Siêu âm tập trung có thể cung cấp một cách mới để kiểm soát cơn đau? – Thế giới vật lý

Siêu âm tập trung có thể cung cấp một cách mới để kiểm soát cơn đau? – Thế giới vật lý

Dấu thời gian: ngày 27 tháng 2024 năm 4 30:XNUMX sáng

<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="Giảm đau không phẫu thuật Wynn Legon (trái), Andrew Strohman và các đồng nghiệp là những người đầu tiên chứng minh rằng siêu âm tập trung cường độ thấp có thể thâm nhập sâu vào não để giảm đau và giảm phản ứng của cơ thể trước căng thẳng gây ra. (Được phép: Clayton Metz/Virginia Tech)”>
Wynn Legon và Andrew Strohman
Giảm đau không phẫu thuật Wynn Legon (trái), Andrew Strohman và các đồng nghiệp là những người đầu tiên chứng minh rằng siêu âm tập trung cường độ thấp có thể thâm nhập sâu vào não để giảm đau và giảm phản ứng của cơ thể trước căng thẳng gây ra. (Được phép: Clayton Metz / Virginia Tech)

Giảm đau thường đạt được bằng cách sử dụng thuốc giảm đau không kê đơn như acetaminophen hoặc thuốc chống viêm; cơn đau dữ dội hơn có thể cần dùng opioid, loại thuốc này có thể gây tác dụng phụ và dẫn đến nghiện. Các nhà nghiên cứu tại Virginia Tech đang nghiên cứu một phương pháp khác để kiểm soát cơn đau hoàn toàn không sử dụng thuốc mà thay vào đó nhắm vào một điểm cụ thể trong não bằng sóng siêu âm tập trung.

Thùy não là một vùng trong não liên quan đến nhận thức về cơn đau. Tuy nhiên, vị trí của nó nằm sâu trong các nếp gấp của vỏ não khiến nó khó tiếp cận. Siêu âm tập trung cường độ thấp (LIFU), trong đó chùm siêu âm được hội tụ đến một điểm nhỏ, có thể cung cấp phương pháp nhắm mục tiêu vào các cấu trúc sâu như vậy mà không xâm lấn với độ phân giải không gian cao.

Trong một nghiên cứu lâm sàng mù đôi, dẫn đầu bởi Wynn Legon từ Viện nghiên cứu y sinh Fralin tại VTCNhóm nghiên cứu đã kiểm tra xem liệu sử dụng LIFU để thay đổi hoạt động thần kinh mà không cần phẫu thuật có thể làm giảm cả nhận thức về cơn đau và phản ứng của cơ thể đối với kích thích đau hay không, chẳng hạn như thay đổi nhịp tim.

Legon giải thích: “LIFU cung cấp độ đặc hiệu không gian cao kết hợp với khả năng lấy nét ở các độ sâu khác nhau. “Do đó, điều này mang lại khả năng tiếp cận một số vùng não khó nhắm mục tiêu mà không cần phẫu thuật. Nó cũng có lợi ích – cũng như tất cả các tùy chọn dựa trên thiết bị – là không gây nghiện.”

Legon và các đồng nghiệp đã nghiên cứu 23 tình nguyện viên khỏe mạnh, sử dụng phương pháp điện thế tiếp xúc nhiệt (CHEP) để đánh giá quá trình xử lý cơn đau. CHEP hoạt động bằng cách truyền các kích thích nhiệt ngắn đến tay, đến mức được đánh giá là đau vừa phải (khoảng XNUMX trên thang phản ứng đau từ XNUMX đến XNUMX). Kích thích nhiệt tạo ra dạng sóng CHEP, có thể được đo thông qua điện cực điện não đồ (EEG) trên da đầu.

Mỗi người tham gia đã tham dự bốn buổi, buổi đầu tiên bao gồm chụp MRI và CT giải phẫu cùng với các câu hỏi cơ bản. Trong ba phiên còn lại, các tình nguyện viên phải chịu 40 kích thích CHEP (mỗi lần 300 ms) trong quá trình truyền LIFU (trong 1 giây) đến thùy não trước (AI) hoặc thùy đảo sau (PI) hoặc tiếp xúc giả tạo trơ.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng một đầu dò siêu âm kết hợp với đầu bằng gel thông thường để cung cấp siêu âm tập trung với độ phân giải milimet. Họ cũng sử dụng một khớp nối tùy chỉnh được thiết kế bằng cách sử dụng máy quét MRI của từng cá nhân để đặt tiêu điểm chính xác lên các mục tiêu cách đảo.

Mục tiêu chính của nghiên cứu được báo cáo trên tạp chí ĐAU ĐỚN, là để xác định liệu LIFU đối với AI hoặc PI có thể ức chế cơn đau hay không, theo đánh giá của những người tham gia trong mỗi phiên CHEP. Các nhà nghiên cứu cũng sử dụng điện tâm đồ (ECG) để kiểm tra LIFU ảnh hưởng như thế nào đến nhịp tim và sự biến thiên của nhịp tim, đồng thời đánh giá tác động của nó đối với dạng sóng CHEP.

Nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng LIFU đối với cả AI và PI đều làm giảm mức độ đau. Phản ứng trung bình đối với 40 kích thích CHEP cho mỗi đối tượng dẫn đến xếp hạng mức độ đau trung bình lần lượt là 3.03±1.42, 2.77±1.28 và 3.39±1.09 đối với phơi nhiễm AI, PI và giả tạo. Sự khác biệt quan sát được giữa PI và kích thích giả tạo có ý nghĩa thống kê, trong khi sự khác biệt giữa AI và giả tạo hoặc AI và PI thì không.

Legon lưu ý rằng mặc dù việc giảm khoảng 3/4 điểm trên thang điểm đau này có vẻ khá nhỏ, nhưng một khi mức này đạt đến mức tối đa, nó gần như có ý nghĩa lâm sàng. Ông giải thích trong một thông cáo báo chí: “Nó có thể tạo ra sự khác biệt đáng kể về chất lượng cuộc sống hoặc khả năng kiểm soát cơn đau mãn tính bằng các loại thuốc không kê đơn thay vì thuốc phiện theo toa”.

Để đánh giá tác động của LIFU của dạng sóng CHEP, các nhà nghiên cứu đã đo biên độ cực đại đến cực đại từ độ lệch âm lớn (N1) đầu tiên đến độ lệch dương lớn (P1) đầu tiên trong điện não đồ. Biên độ từ đỉnh đến đỉnh lần lượt là 23.35±11.58, 22.90±12.35 và 27.79±10.78 mV đối với phơi nhiễm AI, PI và giả. Phân tích cho thấy sự khác biệt đáng kể giữa giả mạo và AI, giả mạo và PI, nhưng không có sự khác biệt giữa AI và PI.

Nhóm nghiên cứu quan sát thấy rằng việc truyền sóng siêu âm tập trung tới AI hoặc PI đã tác động đến dấu vết CHEP theo những cách khác nhau. LIFU đối với PI ảnh hưởng đến biên độ EEG trước đó, trong khi LIFU đối với AI ảnh hưởng đến biên độ EEG sau này, ngụ ý rằng việc điều chỉnh PI và AI gây ra các hiệu ứng vật lý khác nhau.

Legon kể Thế giới vật lý rằng, trước nghiên cứu này, không thể điều tra không phẫu thuật xem các vùng khác nhau của thùy não góp phần như thế nào vào trải nghiệm đau hoặc cách thông tin cảm thụ đau (liên quan đến cơn đau) được truyền từ vùng này sang vùng khác như thế nào. Tuy nhiên, độ phân giải milimet của LIFU cho phép nhắm mục tiêu cụ thể đến các khu vực nằm gần nhau để tìm kiếm các hiệu ứng cụ thể.

Ông nói: “Các bản ghi điện cực sâu xâm lấn trước đây đã chứng minh rằng thông tin cảm thụ đau được chuyển tiếp trong không gian và thời gian từ PI đến AI”. “Kết quả của chúng tôi đã tóm tắt lại điều này một cách không xâm lấn, đây là một phát hiện quan trọng.”

LIFU không ảnh hưởng đến nhịp tim trung bình của người tham gia trong quá trình kích thích CHEP. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu đã nhận thấy sự khác biệt đáng kể về sự thay đổi nhịp tim giữa việc tiếp xúc giả và AI. LIFU cho AI làm tăng sự thay đổi nhịp tim, điều này có liên quan đến sức khỏe tổng thể tốt hơn.

Nhóm nghiên cứu hiện đang kiểm tra việc đưa LIFU đến các vùng não khác nhau như một liệu pháp giảm đau tiềm năng. Legon giải thích: “Chúng tôi vẫn chưa biết liều lượng nào là phù hợp hoặc những thông số cụ thể nào có thể dẫn đến kết quả có ý nghĩa lâm sàng”. “Vì vậy, chúng tôi đang bắt đầu thử nghiệm LIFU để giảm đau ở những người bị đau mãn tính. Chúng tôi cũng đang nghiên cứu công dụng của LIFU đối với các chỉ định lâm sàng khác như chứng lo âu và chứng nghiện.”

nghiên cứu đồng hành

Trong một cuộc điều tra riêng biệt được công bố trên Tạp chí Khoa học thần kinh, nhóm Virginia Tech đã kiểm tra việc sử dụng LIFU để điều chỉnh không xâm lấn vỏ não vành trước (dACC), một vùng não quan trọng để xử lý cơn đau và chức năng tự chủ. Các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu 16 tình nguyện viên khỏe mạnh, sử dụng quy trình CHEP tương tự được mô tả ở trên trong quá trình áp dụng LIFU hoặc tiếp xúc giả.

Nghiên cứu tiết lộ rằng LIFU đối với dACC làm giảm đau và thay đổi phản ứng tự chủ đối với các kích thích đau do nhiệt cấp tính. Tiếp xúc với siêu âm làm giảm mức độ đau xuống 1.09 ± 0.20 điểm so với tiếp xúc giả. LIFU cũng làm tăng sự thay đổi nhịp tim và dẫn đến giảm 38.1% biên độ P2 ở dạng sóng CHEP.

Dấu thời gian:

Thêm từ Thế giới vật lý