Kan gerichte echografie een nieuwe manier bieden om pijn te beheersen? – Natuurkunde Wereld

<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="Niet-chirurgische pijnverlichting Wynn Legon (links), Andrew Strohman en collega's zijn de eersten die aantonen dat gefocusseerde echografie met lage intensiteit diep in de hersenen kan doordringen om zowel de pijn als de reactie van het lichaam op de daaruit voortvloeiende stress te verlichten. (Met dank aan: Clayton Metz/Virginia Tech)”>

Pijnverlichting wordt meestal bereikt met vrij verkrijgbare pijnstillers zoals paracetamol of ontstekingsremmende medicijnen; Bij ernstigere pijn kunnen opioïden nodig zijn, die bijwerkingen kunnen hebben en tot verslaving kunnen leiden. Onderzoekers van Virginia Tech onderzoeken een andere benadering van pijnbestrijding waarbij helemaal geen medicijnen worden gebruikt, maar zich in plaats daarvan op een specifiek punt in de hersenen richt met gerichte echografie.

De insula is een gebied in de hersenen dat betrokken is bij de perceptie van pijn. De ligging diep in de plooien van de hersenschors maakt het echter moeilijk toegankelijk. Gefocusseerde echografie met lage intensiteit (LIFU), waarbij ultrasone stralen worden geconvergeerd naar een klein plekje, zou een manier kunnen zijn om dergelijke diepe structuren niet-invasief te targeten met een hoge ruimtelijke resolutie.

In een dubbelblinde klinische studie, geleid door Wynn Legon van het Fralin Biomedisch Onderzoeksinstituut bij VTConderzocht het team of het gebruik van LIFU om de neuronale activiteit op niet-chirurgische wijze te veranderen zowel de perceptie van pijn als de reactie van het lichaam op een pijnlijke stimulus, zoals veranderingen in de hartslag, kan verminderen.

“LIFU biedt een hoge ruimtelijke specificiteit in combinatie met de mogelijkheid om op verschillende diepten scherp te stellen”, legt Legon uit. “Dit biedt dus toegang tot verschillende moeilijk te bereiken hersengebieden zonder operatie. Het heeft ook het voordeel – net als alle op apparaten gebaseerde opties – dat het niet verslavend is.”

Legon en collega's bestudeerden 23 gezonde vrijwilligers, waarbij ze gebruik maakten van de contact heat-evoked potentiaal (CHEP)-methode om de pijnverwerking te beoordelen. CHEP werkt door het afgeven van korte hittestimuli aan de hand, tot een niveau dat als matig pijnlijk wordt beschouwd (ongeveer vijf op een pijnresponsschaal van nul tot negen). De hitteprikkel genereert een CHEP-golfvorm, die kan worden gemeten via een elektro-encefalografie (EEG)-elektrode op de hoofdhuid.

Elke deelnemer woonde vier sessies bij, waarvan de eerste bestond uit anatomische MRI- en CT-scans plus basisvragenlijsten. In de andere drie sessies werden vrijwilligers onderworpen aan 40 CHEP-stimuli (elk 300 ms) tijdens toediening van LIFU (gedurende 1 seconde) aan de voorste insula (AI) of de achterste insula (PI), of een inerte schijnblootstelling.

De onderzoekers gebruikten een ultrasone transducer die met conventionele gel aan het hoofd was gekoppeld om gerichte echografie met millimeterresolutie te leveren. Ze gebruikten ook een op maat gemaakte koppelingpuck die was ontworpen met behulp van de MRI-scans van elk individu om het brandpunt precies op de insulaire doelen te plaatsen.

Het hoofddoel van het onderzoek, gerapporteerd in het tijdschrift PIJN, was om te bepalen of LIFU naar de AI of PI pijn kon remmen, zoals beoordeeld door deelnemers tijdens elke CHEP-sessie. De onderzoekers gebruikten ook elektrocardiografie (ECG) om te onderzoeken hoe LIFU de hartslag en hartslagvariabiliteit beïnvloedde, en beoordeelden de impact ervan op de CHEP-golfvorm.

