211service.com
Chirurgia mózgu z wykorzystaniem fal dźwiękowych
Nowe urządzenie ultradźwiękowe, używane w połączeniu z obrazowaniem metodą rezonansu magnetycznego (MRI), umożliwia neurochirurgom precyzyjne wypalanie małych fragmentów nieprawidłowo działającej tkanki mózgowej bez przecinania skóry lub otwierania czaszki. A badania wstępne ze Szwajcarii z udziałem dziewięciu pacjentów z przewlekłym bólem pokazuje, że technologia może być bezpiecznie stosowana u ludzi. Naukowcy zamierzają teraz przetestować go u pacjentów z innymi zaburzeniami, takimi jak choroba Parkinsona.
Chirurgia dźwiękowa: Pacjent przed zabiegiem neurochirurgicznym leży poza skanerem rezonansu magnetycznego z głową wewnątrz aparatu USG.
Przełomowym odkryciem jest to, że można dokonywać zmian głęboko w mózgu – przez nienaruszoną czaszkę i skórę – z niezwykłą precyzją, dokładnością i bezpieczeństwem, mówi Neal Kassell , neurochirurg z University of Virginia. Kassell, który nie był bezpośrednio zaangażowany w badanie, jest przewodniczącym Fundacja chirurgii skoncentrowanej ultrasonografii , organizacja non-profit z siedzibą w Charlottesville w stanie Wirginia, która została założona w celu opracowywania nowych aplikacji do skoncentrowanego ultradźwięku.
Ultrasonografia skoncentrowana o wysokiej intensywności (HIFU) różni się od ultradźwięków stosowanych do celów diagnostycznych, takich jak badania prenatalne. Za pomocą specjalistycznego urządzenia wiązki ultradźwięków o dużej intensywności skupiają się na małym kawałku chorej tkanki, podgrzewając ją i niszcząc. Technologia jest obecnie wykorzystywana do ablacji mięśniaków macicy – małych łagodnych guzów w macicy – i jest w testach klinicznych do usuwania guzów z piersi i innych nowotworów. Ale już InSightec , firma zajmująca się technologiami ultradźwiękowymi z siedzibą w Izraelu, opracowała eksperymentalne urządzenie HIFU przeznaczone do celowania w mózg.
Głównym wyzwaniem związanym z używaniem ultradźwięków w mózgu jest wymyślenie sposobu skupienia wiązek przez czaszkę, która pochłania energię z fal dźwiękowych i zniekształca ich ścieżkę. Urządzenie InSightec składa się z szeregu ponad 1000 przetworników ultradźwiękowych, z których każdy może być indywidualnie ogniskowany. Wykonujesz tomografię komputerową głowy pacjenta i dostosowujesz wiązkę akustyczną tak, aby skupiała się na czaszce, mówi Eyal Zadicario , kierownik programu neurologicznego InSightec. Urządzenie posiada również wbudowany system chłodzenia zapobiegający przegrzaniu czaszki.
Wiązki ultradźwiękowe skupiają się na określonym punkcie w mózgu – dokładna lokalizacja zależy od leczonego stanu – który pochłania energię i przekształca ją w ciepło. Podnosi to temperaturę do około 130 stopni Fahrenheita i zabija komórki w obszarze o objętości około 10 milimetrów sześciennych. Cały system jest zintegrowany ze skanerem rezonansu magnetycznego, który pozwala neurochirurgom upewnić się, że celują we właściwy fragment tkanki mózgowej. Obrazy termowizyjne pozyskiwane w czasie rzeczywistym podczas zabiegu pozwalają chirurgowi zobaczyć, gdzie i w jakim stopniu osiągany jest wzrost temperatury, mówi Zadicario.
