211service.com
Ser ind i hjernen med lys
En ny ikke-invasiv diagnostisk teknologi kan give læger det vigtigste tegn på hjernens sundhed: iltmætning. Lavet af et israelsk firma kaldet OrNim og planlagt til forsøg på patienter på amerikanske hospitaler senere i år, kunne teknologien, kaldet målrettet oximetri, gøre, hvad standard pulsoximetre ikke kan.
Tankelæser: Den OrNim-målrettede oximetrisonde (ovenfor) klæber til hovedbunden for at overvåge iltniveauerne i specifikke områder af hjernen.
Et standard pulsoximeter klippes på en finger eller en øreflip for at måle iltniveauet under huden. Det virker ved at sende en lysstråle gennem blodkarrene for at måle absorptionen af lys af iltet og deoxygeneret hæmoglobin. Oplysningerne giver læger mulighed for straks at vide, om iltniveauet i patientens blod stiger eller falder.
Før udviklingen af pulsoximetre var den eneste måde at måle iltmætning på at tage en blodprøve fra en arterie og analysere den i et laboratorium. Ved at give et øjeblikkeligt, ikke-invasivt mål for iltning, revolutionerede pulsoximetre anæstesi og andre medicinske procedurer.
Mens pulsoximetre er blevet nøjagtige og pålidelige, har de en vigtig begrænsning: de kan ikke måle iltmætning i specifikke områder dybt inde i kroppen. Fordi pulsoximetre kun måler blodets samlede iltniveauer, har de ingen mulighed for at overvåge iltmætning i en bestemt region. Dette er især problematisk i tilfælde af hjerneskader, da hjernens iltning så kan afvige fra resten af kroppens.
Information om iltning i specifikke områder af hjernen ville være værdifuld for neurologer, der overvåger en hjerneskadet patient, da den kunne bruges til at søge efter lokaliserede hæmatomer og give øjeblikkelig besked om hæmoragiske slagtilfælde. Når et slagtilfælde opstår, er et område af hjernen frataget blod og dermed ilt, men der er ingen umiddelbar måde at opdage angrebets forekomst.
CT- og MR-scanninger giver et øjebliksbillede af vævsskade, men de kan ikke bruges til kontinuerlig overvågning. Det kan også være meget vanskeligt at udføre sådanne scanninger på bevidstløse patienter, der er tilsluttet livsstøttende enheder.
Wade Smith, en neurolog ved University of California, San Francisco, og en rådgiver for OrNim, påpeger, at mens kardiologer har enheder til at overvåge hjerter i detaljer, har neurologer ikke noget tilsvarende værktøj. Med hjerneskadede patienter, siger Smith, flyver den nyeste teknologi i blinde.
OrNims nye enhed bruger en teknik kaldet ultralydslysmærkning til at isolere og overvåge et vævsområde på størrelse med en sukkerterning placeret mellem 1 og 2,5 centimeter under huden. Sonden, som hviler på hovedbunden, indeholder tre laserlyskilder med forskellige bølgelængder, en lysdetektor og en ultralydssender.
Laserlyset diffunderer gennem kraniet og oplyser vævet under det. Ultralydsemitteren sender stærkt retningsbestemte impulser ind i vævet. Impulserne ændrer vævets optiske egenskaber på en sådan måde, at de modulerer laserlyset, der rejser gennem vævet. I virkeligheden mærker ultralydsimpulserne en specifik del af vævet, der skal observeres af detektoren. Da hastigheden af ultralydsimpulserne er kendt, kan en specifik dybde vælges til overvågning.
Det modulerede laserlys opfanges af detektoren og bruges til at beregne vævets farve. Da farve er direkte relateret til blodets iltmætning (for eksempel er arterielt blod lys rødt, mens venøst blod er mørkerødt), kan det bruges til at udlede vævets iltmætning. Målingen er absolut snarere end relativ, fordi farve er en indikator for den spektrale absorption af hæmoglobin og er upåvirket af hovedbunden.
Dybere områder kan belyses med stærkere laserstråler, men lysintensiteten skal holdes på et niveau, der ikke skader huden. I betragtning af teknologiens nuværende praktiske dybde på 2,5 centimeter er den bedst egnet til at overvåge de øverste lag af hjernen. Smith foreslår, at teknologien kan bruges til at overvåge specifikke klynger af blodkar.
Mens teknologien er designet til at overvåge et bestemt område, kan den også bruges til at overvåge en hel hjernehalvdel. Måling af et hvilket som helst område i hjernen kunne give bedre information om iltmætning i hele hjernen end et pulsoximeter andre steder på kroppen ville. Hilton Kaplan, en forsker ved University of Southern California's Medical Device Development Facility, siger: Hvis denne teknologi tillader os faktisk at måle dybt inde, så er det en stor forbedring i forhold til begrænsningerne i årtiers kutane versioner.
Michal Balberg, administrerende direktør og medstifter af OrNim, mener, at det i sidste ende kan lade sig gøre at installere en række prober på hovedet for at få et topografisk kort over hjerneiltning. Med tiden kan hjerneiltning betragtes som en kritisk parameter, som bør overvåges rutinemæssigt. Balberg siger: Vores udvikling er rettet mod at etablere et nyt hjernevitalt tegn, der vil blive brugt til at overvåge enhver patient [der er] bevidstløs eller under bedøvelse. Vi mener, at dette vil påvirke patientbehandlingen i det kommende årti på en måde, der kan sammenlignes med pulsoximetre.
Michael Chorost dækker medicinsk udstyr til Teknologigennemgang . Hans bog om cochleaimplantater, Genopbygget: Hvordan det at blive en del af computeren gjorde mig mere menneskelig , blev udgivet i 2005.