Vamman tai sairauden aiheuttamilla selkäytimen vaurioilla voi olla tuhoisia vaikutuksia terveyteen, mukaan lukien motoristen tai aistitoimintojen menetys tai krooninen selkäkipu, joka vaikuttaa arviolta 540 miljoonaan ihmiseen kerrallaan. Yhdysvaltalainen tutkimusryhmä on nyt käyttänyt funktionaalista ultraäänikuvausta (fUSI) selkäytimen visualisointiin ja sen reaktion sähköiseen stimulaatioon kartoittamiseen reaaliajassa, mikä voisi parantaa kroonisen selkäkivun hoitoa.
Huolimatta keskeisestä roolista sensorisissa, motorisissa ja autonomisissa toiminnoissa, ihmisen selkäytimen toiminnallisesta arkkitehtuurista tiedetään vain vähän. Perinteisiä neuroimaging-tekniikoita, kuten toiminnallista MRI:tä (fMRI), estävät sydämen sykkeen ja hengityksen synnyttämät voimakkaat liikeartefaktit.
Sitä vastoin liikeartefaktit vaikuttavat fUSI:iin vähemmän, ja se voi kuvata selkäytimen korkealla spatiotemporaalisella resoluutiolla (noin 100 µm ja jopa 100 ms) ja herkkyydellä hitaasti virtaavalle verelle leikkauksen aikana. Se toimii lähettämällä ultraääniaaltoja kiinnostuksen kohteena olevalle alueelle ja havaitsemalla kaikusignaalin tällä alueella virtaavista verisoluista (teho-Doppler-signaali). Toinen etu on, että fUSI-skanneri on mobiili, mikä eliminoi fMRI-järjestelmien vaatiman laajan infrastruktuurin.
"Selkäytimessä on hermovirtapiiri, joka ohjaa ja moduloi joitain elämän tärkeimpiä toimintoja, kuten hengitystä, nielemistä ja virtsaamista. Se on kuitenkin usein laiminlyöty hermoston toiminnan tutkimuksessa”, kertoo johtokontakti Vasileios Christopoulos Kalifornian yliopistosta Riverside. "Funktionaalinen ultraäänikuvaus voittaa perinteisten neuroimaging-tekniikoiden rajoitukset ja voi seurata selkäytimen toimintaa korkeammalla spatiotemporaalisella resoluutiolla ja herkkyydellä kuin fMRI."
Aiemmat tutkimukset osoittivat, että fUSI voi mitata aivotoimintaa eläimillä ja ihmispotilailla, mukaan lukien yksi tutkimus, joka osoitti, että matalataajuiset vaihtelut teho Doppler-signaalissa korreloivat voimakkaasti hermosolujen aktiivisuuden kanssa. Viime aikoina tutkijat käyttivät fUSIa selkäytimen reaktioiden kuvaamiseen sähköstimulaatioon eläimillä.
Tässä uusimmassa teoksessa Christopoulos ja työtoverit – myös USC Neurorestoration Center Keck School of Medicine – käytti fUSIa kuvaamaan selkäytimen hemodynaamista aktiivisuutta (muutoksia verenvirtauksessa) vasteena epiduraaliseen sähköiseen selkäytimen stimulaatioon (ESCS) – neuromodulaatiotyökalua, jota käytetään hoitamaan kiputiloja, jotka eivät reagoi perinteisiin sairauksiin. terapioita.
Ensimmäisessä ihmistutkimuksessa ryhmä seurasi hemodynaamista aktiivisuutta kuudella potilaalla, joille implantoitiin terapeuttinen ESCS-laite kroonisen selkäkivun hoitoon. Neuroni.
FMRI:n kaltaista mekanismia hyödyntävä fUSI luottaa neurovaskulaariseen kytkentäilmiöön, jossa lisääntynyt hermoston aktiivisuus aiheuttaa paikallisia muutoksia verenkierrossa vastaamaan aktiivisten hermosolujen aineenvaihdunnan vaatimuksia. Tiimi käytti miniatyrisoitua 15 MHz:n lineaarisen antennimuunninta fUSI:n suorittamiseen ja asetti sen kirurgisesti selkäytimeen kymmenennessä rintanikamassa (T10) ja stimulaatioelektrodit asetettiin T8–9-selkäydinsegmenttien yli. Tallennettujen kuvien avaruudellinen resoluutio oli 100 x 100 µm, viipaleen paksuus noin 400 µm ja 12.8 x 10 mm:n näkökenttä.
