Rozbití krevních sraženin pomocí zvukových vln

Ultrazvukové zařízení navržené tak, aby produkovalo vysoce zaostřené zvukové vlny, by mohlo být jednoho dne použito k rozbití krevních sraženin způsobujících mrtvici v mozku bez operace nebo léků. Dosud byl systém testován pouze na sraženinách ve zkumavkách a na zvířatech, ale vědci chtějí zahájit testy na lidech do konce roku 2011.

Odstraňovač sraženin: Vysoce intenzivní fokusovaný ultrazvuk ve spojení s magnetickou rezonancí, který je zde vyobrazen, má potenciál přesně určit místo krevní sraženiny způsobující mrtvici a rozbít ji zvukovými vlnami.

Thilo Hoelscher , neurolog z Kalifornské univerzity v San Diegu, útočí na sraženiny pomocí zařízení vyvinutého izraelskou společností zabývající se ultrazvukovou technologií InSightec . Zařízení obklopuje hlavu řadou snímačů, které dokážou zaostřit ultrazvukové paprsky na jediné místo v mozku, aniž by došlo k poškození lebky.

Technologie se již testuje na pacientech k odstranění nemocné mozkové tkáně, ale léčba mrtvice bude vyžadovat jemnější ruku. Hoelscher a kolegové budou muset prokázat, že zařízení dokáže rozbít sraženinu bez poškození blízké mozkové tkáně.

Mrtvice jsou nejčastější příčinou dlouhodobé invalidity ve Spojených státech a třetí nejčastější příčinou úmrtí. Obvykle k nim dochází, když krevní sraženina zablokuje tepnu a zabrání průtoku krve do mozku. Čím déle sraženina zůstane, tím více mozkové tkáně zemře a tím nižší je šance člověka na přežití. Cokoli, co můžete udělat, aby bezpečně obnovilo průtok krve rychleji, by mohlo mít velký potenciál pro společenský, lékařský a ekonomický dopad, říká Evan Unger , radiolog z University of Arizona, který se na výzkumu nepodílí.

Dnes se používají pouze dvě osvědčené metody k popuzení sraženin. Lék zvaný aktivátor tkáňového plazminogenu (tPA) rozpouští sraženiny, ale může být podán pouze některým pacientům a obvykle musí být podán do tří hodin od samotné mrtvice. Alternativně lze některé sraženiny fyzicky získat přes krevní cévu, ale tuto techniku ​​praktikuje jen málo nemocnic. Celkově je možná méně než 10 procent všech pacientů kandidáty na některou z těchto intervencí.

Zařízení InSightec s vysokou intenzitou zaostřeného ultrazvuku (HIFU) je trochu jako helma a je obloženo více než 1000 ultrazvukovými měniči. Každý z nich lze zaměřit individuálně, aby vyslal paprsek do mozku osoby, která nosí helmu. Soustředěné paprsky se sbíhají na místě pouze čtyři milimetry široké, dostatečně přesné, aby zasáhly sraženinu blokující tepnu a rozpustily ji za méně než minutu. Mimo toto ohnisko je ultrazvuková energie zcela zanedbatelná, říká Hoelscher.

Ve studiích na králících Hoelscher a kolegové prokázali, že systém InSightec dokáže rozbít sraženiny v mozku, aniž by poškodil zdravou tkáň. Kromě studií na zvířatech vědci prokázali, že HIFU se může zaměřit na a rozbít krevní sraženiny v lebkách lidských mrtvol – zvukové vlny neodrazuje kost, záludná látka, která absorbuje energii a může změnit dráhu paprsku.

Jsem nadšený, ale opatrně nadšený, říká Robert Siegel , specialista na ultrazvuk a kardiolog z Cedars-Sinai Medical Center v Los Angeles. Teoreticky by to mělo být proveditelné, ale překážky jsou velké. A poznamenává, že některé zásadní otázky zůstávají nezodpovězeny.

První otázkou je, jak budou radiologové schopni určit přesnou polohu sraženiny, aby přesně zaostřili paprsky. Vědci z University of Virginia v Charlottesville pracují na kombinaci HIFU s magnetickou rezonancí, aby přesně lokalizovali blokády.

Druhá otázka se týká bezpečnosti. Zahřívání mozku není dobrá věc, říká Siegel. Obecně mozek chladíme, abychom ho chránili. Pokud používáte pouze ultrazvuk, spoléháte na teplo. A pokud vložíte teplo do lebky, nemůže se dostat ven a místo toho se může zesílit.

Hoelscher souhlasí a říká, že jeho laboratoř v UCSD nyní zkoumá všechny související mechanismy. Musíme rozumět lebeční kosti, co dělá s ultrazvukem, jak ultrazvuk rozbíjí krevní sraženinu, co se děje s tkání, říká.

Aby byla technika ještě bezpečnější, Hoelscher se také snaží zkombinovat HIFU s jinou ultrazvukovou metodou, která funguje ve spojení s intravenózní kontrastní látkou nazvanou Definity vyvinutou Ungerem na University of Arizona. Definity se obvykle používá ke zvýšení kontrastu na sonogramech srdce a skládá se z milionů drobných mikrobublin, které zvětšují zvukové vlny. Mají potenciál fungovat jako malé bomby v blízkosti krevní sraženiny, říká Hoelscher. Pokud mikrobubliny mohou zesílit účinky HIFU, říká, může být možné použít méně energie k rozbití sraženin, což snižuje potenciál poškození mozkové tkáně.

skrýt