Ali lahko fokusirani ultrazvok zagotovi nov način za obvladovanje bolečine? – Svet fizike

<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="Nekirurško lajšanje bolečin Wynn Legon (levo), Andrew Strohman in sodelavci so prvi dokazali, da lahko nizkointenzivni fokusirani ultrazvok prodre globoko v možgane in tako ublaži bolečino in odziv telesa na posledični stres. (Z dovoljenjem: Clayton Metz/Virginia Tech)”>

Lajšanje bolečin se običajno doseže z uporabo zdravil proti bolečinam brez recepta, kot je paracetamol ali protivnetna zdravila; močnejše bolečine lahko zahtevajo opioide, ki imajo lahko neželene učinke in povzročijo odvisnost. Raziskovalci na univerzi Virginia Tech raziskujejo drug pristop k obvladovanju bolečine, ki sploh ne uporablja zdravil, temveč cilja na določeno točko v možganih z osredotočenim ultrazvokom.

Insula je predel v možganih, povezan z zaznavanjem bolečine. Njegova lokacija globoko v gubah možganske skorje pa otežuje dostop. Fokusirani ultrazvok nizke intenzivnosti (LIFU), pri katerem se ultrazvočni žarki konvergirajo na majhno točko, bi lahko zagotovil način za neinvazivno ciljanje tako globokih struktur z visoko prostorsko ločljivostjo.

V dvojno slepi klinični študiji, ki jo je vodil Wynn Legon Iz Inštitut za biomedicinske raziskave Fralin pri VTC, je skupina preučila, ali lahko uporaba LIFU za nekirurško spreminjanje nevronske aktivnosti zmanjša tako zaznavanje bolečine kot odziv telesa na boleč dražljaj, kot so spremembe srčnega utripa.

"LIFU zagotavlja visoko prostorsko specifičnost v kombinaciji s sposobnostjo ostrenja na različne globine," pojasnjuje Legon. "Tako to omogoča dostop do več možganskih regij, ki jih je težko doseči, brez operacije. Ima tudi to prednost – tako kot vse možnosti, ki temeljijo na napravah –, da ne povzroča odvisnosti.”

Legon in sodelavci so preučevali 23 zdravih prostovoljcev z uporabo metode kontaktnega toplotnega potenciala (CHEP) za oceno obdelave bolečine. CHEP deluje tako, da v roko dovaja kratke toplotne dražljaje do stopnje, ki je ocenjena kot zmerno boleča (približno pet na lestvici odziva na bolečino od nič do devet). Toplotni dražljaj ustvari valovno obliko CHEP, ki jo je mogoče izmeriti z elektroencefalografsko (EEG) elektrodo na lasišču.

Vsak udeleženec se je udeležil štirih sej, prva je vključevala anatomsko MRI in CT skeniranje ter izhodiščne vprašalnike. V drugih treh sejah so bili prostovoljci izpostavljeni 40 dražljajem CHEP (po 300 ms) med dovajanjem LIFU (za 1 s) na sprednjo insulo (AI) ali posteriorno insulo (PI) ali inertno lažno izpostavljenost.

Raziskovalci so uporabili ultrazvočni pretvornik, povezan z glavo z običajnim gelom, da bi zagotovili fokusiran ultrazvok z milimetrsko ločljivostjo. Uporabili so tudi spojni plošček po meri, ki je bil zasnovan z uporabo MRI skeniranja vsakega posameznika, da bi žariščno točko postavil točno na otoške tarče.

Glavni cilj študije, o kateri poročajo v reviji PAIN, je bilo ugotoviti, ali lahko LIFU na AI ali PI zavira bolečino, kot so ocenili udeleženci med vsako sejo CHEP. Raziskovalci so uporabili tudi elektrokardiografijo (EKG), da bi preučili, kako LIFU vpliva na srčni utrip in variabilnost srčnega utripa, ter ocenili njegov vpliv na valovno obliko CHEP.

