מה מתמקד ב-Ablation?

אולטרסאונד ממוקד הוא טכניקה טיפולית לא פולשנית המשתמש גלי קול אינטנסיבי גבוהה לחום ולהרוס רקמות פתולוגי עמוק בתוך הגוף. בהקשר של גידולי המוח, מערך transducer מיוחד ממוקם מחוץ לגולגולת, ו אולטרסאונד מכוון beams מתמקדים דרך הקרום המושלם למטרה לא מוחשית מדויקת.

בניגוד לניתוח פתוח קונבנציונלי או טיפול בקרינה, אולטרסאונד ממוקד מספק אנרגיה לחלוטין ממקור חיצוני, לא דורש שום חוסר עניין, וניתן לחזור על עצמו על בסיס מחוץ לבית החולים.טכניקה התפתחה מגל הלם עודף גופני מוקדם גלי גלי חום ו hypertherthermia אולטרסאונד, והתפתחויות האחרונות בהנדסה טרנסנפורמטרית, טכנולוגיית בשלבי-ריי, משוב הדמיה הפכו אותו כלי קליני קיימא לטיפול עמוק בחסרונות.

התקדמות טכנולוגית חדשה

פריצות דרך הנדסיות משמעותיות בעשור האחרון הניעו את האולטרסאונד ממוקד מתוך מושג ניסיוני למודוליות שאושרה קלינית עבור רעד חיוני, מחלת פרקינסון, וגידולים מסוימים במוח כוללים:

הבא: Transducer Arrays

מערכות אולטרסאונד ממוקדות מודרניות מעסיקות את נקודת המיקוד של צילומי רנטגן של מאות או אלפי אלמנטים מבוקרים באופן אינדיבידואלי.ערכים אלה יכולים לנווט אלקטרונית את נקודת המוקד בשלושה ממדים ללא העברת transducer, המאפשר מיקוד מדויק של נגעים בצורת לא סדירה. השימוש של חלונות אקוסטיים מרובים ו- hemispherical Geometries גם מפחית את צפיפות האנרגיה העוברת דרך כל אזור של גולגולת עבה, שיפור דרמטי של ממשמות, אשר משלבת של מערכות גיאוגניבה.

זמן אמת MR Thermometry ובקרת טמפרטורה

MR התרמומטריה המבוססת על שינוי תדר הפרוטון מספק מפות טמפרטורה תלת-ממדיות כל 3-5 שניות במהלך הטיפול. אלגוריתמים מתקדמים עכשיו באופן אוטומטי לזהות סף מנה תרמית ולתאם פרמטרים (כוח, תדירות, משך הדופק) כדי לשמור על המטרה בתוך החלון הטיפולי תוך הימנעות מהתחממות מופרזת ברקמות הסובבות.מערכות משוב סגור-פרלופ יכולות לעצור אם יש מגבלות בטיחות גישה, וגישות חדשות כגון טמפרטורה עם הדמיה עם תיקון של טיפול או תיקון של טיפול.

פיקוח על Cavitation

במהלך הדבקה, microbubble cavitation - ההתרחבות המהירה והתמוטטות של בועות גז - יכול להגביר את ההשפעות התרמיות או, אם לא מבוקר, לגרום נזק רקמות בלתי מאוישים.מערכות האחרונות משלבות גלאי cavitation פסיביים שמקשיבים לפס רחב ופליטות הרמוניות האופייניות ליעילות יציבה מול אינפורמטיבי.

תכנון קוסמטיקה ותכנית תכנון מטופלים-סקרניים

Pre-טיפול CT או MR תמונות של הגולגולת משמשים כעת לבניית מודלים אקוסטיים ספציפיים לחולה.מודלים אלה לדמות כיצד גלי אולטרסאונד ישחזרו, פיזור, ואטוט כפי שהם עוברים דרך העצם, ומאפשרים לרופאים לחשב תיקונים בשלב לפני הטיפול מתחיל.מכונה למידה אלגוריתמים נוספים אופטימיזציה אנרגיה על ידי חשבונאות עובי גולגולת, מחסנית diplo, ו cavities מלא אוויר כגון סינוסים בודדים, במיוחד.

