211service.com
Hersenchirurgie met behulp van geluidsgolven
Een nieuw ultrasoon apparaat, gebruikt in combinatie met magnetische resonantie beeldvorming (MRI), stelt neurochirurgen in staat om kleine stukjes slecht functionerend hersenweefsel nauwkeurig uit te branden zonder de huid te snijden of de schedel te openen. EEN voorafgaande studie uit Zwitserland waarbij negen patiënten met chronische pijn betrokken waren, toont aan dat de technologie veilig kan worden toegepast bij mensen. De onderzoekers willen het nu testen bij patiënten met andere aandoeningen, zoals de ziekte van Parkinson.
Geluidschirurgie: Een patiënt die op het punt staat een neurochirurgie te ondergaan, ligt buiten een magnetische resonantiescanner met zijn hoofd in het ultrasone apparaat.
De baanbrekende bevinding hier is dat je laesies diep in de hersenen kunt maken - door de intacte schedel en huid - met extreme precisie, nauwkeurigheid en veiligheid, zegt Neal Kassel , een neurochirurg aan de Universiteit van Virginia. Kassell, die niet direct betrokken was bij het onderzoek, is voorzitter van de Stichting Focused Ultrasound Surgery , een non-profitorganisatie gevestigd in Charlottesville, VA, die is opgericht om nieuwe toepassingen voor gerichte echografie te ontwikkelen.
Gefocusseerde echografie met hoge intensiteit (HIFU) is anders dan echografie die wordt gebruikt voor diagnostische doeleinden, zoals prenatale screening. Met behulp van een gespecialiseerd apparaat worden ultrasone stralen met hoge intensiteit gefocust op een klein stukje ziek weefsel, waardoor het wordt verwarmd en vernietigd. De technologie wordt momenteel gebruikt om baarmoederfibromen te verwijderen - kleine goedaardige tumoren in de baarmoeder - en het wordt klinisch getest om tumoren van borst- en andere kankers te verwijderen. nutsvoorzieningen InSightec , een bedrijf voor ultrasone technologie met het hoofdkantoor in Israël, heeft een experimenteel HIFU-apparaat ontwikkeld dat is ontworpen om zich op de hersenen te richten.
De grootste uitdaging bij het gebruik van echografie in de hersenen is uitzoeken hoe de stralen door de schedel kunnen worden gefocust, die energie van de geluidsgolven absorbeert en hun pad verstoort. Het InSightec-apparaat bestaat uit een reeks van meer dan 1.000 ultrasone transducers, die elk afzonderlijk kunnen worden scherpgesteld. Je maakt een CT-scan van het hoofd van de patiënt en past de akoestische straal aan om door de schedel te focussen, zegt Eyal Zadicario , hoofd van het neurologieprogramma van InSightec. Het apparaat heeft ook een ingebouwd koelsysteem om te voorkomen dat de schedel oververhit raakt.
De ultrasone stralen zijn gericht op een specifiek punt in de hersenen - de exacte locatie hangt af van de aandoening die wordt behandeld - dat de energie absorbeert en omzet in warmte. Dit verhoogt de temperatuur tot ongeveer 130 graden Fahrenheit en doodt de cellen in een gebied van ongeveer 10 kubieke millimeter in volume. Het hele systeem is geïntegreerd met een magnetische resonantiescanner, waarmee neurochirurgen ervoor kunnen zorgen dat ze zich op het juiste stukje hersenweefsel richten. Met warmtebeelden die tijdens de behandeling in realtime worden gemaakt, kan de chirurg zien waar en in welke mate de temperatuurstijging wordt bereikt, zegt Zadicario.
De Zwitserse studie, deze maand gepubliceerd in de Annalen van Neurologie , testte de technologie op negen patiënten met chronische slopende pijn die niet reageerden op medicatie. De traditionele behandeling voor deze patiënten is om een van de twee methoden te gebruiken om een klein deel van de thalamus te vernietigen, een structuur die berichten tussen verschillende hersengebieden doorgeeft. Chirurgen gebruiken ofwel radiofrequente ablatie, waarbij een elektrode door een gat in de schedel in de hersenen wordt ingebracht, of ze gebruiken gerichte radiochirurgie, een niet-invasieve procedure waarbij een gerichte bundel ioniserende straling wordt afgegeven aan het doelweefsel. Zadicario zegt dat HIFU voordelen heeft ten opzichte van radiochirurgie, omdat de effecten van het doden van weefsel met straling weken tot maanden kunnen duren, terwijl de thermische benadering onmiddellijk is. Voegt Kassell toe: De precisie en nauwkeurigheid [zijn] aanzienlijk groter met echografie, en het zou in principe op de lange termijn veiliger moeten zijn.
Hersenfeedback: Gefocuste ultrasone stralen verwarmen een doelwit in de hersenen, terwijl realtime beelden die door de scanner zijn vastgelegd, de neurochirurg onmiddellijk feedback geven over de procedure.
Volgens de nieuwe studie meldden alle negen patiënten onmiddellijke pijnverlichting na de poliklinische procedure en waren ze snel daarna weer op de been. Twee patiënten hadden een glas Proseco [wijn] bij ons, zegt Ernst Martin, directeur van het Magnetic Resonance Center van het Universitair Kinderziekenhuis Zürich en hoofdauteur van het onderzoek. De patiënten meldden dat ze een paar seconden tintelingen of duizeligheid voelden, en in één geval een korte hoofdpijn, terwijl het beoogde weefsel opwarmde, zegt hij. Maar niemand had neurologische problemen of andere bijwerkingen na de operatie.
Dit zal fabrikanten van gerichte ultrasone apparatuur een grote impuls geven om geïnteresseerd te raken in de hersenen, zegt Kassell. Een experimentele versie van het ultrasone apparaat van InSightec wordt momenteel getest in vijf medische centra over de hele wereld. Naast het gebruik bij Parkinsonpatiënten en mensen met andere bewegingsstoornissen, zijn wetenschappers van plan de technologie te testen als een behandeling voor hersentumoren, epilepsie en beroertes.
Een nadeel van HIFU in vergelijking met de meer invasieve neurochirurgie die met een elektrode wordt uitgevoerd, is dat chirurgen niet functioneel kunnen testen of ze het juiste deel van de hersenen hebben aangevallen. Tijdens traditionele chirurgie voor de ziekte van Parkinson, bijvoorbeeld, stimuleert de neurochirurg het doelgebied met de elektrode om er zeker van te zijn dat hij of zij het stuk van de hersenen heeft geïdentificeerd dat verantwoordelijk is voor de motorische problemen van de patiënt, en doodt vervolgens dat stuk weefsel.
Niet elke functionele neurochirurg zal deze [nieuwe aanpak] accepteren, omdat je geen test kunt doen voordat de laesie is gemaakt, zegt Ferenc Jolensz, directeur van de afdeling MRI en Image Guided Therapy Program in Brigham and Women's Hospital in Boston. Jolensz en medewerker Seung-Schik Yoo ontwikkelen manieren om HIFU te gebruiken om hersenactiviteit in een gelokaliseerd gebied te moduleren, waardoor het doelgebied functioneel kan worden getest voordat het wordt vernietigd. Jolensz bestudeert ook HIFU voor hersenchirurgie en heeft de technologie getest op vier patiënten met hersentumoren, hoewel de resultaten nog niet zijn gepubliceerd.