Het team ontdekte dat LIFU voor zowel de AI als de PI de pijnbeoordelingen verminderde. Het gemiddelde van de reacties op de 40 CHEP-stimuli voor elke proefpersoon resulteerde in gemiddelde pijnbeoordelingen van respectievelijk 3.03 ± 1.42, 2.77 ± 1.28 en 3.39 ± 1.09 voor AI, PI en schijnblootstelling. Het waargenomen verschil tussen PI en schijnstimulatie was statistisch significant, terwijl de verschillen tussen AI en schijnstimulatie of tussen AI en PI dat niet waren.

Legon merkt op dat, hoewel deze vermindering van grofweg driekwart punt op de pijnschaal vrij klein lijkt, deze, zodra deze een volledig punt bereikt, bijna klinisch betekenisvol is. “Het zou een aanzienlijk verschil kunnen maken in de kwaliteit van leven, of in de mogelijkheid om chronische pijn te behandelen met vrij verkrijgbare medicijnen in plaats van opioïden op recept”, legt hij uit in een persverklaring.

Om de impact van LIFU van de CHEP-golfvorm te beoordelen, maten de onderzoekers de piek-tot-piek-amplitude van de eerste grote negatieve (N1) tot de eerste grote positieve (P1) afbuiging in het EEG. De piek-tot-piek-amplitudes waren 23.35 ± 11.58, 22.90 ± 12.35 en 27.79 ± 10.78 mV voor respectievelijk AI-, PI- en schijnblootstelling. Analyse bracht een significant verschil aan het licht tussen schijn en AI, en schijn en PI, maar niet tussen AI en PI.

Het team merkte op dat het leveren van gerichte echografie aan de AI of de PI op verschillende manieren invloed had op de CHEP-trace. LIFU naar de PI beïnvloedde eerdere EEG-amplitudes, terwijl LIFU naar de AI latere EEG-amplitudes beïnvloedde, wat impliceert dat het moduleren van de PI en de AI verschillende fysieke effecten veroorzaakt.

Legon vertelt Natuurkunde wereld dat het vóór deze studie niet mogelijk was om op niet-chirurgische wijze te onderzoeken hoe verschillende delen van de insula bijdragen aan de pijnervaring of hoe nociceptieve (pijngerelateerde) informatie van het ene gebied naar het andere wordt doorgegeven. De millimeterresolutie van LIFU maakt echter specifieke targeting van dichtbij gelegen regio's mogelijk om naar specifieke effecten te zoeken.

“Eerdere opnamen met invasieve diepte-elektroden hadden aangetoond dat nociceptieve informatie in ruimte en tijd werd doorgegeven van PI naar AI”, zegt hij. "Onze resultaten hebben dit op niet-invasieve wijze samengevat, wat een belangrijke bevinding is."

LIFU had geen invloed op de gemiddelde hartslag van de deelnemers tijdens CHEP-stimuli. De onderzoekers zagen echter wel een significant verschil in hartslagvariabiliteit tussen schijn- en AI-blootstelling. LIFU voor de AI verhoogde de hartslagvariabiliteit, wat gepaard gaat met een betere algehele gezondheid.

Het team onderzoekt nu de toediening van LIFU aan verschillende hersengebieden als een potentieel pijntherapeutisch middel. “We weten nog niet welke dosering geschikt is of welke specifieke parameters tot klinisch betekenisvolle resultaten kunnen leiden”, legt Legon uit. “Dus beginnen we LIFU te testen voor pijnverlichting bij chronische pijnpopulaties. We onderzoeken ook de bruikbaarheid van LIFU voor andere klinische indicaties zoals angst en verslaving.”

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• PlatoData.Network Verticale generatieve AI. Versterk jezelf. Toegang hier.
• PlatoAiStream. Web3-intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Milieu, Zonne, Afvalbeheer. Toegang hier.
• Plato Gezondheid. Intelligentie op het gebied van biotech en klinische proeven. Toegang hier.
• Bron: https://physicsworld.com/a/can-focused-ultrasound-provide-a-new-way-to-manage-pain/