Μπορεί ο εστιασμένος υπέρηχος να προσφέρει έναν νέο τρόπο διαχείρισης του πόνου; – Κόσμος Φυσικής

<a href="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/02/can-focused-ultrasound-provide-a-new-way-to-manage-pain-physics-world-2.jpg" data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/02/can-focused-ultrasound-provide-a-new-way-to-manage-pain-physics-world-2.jpg" data-caption="Μη χειρουργική ανακούφιση από τον πόνο Ο Wynn Legon (αριστερά), ο Andrew Strohman και οι συνεργάτες του είναι οι πρώτοι που απέδειξαν ότι ο εστιασμένος υπέρηχος χαμηλής έντασης μπορεί να διεισδύσει βαθιά στον εγκέφαλο για να ανακουφίσει τόσο τον πόνο όσο και την αντίδραση του σώματος στο στρες που προκύπτει. (Ευγενική προσφορά: Clayton Metz/Virginia Tech)”>

Η ανακούφιση από τον πόνο συνήθως επιτυγχάνεται με τη χρήση παυσίπονων χωρίς συνταγή, όπως η παρακεταμόλη ή τα αντιφλεγμονώδη φάρμακα. πιο έντονος πόνος μπορεί να απαιτεί οπιοειδή, τα οποία μπορεί να έχουν παρενέργειες και να οδηγήσουν σε εθισμό. Ερευνητές στο Virginia Tech διερευνούν μια άλλη προσέγγιση για τη διαχείριση του πόνου που δεν χρησιμοποιεί καθόλου φάρμακα, αλλά στοχεύει ένα συγκεκριμένο σημείο στον εγκέφαλο με εστιασμένο υπέρηχο.

Η νησίδα είναι μια περιοχή στον εγκέφαλο που σχετίζεται με την αντίληψη του πόνου. Ωστόσο, η θέση του βαθιά στις πτυχές του εγκεφαλικού φλοιού καθιστά δύσκολη την πρόσβαση. Ο εστιασμένος υπέρηχος χαμηλής έντασης (LIFU), στον οποίο οι δέσμες υπερήχων συγκλίνουν σε ένα μικροσκοπικό σημείο, θα μπορούσε να προσφέρει έναν τρόπο στόχευσης τέτοιων βαθιών δομών μη επεμβατικά με υψηλή χωρική ανάλυση.

Σε μια διπλή τυφλή κλινική μελέτη, με επικεφαλής τον Γουίν Λέγκον από το Fralin Biomedical Research Institute στο VTC, η ομάδα εξέτασε εάν η χρήση του LIFU για τη μη χειρουργική αλλαγή της νευρωνικής δραστηριότητας μπορεί να μειώσει τόσο την αντίληψη του πόνου όσο και την αντίδραση του σώματος σε ένα επώδυνο ερέθισμα, όπως οι αλλαγές στον καρδιακό ρυθμό.

«Το LIFU παρέχει υψηλή χωρική ιδιαιτερότητα σε συνδυασμό με την ικανότητα εστίασης σε διαφορετικά βάθη», εξηγεί ο Legon. «Έτσι, αυτό παρέχει πρόσβαση σε πολλές περιοχές του εγκεφάλου που είναι δύσκολο να στοχεύσετε χωρίς χειρουργική επέμβαση. Έχει επίσης το πλεονέκτημα –όπως και όλες οι επιλογές που βασίζονται σε συσκευές– ότι δεν είναι εθιστικό.”

Ο Legon και οι συνεργάτες του μελέτησαν 23 υγιείς εθελοντές, χρησιμοποιώντας τη μέθοδο επαφής με θερμότητα-προκαλούμενο δυναμικό (CHEP) για να αξιολογήσουν την επεξεργασία του πόνου. Το CHEP λειτουργεί παρέχοντας σύντομα ερεθίσματα θερμότητας στο χέρι, σε επίπεδο που κρίνεται μέτρια επώδυνο (περίπου πέντε σε μια κλίμακα απόκρισης πόνου από μηδέν έως εννέα). Το ερέθισμα θερμότητας δημιουργεί μια κυματομορφή CHEP, η οποία μπορεί να μετρηθεί μέσω ενός ηλεκτροδίου ηλεκτροεγκεφαλογραφίας (EEG) στο τριχωτό της κεφαλής.

