Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Pembedahan Imaging 3D yang lebih baik untuk Stimulasi Otak Deep

Hujung minggu lalu, saya menghadiri Persidangan Tanpa Kuki Internet (ICUC) di Jackson Hole, WY, yang dianjurkan oleh Yossi Vardi di ladang Yuval dan Idith Almog. Saya sangat gembira dapat bertemu dengan banyak orang yang menarik dalam suasana yang begitu hebat. Satu kemuncak ialah persembahan pencitraan 3D otak oleh Guillermo Sapiro dari Duke University dan Noam Harel dari University of Minnesota. Teknologi MRI yang baru menggunakan medan magnet yang tinggi (7 Tesla) menghasilkan gambaran 3D yang lebih tinggi dari otak yang boleh digunakan untuk membimbing ahli bedah saraf yang meletakkan elektroda di otak pesakit dengan penyakit Parkinson. Teknik ini dipanggil rangsangan otak dalam (DBS). Persembahan itu menawarkan satu gambaran yang menakjubkan tentang peranan teknologi yang bermain dalam sains, dan membantu memulihkan kehidupan seseorang dengan penyakit yang melemahkan seperti Parkinson.

Di atas adalah video dari pesakit Parkinson yang menjalani DBS, rawatan yang menggunakan elektrik ke kawasan tertentu otak. Seorang pakar bedah menaruh elektrod di dalam otak pesakit. Wayar berlari dari elektrod ke pengawal yang diletakkan di dalam dada pesakit, sangat mirip dengan pacemaker jantung. Pembedahan ini mengambil masa 5-6 jam di mana pesakit sedar. Selepas itu, seperti yang ditunjukkan dalam video, pesakit bebas daripada gejala Parkinson dengan kawalan penuh di mana dia boleh menghidupkan dan mematikan rangsangan, serta mengawal tahap, untuk menghapuskan gegaran yang disebabkan oleh Parkinson.

MRI resolusi yang lebih tinggi baru boleh digunakan untuk membina model 3D otak pesakit tertentu, supaya pakar bedah dapat tahu dengan lebih tepat di mana untuk meletakkan elektrod semasa pembedahan, yang mana mengambil masa paling lama semasa operasi. Menggerakkan elektrod satu milimeter atau dua boleh menyebabkan keberkesanan atau kesan sampingan yang tidak dijangka. Kesukaran adalah mencari tempat yang tepat.

Model 3-dimensi mesencephalon, talamus, dan kawasan sekitarnya. Penyaringan volum pallidus globus (hijau), nukleus merah (merah), nukleus subthalamic (kuning), dan substantia nigra (biru) bersatu dengan imej T2.

[Sumber gambar: "Penilaian Sasaran Otak Semasa untuk Pembedahan Stimulasi Otak Dalam Dengan Kesan Rangsangan Berat pada 7 Tesla", Aviva Abosch et al, Neurosurgery, Disember 2010.]

Model otak yang biasa digunakan oleh ahli bedah hanyalah seperti itu - model rujukan, berdasarkan otak yang disumbangkan oleh seorang pesakit sejak bertahun-tahun yang lalu. Mereka akan cuba mencari elektrod berdasarkan idea umum di mana kawasan sasaran berada. Teknologi baru membolehkan pakar bedah mempelajari struktur otak untuk otak individu ini; ia adalah peta yang sangat spesifik daripada otak pesakit dan bukan peta rujukan. Akhirnya jenis MRI ini akan dilakukan dalam masa nyata semasa pembedahan. Sekarang ini dilakukan terlebih dahulu pembedahan, tetapi ia menawarkan panduan yang lebih baik untuk pakar bedah yang menggunakan MRI resolusi rendah semasa operasi mengikuti elektroda yang bergerak melalui otak.

Profesor Sapiro dan Dr. Harel, yang telah membangunkan teknik pengimejan 3D, mengatakan bahawa saintis tidak benar-benar tahu mengapa DBS berfungsi, tetapi ia terbukti berfungsi. Saya mendapati yang sangat menarik.

Ketika kita berfikir menerapkan elektrik ke otak, kita mungkin berfikir tentang electroshock, kaedah kekerasan yang kebanyakannya menghasilkan keputusan negatif. DBS sangat berbeza. DBS menggunakan arus ke lokasi tertentu di dalam otak yang dipetakan dengan ketepatan yang tinggi. Pendekatan ini mempunyai kesan positif untuk pesakit Parkinson. Walau bagaimanapun, hanya kira-kira 15 peratus daripada pesakit Parkinson memilih pembedahan ini, mungkin kerana mereka takut prosedur pembedahan yang panjang. Terdapat eksperimen yang menggunakan DBS untuk mereka yang mengalami kemurungan kronik dan kehilangan ingatan kerana Alzheimer.

Dr. Harel berkata kepada saya bahawa teknik-teknik baru dan teknologi baru muncul yang "mencari aplikasi baru." Ini adalah masa yang menarik, mewujudkan peluang baru untuk inovasi. Kami melihat banyak cerita tentang penggunaan teknologi dan inovasi yang agak sederhana yang agak biasa. Ini adalah cerita dengan unsur-unsur yang terbiasa dengan kebanyakan pembuat seperti pemindaian 3D dan pemodelan dan litar elektrik, tetapi ia adalah satu kisah perubatan tentang bagaimana teknologi mengubah kehidupan manusia. "Anda harus melihat wajah pesakit semasa / selepas pembedahan apabila mereka memahami bahawa mereka bebas dari gegaran," tulis Dr. Harel dalam e-mel. "Ia tidak ternilai! Ia adalah perasaan yang hebat kerana anda adalah sebahagian daripada prosedur yang menakjubkan ini. "

Kongsi

Meninggalkan Komen