Neljä potilasta sai 10 ON-OFF-sykliä pienvirran (3.0 mA) stimulaatiota, joka sisälsi 30 sekuntia stimulaation kanssa ja 30 sekuntia ilman. Stimulaatio aiheutti alueellisia muutoksia selkäytimen hemodynamiikassa, ja joillakin alueilla verenvirtaus lisääntyi merkittävästi ja toisilla alueilla oli merkittävää laskua. Kun stimulaatio oli katkaistu, verenvirtaus palasi alkuperäiseen tilaan.
Arvioidakseen, pystyykö fUSI havaitsemaan erilaisiin stimulaatioprotokolliin liittyviä hemodynaamisia muutoksia, loput kaksi potilasta saivat viisi ON-OFF-sykliä 3.0 mA:n stimulaatiolla, mitä seurasi viisi 4.5 mA:n stimulaatiosykliä, ja näiden kahden välillä oli 3 minuutin tauko. Tutkijat havaitsivat, että virran amplitudin lisääminen 3.0:sta 4.5 mA:iin ei muuttanut aktivoituneiden selkäytimen alueiden spatiaalista jakautumista. Suurivirtainen stimulaatio aiheutti kuitenkin voimakkaampia hemodynaamisia muutoksia selkäytimessä.
Tämä fUSI:n kyky erottaa eri ESCS-virtojen aiheuttamat hemodynaamiset vasteet on tärkeä askel kohti ultraäänipohjaisen kliinisen seurantajärjestelmän kehittämistä stimulaatioparametrien optimoimiseksi. Christopoulos selittää, että koska potilaat nukutetaan selkäydinleikkauksen aikana, he eivät voi kertoa, vähentääkö käytetty sähköstimulaatioprotokolla todella kipua. Sellaisenaan neurokirurgi ei voi arvioida tarkasti neuromodulaation vaikutuksia reaaliajassa.
Mikroelektrodiryhmä voisi mahdollistaa turvallisemman selkäydinleikkauksen
"Tutkimuksemme tarjoaa ensimmäisen todisteen siitä, että fUSI-teknologiaa voidaan käyttää suljetun silmukan kliinisten neuromodulaatiojärjestelmien kehittämiseen, jolloin neurokirurgit voivat säätää stimulaatioparametreja (pulssin leveys, pulssin muoto, taajuus, virran amplitudi, stimulaation sijainti jne.) leikkauksen aikana", hän kertoo Fysiikan maailma.
Jatkossa tiimi toivoo voivansa perustaa fUSIn alustaksi selkäytimen toiminnan tutkimiseen ja reaaliaikaisten suljetun silmukan kliinisten neuromodulaatiojärjestelmien kehittämiseen. "Lähetimme äskettäin julkaistavaksi kliininen tutkimus osoittaa, että fUSI pystyy havaitsemaan verkostoja ihmisen selkäytimessä, jossa aktiivisuus korreloi voimakkaasti virtsarakon paineen kanssa", Christopoulos sanoo. "Tämä löytö avaa uusia mahdollisuuksia kehittää selkäydinkoneen rajapintatekniikoita virtsarakon hallinnan palauttamiseksi potilailla, joilla on virtsankarkailu, kuten selkäydinvamma."
- SEO-pohjainen sisällön ja PR-jakelu. Vahvista jo tänään.
- PlatoData.Network Vertical Generatiivinen Ai. Vahvista itseäsi. Pääsy tästä.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Tietoa laajennettu. Pääsy tästä.
- PlatoESG. hiili, CleanTech, energia, ympäristö, Aurinko, Jätehuolto. Pääsy tästä.
- PlatonHealth. Biotekniikan ja kliinisten kokeiden älykkyys. Pääsy tästä.
