Tratamiento no quirúrgico para infarto cerebral usando dispositivos de ultrasonido portátiles inalámbricos
Fotografías de modelos animales usando el sistema de estimulación cerebral portátil inalámbrico desarrollado. Crédito: Instituto Coreano de Ciencia y Tecnología (KIST)
El infarto cerebral, comúnmente conocido como accidente cerebrovascular isquémico, tiene una alta tasa de mortalidad y causa daño severo a las células nerviosas en el cerebro debido a la pérdida de oxígeno, lo que resulta en una limitación del cuerpo. movimientos Se están desarrollando y probando varias tecnologías, incluidas técnicas de fisioterapia y estimulación cerebral, para la rehabilitación de las células nerviosas cerebrales dañadas por un accidente cerebrovascular. En particular, se espera que el ultrasonido focalizado de baja intensidad sea eficaz para la rehabilitación de enfermedades neurológicas como el accidente cerebrovascular, ya que puede excitar o inhibir las células nerviosas mediante la entrega de energía mecánica con alta precisión en la posición deseada, mientras que el ultrasonido penetra en el cráneo sin necesidad de un operación quirúrgica.
El Instituto Coreano de Ciencia y Tecnología (KIST) anunció que el equipo de investigación del Centro de Biónica, dirigido por el Dr. Kim Hyungmin, desarrolló una tecnología inalámbrica de tratamiento de rehabilitación para el sistema nervioso cerebral dañado por un accidente cerebrovascular mediante la fabricación de un dispositivo inalámbrico portátil. Estimulador cerebral de ultrasonido focalizado de baja intensidad. Además, para comprobar su eficacia, este estimulador cerebral se aplicó a modelos animales de ictus.
En 2018, el equipo de investigación desarrolló un método de tratamiento en el que se aplicaba un ultrasonido focalizado de baja intensidad en el núcleo del cerebelo para recuperar funciones motoras deterioradas a causa de la hemiplejía, y en 2020 demostraron que los ultrasonidos focalizados de baja intensidad aplicados al núcleo cerebeloso tras un ictus están muy relacionados con los cambios en una onda delta en el cerebro.
Para aprovechar esta tecnología de manera eficiente en la rehabilitación de pacientes con accidente cerebrovascular en diversos entornos, el dispositivo de ultrasonido debe ser fácil de usar en la vida cotidiana. Sin embargo, el estimulador cerebral existente es pesado y fijo y, por lo tanto, solo es aplicable a experimentos que involucran animales anestesiados o inmovilizados, lo que dificulta su comercialización.
Trayectorias representativas para ratas modelo con accidente cerebrovascular tratadas con simulación y tFUS, en comparación con una rata sana (fila inferior) Crédito: Instituto Coreano de Ciencia y Tecnología (KIST)
Basándose en los resultados de estudios anteriores, el equipo de investigación de KIST desarrolló un estimulador cerebral portátil ligero, que pesa aproximadamente 20 g, que se puede controlar de forma inalámbrica. Además, comprobaron la eficacia de la rehabilitación tras evaluar la capacidad motora de un modelo de ictus de rata con el dispositivo. Cuando se aplicó ultrasonido con una presión de aproximadamente 426 kPa a la parte del cerebro que controla las funciones motoras en un modelo de accidente cerebrovascular de rata, las funciones motoras mejoraron significativamente después de tres días en comparación con el modelo de accidente cerebrovascular de rata al que no se le aplicó ultrasonido; las funciones motoras mejoraron a un nivel similar al de las ratas normales después de siete días de rehabilitación.
El estimulador cerebral desarrollado por el equipo de investigación del Dr. Kim es liviano y funciona de forma inalámbrica, lo que no limita la movimientos físicos de un cuerpo mientras continúa estimulando la parte del cerebro que controla las funciones motoras a través de ultrasonidos, restaurando así el sistema nervioso dañado por un accidente cerebrovascular. Se espera que los resultados obtenidos del estudio contribuyan pronto al desarrollo de una tecnología portátil de estimulación cerebral por ultrasonidos a nivel clínico.
Según el Dr. Kim Hyungmin de KIST, «Recientemente, la tecnología portátil de estimulación cerebral está avanzando rápidamente, y la importancia de este estudio radica en verificar la posibilidad de una terapia de neurorrehabilitación no invasiva utilizando un dispositivo de ultrasonido portátil», y agregó que «para garantizar la seguridad y la eficacia del tratamiento, se requiere más investigación para optimizar el protocolo de estimulación determinando los mecanismos moleculares y celulares de la neuromodulación ultrasónica».
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La estimulación cerebral portátil podría mejorar de forma segura la función motora después de un accidente cerebrovascular Más información: Evgenii Kim et al, Sistema de ultrasonido transcraneal portátil para la estimulación remota de animales que se mueven libremente, IEEE Transactions on Biomedical Ingeniería (2020). DOI: 10.1109/TBME.2020.3038018 Información de la revista: IEEE Transactions on Biomedical Engineering
Proporcionado por el Consejo Nacional de Investigación de Ciencia y Tecnología Cita: Tratamiento no quirúrgico para infarto cerebral usando dispositivos portátiles de ultrasonido inalámbricos (2021, 19 de enero) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-01-nonsurgical-treatment-cerebral-infarction-wearable.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.