211service.com
Hjärnkirurgi med hjälp av ljudvågor
En ny ultraljudsapparat, som används i samband med magnetisk resonanstomografi (MRT), gör att neurokirurger kan bränna ut små bitar av felaktig hjärnvävnad utan att skära av huden eller öppna skallen. A Förstudie från Schweiz som involverar nio patienter med kronisk smärta visar att tekniken kan användas säkert på människor. Forskarna siktar nu på att testa det på patienter med andra sjukdomar, som Parkinsons sjukdom.
Ljudoperation: En patient som ska genomgå neurokirurgi ligger utanför en magnetisk resonansskanner med huvudet inuti ultraljudsapparaten.
Det banbrytande fyndet här är att du kan göra lesioner djupt i hjärnan – genom den intakta skallen och huden – med extrem precision och noggrannhet och säkerhet, säger Neal Kassell , en neurokirurg vid University of Virginia. Kassell, som inte var direkt involverad i studien, är ordförande för Fokuserad Ultraljudskirurgi Foundation , en ideell organisation baserad i Charlottesville, VA, som grundades för att utveckla nya applikationer för fokuserat ultraljud.
Högintensivt fokuserat ultraljud (HIFU) skiljer sig från det ultraljud som används för diagnostiska ändamål, såsom prenatal screening. Med hjälp av en specialiserad enhet fokuseras högintensiva ultraljudsstrålar på en liten bit av sjuk vävnad, värmer upp den och förstör den. Tekniken används för närvarande för att avlägsna myom – små godartade tumörer i livmodern – och den är i kliniska tester för att ta bort tumörer från bröstcancer och andra cancerformer. Nu InSightec , ett ultraljudsteknologiföretag med huvudkontor i Israel, har utvecklat en experimentell HIFU-enhet som är utformad för att rikta in sig på hjärnan.
Den stora utmaningen med att använda ultraljud i hjärnan är att ta reda på hur man fokuserar strålarna genom skallen, som absorberar energi från ljudvågorna och förvränger deras väg. InSightec-enheten består av en uppsättning av mer än 1 000 ultraljudsgivare, som var och en kan fokuseras individuellt. Du tar en datortomografi av patientens huvud och skräddarsyr den akustiska strålen för att fokusera genom skallen, säger Eyal Zadicario , chef för InSightecs neurologiprogram. Enheten har även ett inbyggt kylsystem för att förhindra att skallen överhettas.
Ultraljudsstrålarna är fokuserade på en specifik punkt i hjärnan - den exakta platsen beror på tillståndet som behandlas - som absorberar energin och omvandlar den till värme. Detta höjer temperaturen till cirka 130 grader Fahrenheit och dödar cellerna i en region som är cirka 10 kubikmillimeter i volym. Hela systemet är integrerat med en magnetisk resonansskanner, som gör att neurokirurger kan se till att de riktar in sig på rätt del av hjärnvävnaden. Värmebilder som tas in i realtid under behandlingen gör att kirurgen kan se var och i vilken utsträckning temperaturökningen uppnås, säger Zadicario.
Den schweiziska studien, publicerad denna månad i Annals of Neurology , testade tekniken på nio patienter med kronisk försvagande smärta som inte svarade på medicinering. Den traditionella behandlingen för dessa patienter är att använda en av två metoder för att förstöra en liten del av thalamus, en struktur som förmedlar meddelanden mellan olika hjärnområden. Kirurger använder antingen radiofrekvensablation, där en elektrod förs in i hjärnan genom ett hål i skallen, eller så använder de fokuserad strålkirurgi, en icke-invasiv procedur där en fokuserad stråle av joniserande strålning levereras till målvävnaden. Zadicario säger att HIFU har fördelar jämfört med strålkirurgi eftersom effekterna av att döda vävnad med strålning kan ta veckor till månader, medan den termiska metoden är omedelbar. Tillägger Kassell, Precisionen och noggrannheten [är] betydligt större med ultraljud, och det borde i princip vara säkrare i längden.
Hjärnfeedback: Fokuserade ultraljudsstrålar värmer ett mål i hjärnan, medan realtidsbilder som fångas av skannern ger neurokirurgen omedelbar feedback på proceduren.
Enligt den nya studien rapporterade alla nio patienterna omedelbar smärtlindring efter det polikliniska ingreppet och var igång strax efteråt. Två patienter hade ett glas Proseco [vin] med oss, säger Ernst Martin, chef för Magnetic Resonance Center vid University Children's Hospital Zürich och huvudförfattare till studien. Patienterna rapporterade att de kände några sekunders stickningar eller yrsel, och i ett fall en kort huvudvärk, eftersom den riktade vävnaden värmdes upp, säger han. Men ingen upplevde neurologiska problem eller andra biverkningar efter operationen.
Detta kommer att ge stor drivkraft för tillverkare av fokuserad ultraljudsutrustning att intressera sig för hjärnan, säger Kassell. En experimentell version av InSightecs ultraljudsenhet testas för närvarande på fem medicinska centra runt om i världen. Förutom att använda det med Parkinsons patienter och de som lider av andra rörelsestörningar, planerar forskare att testa tekniken som en behandling för hjärntumörer, epilepsi och stroke.
En nackdel med HIFU jämfört med de mer invasiva neurokirurgierna som utförs med en elektrod är att kirurger inte kan funktionstesta om de har riktat in sig på rätt del av hjärnan. Under traditionell kirurgi för Parkinsons, till exempel, stimulerar neurokirurgen målområdet med elektroden för att se till att han eller hon har identifierat den del av hjärnan som är ansvarig för patientens motoriska problem, och dödar sedan den biten av vävnaden.
Inte varje funktionell neurokirurg kommer att acceptera detta [nya tillvägagångssätt], eftersom du inte kan göra ett test innan lesionen är gjord, säger Ferenc Jolensz, chef för avdelningen för MRI och bildguidad terapi på Brigham and Women's Hospital i Boston. Jolensz och samarbetspartner Seung-Schik Yoo utvecklar sätt att använda HIFU för att modulera hjärnaktivitet i ett lokaliserat område, vilket skulle möjliggöra funktionell testning av målområdet innan det förstörs. Jolensz studerar också HIFU för hjärnkirurgi och har testat tekniken på fyra patienter med hjärntumörer, även om resultaten ännu inte har publicerats.