- Lähde: https://physicsworld.com/a/functional-ultrasound-imaging-provides-real-time-feedback-during-spinal-surgery/
- :on
- :On
- :ei
- :missä
- $ YLÖS
- 10
- 100
- 12
- 16
- 24
- 30
- 369
- 400
- 8
- a
- kyky
- Meistä
- tarkasti
- aktiivinen
- toiminta
- todella
- säätää
- Etu
- Salliminen
- Myös
- an
- ja
- eläimet
- Toinen
- Kaikki
- sovellettu
- lähestymistapa
- arkkitehtuuri
- OVAT
- Ryhmä
- AS
- arvioida
- Avustaja
- liittyvä
- At
- väyliä
- takaisin
- BE
- koska
- ollut
- välillä
- veri
- Aivot
- Aivojen toimintaa
- hengittäminen
- by
- Kalifornia
- CAN
- ei voi
- kykenee
- aiheutti
- syyt
- solu
- Solut
- keskeinen
- muuttaa
- Muutokset
- kuvata
- Kliininen
- kliinikot
- työtovereiden
- joka käsittää
- ehto
- olosuhteet
- ottaa yhteyttä
- kontrasti
- ohjaus
- valvonta
- johto
- voisi
- Nykyinen
- jaksoa
- vähenee
- vaatii
- osoittivat
- esittelyssä
- havaita
- tuhoisa
- kehittää
- kehittämällä
- Kehitys
- laite
- DID
- eri
- eriyttää
- Sairaus
- jakelu
- Dont
- aikana
- kaikui
- tehokkuuden
- vaikutukset
- poistamalla
- Työllisiä
- mahdollistaa
- perustaa
- arvioidaan
- jne.
- Näytteilleasettajat
- selittää
- laaja
- palaute
- löytäminen
- tulokset
- Etunimi
- viisi
- virtaus
- Virtaava
- vaihtelut
- seurannut
- varten
- löytyi
- Taajuus
- usein
- alkaen
- toiminto
- toiminnallinen
- tehtävät
- tulevaisuutta
- syntyy
- tietty
- HAD
- Olla
- he
- terveys
- sydän
- auttanut
- Korkea
- korkeampi
- toivoo
- talot
- Kuitenkin
- HTTPS
- ihmisen
- kuva
- kuvien
- Imaging
- vaikutti
- Vaikutukset
- tärkeä
- parantaa
- in
- Mukaan lukien
- kasvoi
- Lisäykset
- lisää
- tiedot
- Infrastruktuuri
- ensimmäinen
- vahinko
- liitäntä
- tulee
- tutkii
- kysymys
- IT
- SEN
- jpg
- tunnettu
- uusin
- johtaa
- vähemmän
- elämä
- rajoitukset
- lineaarinen
- vähän
- sijainti
- pois
- kone
- kartta
- max-width
- mitata
- mekanismi
- lääketiede
- Tavata
- miljoona
- Puhelinnumero
- monitori
- seurataan
- seuranta
- lisää
- eniten
- liike
- moottori
- MK
- MS
- verkot
- hermo-
- neuronien
- Uusi
- nyt
- of
- pois
- on
- kerran
- ONE
- päälle
- avautuu
- Optimoida
- or
- Muuta
- Kipu
- parametrit
- potilaat
- tauko
- Ihmiset
- Suorittaa
- esittävä
- ilmiö
- Fysiikka
- Fysiikan maailma
- foorumi
- Platon
- Platonin tietotieto
- PlatonData
- pelaa
- teho
- paine
- Opettaja
- protokolla
- protokollat
- tarjoaa
- Julkaisu
- pulssi
- todellinen
- reaaliaikainen
- sai
- äskettäin
- kirjataan
- vähentää
- alue
- alueellinen
- alueet
- vetoaa
- jäljellä oleva
- raportti
- Raportointi
- tarvitaan
- tutkimus
- Tutkijat
- päätöslauselma
- Vastata
- vastaus
- vasteet
- palauttaa
- Jokiranta
- Rooli
- karkeasti
- s
- turvallisempaa
- sanoo
- Koulu
- nähdä
- segmentit
- Herkkyys
- Muoto
- näyttää
- signaali
- merkittävä
- samankaltainen
- SIX
- Viipale
- hidas
- jonkin verran
- jänneväli
- tila-
- Vaihe
- vahva
- vahvempi
- voimakkaasti
- tutkimus
- toimitettu
- niin
- Leikkaus
- niellä
- kytketty
- järjestelmä
- järjestelmät
- joukkue-
- tekniikka
- tekniikat
- Technologies
- Elektroniikka
- kertoo
- kuin
- että
- -
- sitten
- hoitomuodot
- ne
- tätä
- ne
- thumbnail
- aika
- että
- työkalu
- kohti
- perinteinen
- kohdella
- hoito
- hoidot
- totta
- kaksi
- ukr
- saava
- yliopisto
- University of California
- käytetty
- havainnollistaa
- oli
- aallot
- onko
- joka
- leveys
- tulee
- with
- ilman
- Referenssit
- toimii
- maailman-
- X
- zephyrnet