神经科学如何用声波治疗神经疾病

  • 发表2020年9月29日
  • 作者凯瑟琳仍
  • 来源BrainFacts / SfN
超声波
聚焦超声四年前被FDA批准用于治疗震颤,这是该技术在神经科学领域的首次应用。聚焦超声现在正在临床试验中用于治疗情绪障碍、脑癌、神经退行性疾病和许多其他神经疾病。
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瑞克过去常常困扰着他的手倒在早上倒了咖啡。多年来,他处理了由必要的震颤引起的过度和不断恶化的震动。这种疾病不是危及生命,但像瑞克这样的患者说摇晃经常让他们感到不充分。

“我想能够帮助我的妻子戴上一条项链,”他说,在一个面试在他颤抖最严重的时候,与聚焦超声基金会合作。

但是在2016年,当他接受一种治疗脑组织的治疗时,瑞克的生活发生了变化。立即遵循非侵入性手术,躺在他的医院病床上,瑞克能够抓住他的手,平坦而稳定。

马里兰大学医学院的神经外科医生霍华德艾森伯聘请高强度聚焦超声治疗瑞克的震颤。艾森伯格解释说程序的效果是即时的,可以实时见证。“我们在整个[聚焦超声]程序中多次检查[患者],”艾森伯格说。“我们正在寻找的效果,就像震颤一样,会立即离开,如果你在正确的地方,它就会瞬间发生。”

近年来,利用声波治疗疾病已经帮助了许多像里克这样的病人。在临床试验中,一般的病人会经历一个近似的50%的改进在严重的震颤中,这可能意味着在完成日常运动任务时,比如扣衬衫扣子时,新发现的独立性。

估计的正好

在特发性震颤患者的病例中,医生以丘脑为靶点,因为它是运动回路的中枢,并被认为在特发性震颤患者中过于活跃。患者的头部被剃光,并放置在一个立体定位框架中,这个装置作为空间参考,这样医生就可以使用精确的坐标来定位有问题的大脑区域。在整个手术过程中,患者戴上头部框架,在磁共振成像(MRI)扫描仪中显示目标大脑区域。然后,声波——以波的形式通过空气传播的能量/振动,被定向到目标脑组织。

精确地关注声能,一个声镜头,弯曲声波的设备,导致它们会聚,精确地关注声能。医生已经比较了这种技术来使用放大镜将光聚焦到精确点。一旦声波向脑组织有足够的能量,能量被转化为组织内的热量并溶解有问题的脑组织。

在真正的时间

聚焦超声靶区尽可能小,使用MRI监测超声脱靶效应。声音从多个角度进入颅骨,限制了颅骨内任何特定部位的热量传递。“我们利用核磁共振成像作为一个非常精确的温度计……以确保我们不会对周围的(大脑)结构造成任何损害,”杰夫·伊莱亚斯(Jeff Elias)说,他是弗吉尼亚大学(University of Virginia)的神经外科医生,也是聚焦超声治疗震颤患者的先驱。

如果手术造成了损伤,可以通过磁共振成像(MRI)检测到热或在脑组织中发现新的损伤。艾森伯格解释说:“你可以看到震颤是否消失了,但你没有感觉麻木或类似的感觉。”他还指出,由于患者在手术过程中是清醒的,所以可以实时评估患者的症状。

一般来说,患者选择在手术中聚焦超声,因为它是非侵入性的并且具有更少的风险。“你不必植入任何东西,所以真的没有感染的风险,出血风险很低,”艾森伯格说。

然而,副作用确实发生在少数患者,可能是由加热脑组织的小区域引起的。患者可能会出现平衡、步态和虚弱等问题,但这些影响往往是暂时的。

治疗神经疾病的未来

因为聚焦超声是一项新技术,Elias解释说:“(治疗震颤的)长期耐用性仍在评估中。”最初的随访表明患者经历了长达四年的持续缓解。目前不清楚患者是否需要在整个生命中需要额外的聚焦超声治疗来控制震颤或其他疾病。

还有很多地方需要改进。伊莱亚斯解释说,对于病人来说,接受这个手术而不剃头发将是一个重大的改善。此外,“临床医生希望能够聚焦整个大脑的超声波束,现在[机器]只是在中央区域聚焦得很好,”Elias说。

临床试验是目前正在进行中为了在治疗神经病疼痛,抑郁症,阿尔茨海默病,癫痫,亨廷顿的疾病,创伤性脑损伤,痴呆,脑转移等神经疾病中的重点超声。

“在未来几年可能会有很多兴趣和发展,我认为[聚焦超声]是神经科学的新工具,”Elias说。“在那里它实际上没有人知道,但它绝对是一个工具,它正在通过实验进入实验室,临床进入医院。”

提供的内容

BrainFacts / SfN

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