(相關(guān)資料圖)

深部腦刺激 (DBS) 已成為晚期帕金森病患者越來越普遍的治療方法，但該手術(shù)仍存在重大風(fēng)險。一種執(zhí)行兩種類型的光譜學(xué)的新探針可以通過幫助醫(yī)生更準(zhǔn)確地在大腦內(nèi)部導(dǎo)航儀器來使程序更安全并提高成功率。研究小組使用主成分分析 (PCA) 識別白質(zhì)和灰質(zhì)，證明光譜測量適用于神經(jīng)導(dǎo)航。

對于 DBS，外科醫(yī)生在大腦中放置電極以破壞導(dǎo)致與晚期帕金森氏病相關(guān)的衰弱性震顫和僵硬的錯誤信號。對于不再受益于可用藥物的患者來說，它可能是一種非常有效的治療方法，但將電極放置在錯誤的位置會降低療效并導(dǎo)致心理障礙。

來自魁北克 CERVO 大腦研究中心(拉瓦爾大學(xué))的 Mireille Quémener 將在 2023 年 4 月 23 日至 27 日在不列顛哥倫比亞省溫哥華舉行的生物光子學(xué)大會上詳細(xì)介紹這項新研究。

“改進(jìn) DBS 電極插入的神經(jīng)外科指導(dǎo)將簡化手術(shù)過程，減少手術(shù)時間，降低整體健康治療成本并防止不良神經(jīng)心理后果，”Quémener 說。

實時導(dǎo)航支持

DBS 是一個分為兩部分的手術(shù)，包括一個將電極放置在大腦特定部位的手術(shù)和第二個植入電池組的手術(shù)，該電池組將電流輸送到電極。對于第一個程序，醫(yī)生通常依靠術(shù)前磁共振成像 (MRI) 掃描來計劃插入電極的位置。然而，這有時會導(dǎo)致放置不準(zhǔn)確，因為在通過頭骨鉆孔的過程中，大腦可能會移動多達(dá) 2 毫米。

在這項新工作中，研究人員創(chuàng)建了一個 DBS 電極，該電極通過光學(xué)探針得到增強，可在插入過程中對腦組織執(zhí)行相干反斯托克斯拉曼散射光譜 (CARS) 和漫反射光譜 (DRS)。該探頭安裝在 DBS 電極內(nèi)，包含兩根用于 CARS 和 DRS 照明的光纖，以及用于收集信號的第三根光纖。一旦電極到達(dá)目標(biāo)位置，光學(xué)探頭就可以在電極停留在原位的同時。

確認(rèn)準(zhǔn)確性

為了測試新探針，神經(jīng)外科醫(yī)生用它在人類尸體大腦的六個區(qū)域植入電極。CARS 和 DRS 測量值是在大腦的兩個半球中的每一個中沿著 50 毫米的總長度收集的。手術(shù)結(jié)束后，研究人員提取了大腦，并目視識別了探針穿過的白質(zhì)和灰質(zhì)。