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利用脈沖激光束振動大鼠大腦,就能夠揭示出癲癇發(fā)作的病灶區(qū)域。(圖片提供:Huabei Jiang) |
美國佛羅里達(dá)大學(xué)的一項(xiàng)最新研究表明,與傳統(tǒng)掃描或外科手術(shù)方法相比,利用激光束可以更加簡易快捷地探測癲癇癥的大腦病灶。相關(guān)論文發(fā)表在《醫(yī)學(xué)與生物學(xué)中的物理學(xué)》雜志上。
癲癇癥是最為普遍的大腦疾病之一,它影響著世界上大約1%的人口。當(dāng)大腦特定區(qū)域的神經(jīng)沖動比正常情況下快得多時,癲癇就可能發(fā)作。只有大約2/3的癲癇患者可以用藥物進(jìn)行治療,剩下的只能選擇外科手術(shù)。然而,外科手術(shù)的治愈率較低,復(fù)發(fā)率很高,這在所謂的“新皮層發(fā)作”中表現(xiàn)得尤為明顯。
通過外科方法確定癲癇的大腦病灶比較困難,常常需要在大腦表層插入電極。在最新的研究中,美國佛羅里達(dá)大學(xué)Huabei Jiang教授和同事開發(fā)出一種無創(chuàng)技術(shù)——利用能向大腦內(nèi)發(fā)射激光的掃描儀來確定病灶所在,并且已經(jīng)在大鼠模型上驗(yàn)證了該方法的有效性。
這項(xiàng)技術(shù)名為無創(chuàng)激光誘導(dǎo)光聲成像(PAT),一束強(qiáng)激光穿過頭骨照入大腦,導(dǎo)致腦組織產(chǎn)生微小振動。大腦活躍的區(qū)域會吸收大部分光線,從而產(chǎn)生最強(qiáng)的振動,利用超聲波換能器“傾聽”這種振動,就可以對大腦及其活性進(jìn)行成像,進(jìn)而確定出與癲癇發(fā)作相關(guān)的大腦區(qū)域。
Jiang表示,該技術(shù)只需要幾秒鐘或者更短的時間就能完成,相比之下,CT掃描核磁共振成像都需要數(shù)分鐘的時間?!斑@確實(shí)很快,而且該技術(shù)成本較低,還有望向便攜式發(fā)展,因此大腦成像可以在患者的病榻邊實(shí)時進(jìn)行?!贝送猓^快的速度還讓該技術(shù)適用于兒童和嬰兒,他們很難乖乖地躺很長時間。
在大鼠身上得到理想結(jié)果后,研究人員目前致力于將該技術(shù)拓展到人類身上。他們將利用一頂特殊的帽子來傳輸激光,同時采集大腦振動。值得注意的是,這并不是簡單地將大鼠掃描儀放大就可以實(shí)現(xiàn)的。人類的頭骨有約一厘米厚,而大鼠的只有不到一毫米,這會導(dǎo)致激光束難以振動人類頭骨內(nèi)的大腦,同時讓從外部收集振動更加不便。
不過,Jiang和同事對克服這些問題充滿信心。他們將采用波長更長的激光,以便深入人類大腦組織。同時,還會利用一種特殊的凝膠保證激光和振動都能更好地傳輸。
來源:《科學(xué)時報》 日期:2008.4.18