Kronik ağrının ultrasonla kontrolü

Kronik ağrıyı elektriksel uyarımla tedavi etme fikri uzun zamandır ortalıkta dolaşıyor ve beyin cerrahları ve hastalar, omurilikteki ağrı sinyallerini kesmek için yıllardır nörostimülasyon cihazlarına (omurilik pilleri olarak da bilinir) güvenebiliyorlar. Ancak omurilik pilleri alanı sürekli gelişiyor ve bugün ABD'de bir araştırma ekibi, ultrasonla aktive olan yeni, son derece esnek ve en önemlisi kablosuz bir cihazla omurilik uyarımı prototipini sergiliyor. Cihaz , Nature Electronics dergisinde tanıtıldı.

Ultrasonla aktive edilen spinal nörostimülasyon

Omurilik stimülasyonu, ameliyat sonrası sırt ağrısı veya fantom uzuv sendromu gibi çeşitli rahatsızlıkların tedavisinde kullanılabilir. Peki, spinal nörostimülatör alanını neden yeniden canlandırmalıyız? Güney Kaliforniya Üniversitesi'nin açıklamasına göre, bunun bir nedeni, bu cihazları daha hafif ve şarj edilmesi veya pillerinin değiştirilmesi (ve ilgili ameliyatlar) daha kolay hale getirme ihtiyacıdır.

Qifa Zhou liderliğindeki ekibin önerdiği çözüm, cihazlarını ultrason kullanarak kablosuz olarak şarj edilebilir hale getirmekti. Makalenin baş yazarı ve doktora adayı Yushun Zeng , "Kablosuz ultrason enerji aktarımı ve kapalı devre geri bildirim sisteminden yararlanan bu giyilebilir ultrason verici uyarıcı, hantal implant pillere olan ihtiyacı ortadan kaldırıyor ve gerçek zamanlı olarak hassas bir şekilde ayarlanabilir ağrı modülasyonu sağlıyor," diye açıkladı .

Verici tarafından iletilen ultrason, elektrik enerjisine dönüştürülür. Omuriliğe yerleştirilen cihazın etkisi, daha geleneksel cihazlara benzer şekilde, ağrı sinyallerinin iletimini engellemektir; araştırmada belirtildiği üzere, özellikle "nosiseptif ve antinosiseptif uyaranlar arasındaki dengeyi değiştirerek".

Kişiselleştirilmiş nörostimülasyon

Yeni cihaz şu anda sıçanlarda başarıyla test edilmiş bir prototiptir. Ağrı testlerinde, hayvanların uyarıcının etkinleştirildiği iki farklı kutu arasında hareket etmelerine izin verildi. Rastgele olmayan bir şekilde hareket ettiler ve omurilik uyarımının etkinleştirildiği kutuyu belirgin bir şekilde tercih ettiler. Sadece yarım parmak boyutunda ve tamamen esnek olan cihaz, bir ağrı tespit sistemiyle entegredir. Bu sistem, ağrıyla ilişkili beyin aktivitesini sürekli olarak kaydeder ve bu bilgileri (makine öğrenimi algoritmaları kullanılarak kodlanıp yorumlanır) elektriksel uyarımın yoğunluğunu ayarlamak için kullanır. Yazarlar, bu yönün uyarımı kişiselleştirmek ve ihtiyaca göre uyarlamak için özellikle önemli olduğunu vurgulamaktadır: çünkü ağrı sadece hastadan hastaya değişmekle kalmayıp, aynı kişide zaman içinde de değişebilmektedir.

Araştırmacıların geliştirdiği modelin sadece donanım ve yazılım açısından optimize edilmesi gereken bir model olduğu, ancak uzmanların vardığı sonuçlara göre kronik ağrının tedavisinde ultrasona benzer bir sistemin kullanılabileceğini ortaya koyuyor.