La sonda de espectroscopia podría hacer que la estimulación cerebral profunda sea más segura y mejorar las tasas de éxito
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6 de Jun, 2023 .
La estimulación cerebral profunda (DBS, por sus siglas en inglés) se ha convertido en un tratamiento cada vez más común para pacientes con enfermedad de Parkinson avanzada, pero el procedimiento aún conlleva riesgos significativos. Una nueva sonda que realiza dos tipos de espectroscopia podría hacer que el procedimiento sea más seguro y mejorar las tasas de éxito al ayudar a los médicos a navegar con mayor precisión los instrumentos dentro del cerebro. El equipo de investigación identificó la materia blanca y gris mediante el análisis de componentes principales (PCA), lo que demuestra que las mediciones espectroscópicas podrían ser adecuadas para la neuronavegación.
Para DBS, los cirujanos colocan electrodos en el cerebro para interrumpir las señales errantes que causan temblores debilitantes y rigidez asociados con la enfermedad de Parkinson avanzada. Puede ser un tratamiento notablemente eficaz para los pacientes que ya no se benefician de los medicamentos disponibles, pero colocar un electrodo en el lugar equivocado puede reducir la eficacia y provocar trastornos psicológicos.
Mejorar la guía neuroquirúrgica para la inserción de electrodos DBS agilizaría el proceso quirúrgico, disminuiría el tiempo de cirugía, reduciría el costo general del tratamiento de salud y evitaría consecuencias neuropsicológicas adversas".
DBS es un procedimiento de dos partes, que incluye una cirugía para colocar electrodos en partes específicas del cerebro y una segunda cirugía para implantar un paquete de baterías que envía corriente eléctrica a los electrodos. Para el primer procedimiento, los médicos generalmente se basan en exploraciones de imágenes por resonancia magnética (IRM) previas a la cirugía para planificar dónde insertarán los electrodos. Sin embargo, esto a veces puede dar lugar a una colocación imprecisa, ya que el cerebro puede desplazarse hasta 2 mm durante el proceso de perforación de un orificio de acceso a través del cráneo.
En el nuevo trabajo, los investigadores crearon un electrodo DBS que se mejora con una sonda óptica para realizar una espectroscopia de dispersión Raman anti-Stokes (CARS) coherente y una espectroscopia de reflectancia difusa (DRS) en tejidos cerebrales durante el proceso de inserción. La sonda encaja dentro del electrodo DBS y contiene dos fibras para iluminación CARS y DRS y una tercera fibra para recoger las señales. Una vez que el electrodo alcanza la posición objetivo, la sonda óptica puede estar mientras el electrodo permanece en su lugar.
Para probar la nueva sonda, un neurocirujano la utilizó para implantar electrodos en seis regiones del cerebro de un cadáver humano. Las mediciones de CARS y DRS se recogieron a lo largo de una longitud total de 50 mm en cada uno de los dos hemisferios del cerebro. Después del procedimiento, los investigadores extrajeron el cerebro e identificaron visualmente la materia blanca y gris a través de la cual había pasado la sonda.
Al comparar las lecturas de las mediciones CARS y DRS con el registro visual de las estructuras cerebrales, los investigadores encontraron que los métodos CARS y DRS identificaron el tejido cerebral con gran precisión. Estos hallazgos confirman que la espectroscopia podría ser una herramienta útil para ayudar a los neurocirujanos a navegar por el cerebro.
"Nuestro equipo está trabajando actualmente en la adaptación de la sonda óptica para usarla en ensayos clínicos para pacientes que recibirán una cirugía DBS. Estamos convencidos de que los métodos ópticos tienen un enorme potencial para la guía quirúrgica y esperamos que nuestra tecnología surja en la clínica para ayudar a los cirujanos en varios procedimientos cerebrales", dijo Quémener.
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