Les médecins peuvent désormais surveiller l’activité de la moelle épinière pendant une intervention chirurgicale

Les médecins peuvent désormais surveiller l’activité de la moelle épinière pendant une intervention chirurgicale

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Grâce à la technologie développée à l'UC Riverside, les scientifiques peuvent, pour la première fois, réaliser des images haute résolution de la moelle épinière humaine pendant une intervention chirurgicale. Ces progrès pourraient contribuer à apporter un réel soulagement à des millions de personnes souffrant de maux de dos chroniques.

La technologie, connue sous le nom de fUSI ou imagerie par ultrasons fonctionnels, permet non seulement aux cliniciens de voir la moelle épinière, mais également de cartographier la réponse de la moelle à divers traitements en temps réel. Un article publié dans Neurone détaille comment fUSI a fonctionné pour six personnes subissant une stimulation électrique pour le traitement des maux de dos chroniques.

“Le scanner fUSI est librement mobile dans divers contextes et élimine le besoin d'une infrastructure étendue associée aux techniques de neuroimagerie classiques, telles que l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf)”, a déclaré Vasileios Christopoulos, professeur adjoint de bio-ingénierie à l'UCR qui a contribué au développement de la technologie. . “De plus, il offre une sensibilité 10 fois supérieure à celle de l'IRMf pour détecter la neuroactivation.”

Jusqu’à présent, il était difficile d’évaluer l’efficacité d’un traitement contre le mal de dos puisque les patients sont sous anesthésie et endormis. Ainsi, les patients ne peuvent pas fournir de feedback verbal sur leur niveau de douleur pendant le traitement. “Grâce aux ultrasons, nous pouvons surveiller les modifications du flux sanguin dans la moelle épinière induites par la stimulation électrique. Cela peut indiquer que le traitement fonctionne”, a déclaré Christopoulos.

La moelle épinière est une « zone hostile » pour les techniques d’imagerie traditionnelles en raison d’artefacts de mouvement importants, tels que la pulsation cardiaque et la respiration. “Ces mouvements introduisent des bruits indésirables dans le signal, faisant de la moelle épinière une cible défavorable pour les techniques de neuroimagerie traditionnelles”, a déclaré Christopoulos.

En revanche, fUSI est moins sensible aux artefacts de mouvement. Il émet des ondes sonores dans la zone d’intérêt et les globules rouges de cette zone font écho au son, produisant une image claire. “C'est comme un sonar sous-marin, qui utilise le son pour naviguer et détecter des objets sous l'eau”, a expliqué Christopoulos. “En fonction de la force et de la vitesse de l'écho, ils peuvent en apprendre beaucoup sur les objets à proximité.”

Christopoulos s'est associé au centre de neurorestauration USC de l'hôpital Keck pour tester la technologie sur six patients souffrant de lombalgie chronique. Ces patients devaient déjà subir une opération chirurgicale de la dernière chance, car aucun autre traitement, y compris les médicaments, n'avait contribué à soulager leurs souffrances.

Pour cette opération, les cliniciens ont stimulé la moelle épinière avec des électrodes, dans l'espoir que la tension atténuerait l'inconfort du patient et améliorerait sa qualité de vie.

“Si vous vous cognez la main, instinctivement, vous la frottez. Le frottement augmente le flux sanguin, stimule les nerfs sensoriels et envoie un signal à votre cerveau qui masque la douleur”, a déclaré Christopoulos. “Nous pensons que la stimulation de la moelle épinière peut fonctionner de la même manière, mais nous avions besoin d'un moyen de visualiser l'activation de la moelle épinière induite par la stimulation.”

Le Neurone L'article détaille comment fUSI peut détecter des changements de flux sanguin à des niveaux sans précédent de moins de 1 millimètre par seconde. À titre de comparaison, l’IRMf n’est capable de détecter des changements que de 2 centimètres par seconde.

“Nous avons de grosses artères et des branches plus petites, les capillaires. Ils sont extrêmement fins, pénètrent dans votre cerveau et votre moelle épinière et apportent de l'oxygène à certains endroits pour qu'ils puissent survivre”, a déclaré Christopoulos. “Avec fUSI, nous pouvons mesurer ces changements minuscules mais critiques du flux sanguin.”

Généralement, ce type de chirurgie a un taux de réussite de 50 %. Grâce à une meilleure surveillance des modifications du flux sanguin, Christopoulos espère que ce taux augmentera considérablement. “Nous avions besoin de savoir à quelle vitesse le sang circule, quelle est sa force et combien de temps il faut pour que le flux sanguin revienne à sa valeur initiale après une stimulation vertébrale. Maintenant, nous aurons ces réponses”, a déclaré Christopoulos.

À l’avenir, les chercheurs espèrent également montrer que la fUSI peut aider à optimiser les traitements pour les patients qui ont perdu le contrôle de leur vessie en raison d’une lésion médullaire ou de leur âge. “Nous pourrons peut-être moduler les neurones de la moelle épinière pour améliorer le contrôle de la vessie”, a déclaré Christopoulos.

“Avec moins de risques de dommages que les méthodes plus anciennes, la fUSI permettra des traitements de la douleur plus efficaces et optimisés pour chaque patient”, a déclaré Christopoulos. “C'est un développement très excitant.”

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