lebka | Svět2000

Nová technika umí snímat mozek přes průhledný implantát

19. 8. 2024 Iveta Mauci 4 min read 293 Zobrazení Cusco, lebeční implamtát, lebka, medicína, okno do mozku, ultrazvuk (fUSI), úraz

Medicína Nové TOP 10

***Čirý experimentální implantát lebky může umožnit funkční ultrazvukové zobrazení mozku u pacientů s vážným poraněním hlavy.***

Výzkumný tým lékařské fakulty USC ve své studii prokázal, že ultrazvukové zobrazování může zaznamenávat mozkovou aktivitu prostřednictvím průhledného lebečního implantátu.

Vůbec poprvé v historii medicíny se vědcům z USC a Kalifornského technologického institutu (Caltech) podařilo vyvinout průhledný implantát. Okno do mozku. Poté pomocí ultrazvuku (fUSI) shromáždili data zobrazující mozek s vysokým rozlišením. Jejich předběžná zjištění naznačují, že tento neinvazivní přístup může otevřít nové cesty pro sledování pacientů s poraněním mozku. Metodu lze také použít pro klinický výzkum a další studie fungování mozku.

„Je to vůbec první použití funkčního ultrazvukového zobrazování prostřednictvím lebeční náhrady u bdělého člověka. Který navíc při sledování plnil nějaký úkol. Získat informace neinvazivní metodou přes průhledný implantát je opravdu významný. Zejména proto, že mnoho pacientů, kteří vyžadují takový lebeční zásah, má nebo bude mít neurologické postižení. Kromě toho lze „okna“ chirurgicky implantovat i pacientům s neporušenou lebkou. Pokud funkční informace pomohou při diagnostice a léčbě,“ řekl doktor Charles Liu, ředitel Centra pro obnovu USC.

Jared Hager, skateboardista s půlkou lebky

Vědci mohli otestovat svůj implantát díky 39letému Jaredu Hagerovi, který utrpěl traumatické poranění mozku (TBI) při nehodě na skateboardu (2019). Tlak a otok mozku způsobil, že Jaredovi odstranili půlku lebky. Část jeho mozku zůstala zakryta pouze kůží a pojivovou tkání. Kvůli pandemii pak musel čekat více než dva roky. Teprve potom byla Jeredova chybějící část lebky nahrazená protézou.

Hager se do výzkumu přihlásil dobrovolně. Doktor Liu, doktor Jonathan Russin spolu s týmem Caltechu, pracovali na novém typu zobrazování mozku fPACT. Experimentální techniku poprvé otestovali na měkké tkáni. Do té doby mohla být testovaná pouze na mozku u pacienta jako byl Hager, kterému chyběla část lebky.

Jaredův lebeční implantát

Jared Hager přišel o polovinu lebky při nehodě na skateboardu. Přežil jen pozoruhodným zvratem osudu. Vše se odehrálo u přehrady v Palm Springs v dubnu 2019, když s kamarády natáčel video. „Prostě jsem sjel z kopce, aniž bych se na něj podíval, což je jako fakt blbost,“ řekl.

„Nejdřív jsem si myslel, že umře, protože zfialověl a zbledl,“ řekl jeho bratr-dvojče Cody Hager. V nemocnici zjistili, že Hagerův mozek krvácí a nekontrolovatelně otéká. Z kómatu se probral asi po třech týdnech. Brzy zjistil, že chirurgové umístili jeho chybějící lebku pod kůži poblíž žaludku. Lékaři po celou dobu doufali, že ji zase použijí. Pandemie však tyto plány zhatila.

Nová hranice pro zobrazování mozku

Jako základ pro tuto studii Liu léta spolupracoval s Michailem Shapirem, PhD a Richardem Andersenem, PhD, z Caltechu. Na vývoji specializovaných ultrazvukových sekvencí, které mohou měřit mozkové funkce. Ale také na optimalizaci technologie rozhraní mozek-počítač, která přepisuje signály z mozku pro ovládání externího zařízení.

Před operací sbírali vědci data z fUSI, zatímco Hager prováděl dvě činnosti. Řešil hádanku „spojování teček“ na monitoru počítače a hrál na kytaru. Po instalaci implantátu shromáždili údaje o stejných úkolech. Poté výsledky porovnali, aby zjistili, zda může fUSI poskytnout přesná a užitečná zobrazovací data.

Další články z rubriky

Shromažďování dat o mozkové aktivitě měřením změn průtoku krve, nebo elektrických impulzů, nabízí klíčové poznatky o tom, jak mozek funguje. A to jak u zdravých lidí, tak u lidí s neurologickými onemocněními. Ale současné metody, jako je funkční magnetická rezonance (fMRI) a intrakraniální elektroencefalografie (EEG), nechávají mnoho otázek nezodpovězených. Mezi problémy patří nízké rozlišení, nedostatečná přenositelnost nebo potřeba invazivní chirurgie mozku. fUSI může nakonec nabídnout citlivou a přesnou alternativu.

„Pokud dokážeme získat funkční informace prostřednictvím implantátu lebky pacienta, může nám to umožnit poskytovat léčbu bezpečněji. Včetně pacientů s TBI, kteří trpí epilepsií, demencí nebo psychiatrickými problémy, řekl Liu.