Ekipa je ugotovila, da je LIFU za AI in PI zmanjšal ocene bolečine. Povprečenje odzivov na 40 dražljajev CHEP za vsakega subjekta je povzročilo povprečne ocene bolečine 3.03 ± 1.42, 2.77 ± 1.28 oziroma 3.39 ± 1.09 za AI, PI in lažno izpostavljenost. Razlika med PI in lažno stimulacijo je bila statistično značilna, medtem ko razlike med AI in lažno stimulacijo ali AI in PI niso bile.

Legon ugotavlja, da čeprav se to zmanjšanje za približno tri četrtine točke na lestvici bolečine morda zdi precej majhno, ko to doseže polno točko, meji na to, da je klinično pomembno. "To bi lahko bistveno spremenilo kakovost življenja ali sposobnost obvladovanja kronične bolečine z zdravili brez recepta namesto z opioidi na recept," pojasnjuje v izjavi za javnost.

Da bi ocenili vpliv LIFU valovne oblike CHEP, so raziskovalci izmerili amplitudo od vrha do vrha od prvega velikega negativnega (N1) do prvega velikega pozitivnega (P1) odklona v EEG. Amplitude od vrha do vrha so bile 23.35 ± 11.58, 22.90 ± 12.35 in 27.79 ± 10.78 mV za AI, PI in lažno izpostavljenost. Analiza je pokazala pomembno razliko med lažno in AI ter lažno in PI, vendar ne med AI in PI.

Skupina je opazila, da je posredovanje fokusiranega ultrazvoka AI ali PI vplivalo na sled CHEP na različne načine. LIFU na PI je vplival na prejšnje amplitude EEG, medtem ko je LIFU na AI vplival na poznejše amplitude EEG, kar pomeni, da modulacija PI in AI povzročata različne fizične učinke.

Legon pripoveduje Svet fizike da pred to študijo ni bilo mogoče nekirurško raziskati, kako različne regije insule prispevajo k izkušnji bolečine ali kako se nociceptivne (z bolečino povezane) informacije prenašajo z enega področja na drugega. Vendar pa milimetrska ločljivost LIFU omogoča specifično ciljanje na bližnje regije za iskanje specifičnih učinkov.

"Prejšnji invazivni posnetki globinskih elektrod so pokazali, da so se nociceptivne informacije prenašale v prostoru in času od PI do AI," pravi. "Naši rezultati so to neinvazivno povzeli, kar je pomembna ugotovitev."

LIFU ni vplival na povprečni srčni utrip udeležencev med dražljaji CHEP. Raziskovalci pa so opazili pomembno razliko v variabilnosti srčnega utripa med navidezno izpostavljenostjo in izpostavljenostjo AI. LIFU na AI je povečal variabilnost srčnega utripa, kar je povezano z boljšim splošnim zdravjem.

Ekipa zdaj preučuje dostavo LIFU v različna področja možganov kot potencialno terapevtsko sredstvo proti bolečinam. "Ne vemo še, kakšno odmerjanje je primerno ali kateri specifični parametri lahko vodijo do klinično pomembnih rezultatov," pojasnjuje Legon. »Tako začenjamo testirati LIFU za lajšanje bolečin pri populacijah s kronično bolečino. Prav tako preiskujemo uporabnost LIFU za druge klinične indikacije, kot sta anksioznost in zasvojenost.«

• Distribucija vsebine in PR s pomočjo SEO. Okrepite se še danes.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Opolnomočite se. Dostopite tukaj.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Razširjeno znanje. Dostopite tukaj.
• PlatoESG. Ogljik, CleanTech, Energija, Okolje, sončna energija, Ravnanje z odpadki. Dostopite tukaj.
• PlatoHealth. Obveščanje o biotehnologiji in kliničnih preskušanjih. Dostopite tukaj.
• vir: https://physicsworld.com/a/can-focused-ultrasound-provide-a-new-way-to-manage-pain/