¿Puede la ecografía focalizada proporcionar una nueva forma de controlar el dolor? – Mundo de la Física

<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="Alivio del dolor no quirúrgico Wynn Legon (izquierda), Andrew Strohman y sus colegas son los primeros en demostrar que el ultrasonido enfocado de baja intensidad puede penetrar profundamente en el cerebro para aliviar tanto el dolor como la respuesta del cuerpo al estrés resultante. (Cortesía: Clayton Metz/Virginia Tech)”>

El alivio del dolor generalmente se logra utilizando analgésicos de venta libre como el paracetamol o antiinflamatorios; el dolor más intenso puede requerir opioides, que pueden tener efectos secundarios y provocar adicción. Los investigadores de Virginia Tech están investigando otro enfoque para el manejo del dolor que no utiliza medicamentos en absoluto, sino que se dirige a un punto específico del cerebro con ultrasonido enfocado.

La ínsula es una región del cerebro asociada con la percepción del dolor. Sin embargo, su ubicación profunda en los pliegues de la corteza cerebral dificulta el acceso. El ultrasonido enfocado de baja intensidad (LIFU), en el que los haces de ultrasonido convergen en un punto pequeño, podría proporcionar una manera de apuntar a estructuras tan profundas de forma no invasiva con alta resolución espacial.

En un estudio clínico doble ciego, dirigido por Wynn Legon del desplegable Instituto de Investigación Biomédica Fralin en VTC, el equipo examinó si el uso de LIFU para alterar de forma no quirúrgica la actividad neuronal puede reducir tanto la percepción del dolor como la reacción del cuerpo a un estímulo doloroso, como los cambios en la frecuencia cardíaca.

"LIFU proporciona una alta especificidad espacial combinada con la capacidad de enfocar a diferentes profundidades", explica Legon. “Por lo tanto, esto proporciona acceso a varias regiones del cerebro difíciles de abordar sin cirugía. También tiene la ventaja (como todas las opciones basadas en dispositivos) de no ser adictivo”.

Legon y sus colegas estudiaron a 23 voluntarios sanos utilizando el método de potencial evocado por calor de contacto (CHEP) para evaluar el procesamiento del dolor. CHEP funciona enviando breves estímulos de calor a la mano, hasta un nivel que se considera moderadamente doloroso (alrededor de cinco en una escala de respuesta al dolor de cero a nueve). El estímulo térmico genera una forma de onda CHEP, que se puede medir mediante un electrodo de electroencefalografía (EEG) en el cuero cabelludo.

Cada participante asistió a cuatro sesiones, la primera comprendió resonancia magnética anatómica y tomografía computarizada más cuestionarios de referencia. En las otras tres sesiones, los voluntarios fueron sometidos a 40 estímulos CHEP (300 ms cada uno) durante la administración de LIFU (durante 1 s) a la ínsula anterior (AI) o a la ínsula posterior (PI), o a una exposición simulada inerte.

Los investigadores utilizaron un transductor de ultrasonido acoplado a la cabeza con un gel convencional para emitir ultrasonido enfocado con resolución milimétrica. También emplearon un disco de acoplamiento personalizado diseñado utilizando las exploraciones de resonancia magnética de cada individuo para colocar el punto focal exactamente en los objetivos insulares.

El objetivo principal del estudio, publicado en la revista DOLOR, fue determinar si LIFU aplicado a AI o PI podría inhibir el dolor, según lo calificado por los participantes durante cada sesión de CHEP. Los investigadores también utilizaron electrocardiografía (ECG) para examinar cómo LIFU afectaba la frecuencia cardíaca y la variabilidad de la frecuencia cardíaca, y evaluaron su impacto en la forma de onda CHEP.

El equipo descubrió que LIFU tanto para la IA como para el PI reducía las tasas de dolor. El promedio de las respuestas a los 40 estímulos CHEP para cada sujeto dio como resultado puntuaciones medias de dolor de 3.03 ± 1.42, 2.77 ± 1.28 y 3.39 ± 1.09 para IA, PI y exposición simulada, respectivamente. La diferencia observada entre PI y estimulación simulada fue estadísticamente significativa, mientras que las diferencias entre IA y simulación o IA y PI no lo fueron.

Legon señala que aunque esta reducción de aproximadamente tres cuartos de punto en la escala de dolor puede parecer bastante pequeña, una vez que alcanza un punto completo, casi es clínicamente significativa. "Podría marcar una diferencia significativa en la calidad de vida, o poder controlar el dolor crónico con medicamentos de venta libre en lugar de opioides recetados", explica en un comunicado de prensa.

Para evaluar el impacto de LIFU en la forma de onda CHEP, los investigadores midieron la amplitud pico a pico desde la primera gran desviación negativa (N1) hasta la primera gran desviación positiva (P1) en el EEG. Las amplitudes de pico a pico fueron 23.35 ± 11.58, 22.90 ± 12.35 y 27.79 ± 10.78 mV para AI, PI y exposición simulada, respectivamente. El análisis reveló una diferencia significativa entre la simulación y la IA, y la simulación y la PI, pero no entre la IA y la PI.

El equipo observó que la entrega de ultrasonido enfocado a la IA o al IP impactaba el rastro de CHEP de distintas maneras. LIFU al PI afectó amplitudes de EEG anteriores, mientras que LIFU a la AI afectó amplitudes de EEG posteriores, lo que implica que la modulación del PI y la AI causan diferentes efectos físicos.

Legon cuenta Mundo de la física que, antes de este estudio, no era posible investigar de forma no quirúrgica cómo las diferentes regiones de la ínsula contribuyen a la experiencia del dolor o cómo la información nociceptiva (relacionada con el dolor) se transmite de un área a otra. Sin embargo, la resolución milimétrica de LIFU permite apuntar específicamente a regiones cercanas para buscar efectos específicos.

"Las grabaciones invasivas anteriores con electrodos de profundidad habían demostrado que la información nociceptiva se transmitía en el espacio y el tiempo desde PI a AI", dice. "Nuestros resultados recapitularon esto de forma no invasiva, lo cual es un hallazgo importante".

LIFU no afectó la frecuencia cardíaca media de los participantes durante los estímulos CHEP. Sin embargo, los investigadores observaron una diferencia significativa en la variabilidad de la frecuencia cardíaca entre la exposición simulada y la exposición a la IA. LIFU a la IA aumentó la variabilidad de la frecuencia cardíaca, lo que se asocia con una mejor salud general.

El equipo ahora está examinando la administración de LIFU a diferentes áreas del cerebro como posible tratamiento para el dolor. "Aún no sabemos qué dosis es adecuada o qué parámetros específicos pueden conducir a resultados clínicamente significativos", explica Legon. “Por lo tanto, estamos comenzando a probar LIFU para aliviar el dolor en poblaciones con dolor crónico. También estamos investigando la utilidad de LIFU para otras indicaciones clínicas como la ansiedad y la adicción”.

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• Fuente: https://physicsworld.com/a/can-focused-ultrasound-provide-a-new-way-to-manage-pain/