*Prohlášení COI

CR, WSG, SLN, RAA, CL a MGS podaly prozatímní patentovou přihlášku založenou na tomto výzkumu pod číslem CIT-9020-P. S názvem „Metoda pro pozorování mozkových stavů pomocí funkčního ultrazvukového zobrazování a sonolucentního materiálu“.

Zdroje: Tisková zpráva Keck School of Medicine, abc7.com

Iveta Mauci

localhost/wp

Neurochirurgové paleolitu. Proč starověcí lidé prováděli operace lebky?

9. 3. 2023 Iveta Mauci 3 min read 330 Zobrazení díry, lebka, operace, symbolické, trepanace

Nové TOP 10 Záhady

Pokud se budeme ptát, kdy se objevila skutečná medicína, většina našich současníků bude přinejlepším jmenovat starověké Řecko, napsal Svět poznání. Archeologické nálezy přitom dokazují, že již v době kamenné uměli lidé provádět složité chirurgické operace včetně trepanace. Jak a proč ale starověký Aesculapius dělal díry do lebek svých příbuzných?

V 50. letech 20. století objevila expedice vedená Ralphem Soleckým v severním Iráku středopaleolitický pohřeb. Ostatky 40letého muže se staly skutečnou senzací. Faktem je, že jeho pravá ruka byla kdysi zmrzačena a poté, soudě podle zaobleného tvaru pahýlu, účelově amputována nad loktem.

Bez obvazů a narkózy

První starověká lebka se stopami trepanace byla nalezena ve Francii v roce 1685. Nález nezpůsobil žádný vědecký zájem. Trauma je běžné. Jak mohli obyvatelé 17. století předpokládat, že jejich vzdálení divocí předkové uměli provádět složité chirurgické operace? V 19. století, kdy se z Peru začaly přivážet starověké lebky s dírami, bylo nutné tuto otázku přehodnotit. Bylo zřejmé, že některé otvory měly příliš hladké okraje a někde byly dokonce stopy hojení. Fenomén byl brán vážně.

Lebky se stopami trepanace se začaly pravidelně nacházet v různých částech světa: v Jižní Americe, Africe, na Středním východě, v Číně, východní a západní Evropě. Ukázalo se, že postup byl oblíbený mezi jihoamerickými Indiány z předkolumbovské éry, mezi obyvateli Altaje a povodí Dunaje. Důkazy o rozšíření takových operací byly nalezeny na Britských ostrovech a na kontinentu. Nedaleko francouzského Alsaska bylo v pohřbu datovaném do 7. tisíciletí před naším letopočtem nalezeno 120 lebek, z nichž třetina měla stopy po intravitálních pitvách.

Nejstaršími příklady průchozí trepanace jsou nálezy na území levobřežní Ukrajiny a na východě Maroka. Stáří artefaktů se odhaduje na 10 a 12 tisíc let.

Je zvláštní, že některé z nalezených lebek byly opakovaně podrobovány pitvě. Takže 4000 let stará mužská lebka, objevená poblíž Jericha, byla v různých obdobích čtyřikrát trepanována. Pozůstatky mladého představitele kultury Karasuk, nalezené v jižní Sibiři, hovoří o pěti chirurgických operacích, z nichž poslední zřejmě způsobila smrt.

Kro-Magnon body art?

Lišila se jak místa trepanace, tak i způsoby řezání kosti. Naši předkové používali řezáky z obsidiánu, křemíku, žraločích zubů, lastur. Úlomky víka lebky se daly seškrábnout nebo proříznout kamenným nožem. S vynálezem vřetena luku se začaly vrtat otvory. Pokud bylo nutné odstranit velký kus kosti, vyvrtali několik děr a pak prořízli můstky mezi nimi.

Známky hojení na operovaných kostech pacientů naznačují vysoké procento přežití. Není jasné, jak starověcí lékaři řešili pooperační infekce? Možná tajemství spočívá v imunitě primitivních lidí, nebo možná ve vynikající znalosti vlastností léčivých rostlin.

Otázka, proč si obyvatelé doby kamenné dělali díry do hlavy, zůstává otevřená. Terapeutické účely operací nejsou vyloučeny. Trepanace mohly dobře léčit následky bojových zranění. Indičtí muži tak byli trepanováni čtyřikrát častěji než ženy a otvory se často nacházely na levé straně hlavy, kam obvykle dopadají rány zprava. Kromě toho by mohly být vytvořeny otvory pro snížení intrakraniálního tlaku, pokusit se vyléčit bolesti hlavy, epilepsii a duševní poruchy.

Na druhou stranu lebky s vyřezávanými fragmenty se vyskytují až příliš často. Je těžké uvěřit, že tolik lidí trpí bolestmi hlavy. Proto je logické předpokládat, že vrtání lebky mělo nějaký rituální význam. Díry v hlavě mohly být vytvořeny k vymítání zlých duchů jako iniciační rituál nebo ve snaze „rozšířit vědomí“. Nebo možná byla trepanace znakem stavu člena kmene. Tuto myšlenku nepřímo potvrzují i tzv. nedokončené, symbolické trepanace – prohlubně v určitých místech mužských lebek nalezené při vykopávkách kromaňonského naleziště na Moravě. Nebo možná byla díra v hlavě jen módní „vychytávka“ doby kamenné, jako moderní piercing nebo tetování?

Iveta Mauci

localhost/wp