Betere 3D-beeldvorming helpt bij chirurgie voor diepe hersenstimulatie - 💡 Fix My Ideas

Betere 3D-beeldvorming helpt bij chirurgie voor diepe hersenstimulatie

Betere 3D-beeldvorming helpt bij chirurgie voor diepe hersenstimulatie


Auteur: Ethan Holmes, 2019

Afgelopen weekend was ik aanwezig op het internet Cowboys Un-Conference (ICUC) in Jackson Hole, WY, georganiseerd door Yossi Vardi op de ranch van Yuval en Idith Almog. Ik was erg blij om veel interessante mensen te ontmoeten in zo'n spectaculaire omgeving. Een hoogtepunt was een presentatie over 3D-beeldvorming van de hersenen door Guillermo Sapiro van Duke University en Noam Harel van de Universiteit van Minnesota. Nieuwe MRI-technologie met behulp van hoge magnetische velden (7 Tesla) produceert een 3D-beeld met een hogere resolutie van de hersenen dat kan worden gebruikt om een ​​neurochirurg te leiden die elektroden in de hersenen van de patiënt met de ziekte van Parkinson plaatst. Deze techniek wordt diepe hersenstimulatie (DBS) genoemd. De presentatie bood een verbazingwekkend inzicht in de rol die technologie speelt in de wetenschap en helpt het leven te herstellen van een persoon met een dergelijke slopende ziekte als Parkinson.

Hierboven is een video van een patiënt van Parkinson die DBS onderging, een behandeling die elektriciteit toepast op een specifiek deel van de hersenen. Een chirurg implanteerde elektroden in de hersenen van de patiënt. Draden lopen van de elektroden naar een controller die in de borst van de patiënt wordt geplaatst, erg vergelijkbaar met een pacemaker met hart. Deze operatie duurt 5-6 uur waarbij de patiënt bij bewustzijn is. Naderhand, zoals aangetoond in de video, is de patiënt vrij van de symptomen van zijn Parkinson met volledige controle, waar hij de stimulatie kan in- en uitschakelen, en het niveau kan regelen, om de trillingen veroorzaakt door Parkinson te elimineren.

Nieuwe MRI met hogere resolutie kan worden gebruikt om een ​​3D-model van de hersenen van een specifieke patiënt te bouwen, zodat de chirurg met meer precisie weet waar de elektroden moeten worden geplaatst tijdens een operatie, wat het grootste deel van de tijd tijdens de operatie in beslag neemt. Het verplaatsen van de elektroden een millimeter of twee kan resulteren in minder effectiviteit of onverwachte bijwerkingen. De moeilijkheid is het vinden van de juiste plaats.

Een 3-dimensionaal model van het mesencephalon, thalamus en omliggende regio's. Volumeweergaven van de globus pallidus (groen), rode kern (rood), subthalamische kern (geel) en substantia nigra (blauw) gefuseerd met een T2-gewogen beeld.

[Beeldbron: "Een beoordeling van de huidige hersentargets voor diepe hersenstimulatie chirurgie met gevoeligheid gewogen beeldvorming bij 7 Tesla", Aviva Abosch et al., Neurochirurgie, december 2010.]

Het hersenmodel dat chirurgen doorgaans gebruiken, is precies dat - een referentiemodel, gebaseerd op het gedoneerde brein van één patiënt van vele jaren geleden. Ze zouden elektroden proberen te lokaliseren op basis van een algemeen idee van waar de doelregio's zich bevinden. De nieuwe technologie stelt de chirurg in staat de structuur van de hersenen voor de hersenen van dit individu te bestuderen; het is een zeer specifieke kaart van het brein van de patiënt in plaats van een referentiekaart. Uiteindelijk zal dit soort MRI in de praktijk worden uitgevoerd tijdens de operatie. Nu is het klaar voor de operatie, maar het biedt een betere richtlijn voor de chirurg die tijdens de operatie MRI met een lagere resolutie gebruikt om de elektroden te volgen die door de hersenen bewegen.

Professor Sapiro en Dr. Harel, die de 3D-beeldvormingstechnieken hebben ontwikkeld, zeggen dat wetenschappers niet echt weten waarom DBS werkt, maar dat het bewezen is dat het werkt. Ik vond dat heel interessant.

Wanneer we denken aan het toepassen van elektriciteit op de hersenen, kunnen we denken aan elektroshock, een brute-force methode die meestal negatieve resultaten had. DBS is heel anders. DBS past een stroom toe op een specifieke locatie in de hersenen die met grote precisie in kaart is gebracht. Deze aanpak heeft diep positieve effecten gehad voor Parkinsonpatiënten. Slechts een geschatte 15 procent van de Parkinsonpatiënten kiest deze operatie, misschien omdat ze bang zijn voor de langdurige chirurgische ingreep. Er zijn experimenten met DBS voor mensen die lijden aan chronische depressie en geheugenverlies als gevolg van Alzheimer.

Dr. Harel zei tegen mij dat er nieuwe technieken en nieuwe technologie opduiken die "op zoek zijn naar nieuwe toepassingen". Het is een opwindende tijd, die nieuwe kansen voor innovatie creëert. We zien veel verhalen over tamelijk triviaal gebruik van technologie en innovatie, dat nogal alledaags is. Dit is een verhaal met elementen die de meeste makers bekend zijn, zoals 3D-scanning en -modellering en elektrische circuits, maar het is een medisch verhaal over hoe technologie het leven van mensen verandert. "Je moet het gezicht van de patiënt tijdens / na de operatie zien wanneer ze begrijpen dat ze vrij zijn van tremoren", schreef Dr. Harel in een e-mail. "Het is onbetaalbaar! Het is een geweldig gevoel als je weet dat je deel uitmaakt van deze geweldige procedure. "



U Bent Wellicht Geïnteresseerd Zijn

Lezerinvoer

Lezerinvoer


Gamer schildert Mind-Boggling Homage to Warhammer Fantasy

Gamer schildert Mind-Boggling Homage to Warhammer Fantasy


Darbin Orvar: A Minimalist Gelede LED-lamp

Darbin Orvar: A Minimalist Gelede LED-lamp


De animatiesoftware die u studio heeft gebracht Ghibli-films is nu open source

De animatiesoftware die u studio heeft gebracht Ghibli-films is nu open source






Recente Berichten