Κάθε συμμετέχων παρακολούθησε τέσσερις συνεδρίες, η πρώτη περιελάμβανε ανατομική μαγνητική τομογραφία και αξονική τομογραφία συν ερωτηματολόγια αναφοράς. Στις άλλες τρεις συνεδρίες, οι εθελοντές υποβλήθηκαν σε 40 ερεθίσματα CHEP (300 ms το καθένα) κατά τη διάρκεια χορήγησης του LIFU (για 1 δευτερόλεπτο) είτε στην πρόσθια νησίδα (AI) είτε στην οπίσθια νησίδα (PI), είτε σε μια αδρανή εικονική έκθεση.

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν έναν μορφοτροπέα υπερήχων συνδεδεμένο στο κεφάλι με συμβατικό τζελ για την παροχή εστιασμένου υπερήχου με ανάλυση χιλιοστών. Χρησιμοποίησαν επίσης ένα προσαρμοσμένο σφουγγάρι σύζευξης σχεδιασμένο χρησιμοποιώντας μαγνητικές τομογραφίες κάθε ατόμου για να τοποθετήσει το εστιακό σημείο ακριβώς στους νησιωτικούς στόχους.

Ο κύριος στόχος της μελέτης, που αναφέρεται στο περιοδικό ΠΟΝΟΣ, επρόκειτο να καθορίσει εάν το LIFU στο AI ή το PI θα μπορούσε να αναστείλει τον πόνο, όπως αξιολογήθηκε από τους συμμετέχοντες κατά τη διάρκεια κάθε συνεδρίας CHEP. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν επίσης ηλεκτροκαρδιογράφημα (ΗΚΓ) για να εξετάσουν πώς το LIFU επηρέασε τον καρδιακό ρυθμό και τη μεταβλητότητα του καρδιακού ρυθμού και αξιολόγησαν την επίδρασή του στην κυματομορφή CHEP.

Η ομάδα διαπίστωσε ότι το LIFU τόσο στο AI όσο και στο PI μείωσε τις βαθμολογίες πόνου. Ο μέσος όρος των αποκρίσεων στα 40 ερεθίσματα CHEP για κάθε άτομο οδήγησε σε μέσες βαθμολογίες πόνου 3.03±1.42, 2.77±1.28 και 3.39±1.09 για AI, PI και ψευδή έκθεση, αντίστοιχα. Η διαφορά που παρατηρήθηκε μεταξύ PI και ψευδούς διέγερσης ήταν στατιστικά σημαντική, ενώ οι διαφορές μεταξύ AI και εικονικής διέγερσης ή AI και PI δεν ήταν.

Ο Legon σημειώνει ότι παρόλο που αυτή η μείωση κατά περίπου τρία τέταρτα του σημείου στην κλίμακα του πόνου μπορεί να φαίνεται αρκετά μικρή, μόλις φτάσει σε ένα πλήρες σημείο, πλησιάζει στο να είναι κλινικά σημαντική. «Θα μπορούσε να κάνει σημαντική διαφορά στην ποιότητα ζωής ή το να μπορείς να διαχειριστείς τον χρόνιο πόνο με φάρμακα που δεν συνταγογραφούνται με συνταγή αντί για συνταγογραφούμενα οπιοειδή», εξηγεί σε μια δήλωση Τύπου.

