更好的3D成像有助於深部腦刺激手術 - 💡 Fix My Ideas

更好的3D成像有助於深部腦刺激手術

更好的3D成像有助於深部腦刺激手術


作者: Ethan Holmes, 2019

上週末,我參加了由Yossi Vardi在Yuval牧場和Idith Almog牧場舉辦的WY傑克遜霍爾的互聯網牛仔聯盟(ICUC)。我很高興在如此壯觀的環境中遇到很多有趣的人。其中一個亮點是杜克大學的Guillermo Sapiro和明尼蘇達大學的Noam Harel對大腦3D成像的介紹。使用高磁場(7特斯拉)的新MRI技術可產生更高分辨率的大腦3D圖像,可用於指導神經外科醫生在帕金森病患者的大腦中放置電極。這種技術稱為深部腦刺激(DBS)。該演講提供了一個驚人的洞察力,科技在科學中發揮的作用,並幫助恢復像帕金森病這樣的衰弱疾病的人的生活。

以上是帕金森病患者的視頻,該患者接受了DBS治療,這種治療方法可以將電力輸送到大腦的特定區域。外科醫生在患者的大腦中植入電極。電線從電極延伸到放置在患者胸腔內的控制器,非常類似於心臟起搏器。這種手術需要5-6小時,在此期間患者有意識。之後,正如視頻中所示,患者完全控制了他的帕金森症狀,他可以打開和關閉刺激,以及控制水平,以消除帕金森症引起的震顫。

新的更高分辨率的MRI可以用於構建特定患者大腦的3D模型,從而外科醫生可以更精確地知道在手術期間放置電極的位置,這是在手術期間大部分時間佔用的。將電極移動一毫米或兩毫米可能導致效果降低或出現意外的副作用。困難在於尋找合適的地方。

中腦,丘腦和周圍區域的三維模型。蒼白球(綠色),紅色核(紅色),丘腦底核(黃色)和黑色(藍色)的體積渲染與T2加權圖像融合。

[圖像來源:“對7特斯拉敏感性加權成像的深部腦刺激手術當前腦靶的評估”,Aviva Abosch等,Neurosurgery,2010年12月。

外科醫生通常使用的大腦模型只是一個參考模型,基於一位患者多年前捐贈的大腦。他們將嘗試根據目標區域所在位置的一般概念來定位電極。新技術允許外科醫生研究這個人大腦的大腦結構;它是患者大腦的高度特異性地圖,而不是參考地圖。最終這種MRI將在手術期間實時完成。現在它已在手術之前完成,但它為外科醫生提供了更好的指導,他們在手術期間使用低分辨率MRI來跟踪電極在大腦中移動。

一直在開發3D成像技術的Sapiro教授和Harel博士說,科學家並不真正知道為什麼DBS有效,但事實證明它有效。我發現真的很有趣。

當我們考慮向大腦施加電力時,我們可能會考慮電擊,這是一種蠻力方法,其主要是負面結果。星展銀行有很大的不同。 DBS正在將電流應用到大腦中已經精確定位的特定位置。這種方法對帕金森病患者產生了深遠的積極影響。然而,估計只有15%的帕金森病患者正在選擇這種手術,這可能是因為他們害怕長時間的外科手術。對於因阿爾茨海默病而患有慢性抑鬱症和記憶喪失的人,有實驗應用DBS。

Harel博士對我說,正在出現“尋找新應用”的新技術和新技術。這是一個激動人心的時刻,為創新創造了新的機會。我們看到很多關於相當平凡的技術和創新用途的故事。這是一個大多數製造商都熟悉的元素,如3D掃描和建模以及電路,但這是一個關於技術如何改變人們生活的醫學故事。 “你應該在手術中/手術後看到病人的臉,因為他們知道自己沒有震顫,”哈雷爾博士在一封電子郵件中寫道。 “這是無價之寶!知道你是這個驚人程序的一部分,這是一種很棒的感覺。“



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