Pacientes com epilepsia podem receber ajuda com novo dispositivo israelense que prevê convulsões

A epilepsia é um distúrbio neurológico no qual a atividade cerebral se torna anormal, causando convulsões ou períodos de comportamento incomum, sensações e, às vezes, perda de consciência

A epilepsia afeta homens e mulheres de todas as raças, origens étnicas e idades – cerca de 65 milhões de pessoas em todo o mundo.

Os sintomas das crises involuntárias podem variar muito, com alguns apenas olhando fixamente por alguns segundos, enquanto outros torcem repetidamente os braços ou pernas. Algumas crianças com epilepsia podem superar a doença com a idade. A convulsão pode envolver uma parte do corpo (parcial) ou todo o corpo (generalizada) e muitas vezes é acompanhada por perda de consciência e controle da função intestinal ou da bexiga. 

Os episódios convulsivos são o resultado de descargas elétricas excessivas em um grupo de células cerebrais.

As convulsões podem variar desde breves lapsos de atenção ou espasmos musculares até convulsões graves e prolongadas. As convulsões também podem variar em frequência, de menos de uma por ano a várias por dia 

O tratamento com medicamentos ou às vezes cirurgia pode controlar as convulsões para a maioria dos epilépticos; alguns precisam de tratamento por toda a vida para controlar suas convulsões, mas para outros, as convulsões eventualmente passam.

Agora, pesquisadores israelenses desenvolveram um sistema que pode prever que uma crise epiléptica está prestes a ocorrer. O dispositivo vestível, que funciona usando algoritmos de aprendizado de máquina para analisar sinais de eletroencefalograma (EEG), pode prever convulsões futuras até uma hora antes do início

Chamada NeuroHelp, a recém-fundada startup de pesquisadores da Ben-Gurion University (BGU) de Negev em Beersheba foi licenciada e está desenvolvendo a tecnologia. É uma empresa do portfólio da aceleradora Oazis, formada pelo centro de empreendedorismo Yazamut360 de BGU.  

A INVENÇÃO, CHAMADA EPINESS, É UM DISPOSITIVO PIONEIRO PARA DETECTAR E PREVER ATAQUES EPILÉPTICOS COM BASE EM ALGORITMOS PROPRIETÁRIOS DE APRENDIZADO DE MÁQUINA.

O dispositivo vestível pode gerar um aviso prévio sobre uma próxima convulsão que será enviada para um smartphone até uma hora antes de seu início. O sistema foi licenciado para posterior desenvolvimento e comercialização para NeuroHelp, uma empresa iniciante que foi recentemente fundada por  BGN Technologies , a empresa de transferência de tecnologia de BGU e Dr. Oren Shriki do departamento de ciências cognitivas e cerebrais da universidade que também é científico da NeuroHelp fundador. 

Como até 30% dos pacientes não respondem adequadamente aos medicamentos antiepilépticos e vivem sob constante medo de convulsões iminentes, o distúrbio do sistema nervoso central é altamente disseminado e às vezes debilitante. Para esses pacientes, um dispositivo viável de previsão de convulsões pode oferecer uma melhoria substancial na qualidade de vida, permitindo-lhes evitar lesões relacionadas às convulsões. Os dispositivos de alarme de convulsão atuais podem detectar uma convulsão em tempo real, mas não são capazes de fornecer avisos avançados de convulsões iminentes. 

O Epiness é baseado em uma combinação inovadora de monitoramento da atividade cerebral baseado em EEG junto com algoritmos de aprendizado de máquina proprietários. O dispositivo combina um dispositivo EEG vestível com software de última geração que minimiza o número de eletrodos de EEG necessários e otimiza a colocação dos eletrodos no couro cabeludo. Os sofisticados algoritmos de aprendizado de máquina são projetados para filtrar “ruído” que não está relacionado à atividade cerebral, extrair medidas informativas da dinâmica cerebral subjacente e distinguir entre a atividade cerebral antes de uma crise epiléptica esperada e a atividade cerebral quando não se espera que uma crise ocorrer.    

“AS CONVULSÕES EPILÉPTICAS EXPÕEM OS PACIENTES COM EPILEPSIA A VÁRIOS RISCOS EVITÁVEIS, INCLUINDO QUEDAS, QUEIMADURAS E OUTROS FERIMENTOS”, OBSERVOU SHRIKI.

“Infelizmente, não há hoje dispositivos de previsão de convulsões que possam alertar os pacientes e permitir que eles se preparem para as convulsões futuras. Portanto, estamos muito entusiasmados com o fato de que os algoritmos de aprendizado de máquina que desenvolvemos permitem a previsão precisa de ataques iminentes até uma hora antes de sua ocorrência. Como também mostramos que nossos algoritmos permitem uma redução significativa no número de eletrodos de EEG necessários, o dispositivo que estamos desenvolvendo é preciso e fácil de usar. Atualmente, estamos desenvolvendo um protótipo que será avaliado em testes clínicos ainda este ano. ”

O NOVO ALGORITMO FOI DESENVOLVIDO E TESTADO USANDO DADOS DE EEG DE UM GRANDE CONJUNTO DE DADOS DE PESSOAS COM EPILEPSIA QUE FORAM MONITORADAS POR VÁRIOS DIAS ANTES DA CIRURGIA.

Os dados do paciente foram divididos em segmentos curtos que eram prictais (pré-convulsão) ou interictais. Vários algoritmos de aprendizado de máquina com complexidades diferentes foram treinados em dados de treinamento pré-alocados (compreendendo 80% dos dados de EEG iniciais), e seu desempenho de previsão, bem como o desempenho dependente de eletrodo, foi avaliado nos 20% restantes dos dados. O algoritmo com o melhor desempenho de predição atingiu um nível de precisão de 97%, com desempenho próximo ao ótimo mantido (95%) mesmo com relativamente poucos eletrodos.  

A epilepsia que não é controlada adequadamente por medicamentos é bastante comum, chegando a um terço dos casos de epilepsia e, portanto, um dispositivo de previsão de convulsão preciso e fácil de usar é uma necessidade médica não atendida altamente necessária, acrescentou o Dr. Hadar Ron, presidente da NeuroHelp. “Os dispositivos atuais de alerta de convulsões podem detectar convulsões enquanto acontecem, e a maioria deles depende de mudanças no movimento, como espasmos musculares ou quedas. O Epiness é o único que pode prever uma convulsão iminente e permitir que os pacientes e seus cuidadores tomem medidas de precaução e evitem lesões. É também o único dispositivo baseado na atividade cerebral e não nos movimentos musculares ou na frequência cardíaca. Estamos confiantes de que o Epiness será uma ferramenta valiosa no tratamento da epilepsia resistente a medicamentos ”.

Josh Peleg, CEO da BGN Technologies – empresa de transferência de tecnologia da BGU – acrescentou que no início deste mês, a NeuroHelp ganhou o primeiro prêmio na competição de startups SiliconNegev, um importante reconhecimento do excelente potencial desta tecnologia, que é baseada em uma combinação única de cérebro pesquisa e conhecimento de inteligência artificial desenvolvido no laboratório do Dr. Shriki, ”