Για να αξιολογήσουν τον αντίκτυπο του LIFU της κυματομορφής CHEP, οι ερευνητές μέτρησαν το πλάτος κορυφής σε κορυφή από την πρώτη μεγάλη αρνητική (N1) έως την πρώτη μεγάλη θετική (P1) εκτροπή στο ΗΕΓ. Τα πλάτη από κορυφή σε κορυφή ήταν 23.35±11.58, 22.90±12.35 και 27.79±10.78 mV για AI, PI και ψευδή έκθεση, αντίστοιχα. Η ανάλυση αποκάλυψε μια σημαντική διαφορά μεταξύ εικονικής και τεχνητής νοημοσύνης, και ψευδούς και PI, αλλά όχι μεταξύ ΑΙ και PI.

Η ομάδα παρατήρησε ότι η παροχή εστιασμένου υπερήχου στο AI ή στο PI επηρέασε το ίχνος CHEP με διαφορετικούς τρόπους. Το LIFU στο PI επηρέασε προηγούμενα πλάτη EEG, ενώ το LIFU στο AI επηρέασε τα μεταγενέστερα πλάτη ΗΕΓ, υπονοώντας ότι η τροποποίηση του PI και του AI προκαλούν διαφορετικά φυσικά αποτελέσματα.

Λέει ο Λεγκόν Κόσμος Φυσικής ότι, πριν από αυτή τη μελέτη, δεν ήταν δυνατό να διερευνηθεί μη χειρουργικά πώς διαφορετικές περιοχές της νησίδας συμβάλλουν στην εμπειρία πόνου ή πώς οι πληροφορίες που σχετίζονται με τον πόνο (σχετιζόμενες με τον πόνο) αναμεταδίδονται από τη μια περιοχή στην άλλη. Η ανάλυση χιλιοστών του LIFU, ωστόσο, επιτρέπει τη συγκεκριμένη στόχευση κοντινών περιοχών για την αναζήτηση συγκεκριμένων εφέ.

«Προηγούμενες καταγραφές επεμβατικών ηλεκτροδίων βάθους είχαν αποδείξει ότι οι πληροφορίες που προκαλούν πόνο μεταδίδονταν στο χώρο και στο χρόνο από το PI στο AI», λέει. «Τα αποτελέσματά μας ανακεφαλαίωσαν αυτό μη επεμβατικά, το οποίο είναι ένα σημαντικό εύρημα».

Το LIFU δεν επηρέασε τον μέσο καρδιακό ρυθμό των συμμετεχόντων κατά τη διάρκεια των ερεθισμάτων CHEP. Οι ερευνητές, ωστόσο, είδαν μια σημαντική διαφορά στη μεταβλητότητα του καρδιακού ρυθμού μεταξύ της ψευδούς έκθεσης και της έκθεσης σε τεχνητή νοημοσύνη. Το LIFU στο AI αύξησε τη μεταβλητότητα του καρδιακού ρυθμού, η οποία σχετίζεται με καλύτερη συνολική υγεία.

Η ομάδα εξετάζει τώρα τη χορήγηση του LIFU σε διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου ως πιθανή θεραπεία πόνου. «Δεν γνωρίζουμε ακόμη ποια δόση είναι κατάλληλη ή ποιες συγκεκριμένες παράμετροι μπορεί να οδηγήσουν σε κλινικά σημαντικά αποτελέσματα», εξηγεί ο Legon. «Έτσι, αρχίζουμε να δοκιμάζουμε το LIFU για ανακούφιση από τον πόνο σε πληθυσμούς χρόνιου πόνου. Διερευνούμε επίσης τη χρησιμότητα του LIFU για άλλες κλινικές ενδείξεις όπως το άγχος και ο εθισμός.»

• SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Ενδυναμώστε τον εαυτό σας. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoESG. Ανθρακας, Cleantech, Ενέργεια, Περιβάλλον, Ηλιακός, Διαχείριση των αποβλήτων. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoHealth. Ευφυΐα βιοτεχνολογίας και κλινικών δοκιμών. Πρόσβαση εδώ.
• πηγή: https://physicsworld.com/a/can-focused-ultrasound-provide-a-new-way-to-manage-pain/