יישומים קליניים וראיות

בעוד ש-Ablation ממוקד הוא אושר נרחב ביותר עבור מחלת רעם ופרקינסון, היישום שלה לגידולי המוח התרחב במהירות.התחומים הבאים מייצגים את הראיות הקליניות החזקות ביותר עד כה:

High-Grade Gallomas (Glioblastoma)

כמה שלבים I ו-II מחקרים העריכו כי MR-orientedd אולטרסאונד ממוקד (MRgFUS) עבור גליבוסטומה חוזרת של גליבוסטומה. תוצאות הוכיחו כי ניתוח יכול בבטחה לייצר נפח של גידול של 3-30 ס"מ3 במחקר רב-מרכזי האחרון, 70% של נגעים מטופלים מטופלים הראו שיפור ניגודיות מיידי לאחר טיפול, והישרדות החציונית הורחבה על ידי 4-6 חודשים בהשוואה לבדיקות ניתוחי דם קלים ככל הנראה עם ספירת שתן.

המוח מסטיקס

סיקור רדיו סטריאוטיפי (SRS) נשאר תקן הזהב עבור metastas קטן, מוגדר היטב, אבל מטופלים רבים לפתח גידולים רדיואקטיביים או נגעים באזורים eloquent שבו SRS מציב סיכון גבוה של edema. Focused אולטרסאונד ממוקדת מציע חלופה ללא חשיפה חוזרת.

Blood-Brain Barrier פתיחה לאספקת סמים

למרות ההרס הראשוני של רקמת הטיפולית הוא המטרה של ablation, יישום קשור משתמש אולטרסאונד ממוקד נמוך יותר בשילוב עם microbubbles intravenous כדי לפתוח את מחסום הדם-מוח (BBB) טכניקה זו, לפעמים נקרא sonoporation ממוקדת בננות, מאפשר chebulative Zoneitotic משופרת סוכנים כגון doxubicin או trastuzab לחדור את הגידול parnchma ב 5 פעמים גבוה יותר מאשר דלקת ריאות.

Sonoדינמית Therapy

גרסה מתפתחת, טיפול סונודינמי (SDT), משתמשת באולטרסאונד בעל רגישות נמוכה כדי להפעיל את הנינגסיסטייזר מנוהל באופן שיטתי (למשל, חומצה אמפוליאנית 5) המצטברת בתאים של גידולים.האינטראקציה האולטראסאונד-סנטיזר מייצרת גם מינים תגובתיים של חמצן אשר מעוררים נתונים שלב I עבור redenulrosstraranstra lastatraation SDToma הוא נסבל היטב עם התקדמות מדיה אחת חודשים לאחר מכן.

היתרונות של האנסים

אולטרסאונד ממוקד מציע יתרונות ברורים כי לטפל כמה מגבלות של שיטות טיפול קיימות:

  • (ב) לא פולשני: לא ⁇ :0) לא גולגולתי, אין קרינה, לא חומרה מושתלת.ההליך מתבצע עם החולה ער או תחת נפיחות קלה, ורוב החולים חוזרים הביתה בתוך 24 שעות.
  • (FLT:0) משוב בזמן אמת: 1FLT בניגוד רדיו-ניתוחי או ביופסיה סטריוטהקטית, ניתן לאמת את המינון התרמי במהלך הטיפול באמצעות מרתרמיאומטריה, המאפשרת התאמות מיידיות או התחדשות אם שולי היעד אינו מושג.
  • (FLT:0) Repeatability: 1FLT (ללא מגבלות מינון מצטברות), אולטרסאונד ממוקד יכול להיות מיושם מספר פעמים לטיפול בגידול חיוורי או חוזר, או כדי לטפל במושגים חדשים במקומות שונים - יתרון לעתים קרובות מובנת עבור חולים עם מחלה מטאוסטטית.
  • (FLT:0)Preservation של רקמת בריאה:FreaLT:1) ⁇ תרמית חדה (פחות מ 2 מ"מ בין coagulation לבין parenchyma שלם) חוסכים סביב רקמת המוח קריטית עבור תפקוד נוירולוגי.זה חשוב במיוחד עבור גידולים ליד קליפת המוח, מרכזי שפה, או גרעיני עמוק.
  • (FLT:0)Combinatorial פוטנציאל: FLT:1gr) Ultrasound יכול במקביל לשפר את אספקת התרופות, לעורר תגובות חיסוניות אנטי-tumor (באמצעות מוות תא אימונוגני), וגידול אבלט, יצירת סינרגיה טיפולית רב-המתה.

