Kas fokuseeritud ultraheli võib pakkuda uut viisi valu juhtimiseks? - Füüsika maailm

<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="Mitte-kirurgiline valu leevendamine Wynn Legon (vasakul), Andrew Strohman ja kolleegid on esimesed, kes demonstreerivad, et madala intensiivsusega fokuseeritud ultraheli võib tungida sügavale ajju, et leevendada nii valu kui ka keha reaktsiooni tekkivale stressile. (Viisakalt: Clayton Metz/Virginia Tech)”>

Valu leevendamine saavutatakse tavaliselt käsimüügi valuvaigistite, näiteks paratsetamooli või põletikuvastaste ravimitega; tugevam valu võib vajada opioide, millel võivad olla kõrvaltoimed ja sõltuvus. Virginia Techi teadlased uurivad teist lähenemisviisi valu leevendamiseks, mis ei kasuta üldse ravimeid, vaid on suunatud ultraheliga konkreetsele ajupunktile.

Insula on aju piirkond, mis on seotud valu tajumisega. Kuid selle asukoht sügaval ajukoore voltides muudab selle raskesti ligipääsetavaks. Madala intensiivsusega fokuseeritud ultraheli (LIFU), milles ultrahelikiired koonduvad väikeseks kohaks, võib pakkuda võimalust selliste sügavate struktuuride mitteinvasiivseks sihtimiseks kõrge ruumilise eraldusvõimega.

Topeltpimedas kliinilises uuringus, mida juhtis Wynn Legon alates VTC Fralini biomeditsiiniuuringute instituut, uuris meeskond, kas LIFU kasutamine neuronite aktiivsuse mittekirurgiliseks muutmiseks võib vähendada nii valu tajumist kui ka keha reaktsiooni valulikule stiimulile, näiteks muutustele südame löögisageduses.

"LIFU pakub suurt ruumilist spetsiifilisust koos võimega keskenduda erinevale sügavusele, " selgitab Legon. "Seega annab see juurdepääsu mitmele raskesti sihitavale ajupiirkonnale ilma operatsioonita. Sellel on ka eelis – nagu ka kõigil seadmepõhistel võimalustel –, et see ei tekita sõltuvust.

Legon ja tema kolleegid uurisid 23 tervet vabatahtlikku, kasutades valu töötlemise hindamiseks kontaktsoojuse tekitatud potentsiaali (CHEP) meetodit. CHEP toimib, edastades käele lühikesi kuumuse stiimuleid tasemele, mida peetakse mõõdukalt valusaks (ligikaudu viis valuvastuse skaalal nullist üheksani). Kuumuse stiimul tekitab CHEP lainekuju, mida saab mõõta peanaha elektroentsefalograafia (EEG) elektroodi abil.

Iga osaleja osales neljal seansil, millest esimene hõlmas anatoomilist MRI-d ja CT-skaneerimist ning algtaseme küsimustikke. Ülejäänud kolmel seansil allutati vabatahtlikele 40 CHEP-stiimulit (igaüks 300 ms) LIFU (1 s) kohaletoimetamise ajal kas eesmisse isolatsiooni (AI) või tagumisse isolatsiooni (PI) või inertsesse võltsimisse.

Teadlased kasutasid millimeetri eraldusvõimega fokuseeritud ultraheli edastamiseks ultraheliandurit, mis oli ühendatud peaga tavapärase geeliga. Nad kasutasid ka kohandatud ühendusketast, mis oli loodud iga inimese MRI-skaneeringute põhjal, et asetada fookuspunkt täpselt saare sihtmärkidele.

Uuringu peamine eesmärk, teatati ajakirjas PAIN, pidi kindlaks tegema, kas LIFU AI-le või PI-le võib valu pärssida, nagu osalejad iga CHEP-seansi ajal hindasid. Teadlased kasutasid ka elektrokardiograafiat (EKG), et uurida, kuidas LIFU mõjutas südame löögisagedust ja südame löögisageduse varieeruvust, ning hindasid selle mõju CHEP lainekujule.

