P
Padişahbet
Administrator
Yönetici
İnsan kulağının duyabileceği eşik frekansının üzerindeki ses dalgaları, tıbbi bakımda rutin olarak kullanılmaktadır.
Ultrason olarak da bilinen bu ses dalgaları, klinisyenlerin hastalıkları teşhis etmesine ve izlemesine yardımcı olabilir ve ayrıca ailenizin en yeni üyelerinin ilk görüntülerini sağlayabilir.
Ve şimdi, kanserden Alzheimer gibi nörodejeneratif hastalıklara kadar çeşitli rahatsızlıkları olan hastalar, bu teknolojideki son gelişmelerden yakında faydalanabilirler.
Ultrason, elektrik akımını titreşime dönüştüren ve tersini yapan bir malzeme içeren bir prob ile üretilir. Ultrason dalgaları vücuttan geçerken, farklı doku türlerinin sınırlarından yansır. Prob bu yansımaları algılar ve bunları bilgisayarların bu dokuların görüntülerini oluşturmak için kullanabileceği elektrik sinyallerine dönüştürür.
80 yılı aşkın bir süre önce, bilim adamları bu ultrasonik dalgaları pirinç tanesi büyüklüğünde bir hacme odaklayarak beyin dokusunu ısıtıp tahrip edebileceklerini keşfettiler. Bu etki, kuru bir yaprağı tutuşturmak için büyüteçle güneş ışığını yoğunlaştırmaya benzer.
İlk araştırmacılar, odaklanmış ultrasonun nörolojik bozuklukları, ağrıyı ve hatta kanseri nasıl tedavi edebileceğini test etmeye başladılar.
Ancak, bu ilk bulgulara rağmen, odaklanmış ultrasonun klinikte uygulanmasının önünde teknik engeller vardı. Örneğin, kafatası ultrason enerjisini emdiği için, hasarlı beyin dokusuna ulaşacak kadar yüksek enerjili odaklanmış ışınlar göndermek zordu.
Araştırmacılar, elektrik sinyalleri ile titreşimler arasında dönüşüm yapan problar olan büyük ultrason dönüştürücü dizilerini kafatası şekli ve yoğunluğu hakkında görüntü tabanlı bilgilerle entegre ederek bu sorunu sonunda aştılar. Bu değişiklik, araştırmacıların ışınları hedeflerine daha iyi ayarlamalarını sağladı.
Ancak bilim adamları son yıllarda görüntüleme teknolojisi ve akustik fizik alanlarında önemli ilerlemeler kaydettikten sonra ultrasonun klinikteki potansiyeli gerçekleştirilebildi. Düzinelerce hastalığın tedavisine yönelik yüzlerce klinik çalışma tamamlandı veya halen devam ediyor.
Araştırmacılar, genellikle ellerde kontrolsüz titremeye neden olan esansiyel tremor adı verilen bir rahatsızlıkta önemli başarılar elde ettiler. Esansiyel tremor için odaklanmış ultrason tedavileri şu anda dünyanın birçok yerinde rutin olarak uygulanmaktadır..
Kan-beyin bariyeri, zararlı maddeleri bu en kritik organdan uzak tutmak için evrimin bulduğu mükemmel bir çözümdür. Kan-beyin bariyeri, kan damarlarının içini kaplayan çok sıkı bir şekilde birbirine bağlı hücrelerden oluşur.
Sadece belirli türdeki moleküllerin beyine girmesine izin vererek patojenlere ve toksinlere karşı koruma sağlar. Ancak kan-beyin bariyeri, tedavilerin hedeflenen yere ulaşmasını engellediği için hastalıkların tedavisi konusunda sorun teşkil eder.
20 yıldan fazla bir süre önce, öncü çalışmalar, odaklanmış ultrasonun düşük yoğunluklu darbelerinin, kan damarlarında mikro kabarcıkların salınmasına neden olarak kan-beyin bariyerini geçici olarak açabileceğini belirlemiştir.
