Wetenschappers en clinici in Cambridge hebben een techniek ontwikkeld af te luisteren op de hersenen van een patiënt tijdens tumor chirurgie ontwikkeld - het verbeteren van de nauwkeurigheid van de werking en het verminderen van het risico van afbreuk hersenfunctie. De nieuwe aanpak zou verbeterde pre-chirurgie imaging technologie te gebruiken om nauwkeuriger te lokaliseren de exacte locatie van een tumor en bepalen hoe de verschillende regio's van de hersenen van de patiënt met elkaar communiceren.

Van een gepersonaliseerde geneesmiddelen oogpunt van de techniek is revolutionaire. De versterkte beeldvorming zal uitlezing voorzien van de hersenen van een patiënt. Chirurgen en patiënten zullen dan in staat zijn om de opties voor het bespreken hoe een groot deel van de beschadigde gebieden moeten worden verwijderd en welke alternatieve maatregelen zou betekenen op het gebied van de toekomstige functionaliteit.

in het theater, eens de schedel van een patiënt is geopend, de chirurg zal elektroden te plaatsen op het oppervlak van de hersenen te ‘luisteren’ naar de hersenactiviteit. Een computer-algoritme analyseert deze informatie als de patiënt voert een batterij van cognitieve tests, het geven van live-feedback aan de chirurg. Dit zal de chirurg in staat stellen om beter de waarschijnlijke gevolgen van het verwijderen van een bepaald gebied van hersenweefsel te voorspellen.

Met name, uitvoerende functie is het moeilijk om te testen met behulp van elektrische stimulatie - voor een deel omdat het gaat om netwerken van regio's in de hersenen.

Gehoopt wordt dat een combinatie van verbeterde cognitieve tests en een nauwkeuriger inzicht in de netwerken van de individuele patient chirurgen in staat zal stellen om potentiële aantasting aan de uitvoerende functie in het theater te controleren.

De nieuwe techniek is bedoeld als een aanvulling op de huidige gouden standaard hersentumor chirurgie - geen alternatief, het Cambridge UK team spanningen.

Patiënten met een low-grade gliomen in hun hersenen - een langzaam verspreiden, maar potentieel levensbedreigende tumor - meestal ontvangt een operatie de tumor te laten verwijderen.

Maar het verwijderen van hersenweefsel kan riskant aangezien er geen grens tussen de hersenen en tumor - de tumor infiltreert de hersenen. Verwijdering van een tumor kan resulteren in het verwijderen van vitale delen van de hersenen en resulteert stoornissen functies zoals spraak, beweging en uitvoerende functie (die het individu mogelijk te plannen, organiseren en taken uit te voeren).

Om dit risico te minimaliseren, neurochirurgen opent de schedel van de patiënt en vervolgens wakker hen. Een plaatselijke verdoving betekent dat de patiënt geen pijn voelen, en hersenen zelf geen pijnreceptoren.

De chirurg zal de hersenen van de patiënt sonde, aanbrengen milde elektrische pulsen weefsel rond de tumor en hen te vragen om een ​​aantal taken. Bijvoorbeeld, de patiënt kan worden gevraagd om te tellen van één tot vijf: wanneer een elektrische puls toegepast op een bepaalde plaats in de hersenen beïnvloedt hun vermogen om deze taak uit te voeren, de chirurg zal dit weefsel in de plaats te verlaten.

“Als chirurgen, we altijd proberen om de risico's voor de patiënten te minimaliseren en hen te voorzien van de best mogelijke resultaten,”Zegt Thomas Santarius, een neurochirurg bij Addenbrooke's, Cambridge University Hospitals.

“Werkend op hersentumoren is altijd een delicaat evenwicht tussen het verwijderen van zo veel zieke weefsel mogelijk om patiënten betere prognose te geven, terwijl het minimaliseren van het risico van schade aan de hersenen functies die een potentieel enorm nadelig effect op het leven van de patiënt zal hebben.”

Terwijl de huidige aanpak wordt beschouwd als de ‘gouden standaard’, het is niet perfect. Het kost tijd om de pulsen op verschillende delen van de hersenen toe te passen en het kan zijn dat sommige gebieden die belangrijk zijn voor bepaalde functies over het hoofd worden gezien. De huidige batterij van cognitieve tests die chirurgen gebruiken, is ook beperkt en test niet op de essentiële executieve functie, bijvoorbeeld.

