Senzor ultrasonic temporar oferă feedback continuu în timpul vindecării măduvei spinării
Un premiu de 13,48 milioane de dolari din partea Departamentului de Apărare a permis unei echipe de ingineri și chirurgi de la Johns Hopkins Medicine să publice un studiu de fezabilitate care demonstrează că implantarea temporară a unui mic dispozitiv ultrasonic în zona unei leziuni a măduvei spinării este realizabilă, sigură și potențial utilă.
Această descoperire marchează un moment important într-o cercetare complexă ce vizează dezvoltarea și studiul modului în care dispozitivul ar putea fi utilizat în îngrijirea clinică, fiind publicată recent în revista Science Advances.
„Când biologia leziunii măduvei spinării este localizată, dispozitivele noastre ar trebui să fie capabile să monitorizeze și să trateze fiziologia locală”, afirmă Amir Manbachi, principalul investigator și profesor asociat de neurochirurgie și inginerie biomedicală la Johns Hopkins University School of Medicine.
Dispozitivul dezvoltat de Manbachi și cercetătorii săi, numit Multimodal Ultrasound System for Injury Care (MUSIC), are ca scop îmbunătățirea feedback-ului referitor la ce se întâmplă în jurul locului leziunii după intervenția chirurgicală, susținând deciziile clinice în timpul recuperării pacientului în unitatea de terapie intensivă.
Obiectivul final al dezvoltării și studiului acestui dispozitiv este de a găsi o modalitate de a sprijini pacienții în spital și de a minimiza riscurile complicațiilor, cum ar fi accidentele vasculare cerebrale, pierderea vederii sau controlului mișcărilor, pe care le pot întâmpina în procesul de recuperare după o leziune a măduvei spinării.
Dispozitivul a fost conceput pentru a funcționa ca un „RMN mobil”, eliminând astfel necesitatea mutării pacienților imobilizați în zilele de recuperare, oferind totodată feedback on-demand echipelor medicale, în locul unor puncte unice de monitorizare în timp.
Aspectul de diagnostic al dispozitivului oferă informații în timp real despre fluxul de sânge și modificările din jurul leziunii, permițând analiza altor măsuri, cum ar fi lichidele spinale și acumulările excesive de fluid. Aceste date pot oferi informații despre modul în care un pacient răspunde la tratament și despre starea de vindecare.
Ultrasunetele terapeutice, cunoscute și sub denumirea de ultrasunete focalizate, reprezintă aspectul mai inovator și explorator al dispozitivului, fiind studiate pentru capacitatea lor de a identifica și răspunde modificărilor fluxului sanguin în jurul locului leziunii.
Acest dispozitiv ultrasonic, care a primit în 2023 desemnarea FDA Breakthrough Device Designation, are dimensiunea unui plasture mic și poate fi plasat peste măduva spinării în timpul intervenției chirurgicale necesare după o leziune. Această publicație raportează primul studiu de fezabilitate pe animale, demonstrând că MUSIC poate fi implantat temporar și oferă feedback în timp real despre fluxul de sânge și imagistica din jurul locului de implantare.
„Timpul este esențial pentru recuperare”, spune Nicholas Theodore, fost neurochirurg la Johns Hopkins și profesor asociat de medicină, care a creat dispozitivul împreună cu Manbachi.
Această cercetare reprezintă o fuziune a mai multor industrii, discipline și aplicații, având potențialul de a personaliza îngrijirea pe care o primește fiecare pacient după intervenția chirurgicală, ceea ce ar putea îmbunătăți rezultatele sănătății pe termen lung.
Studiul se bazează pe lucrările anterioare din cadrul laboratorului de inovație HEPIUS de la Johns Hopkins, urmând să se continue cercetarea modalităților de utilizare și optimizare a dispozitivului pentru a obține feedback despre fluxul de sânge, a identifica modificările țesuturilor și a monitoriza alte activități din jurul leziunii.
Echipa a conceput dispozitivul cu scopul de a ajuta pacienți de toate vârstele, de la soldați care se recuperează după răni de pe câmpul de luptă, la copii sau adulți afectați de accidente rutiere severe, căderi sau leziuni sportive. Se estimează că în Statele Unite au loc aproximativ 18.000 de leziuni ale măduvei spinării în fiecare an, majoritatea fiind cauzate de accidente rutiere.
