(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(lái)越普遍的治療方法，但該手術(shù)仍存在重大風(fēng)險(xiǎn)。一種執(zhí)行兩種類型的光譜學(xué)的新探針可以通過(guò)幫助醫(yī)生更準(zhǔn)確地在大腦內(nèi)部導(dǎo)航儀器來(lái)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(shí)別白質(zhì)和灰質(zhì)，證明光譜測(cè)量適用于神經(jīng)導(dǎo)航。

對(duì)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(cuò)誤信號(hào)。對(duì)于不再受益于可用藥物的患者來(lái)說(shuō)，它可能是一種非常有效的治療方法，但將電極放置在錯(cuò)誤的位置會(huì)降低療效并導(dǎo)致心理障礙。

來(lái)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(huì)上詳細(xì)介紹這項(xiàng)新研究。

“改進(jìn) DBS 電極插入的神經(jīng)外科指導(dǎo)將簡(jiǎn)化手術(shù)過(guò)程，減少手術(shù)時(shí)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(shuō)。

實(shí)時(shí)導(dǎo)航支持

DBS 是一個(gè)分為兩部分的手術(shù)，包括一個(gè)將電極放置在大腦特定部位的手術(shù)和第二個(gè)植入電池組的手術(shù)，該電池組將電流輸送到電極。對(duì)于第一個(gè)程序，醫(yī)生通常依靠術(shù)前磁共振成像 (MRI) 掃描來(lái)計(jì)劃插入電極的位置。然而，這有時(shí)會(huì)導(dǎo)致放置不準(zhǔn)確，因?yàn)樵谕ㄟ^(guò)頭骨鉆孔的過(guò)程中，大腦可能會(huì)移動(dòng)多達(dá) 2 毫米。

在這項(xiàng)新工作中，研究人員創(chuàng)建了一個(gè) DBS 電極，該電極通過(guò)光學(xué)探針得到增強(qiáng)，可在插入過(guò)程中對(duì)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(hào)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(shí)。

確認(rèn)準(zhǔn)確性

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