אתגרים ומגבלות נוכחיות

למרות ההבטחה, אולטרסאונד ממוקד של גידולי המוח עומדים בפני כמה מכשולים טכניים וביולוגיים המגבילים את האימוץ הנרחב שלה:

Skull Heating and Energyduction

הגולגולת האנושית סופגת חלק משמעותי של אנרגיה לאלטראסאונד של האירוע, מה שממיר אותה לחום. אצל חלק מהחולים (במיוחד אלה עם עצמות עבות, צפופה), הכוח האקוסיבי הנדרש להשגת הגשמה בריכוז הגידול יכול לעלות על גבולות בטוחים, מה שגורם לשרוף הקרקפת או אפילו רשלנות תרמית.מערכות קירור מתקדמות ואלגוריתמים של שלב הרץ הפחיתו אך לא הצליחו להפחית את הסיכון הזה.

טומור הטרוגניות ואי שלמות Ablation

גידולים במוח רבים, במיוחד גליבוסטומה, יש צורה לא סדירה, שולי חדירה, ותחומי נקבוביות או דימום שמשנים את ההתפשטות של אולטרסאונד. Microcalcifications, ציסטות, העצם הסמיך יכול לקבל או לשקף קול, יצירת צללים אקוסטיים המונעים חימום אחיד. וכתוצאה מכך, קשה להשיג שלמות, החלפת שולי של 1 מעל אזור ה-MRI הוא לעתים קרובות משלב עם שיפור כימותרפיה הנוכחי.

תגובה של אדמה ובגידה

הביטול הצחיח גורם לאזור דלקתי שיכול לגרום לדהמה perilesional והידרדרות נוירולוגית transient. in eloquent תחומים, edema זו עלולה להיות מתפוררת כמו הגידול עצמו. Corticosteroids למעשה לנהל את רוב המקרים, אבל edema חמורה הדורש אשפוז מתרחשת ב 5–10% מהחולים מטופלים מטופלים.

גישה ועלויות

עלות ההון של מערכת MRgFUS (בדרך כלל 2-4 מיליון דולר) וצריכה של חבילת MRI גבוהה מגבילה את הגישה למרכזים אקדמיים מרכזיים.למרות טיפול מכוסה לעתים קרובות עבור חרטה חיונית, רוב תוכניות הביטוח בארצות הברית עדיין מסווגות גידול המוח כחקירה. מסגרות Reimbursements מתפתחת, אך הטכנולוגיה נותרה ללא זמין באזורים רבים ברחבי העולם.

כיוונים עתידיים

העשור הבא מבטיח מספר פריצות דרך שיכולות להפוך את האולטרסאונד ממוקד אפשרות קו ראשון לגידולי מוח:

Immunotherapeutic Synergy

הדבקה אולטרהסאונד מייצרת שפע של אנטיגנים גידולים ותבניות מולקולריות הקשורות לנזק (DAMPs) אשר מקדם הפעלה תאים dendritic ו- T-cell infiltration - תופעה ידועה בשם מוות תא אימונוגני. ניסויים קליניים המשלבים MRgFUS עם מעכבי מחסומים (למשל, אנטי-PD-1, אנטי-CTLA-4) הם בדרך עבור מלנומה המוח המטעים ומטמים לא מראים כי הם סימנים של מערכת חיסון נגד חיסון נגד חיסון נגד חיסון נגד חיסון נגד חיסון נגד חיסון נגד חיסון נגד חיסון נגד חיסון נגד שפעת המוח (PTSD) או תרופה שאינה מספקת לחיסון נגד שפעת סרטן.

