Bisakah USG terfokus memberikan cara baru untuk mengatasi rasa sakit? – Dunia Fisika

<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="Pereda nyeri non-bedah Wynn Legon (kiri), Andrew Strohman dan rekannya adalah orang pertama yang menunjukkan bahwa USG dengan fokus intensitas rendah dapat menembus jauh ke dalam otak untuk menghilangkan rasa sakit dan respons tubuh terhadap stres yang diakibatkannya. (Atas izin: Clayton Metz/Virginia Tech)”>

Pereda nyeri biasanya dicapai dengan menggunakan obat penghilang rasa sakit yang dijual bebas seperti parasetamol atau obat antiinflamasi; nyeri yang lebih parah mungkin memerlukan opioid, yang dapat menimbulkan efek samping dan menyebabkan kecanduan. Para peneliti di Virginia Tech sedang menyelidiki pendekatan lain dalam manajemen nyeri yang tidak menggunakan obat-obatan sama sekali, melainkan menargetkan titik tertentu di otak dengan USG terfokus.

Insula adalah wilayah di otak yang berhubungan dengan persepsi nyeri. Namun, lokasinya yang jauh di dalam lipatan korteks serebral membuatnya sulit diakses. Ultrasonografi terfokus intensitas rendah (LIFU), di mana sinar ultrasonografi dikonvergensi ke titik kecil, dapat memberikan cara untuk menargetkan struktur dalam secara non-invasif dengan resolusi spasial tinggi.

Dalam studi klinis double-blind yang dipimpin oleh Wynn Legon dari Institut Penelitian Biomedis Fralin di VTC, tim meneliti apakah penggunaan LIFU untuk mengubah aktivitas saraf non-bedah dapat mengurangi persepsi nyeri dan reaksi tubuh terhadap stimulus nyeri, seperti perubahan detak jantung.

“LIFU memberikan kekhususan spasial yang tinggi dikombinasikan dengan kemampuan untuk fokus pada kedalaman yang berbeda-beda,” jelas Legon. “Oleh karena itu, ini memberikan akses ke beberapa wilayah otak yang sulit ditargetkan tanpa operasi. Manfaatnya juga – seperti halnya semua opsi berbasis perangkat – adalah tidak membuat ketagihan.”

Legon dan rekannya mempelajari 23 sukarelawan sehat, menggunakan metode contact heat-evoked potensial (CHEP) untuk menilai proses nyeri. CHEP bekerja dengan memberikan rangsangan panas singkat ke tangan, ke tingkat yang dianggap cukup menyakitkan (sekitar lima pada skala respons nyeri dari nol hingga sembilan). Stimulus panas menghasilkan bentuk gelombang CHEP, yang dapat diukur melalui elektroda electroencephalography (EEG) di kulit kepala.

Setiap peserta menghadiri empat sesi, yang pertama terdiri dari MRI anatomi dan CT scan ditambah kuesioner dasar. Dalam tiga sesi lainnya, sukarelawan diberikan 40 rangsangan CHEP (masing-masing 300 ms) selama penyampaian LIFU (selama 1 detik) ke insula anterior (AI) atau insula posterior (PI), atau paparan palsu inert.

Para peneliti menggunakan transduser USG yang dipasangkan ke kepala dengan gel konvensional untuk menghasilkan USG terfokus dengan resolusi milimeter. Mereka juga menggunakan keping kopling khusus yang dirancang menggunakan pemindaian MRI masing-masing individu untuk menempatkan titik fokus tepat pada target pulau.

Tujuan utama penelitian tersebut, dilaporkan dalam jurnal RASA SAKIT, adalah untuk menentukan apakah LIFU pada AI atau PI dapat menghambat rasa sakit, seperti yang dinilai oleh peserta selama setiap sesi CHEP. Para peneliti juga menggunakan elektrokardiografi (EKG) untuk memeriksa bagaimana LIFU memengaruhi detak jantung dan variabilitas detak jantung, serta menilai dampaknya terhadap bentuk gelombang CHEP.

