Cu ajutorul unei noi tehnologii, oamenii de ştiinţă pot, pentru prima dată, să realizeze imagini de înaltă rezoluţie ale măduvei spinării umane în timpul unei intervenţii chirurgicale. Progresul ar putea contribui la o ameliorare reală în cazul a milioane de persoane care suferă de dureri cronice de spate.
Tehnologia, dezvoltată la UC Riverside (UCR), este cunoscută sub numele de fUSI sau imagistică funcţională cu ultrasunete, şi nu numai că le permite medicilor să vadă măduva spinării, ci şi să cartografieze în timp real răspunsul măduvei la diverse tratamente.
O lucrare publicată joi, în revista Neuron detaliază modul în care fUSI a funcţionat în cazul a şase persoane supuse stimulării electrice pentru tratamentul durerilor cronice de spate.
„Scanerul fUSI este liber-mobil în diverse medii şi elimină cerinţa unei infrastructuri extinse asociate cu tehnicile clasice de neuroimagistică, cum ar fi imagistica prin rezonanţă magnetică funcţională (fMRI)", a declarat Vasileios Christopoulos, profesor asistent de bioinginerie la UCR, care a contribuit la dezvoltarea tehnologiei, într-un comunicat.
„În plus, aceasta oferă o sensibilitate de 10 ori mai mare pentru detectarea neuroactivităţii în comparaţie cu fMRI", a precizat acesta.
Până acum, a fost dificil de evaluat dacă un tratament pentru durerile de spate funcţionează, deoarece pacienţii se află sub anestezie şi dorm.
Astfel, pacienţii nu pot oferi feedback verbal cu privire la nivelul durerii lor în timpul tratamentului.
Cu ajutorul ultrasunetelor, cercetătorii pot acum monitoriza modificările fluxului sanguin în măduva spinării induse de stimularea electrică.
„Acest lucru poate fi un indiciu că tratamentul funcţionează", spune prof. Christopoulos.
Măduva spinării este o „zonă neprietenoasă" pentru tehnicile tradiţionale de imagistică din cauza mişcărilor semnificative ale organelor din corp, cum ar fi pulsaţiile inimii şi respiraţia.
„Aceste mişcări introduc zgomot nedorit în semnal, ceea ce face ca măduva spinării să fie o ţintă nefavorabilă pentru tehnicile tradiţionale de neuroimagistică", explică cercetătorul.
În schimb, fUSI este mai puţin sensibilă la astfel de mişcări. Acesta emite unde sonore în zona de interes, iar celulele roşii din acea zonă fac ecou la sunet, producând o imagine clară.
„Este ca un sonar submarin, care foloseşte sunetul pentru a naviga şi a detecta obiecte sub apă", explică el. „Pe baza intensităţii şi vitezei ecoului, se pot afla multe despre obiectele din apropiere".
Tehnologia a fost testată pe şase pacienţi cu dureri lombare cronice la Centrul de neuroreabilitare al USC de la Spitalul Keck.
Pacienţii erau deja programaţi pentru o operaţie împotriva durerii, deoarece niciun alt tratament, inclusiv medicamente, nu a ajutat la ameliorarea suferinţei lor.
Pentru această operaţie, medicii au stimulat măduva spinării cu electrozi, în speranţa că tensiunea va atenua disconfortul pacienţilor şi le va îmbunătăţi calitatea vieţii.
„Dacă te loveşti la mână, instinctiv, o masezi. Frecarea creşte fluxul sanguin, stimulează nervii senzoriali şi trimite un semnal către creier care maschează durerea", spune prof. Christopoulos.
„Credem că stimularea măduvei spinării poate funcţiona în acelaşi mod, dar aveam nevoie de o modalitate de a vizualiza activarea măduvei spinării indusă de stimulare", a explicat profesorul de la UCR.
Cercetarea din revista Neuron detaliază modul în care fUSI poate detecta modificările fluxului sanguin la niveluri fără precedent, de mai puţin de 1 milimetru pe secundă.
Pentru comparaţie, fMRI este capabil să detecteze modificări de numai 2 centimetri pe secundă.
„Avem artere mari şi ramuri mai mici, capilarele. Acestea sunt extrem de subţiri, pătrund în creier şi în măduva spinării şi aduc oxigen în locurile în care pot supravieţui", explică profesorul.
Potrivit acestuia, cu ajutorul fUSI, se pot măsura acum aceste modificări minuscule, dar critice, ale fluxului sanguin.
În general, acest tip de operaţie are o rată de succes de 50%. Cu o monitorizare îmbunătăţită a modificărilor fluxului sanguin,cercetătorii speră că această rată va creşte substanţial.
„Trebuie să ştim cât de repede circulă sângele, cât de puternic şi cât timp îi ia fluxului sanguin să revină la nivelul de bază după stimularea spinală. Acum, vom avea aceste răspunsuri", spune el.
Mergând mai departe, cercetătorii speră, de asemenea, să demonstreze că fUSI poate ajuta la optimizarea tratamentelor pentru pacienţii care şi-au pierdut controlul vezicii urinare din cauza unei leziuni a măduvei spinării sau a vârstei.
„Am putea fi capabili să modulăm neuronii măduvei spinării pentru a îmbunătăţi controlul vezicii urinare", precizează prof. Christopoulos.
Cu un risc mai mic de deteriorare decât metodele mai vechi, fUSI va permite tratamente mai eficiente împotriva durerii, care sunt optimizate pentru fiecare pacient în parte, a mai adăugat el.
[ot-video][/ot-video]
