广告

聚焦超音波可望减缓帕金森氏症

2020-02-20 09:04:55 Maurizio Di Paolo Emilio,EE Times Europe编辑、EEWeb主编 阅读:
意大利研究人员发现,透过聚焦超音波,能有效减少震颤并协助帕金森氏患者改善生活质量…

“帕金森氏症”(Parkinson's Disease;PD)影响全球约1,000万人口,其特征是经常伴随可能变得相当严重的震颤。为了控制这种震颤,方法之一是在大脑中植入电极,但有越来越多的研究显示,简单的超音波可能会是有效的治疗方法。mpFednc

意大利拉奎拉大学(University of L'Aquila)生物技术和应用临床科学系据称采用聚焦超音波波束技术,为39位帕金森氏症患者进行了震颤的治疗。研究人员发现,经过高频声波治疗后,有95%的患者都能立即减轻震颤症状。mpFednc

这项试验结果进一步增强了其他医学研究人员的类似发现。有些超音波装置甚至已经取得了美国食品药品监督管理局(FDA)批准用于治疗帕金森氏症。mpFednc

目前,治疗帕金森氏症最常见的方法是在患者脑中植入电极等装置以进行深层的脑部刺激,用于控制导致震颤和其他症状的神经中枢。mpFednc

震颤是一种有节奏但不由自主的肌肉运动,可能导致身体中一个或多个部份(通常是手部)的运动不协调。这些都是动作障碍的特征,例如原发性震颤症(ET)或帕金森氏症(PD)震颤,这两种逐渐恶化的症状正影响着全球数百万人。帕金森氏病是继阿兹海默症(Alzheimer)之后最常见的变性神经系统疾病。mpFednc

什么是超音波?

超音波是一种频率超过20kHz的声波,人耳一般听不到。超音波可使用于人体上,因为这些声波能穿透生物系统释放能量。这种能量的“释放”在人体上有多种效应,例如可用于诊断、物理治疗,甚至还可用于美容医学以及治疗整形外科和肌肉疾病等。目前,超音波通常用于为在孕妇产检时形成胎儿影像。mpFednc

取决于用来产生影像的材料不同,超音波的频率各异,在材料中的传播也不同,因此,产生超音波的机器功率特性也会有所不同。mpFednc

超音波的穿透力(即其深入组织的能力),与其频率成反比。在实作过程中,较高频率的超音波可以为物体实现更好的分辨率,但并不至于过度深入穿透生物体的结构。mpFednc

20200212_ultrasound_NT01P1mpFednc

1超音波系统方块图。(来源:Analog DevicesmpFednc

图1显示超音波装置中用于处理电子讯号的硬件方块图。采用一款高压(HV)多任务器/解多任务器(Mux/Demux),可降低硬件传送(Tx)与接收的复杂度。例如AD8332 (VGA)和AD9238 (12b ADC)等前端芯片,可用于因应日益复杂的成本与处理要求。mpFednc

而在发射端,Tx波束形成器决定设置所需发射焦点的脉冲序列模式。光束形成器的输出再由驱动换能器的高压传输放大器加以扩大。为了建模讯号并为换能器组件取得更好的能量供应,可以透过DAC组件控制放大器。mpFednc

聚焦超音波研究

意大利拉奎拉大学的研究显示大脑中的超音波如何抑制震颤。这项研究由拉奎拉大学生物技术与应用临床科学系放射学家Federico Bruno带领的研究团队进行。研究人员们分析了大约40例震颤患者的数据,包括患有帕金森氏症以及原发性震颤但对于传统疗法没有反应的患者。mpFednc

研究人员使用的技术是由磁共振成像(MRgFUS)引导的聚焦超音波。这种微创手术采用了一种触发超音波以影响大脑的装置(图2)。mpFednc

20200212_ultrasound_NT01P2mpFednc

2MRgFUS超音波脑神经治疗机器。(来源:niversity of L'AquilampFednc

高强度的声波在MRI的引导下聚焦于大脑组织的特定区域。一旦进入脑组织,将会产生热并破坏视丘,从而长期减少震颤。视丘是大脑皮层下的区域,其作用十分基础且复杂:依据每种体验选择并控制传入的信息。mpFednc

研究团队发现,在39名患者中,有37名立即表现出震颤减轻。即使经过一段时间,震颤情况仍较低。但也会对一些患者造成副作用,例如四肢无力,以及身体其他部位的敏感性改变。mpFednc

目前,这种手术的唯一问题在于它鲜为人知,而且几乎没有什么医疗中心可提供这种疗法,正如Professor Bruno所说的:“这种技术在神经系统疾病中的临床应用绝对是十分新颖的;FDA在2-3年前就批准其临床用途了,但很少有患者知道这种疗法,但仍然有一些专门的中心提供这种治疗选择。”mpFednc