Meeskond leidis, et LIFU nii AI-le kui ka PI-le vähendas valu reitingut. Keskmistades vastuseid 40 CHEP-stiimulile iga katsealuse puhul, saadi AI, PI ja fiktiivse kokkupuute korral keskmised valuhinnangud vastavalt 3.03±1.42, 2.77±1.28 ja 3.39±1.09. PI ja fiktiivse stimulatsiooni vahel täheldatud erinevus oli statistiliselt oluline, samas kui erinevused AI ja võltsitud või AI ja PI vahel ei olnud.

Legon märgib, et kuigi valuskaalal umbes kolmveerand punkti võrra vähenemine võib tunduda üsna väike, muutub see pärast täispunkti saavutamist kliiniliselt oluliseks. "See võib oluliselt muuta elukvaliteeti või kroonilist valu ravida käsimüügiravimitega, mitte retsepti alusel väljastatavate opioididega," selgitab ta pressiteates.

CHEP lainekuju LIFU mõju hindamiseks mõõtsid teadlased amplituudi tipust tipuni esimesest suurest negatiivsest (N1) kuni esimese suure positiivse (P1) läbipaindeni EEG-s. Tipust tipuni amplituudid olid vastavalt 23.35 ± 11.58, 22.90 ± 12.35 ja 27.79 ± 10.78 mV AI, PI ja fiktiivse kokkupuute korral. Analüüs näitas olulist erinevust võltsitud ja AI ning võltsitud ja PI vahel, kuid mitte AI ja PI vahel.

Töörühm täheldas, et fokuseeritud ultraheli edastamine AI-le või PI-le mõjutas CHEP-jälgi erineval viisil. LIFU PI-le mõjutas varasemaid EEG amplituute, samas kui LIFU AI-le mõjutas hilisemaid EEG amplituude, mis tähendab, et PI ja AI moduleerimine põhjustavad erinevaid füüsilisi efekte.

Legon räägib Füüsika maailm et enne seda uuringut ei olnud võimalik mittekirurgiliselt uurida, kuidas insula erinevad piirkonnad valukogemusele kaasa aitavad või kuidas notsitseptiivne (valuga seotud) teave edastatakse ühest piirkonnast teise. LIFU millimeetri eraldusvõime võimaldab aga konkreetsete efektide otsimiseks sihtida lähedal asuvaid piirkondi.

"Varasemad invasiivsed sügavuselektroodide salvestused näitasid, et notsitseptiivne teave edastati ruumis ja ajas PI-st AI-sse, " ütleb ta. "Meie tulemused koondasid selle mitteinvasiivselt, mis on oluline leid."

LIFU ei mõjutanud osalejate keskmist pulsisagedust CHEP-stiimulite ajal. Teadlased nägid siiski olulist erinevust südame löögisageduse varieeruvuses võltsitud ja tehisintellekti kokkupuute vahel. LIFU AI-le suurendas südame löögisageduse varieeruvust, mis on seotud parema üldise tervisega.

Meeskond uurib nüüd LIFU tarnimist erinevatesse ajupiirkondadesse kui potentsiaalset valuvaigistit. "Me ei tea veel, milline annus on sobiv või millised konkreetsed parameetrid võivad viia kliiniliselt oluliste tulemusteni, " selgitab Legon. "Seega hakkame testima LIFU-d valu leevendamiseks kroonilise valu populatsioonides. Samuti uurime LIFU kasulikkust muude kliiniliste näidustuste, näiteks ärevuse ja sõltuvuse korral.

• SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
• PlatoData.Network Vertikaalne generatiivne Ai. Jõustage ennast. Juurdepääs siia.
• PlatoAiStream. Web3 luure. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
• PlatoESG. Süsinik, CleanTech, Energia, Keskkond päikeseenergia, Jäätmekäitluse. Juurdepääs siia.
• PlatoTervis. Biotehnoloogia ja kliiniliste uuringute luureandmed. Juurdepääs siia.
• Allikas: https://physicsworld.com/a/can-focused-ultrasound-provide-a-new-way-to-manage-pain/