Szwajcarskie badanie, opublikowane w tym miesiącu w Roczniki Neurologii przetestowali tę technologię na dziewięciu pacjentach z przewlekłym wyniszczającym bólem, którzy nie reagowali na leki. Tradycyjne leczenie tych pacjentów polega na użyciu jednej z dwóch metod niszczenia niewielkiej części wzgórza, struktury, która przekazuje wiadomości między różnymi obszarami mózgu. Chirurdzy stosują albo ablację falami radiowymi, w której elektrodę wprowadza się do mózgu przez otwór w czaszce, albo stosują radiochirurgię zogniskowaną, nieinwazyjną procedurę, w której do docelowej tkanki dostarczana jest skupiona wiązka promieniowania jonizującego. Zadicario mówi, że HIFU ma przewagę nad radiochirurgią, ponieważ efekty zabijania tkanek promieniowaniem mogą trwać od tygodni do miesięcy, podczas gdy podejście termiczne jest natychmiastowe. Dodaje Kassell, Precyzja i dokładność [są] znacznie większe w przypadku ultradźwięków i powinny być w zasadzie bezpieczniejsze na dłuższą metę.
Informacje zwrotne w mózgu: Skupione wiązki ultradźwiękowe ogrzewają cel w mózgu, podczas gdy obrazy w czasie rzeczywistym uchwycone przez skaner dają neurochirurgowi natychmiastową informację zwrotną na temat zabiegu.
Zgodnie z nowym badaniem, wszystkich dziewięciu pacjentów zgłosiło natychmiastową ulgę w bólu po zabiegu ambulatoryjnym i wkrótce wstało. Ernst Martin, dyrektor Centrum Rezonansu Magnetycznego w Uniwersyteckim Szpitalu Dziecięcym w Zurychu i główny autor badania, mówi, że dwóch pacjentów miało z nami kieliszek Proseco [wina]. Pacjenci zgłaszali odczuwanie kilkusekundowego mrowienia lub zawrotów głowy, aw jednym przypadku krótki ból głowy, gdy docelowa tkanka się rozgrzała, mówi. Ale żaden nie doświadczył problemów neurologicznych ani innych skutków ubocznych po operacji.
Daje to duży impuls producentom wyspecjalizowanego sprzętu ultradźwiękowego do zainteresowania się mózgiem, mówi Kassell. Eksperymentalna wersja urządzenia ultradźwiękowego InSightec jest obecnie testowana w pięciu ośrodkach medycznych na całym świecie. Oprócz stosowania jej u pacjentów z chorobą Parkinsona i osób cierpiących na inne zaburzenia ruchu, naukowcy planują przetestować tę technologię jako metodę leczenia guzów mózgu, epilepsji i udaru mózgu.
Jedną z wad HIFU w porównaniu z bardziej inwazyjnymi neurochirurgami wykonywanymi za pomocą elektrody jest to, że chirurdzy nie są w stanie funkcjonalnie sprawdzić, czy celowali we właściwą część mózgu. Na przykład podczas tradycyjnej operacji w chorobie Parkinsona neurochirurg stymuluje obszar docelowy elektrodą, aby upewnić się, że zidentyfikował fragment mózgu odpowiedzialny za problemy motoryczne pacjenta, a następnie zabija ten fragment tkanki.
Nie każdy neurochirurg funkcjonalny zaakceptuje to [nowe podejście], ponieważ nie można wykonać testu przed wykonaniem zmiany, mówi Ferenc Jolensz, dyrektor Oddziału Programu Terapii Sterowanej MRI i Obrazem w Brigham and Women’s Hospital w Bostonie. Jolensz i współpracownik Seung-Schik Yoo opracowują sposoby wykorzystania HIFU do modulowania aktywności mózgu w zlokalizowanym obszarze, co umożliwiłoby testowanie funkcjonalne obszaru docelowego przed jego zniszczeniem. Jolensz bada również HIFU pod kątem operacji mózgu i przetestował tę technologię na czterech pacjentach z guzami mózgu, chociaż wyniki nie zostały jeszcze opublikowane.