Alacsony intenzitású fókuszált ultrahang impulzusok (LIFUP) a fájdalom modulálására

A LIFUP egyetlen nagy homorú vagy több ultrahang-átalakítót használ a fejbőrre helyezett sapkában, hogy nagyfrekvenciás (100 Hz-es) szonikációt állítson elő 30 másodpercig, egyszerre 10 impulzussorozathoz. Ellentétben a hagyományos diagnosztikai ultrahanggal, amely folyamatosan továbbítja az ultrahangot, és „hallgatja” a visszhangot, hogy képet alkothasson, a LIFUP csomagokban vagy impulzusokban továbbítja az ultrahangot. Nem egyértelmű okokból a pulzáló ultrahang a neuronok depolarizálódását és tüzelését okozza. A csontok általában blokkolják az ultrahanghullámokat. Okosan azonban több forrásból is eljuttathatja az ultrahangot, és lencseként használhatja a koponyát, hogy ténylegesen formálja és fókuszálja a konvergens nyalábot az agyban mélyebbre.

A LIFUP klinikai alkalmazása tehát a stimuláció előtt készített MRI-felvételeket használja annak pozícionálására és kiszámítására, hogy a többszörös ultrahangos pulzációk hogyan konvergálnak egy adott agyi helyen (figyelembe véve a koponyából származó nyaláb csonteloszlását). Mivel a diagnosztikai ultrahanghoz hasonló kis transzducer külön-külön nem tud neuronkisülést okozni, a LIFUP segítségével az idegi tüzelés mélyre fókuszálható (2-12 cm a kupak alatt; összehasonlításképpen a hagyományos TMS 1-3,4 cm2 mélyen stimulál(9, 10)) és fokálisan (akár 0,5 mm átmérőjű, de legfeljebb 1000 mm; egy szabványos, kereskedelmi forgalomban kapható 70 mm-es 8-as TMS tekercs kapacitása nagyjából 50 mm2; (9, 10)). Érdekes módon a LIFUP átviteli frekvenciájának impulzusszélessége (0,5 ms) feltűnően hasonlít az összes többi pulzáló neuromodulációs terápiában alkalmazotthoz (DBS: 0,6 ms, ECT: 0,5 ms; TMS: 0,2 ms; VNS: 0,5 ms), ami arra utal, hogy hogy ez az időkeret mechanikusan értelmes. Ez egy jó példa az agystimuláció általános háttértudományára, amely túlmutat az egyes módszereken.

A kutatók megvizsgálták a LIFUP hatásait preklinikai és klinikai körülmények között, megerősítve, hogy képes biztonságosan stimulálni az idegszövetet (11-14), sejtes mechanizmusokat javasoltak a hatékonyságára (13-19), és most a LIFUP-ot alkalmazzák humán betegekben (20). Monti és mtsai. (2016) egy esettanulmányt írtak le, amelyben a LIFUP-ot használták egy kómás beteg thalamusának stimulálására.(20). A LIFUP előtti két értékelés a beteget minimálisan tudatos állapotúnak (MCS) minősítette. Az ultrahangos kezelést követően a páciens másnap helyreállt a motoros és oromotoros funkciói, és bólogatással és fejcsóválással jutott el a teljes nyelvi megértés és kommunikáció felé. Öt nappal a LIFUP után a beteg megpróbált járni. Bár ez a vizsgálat nem volt sem vak, sem színlelt kontrollált, a terápiás LIFUP első alkalmazása humán betegeken biztató volt, és a jövőben a LIFUP több terápiás alkalmazására és lehetséges klinikai vizsgálatokra számítunk. Ha a LIFUP továbbra is klinikai potenciált mutat, lehetséges, hogy a DBS szerepét sebészeti beavatkozás nélkül helyettesítheti. A LIFUP a DBS klinikai alkalmazásokban történő felváltásának fő akadálya az, hogy a DBS-t általában olyan módon használják, hogy az eszközt behelyezik és folyamatosan bekapcsolják anélkül, hogy megkísérelnék alapvetően megváltoztatni az áramkör dinamikáját vagy viselkedését, hogy el lehessen távolítani az eszközt. Nyilvánvaló, hogy a betegek nem viselhetnek tartósan LIFUP sisakot. Mindazonáltal, amennyire megtanuljuk, hogyan lehet olyan módon stimulálni, amely abláció nélkül véglegesen megváltoztatja az áramkör viselkedését (LTD vagy LTP), lehetséges, hogy számos olyan LIFUP-menetet helyettesíthetünk, amelyek edzhetik és újrakábelezhetik az agyat a tartós hardverbeültetés helyett. A LIFUP minden bizonnyal képes mélyen, fókuszban és noninvazívan stimulálni, és így kulcsfontosságú következő lépés lehet az agyi stimuláció területén.

Tájékoztatás a vizsgálandó beavatkozásról. A Brainsonix alacsony intenzitású fókuszált ultrahang pulzáló készülékét fogjuk használni. (BX Pulsar 1001). Kérjük, tekintse meg a gyártó leírását (Műszaki összefoglaló) és a függelékeket magának az eszköznek a tényleges biztonságáról.