Potrząsanie laserem

Naukowcy opracowali nową metodę określania położenia ognisk padaczkowych, czyli miejsc, gdzie rozpoczynają się napady. Polega ona na wprawianiu mózgu w drgania za pomocą promieni lasera (Physics in Medicine and Biology).

Eksperci podkreślają, że leki przeciwpadaczkowe działają tylko na ok. 2/3 pacjentów. Osoby z lekooporną padaczką muszą się poddać operacji, ale w wielu przypadkach jest ona nieskuteczna, ponadto odnotowuje się nawroty. Dotyczy to zwłaszcza drgawek generowanych przez zewnętrzną warstwę kory: korę nową (neocortex).

Operacja usunięcia ogniska padaczkowego jest możliwa tylko po dokładnym ustaleniu jego położenia. W tym celu bada się czynność bioelektryczną mózgu za pomocą EEG lub MEG – magnetoencefalografii. Drugą z wymienionych metod stosuje się od kilku lat, ale jest droga i nadal eksplorowana. Niekiedy podczas samego zabiegu wykonuje się bezpośrednią elektrokortykografię (EKoG). W odszukaniu ogniska lub ognisk pomagają też metody radiologiczne, np. tomografia komputerowa lub rezonans magnetyczny.

Huabei Jiang i zespół z Uniwersytetu Florydzkiego w Gainsville opracowali skaner generujący laserowe wiązki, który pozwala odnaleźć ognisko padaczkowe bez zabiegu chirurgicznego. Skuteczność działania urządzenia przetestowano na szczurach. Nową technikę ochrzczono mianem indukowanej laserem fotoakustycznej tomografii (ang. laser-induced photoacoustic tomography).

Silna wiązka promieni dociera do mózgu przez czaszkę, wywołując w tkance niewielkie wibracje. Zastosowanie przetwornika ultradźwięków pozwala na mapowanie mózgu i jego aktywności. Aktywne rejony absorbują większość światła i są wprawiane w najsilniejsze drgania. Z dużym prawdopodobieństwem można przypuszczać, że to one są ogniskami padaczkowymi.

Opisywana metoda daje kompletne wyniki już po kilku sekundach, podczas gdy na wykonanie tomografii czy rezonansu potrzeba paru minut. Mamy do czynienia z dużą szybkością, a technika jest tania i potencjalnie można ją zaimplementować w urządzeniach przenośnych. Obrazowanie mózgu można więc wykonać w czasie rzeczywistym [...] – cieszy się Jiang.

Ponieważ badanie trwa naprawdę krótko, doskonale sprawdzi się w przypadku najbardziej niecierpliwych pacjentów, czyli dzieci.

Na razie eksperymenty prowadzono tylko na szczurach. Obecnie trwają prace nad skonstruowaniem skanera dla ludzi. Jego częścią byłby specjalny hełm, który dostarczałby wiązki lasera i zajmował się "zbieraniem" nadchodzących danych. Niestety, nie da się po prostu przeskalować wersji urządzenia dla szczurów, by uzyskać sprawny aparat do badania człowieka. Nasze gatunki za bardzo różnią się chociażby grubością kości czaszki. U człowieka wynosi ona ok. centymetra, a u gryzoni mamy do czynienia ze wskazaniami w granicach dziesiątych części milimetra. Amerykański zespół zamierza wypróbować promieniowanie o większej długości fali, które dotarłoby do głębszych warstw mózgu. Ponadto naukowcy myślą o zastosowaniu specjalnego żelu, który poprawiałby zarówno transmisję promieni lasera, jak i pojawiających się w odpowiedzi drgań.

ognisko padaczkowe położenie określanie indukowana laserem fotoakustyczna tomografia Huabei Jiang