De wetenschappers en clinici van de Universiteit van Cambridge en Addenbrooke's Hospital, onder leiding van Santarius, Dr Yaara Erez en Michael Hart - samen met Pedro Coelho uit Cambridge intra-operatieve neuromonitoring bedrijf Neurophys Ltd - hebben samengewerkt om de nieuwe aanpak te ontwikkelen.

"Momenteel, neurochirurgen alleen weten over de functie van de gemiddelde hersenen - ze hebben geen enkele patiënt-specifieke informatie,”Legt Dr Yaara Erez, een neurowetenschapper van de MRC Cognition and Brain Sciences Unit van de Universiteit van Cambridge.

“Maar er is al een enorme vooruitgang in brain imaging en elektrofysiologie - ons begrip van de elektriciteit in ons lichaam - dus waarom niet deze informatie gebruiken om een ​​hersenoperatie te verbeteren?

“We streven ernaar om al deze kennis in het theater te brengen, het verstrekken van chirurgen met geïntegreerde data en de beste tools om hun werk te ondersteunen.”

Op grond van deze aanpak, patiënten zou een aantal beeldvormende onderzoeken ondergaan met behulp van magnetische resonantie beeldvorming (MRI) voor de operatie gericht op het identificeren niet alleen de exacte locatie van de tumor, maar ook hoe de verschillende regio's van hun hersenen met elkaar communiceren.

Als onderdeel van dit proces, een 3D gedrukt exemplaar van de hersenen van de patiënt zal worden gebruikt, tonen waar de tumor zich bevindt. Dit model is bedoeld om te helpen chirurgen plan van de operatie, bespreken met de patiënt de potentiële risico's van een operatie en betrekken van de patiënt bij beslissingen over welke weefsel te verwijderen.

“Artsen moeten in staat zijn door de opties met patiënten om te praten, en we hopen dat het gebruik van neuroimaging data en presenteren dit als een 3D-model zal helpen chirurgen bij de planning van de operatie en te zorgen voor patiënten beter geïnformeerd zijn over de risico's en voordelen van een operatie,”Zegt Dr Erez.

“Dit is niet van plan om brain stimulation vervangen tijdens de operatie, maar het zal de chirurg te begeleiden en het zal tijd te besparen en de operatie efficiënter, accurater.

“Het zal ons ook in staat om te begrijpen hoe de patiënten hersenen aan te passen aan de aanwezigheid van een tumor en hoe goed ze herstellen van een operatie. Het gaat om apparatuur die grotendeels al in gebruik bij operaties, dus moet gemakkelijk en kosteneffectief te implementeren.”

Tot dusver, het team heeft verkregen gegevens uit 12 patiënten, al het verstrekken van een grote hoeveelheid gegevens te analyseren, met een rijke dataset van elke patiënt, verzameld voor, tijdens en na de operatie.

Hoewel ze momenteel het analyseren van deze informatie offline, de gegevens zal hen helpen de beste maatregelen om de benodigde informatie te verstrekken vinden - wat het ideaal taken voor patiënten uit te voeren zijn - en dan naar de analyse te optimaliseren.

Het onderzoek is alleen mogelijk als gevolg van de interactie tussen onderzoekers en clinici uit verschillende disciplines, zegt dr Erez. “Op Cambridge, we hebben verschillende groepen neurowetenschappers met een scala aan expertise, van psychologie en beeldvorming tot informatica, die samenwerken met clinici en chirurgen in het ziekenhuis. Wat we ook nodig hebben, we kunnen altijd wel iemand in Cambridge die weet hoe het moet!”

Het onderzoek wordt ondersteund door de Medical Research Council, de Royal Society en The Brain Tumor Charity.

Oorspronkelijk afkomstig uit Israël, Dr Yaara Erez is nu een neurowetenschapper aan de MRC Cognition and Brain Sciences Unit - “een lange geschiedenis van grote bijdragen aan de theoretische en experimentele basis van cognitieve psychologie” een centrum dat heeft

Zij heeft een achtergrond in de informatica en psychologie. Ze bracht een aantal jaren als software ontwikkelaar alvorens te beslissen om een ​​doctoraat in de neurowetenschappen voort te zetten. Haar werk maakt gebruik van een verscheidenheid aan technieken die de verschillende soorten van de hersenen signalen die ze verzamelt van gezonde vrijwilligers en patiënten met hersentumoren te betrekken.

Bron:

www.businessweekly.co.uk