Een echografie-helm biedt nieuwe mogelijke manieren van behandeling van neurologische ziekten zonder chirurgie of andere invasieve procedures zoals onlangs is aangetoond. Het apparaat kan gericht zijn op gebieden van de hersenen die duizend keer kleiner zijn dan standaard echografieën en kan bestaande methoden zoals diepe hersenstimulatie (DBS) vervangen bij de behandeling van de ziekte van Parkinson. Het heeft ook de mogelijkheden om situaties toe te passen zoals depressie, het Tourette-syndroom, chronische pijn, Alzheimer en verslaving.
In tegenstelling tot DBS, dat een zeer invasief proces vereist door elektroden diep in de hersenen te implanteren om elektrische pulsen te bieden, stuurt het gebruik van echografie pulsen naar de hersenen. Tot nu toe was er echter niemand erin geslaagd om een methode te creëren met zo’n precisie dat een essentieel resultaat oplevert.
De studie gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications presenteert een systeem dat zich op hersengebieden kan richten die 30 keer kleiner zijn dan eerdere diepengeluidelijke apparaten. “Het is een helm met 256 bronnen die past in een magnetische resonantie-beeldvorming. Het is omvangrijk en veroorzaakt een gevoel van claustrofobie in het begin wanneer je het draagt, maar dan went u eraan”, zegt Ioanna Grigoras van de Universiteit van Oxford, een lid van het onderzoeksteam.
Huidige DBS-methoden die worden gebruikt bij de patiënten van Parkinson, hebben harde metalen frames in de schedel nodig om ze vast te houden. Om het nieuwe systeem te testen, hebben de onderzoekers het toegepast op zeven vrijwilligers door echografie-pulsen te leiden naar een klein deel van een korrel rijst in de zijde knielende kern op het hoofdpad van visuele informatie van de ogen naar de hersenen. “De golven hebben hun doel bereikt met opvallende precisie. Dit was op zichzelf uitstekend en niemand had het eerder gedaan”, zei Charlotte Stagn – professor aan de Universiteit van Oxford, hoofd van de studie.
Experimenten toonden aan dat LGN-regulatie constante effecten op de visuele schors had, waardoor de activiteit ervan werd verminderd. “De overeenkomstige voor patiënten met Parkinson zou zijn om zich op een controlegebied te richten en het herstel van het probleem te zien”, zegt Stag. Onafhankelijke specialist en professor Elsa Fouranian van de Universiteit van Plymouth beschreef deze studie als “een fundamentele mijlpaal van neurowetenschappen die de weg vrijmaakt voor klinische toepassing”. Ze bood haar “oprechte felicitaties” aan de onderzoekers en beschreef het als een opmerkelijke prestatie.
Het onderzoek duurde meer dan tien jaar, met interdisciplinaire teams van University College London (UCL) en de Universiteit van Oxford om samen te werken om de helm te maken en te integreren met de magnetische resonantie-beeldvorming. “Toen we het project begonnen, was ik zwanger van mijn dochter. Nu is hij 12 jaar oud. We hopen de eerste klinische toepassingen te zien voordat mijn dochter een student wordt aan de universiteit,” zei Stag.
De groep is al bezig met het testen van het systeem in gebieden van de hersenen geassocieerd met Parkinson, schizofrenie, revalidatie van beroerte, pijn, depressie en andere aandoeningen. De helm zelf is uniek. Het basisteam dat het maakte, vermeldt het belang van samenwerking met patiënten om het voor veel ziekten comfortabeler en geschikt te maken.
De onderzoekers creëerden een bedrijf om zich uitsluitend te concentreren op de bouw van de helm. Het vereist momenteel een magnetische resonantiebeeldvorming voor navigatie, maar met behulp van kunstmatige intelligentie zou het kunnen worden gepland om autonoom te werken door patiënten toe te staan het thuis te gebruiken. “Ons langetermijndoel is om het systeem te verbeteren in een praktisch klinisch hulpmiddel dat in de toekomst invasieve hersenimplantaten kan vergezellen of zelfs kunnen vervangen,” zeiden de onderzoekers.