Bu salınım, çevredeki damar duvarlarını itip çeker ve kan dolaşımındaki ilaçların beyine nüfuz etmesini sağlayan küçük gözenekleri kısa süreliğine açar. Önemli olan, kan-beyin bariyerinin sadece odaklanmış ultrasonun uygulandığı yerde açılmasıdır.
Bu tekniğin güvenliğini yıllarca test eden ve ultrason enerjisinin kontrolünü iyileştiren araştırmacılar, tedavi için kan-beyin bariyerini açmak üzere odaklanmış ultrason kullanan çeşitli cihazlar geliştirdiler.
Bu cihazların glioblastoma, beyin metastazları ve Alzheimer hastalığı gibi rahatsızlıkları tedavi etmek için beyine ilaç ulaştırma yeteneğini test eden klinik denemeler devam etmektedir.
Buna paralel olarak, birçok beyin hastalığı için gen terapilerinin geliştirilmesinde önemli ilerlemeler kaydedilmiştir. Gen terapisi, belirli bir hastalığı tedavi etmek için hatalı genetik materyali düzeltmeyi veya değiştirmeyi içerir.
Gen terapisini beyine uygulamak özellikle zordur, çünkü bu tür terapiler genellikle kan-beyin bariyerini geçemez.
Hayvanlar üzerinde yapılan çalışmalar, odaklanmış ultrason kullanarak kan-beyin bariyerini açmanın, gen terapilerinin beyindeki hedeflenen bölgelere ulaşmasını kolaylaştırabileceğini ve bu tekniğin insanlarda test edilmesinin önünü açabileceğini göstermiştir.
Kanser immünoterapisi, hastanın kendi bağışıklık sistemine hastalıkla savaşması için talimat verir. Ancak, birçok hasta – özellikle meme kanseri, pankreas kanseri ve glioblastoma hastaları – immünolojik olarak “soğuk” tümörlere sahiptir, yani geleneksel immünoterapilere yanıt vermezler.
Araştırmacılar, odaklanmış ultrasonun bağışıklık sisteminin kanser hücrelerini daha iyi tanıyıp yok etmesini sağlayacak şekilde katı tümörleri yok edebileceğini keşfettiler.
Odaklanmış ultrason bunu, tümörleri parçacıklara dönüştürerek ve bu parçacıkların lenf düğümlerine akmasını sağlayarak yapar. Lenf düğümlerindeki bağışıklık hücreleri bu parçacıklarla karşılaştığında, kansere karşı özel bir bağışıklık tepkisi başlatabilirler.
Bu çığır açan gelişmelerden ilham alan Virginia Üniversitesi, bu alandaki araştırmaları desteklemek ve en umut verici yaklaşımları klinik uygulamaya taşımak için 2022 yılında dünyanın ilk odaklanmış ultrason immüno-onkoloji merkezini kurdu.
Odaklanmış ultrason ile ilgili araştırmalar, öncelikle kanser ve Alzheimer hastalığı gibi en yıkıcı ve yaygın hastalıklar üzerinde yoğunlaşmıştır. Ancak, odaklanmış ultrasonun klinik uygulamalarda daha da geliştirilmesi ve kullanımının yaygınlaşmasının, nadir hastalıkları olan hastalara da fayda sağlayacağına inanıyorum.
Laboratuvarın özellikle ilgilendiği nadir bir hastalık, serebral kavernöz malformasyon veya CCM'dir. CCM'ler, kan damarlarını oluşturan hücrelerin kontrolsüz bir şekilde büyümesi sonucu beyinde oluşan lezyonlardır. Nadir görülmekle birlikte, bu lezyonlar büyüdüğünde ve kanama meydana geldiğinde, zayıflatıcı nörolojik semptomlara neden olabilirler.
