименты, чтобы выяснить, можно ли обнаружить или даже предсказать припадки на основе вариабельности сердечного ритма. Алгоритм анализирует данные о сердечном ритме пациента в состоянии покоя, до, во время и после приступов и пытается найти закономерности, которые проявляются только во время приступов.
По материалам WHO, Hopkins Medicine, Medical Futurist, Epilepsy.com, Nature, MobiHealth News.