ביולוגיה בזמן אמת ואינטליגנציה מלאכותית

אלגוריתמי למידת מכונות המוכשרים על MRrmometry ו- diffusion-משקל תמונות יכולים כעת לחזות את היקף הרקמה coagulation עם דיוק גבוה במהלך הטיפול.מערכות עתידיות משלבות MRI תוך-פעולה עם שדה גבוה (T) כדי לפקח על מוות סלולרי, בצקת וזרימת דם תזונתי בזמן אמת. בשילוב עם מיקום טרנסנפצן רובוטי, התקדמות אלה יאפשרו להתאים באופן מלא, הגשמה אוטומטית, כי היא נעה במסלול 3D לאחור, ללא צורך ידני.

תרופות אולטרה-סאונד-טריגר

חוקרים מפתחים לימפואידים רגישים ומיקרובולטים עמוסים עם כיסמות כי לשחרר את המטען שלהם רק בהתמקדות אולטרסאונד. כאשר בשילוב עם היפרותרמיה קלה (40–43 מעלות צלזיוס), ספקים אלה יכולים להשיג ריכוזים סמים חסרי תקדים בתוך הגידול תוך צמצום החשיפה המערכתית. ניסויים קליניים בממטות סרטן השד הראו הבטחה, ונוסחאות ספציפיות במוח הן בשלב זה אני מקבל הערכה.

התרחבות לפתולוגיה לא-מבנית

אותה טכנולוגיה אולטרסאונד המשמשת לדלקת גידול נחקרת עבור נגעים אחרים במוח כגון תת-תזונה מערנית, תת-תזונה arteriovenous malformations (AVMs), ו- hypothalamic irthalamic irthalamic סידרה של מקרים מוקדמים להראות כי אולטרסאונד ממוקד יכול לייצר אושמדה משמעותית קלינית של AVM nidi עם פרופילים בטיחות דומים למחזור כירורגי או לטבוליזציה, תוך הימנעות הסיכונים של ניתוח פתוח.

מערכות אלקטרוניקה ו-Affordable

כמה חברות מתפתחות מערכות אולטרסאונד ממוקדות בעלות נמוכה, ניידות שיכולים לפעול בסוויטות CT קונבנציונליות או אפילו בצד המיטה, באמצעות הדמיה אולטרסאונד בזמן אמת עבור הדרכה ולא MRI. אלה "ultrasound-Only" פלטפורמות, בשילוב עם כובעי טרנספר קלים, יכול להפחית באופן דרמטי את העלות ולשפר את הגישה, במיוחד בהגדרות המוגבלות משאבים שבו טיפול בגידול המוח אינו זמין כרגע.

מסקנה

(הקדמה לאולטרסאונד ממוקד) הם מפריזים מה אפשרי בטיפול בגידול במוח.על ידי מיזוג הנדסת דיוק עם משוב הדמיה בזמן אמת, מרפאים יכולים עכשיו להרוס גידולים ללא פולשני בתוך המבנים העמוקים ביותר של המוח תוך שמירה על תפקוד נוירולוגי, למרות שהאתגרים נשארים - במיוחד סביב גולגולת, גרוטוגניות גידול, ותגמול - פוטנציאל לשלב בין ראיות נוגדות חיסון, לבין גירוי תזונתי:

(ב) [ה] [ה]] [ה]] [ה]] [ה]] [ה]]][ה]]]][ה]]]], [ה]]][ה]]], [התחילה], [ה], [ה]]], [התחילה]] [ה] [ה]]], [ה]] [ה[ה]]]]] [ה[ה[ה]]]]]]]]]]]], [ה[ה[ה[ה[ה[ה[ה[ה]]]]]]]]]], [ה[ה[ה]]]]]]]]]]]]]]]] [ה[ה[ה[ה[ה[ה[ה[ה[ה]]]]]]]]]]]]], [ה[ה]]], [ה[ה]]]]]]]]]]] [ה[ה[ה[ה[ה[ה[ה[ה]]]]]]]]]]]]]]]]] [ה[