Tim menemukan bahwa LIFU pada AI dan PI mengurangi tingkat nyeri. Rata-rata respons terhadap 40 rangsangan CHEP untuk setiap subjek menghasilkan peringkat nyeri rata-rata masing-masing 3.03±1.42, 2.77±1.28, dan 3.39±1.09 untuk paparan AI, PI, dan palsu. Perbedaan yang diamati antara PI dan stimulasi palsu signifikan secara statistik, sedangkan perbedaan antara AI dan palsu atau AI dan PI tidak signifikan.

Legon mencatat bahwa meskipun pengurangan sekitar tiga perempat poin pada skala nyeri mungkin tampak cukup kecil, setelah mencapai titik penuh, hal ini hampir bermakna secara klinis. “Hal ini dapat membuat perbedaan yang signifikan dalam kualitas hidup, atau kemampuan mengatasi rasa sakit kronis dengan obat-obatan yang dijual bebas dibandingkan dengan opioid yang diresepkan,” jelasnya dalam pernyataan pers.

Untuk menilai dampak LIFU pada bentuk gelombang CHEP, para peneliti mengukur amplitudo puncak-ke-puncak dari defleksi negatif besar pertama (N1) hingga defleksi positif besar pertama (P1) pada EEG. Amplitudo puncak ke puncak masing-masing adalah 23.35±11.58, 22.90±12.35 dan 27.79±10.78 mV untuk paparan AI, PI, dan palsu. Analisis mengungkapkan perbedaan yang signifikan antara kepalsuan dan AI, serta kepalsuan dan PI, namun tidak ada perbedaan signifikan antara AI dan PI.

Tim mengamati bahwa mengirimkan USG terfokus ke AI atau PI berdampak pada jejak CHEP dengan cara yang berbeda. LIFU pada PI memengaruhi amplitudo EEG sebelumnya, sedangkan LIFU pada AI memengaruhi amplitudo EEG selanjutnya, yang menyiratkan bahwa modulasi PI dan AI menyebabkan efek fisik yang berbeda.

Legon memberitahu Dunia Fisika bahwa, sebelum penelitian ini, tidak mungkin untuk menyelidiki secara non-bedah bagaimana berbagai wilayah insula berkontribusi terhadap pengalaman nyeri atau bagaimana informasi nosiseptif (terkait nyeri) disampaikan dari satu area ke area lainnya. Namun, resolusi LIFU yang berukuran milimeter memungkinkan penargetan spesifik pada wilayah yang letaknya dekat untuk mencari efek spesifik.

“Rekaman elektroda kedalaman invasif sebelumnya telah menunjukkan bahwa informasi nosiseptif disampaikan dalam ruang dan waktu dari PI ke AI,” katanya. “Hasil kami merangkum hal ini secara non-invasif, yang merupakan temuan penting.”

LIFU tidak mempengaruhi detak jantung rata-rata peserta selama rangsangan CHEP. Namun, para peneliti melihat perbedaan signifikan dalam variabilitas detak jantung antara paparan palsu dan AI. LIFU hingga AI meningkatkan variabilitas detak jantung, yang dikaitkan dengan kesehatan keseluruhan yang lebih baik.

Tim tersebut sekarang sedang memeriksa pengiriman LIFU ke berbagai area otak sebagai terapi nyeri yang potensial. “Kami belum mengetahui dosis apa yang tepat atau parameter spesifik apa yang dapat memberikan hasil yang bermakna secara klinis,” jelas Legon. “Oleh karena itu, kami mulai menguji LIFU untuk menghilangkan rasa sakit pada populasi nyeri kronis. Kami juga menyelidiki kegunaan LIFU untuk indikasi klinis lainnya seperti kecemasan dan kecanduan.”

• Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
• PlatoData.Jaringan Vertikal Generatif Ai. Berdayakan Diri Anda. Akses Di Sini.
• PlatoAiStream. Intelijen Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
• PlatoESG. Karbon, teknologi bersih, energi, Lingkungan Hidup, Tenaga surya, Penanganan limbah. Akses Di Sini.
• PlatoHealth. Kecerdasan Uji Coba Biotek dan Klinis. Akses Di Sini.
• Sumber: https://physicsworld.com/a/can-focused-ultrasound-provide-a-new-way-to-manage-pain/