该技术无需任何侵入性干预。透过聚焦超音波波束的方式,可以加热与破坏异常的脑组织,从而保护周围的健康组织。相较于进行深层脑刺激或植入小型电极的手术,该技术造成出血或感染并发症的风险较小,但其缺点在于整个过程是不可逆的,任何副作用也都是永久性的。mpFednc

(原文发表于ASPENCORE旗下EDN姐妹媒体EETimes,参考链接:Ultrasound Appears to Relieve Parkinson’s Symptoms,编译:Susan Hong)mpFednc

本文为电子技术设计原创文章,未经授权禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
  • 微信扫一扫
    一键转发
  • 最前沿的电子设计资讯
    请关注“电子技术设计微信公众号”
  • Microchip CEO Steve Sanghi:“领导者应独出心裁” 我能给出的主要建议是,领导者应独出心裁。领导者在领导他人看问题和做事情时应与众不同,并应能变不可能为可能。我们要勇于挑战自己,多和有能力的人相处。还要为员工下放更多的权力,以便促进他们释放出自己的全部潜力。
  • 电容器鼓包是怎么回事?需要更换吗? 显然,鼓包的电容是坏电容,需要更换。但每个看上去鼓包的电容就真的鼓包了吗?
  • 利用IIoT进行智能水资源管理 我们需要有效的水资源管理,通过减少浪费和更有效地回收废水来节约用水。通过防洪减灾来保护脆弱的城市和基础设施也是如此。那么我们可以做些什么来解决这些问题呢?工业物联网(IIoT)可能会提供一些潜在的解决方案。
  • 台湾地区用了哪些智能技术应对COVID-19危机? 全球自2019年底受到新冠肺炎(COVID-19)疫情的影响,到2022年的今天都还无法恢复,这两年来我们使用智能技术提升了很多关于防疫和抗疫的设备和策略,如对于病毒的检测,人口密度的排查,疫苗的恒温和数据整合等等..
  • 远程医疗可以做很多好事,但它会变得太强大吗 多年来,远程医疗取得了长足的发展,使更多人更容易获得和负担得起医疗服务。 今天的远程医疗应用程序使患者足不出户就可以咨询医生,并让医生同时远程监控多名患者的健康状况——例如患有慢性病的患者。
  • 雅培为远程医疗的未来做准备 在经历了两年的全球健康危机之后,没有什么比让雅培董事长兼首席执行官罗伯特福特在今年的消费电子展 (CES) 上成为中心舞台更自然的事情了。当然,有必要刮掉经过深思熟虑的主题演讲,并像电视真人秀一样精心编排,以了解该组织在远程医疗技术方面的愿景和进步。
  • 5G在医疗保健领域的颠簸之旅 在功能越来越强大的通信技术,尤其是 5G 的到来的推动下,已建立的、通常是家长式的全球医疗保健系统正面临着必要的——但并非普遍受欢迎的——改组。
  • ADI公司发布最新低功耗BioZ AFE,大幅缩小BioZ监测设备 ADI推出低功耗、高性能生物阻抗(BioZ)模拟前端(AFE) MAX30009,旨在帮助缩小BioZ远程患者监测(RPM)设备的尺寸并延长设备的使用寿命。
  • “中国IC设计成就奖”提名产品简介:业界首款车规级超高 GD25/55LT是业界首款超高速四通道的SPI NOR Flash产品系列 ,最高时钟频率达到200MHz,数据吞吐率高达200MB/s,是现有产品的3倍以上。内置ECC算法与CRC校验功能,在提高可靠性的同时延长了产品使用寿命,DQS和DLP功能为高速系统设计提供了保障。通过了车载AEC-Q100的认证。GD25/55LT系列产品是业内最高性能,超高可靠性的四通道SPI NOR Flash车规级解决方案,在满足车载应用对Flash即时响应需求的同时又满足了功能安全的要求。
  • “中国IC设计成就奖”提名产品简介:4Gb 3.3V 串行 NAND 单芯片设计的串行通信方案,引脚少、封装尺寸小,且在同一颗粒上集成了存储阵列和控制器,并带有内部ECC模块,使其在满足数据传输效率的同时,既节约了空间,又提升了稳定性。
  • “中国IC设计成就奖”提名产品简介:昆仑芯2代优势 昆仑芯科技已经量产了两代云端AI芯片产品。昆仑芯2代于2021年8月量产,基于自研架构,采用全球领先的7nm制程,是国内首款采用GDDR6显存的通用AI芯片,并高度集成ARM CPU 。昆仑芯2代是在1代的经验之上,面向真实客户需求打造的极致通用性、易用性的通用人工智能芯片,对推动国内AI芯片技术研发和商业落地都具有重要价值,未来还将赋能高性能计算机集群、生物计算、智能交通等更广泛应用空间。
  • “中国IC设计成就奖”提名产品:X9高性能智能座舱芯片X9 为国内外Tier1和主机厂提供了极具竞争优势的高端座舱SoC方案,加快了研发速度并显著降低了研发成本
广告
热门推荐
广告
广告
EE直播间
在线研讨会
广告
广告
面包芯语
广告
向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了