211service.com
Chirurgie mozku pomocí zvukových vln
Nový ultrazvukový přístroj, používaný ve spojení s magnetickou rezonancí (MRI), umožňuje neurochirurgům přesně vypálit malé kousky nefunkční mozkové tkáně bez řezání kůže nebo otevření lebky. A předběžná studie ze Švýcarska zahrnující devět pacientů s chronickou bolestí ukazuje, že tato technologie může být bezpečně použita u lidí. Vědci se nyní zaměřují na testování u pacientů s jinými poruchami, jako je Parkinsonova choroba.
Zvuková operace: Pacient, který se chystá podstoupit neurochirurgický zákrok, leží mimo skener magnetické rezonance s hlavou uvnitř ultrazvukového zařízení.
Převratným zjištěním je, že můžete provádět léze hluboko v mozku – prostřednictvím neporušené lebky a kůže – s extrémní přesností, přesností a bezpečností, říká Neal Kassell , neurochirurg na University of Virginia. Kassell, který se na studii přímo nepodílel, je předsedou Nadace pro specializovanou ultrazvukovou chirurgii , nezisková organizace se sídlem v Charlottesville, VA, která byla založena za účelem vývoje nových aplikací pro zaostřený ultrazvuk.
Vysoce intenzivní fokusovaný ultrazvuk (HIFU) se liší od ultrazvuku používaného pro diagnostické účely, jako je prenatální screening. Ultrazvukové paprsky o vysoké intenzitě se pomocí specializovaného zařízení zaměří na malý kousek nemocné tkáně, zahřejí ji a zničí. Tato technologie se v současné době používá k ablaci děložních fibroidů – malých benigních nádorů v děloze – a je v klinickém testování pro odstranění nádorů z prsu a jiných druhů rakoviny. Nyní InSightec , společnost zabývající se ultrazvukovou technologií se sídlem v Izraeli, vyvinula experimentální zařízení HIFU určené k cílení na mozek.
Hlavním problémem při použití ultrazvuku v mozku je zjistit, jak zaměřit paprsky skrz lebku, která absorbuje energii ze zvukových vln a deformuje jejich dráhu. Zařízení InSightec se skládá z pole více než 1000 ultrazvukových měničů, z nichž každý lze individuálně zaměřit. Uděláte CT sken pacientovy hlavy a přizpůsobíte akustický paprsek tak, aby se zaostřil přes lebku, říká Eyal Zadicario , vedoucí neurologického programu společnosti InSightec. Zařízení má také zabudovaný chladicí systém, který zabraňuje přehřátí lebky.
Ultrazvukové paprsky jsou zaměřeny na konkrétní bod v mozku – přesné umístění závisí na léčeném stavu – který absorbuje energii a přeměňuje ji na teplo. To zvýší teplotu na asi 130 stupňů Fahrenheita a zabíjí buňky v oblasti o objemu přibližně 10 kubických milimetrů. Celý systém je integrován se skenerem magnetické rezonance, který umožňuje neurochirurgům, aby se ujistili, že zacílí na správný kus mozkové tkáně. Tepelné snímky pořízené v reálném čase během léčby umožňují chirurgovi vidět, kde a do jaké míry je dosaženo zvýšení teploty, říká Zadicario.
Švýcarská studie, zveřejněná tento měsíc v Annals of Neurology , testovali technologii na devíti pacientech s chronickou vysilující bolestí, která nereagovala na léky. Tradiční léčba těchto pacientů spočívá v použití jedné ze dvou metod ke zničení malé části thalamu, struktury, která přenáší zprávy mezi různými oblastmi mozku. Chirurgové buď používají radiofrekvenční ablaci, při které se elektroda zavede do mozku otvorem v lebce, nebo používají fokusovanou radiochirurgii, neinvazivní postup, při kterém je do cílové tkáně dopravován fokusovaný paprsek ionizujícího záření. Zadicario říká, že HIFU má oproti radiochirurgii výhody, protože účinky zabíjení tkáně radiací mohou trvat týdny až měsíce, zatímco tepelný přístup je okamžitý. Kassell dodává: Přesnost a přesnost [jsou] podstatně vyšší u ultrazvuku a měl by být v zásadě z dlouhodobého hlediska bezpečnější.
Zpětná vazba mozku: Zaostřené ultrazvukové paprsky zahřívají cíl v mozku, zatímco snímky zachycené skenerem v reálném čase poskytují neurochirurgovi okamžitou zpětnou vazbu o postupu.
Podle nové studie všech devět pacientů hlásilo okamžitou úlevu od bolesti po ambulantním zákroku a brzy poté byli vzhůru. Dva pacienti si s námi dali sklenku Proseco [vína], říká Ernst Martin, ředitel Centra magnetické rezonance při Univerzitní dětské nemocnici v Curychu a hlavní autor studie. Pacienti uvedli, že pociťovali několik sekund mravenčení nebo závratě a v jednom případě krátkou bolest hlavy, když se cílená tkáň zahřívala, říká. Nikdo však po operaci nezaznamenal neurologické problémy nebo jiné vedlejší účinky.
To dá velký impuls výrobcům zařízení zaměřeného na ultrazvuk, aby se zajímali o mozek, říká Kassell. Experimentální verze ultrazvukového zařízení InSightec je v současné době testována v pěti lékařských centrech po celém světě. Kromě použití u pacientů s Parkinsonovou chorobou a těch, kteří trpí jinými pohybovými poruchami, vědci plánují otestovat technologii jako léčbu mozkových nádorů, epilepsie a mrtvice.
Jednou nevýhodou HIFU ve srovnání s invazivnějšími neurochirurgiemi prováděnými s elektrodou je, že chirurgové nejsou schopni funkčně otestovat, zda zamířili na správnou část mozku. Například během tradiční operace Parkinsonovy choroby neurochirurg stimuluje cílovou oblast elektrodou, aby se ujistil, že identifikoval část mozku odpovědnou za pacientovy motorické problémy, a pak tento kus tkáně zabije.
Ne každý funkční neurochirurg tento [nový přístup] přijme, protože nemůžete provést test před vytvořením léze, říká Ferenc Jolensz, ředitel Divize programu MRI a Image Guided Therapy Program v Brigham and Women’s Hospital v Bostonu. Jolensz a spolupracovník Seung-Schik Yoo vyvíjejí způsoby, jak využít HIFU k modulaci mozkové aktivity v lokalizované oblasti, což by umožnilo funkční testování cílové oblasti před jejím zničením. Jolensz také studuje HIFU pro chirurgii mozku a testoval technologii na čtyřech pacientech s mozkovými nádory, ačkoli výsledky ještě nebyly zveřejněny.