CCM'nin en yaygın tedavisi beyin lezyonlarının cerrahi olarak çıkarılmasıdır; ancak bazı CCM'ler erişilmesi zor beyin bölgelerinde bulunur ve bu da yan etki riski yaratır. Radyasyon başka bir tedavi seçeneğidir, ancak bu da ciddi yan etkilere yol açabilir.
Odaklanmış ultrason kullanarak kan-beyin bariyerini açmanın CCM'lere ilaç ulaştırılmasını iyileştirebileceği keşfedildi. Ayrıca, odaklanmış ultrason tedavisinin, ilaç uygulanmasa bile farelerde CCM'lerin büyümesini durdurabildiğini gözlemledik.
Odaklanmış ultrasonun CCM'leri nasıl stabilize ettiğini henüz anlaşılmış değil, ancak bu tekniğin diğer rahatsızlıklar için tedavi gören hastalarda kullanımının güvenliği konusunda yapılan çok sayıda araştırma, beyin cerrahlarının CCM'li kişilerde bu tekniğin kullanımını test eden klinik çalışmalar tasarlamaya başlamasına olanak sağlamıştır.
Ultrason olarak da bilinen bu ses dalgaları, klinisyenlerin hastalıkları teşhis etmesine ve izlemesine yardımcı olabilir ve ayrıca ailenizin en yeni üyelerinin ilk görüntülerini sağlayabilir.
Ve şimdi, kanserden Alzheimer gibi nörodejeneratif hastalıklara kadar çeşitli rahatsızlıkları olan hastalar, bu teknolojideki son gelişmelerden yakında faydalanabilirler.
Odaklanmış ultrasonun kısa tarihi
Ultrason, elektrik akımını titreşime dönüştüren ve tersini yapan bir malzeme içeren bir prob ile üretilir. Ultrason dalgaları vücuttan geçerken, farklı doku türlerinin sınırlarından yansır. Prob bu yansımaları algılar ve bunları bilgisayarların bu dokuların görüntülerini oluşturmak için kullanabileceği elektrik sinyallerine dönüştürür.
80 yılı aşkın bir süre önce, bilim adamları bu ultrasonik dalgaları pirinç tanesi büyüklüğünde bir hacme odaklayarak beyin dokusunu ısıtıp tahrip edebileceklerini keşfettiler. Bu etki, kuru bir yaprağı tutuşturmak için büyüteçle güneş ışığını yoğunlaştırmaya benzer.
İlk araştırmacılar, odaklanmış ultrasonun nörolojik bozuklukları, ağrıyı ve hatta kanseri nasıl tedavi edebileceğini test etmeye başladılar.
Ancak, bu ilk bulgulara rağmen, odaklanmış ultrasonun klinikte uygulanmasının önünde teknik engeller vardı. Örneğin, kafatası ultrason enerjisini emdiği için, hasarlı beyin dokusuna ulaşacak kadar yüksek enerjili odaklanmış ışınlar göndermek zordu.
Araştırmacılar, elektrik sinyalleri ile titreşimler arasında dönüşüm yapan problar olan büyük ultrason dönüştürücü dizilerini kafatası şekli ve yoğunluğu hakkında görüntü tabanlı bilgilerle entegre ederek bu sorunu sonunda aştılar. Bu değişiklik, araştırmacıların ışınları hedeflerine daha iyi ayarlamalarını sağladı.
Ancak bilim adamları son yıllarda görüntüleme teknolojisi ve akustik fizik alanlarında önemli ilerlemeler kaydettikten sonra ultrasonun klinikteki potansiyeli gerçekleştirilebildi. Düzinelerce hastalığın tedavisine yönelik yüzlerce klinik çalışma tamamlandı veya halen devam ediyor.
Araştırmacılar, genellikle ellerde kontrolsüz titremeye neden olan esansiyel tremor adı verilen bir rahatsızlıkta önemli başarılar elde ettiler. Esansiyel tremor için odaklanmış ultrason tedavileri şu anda dünyanın birçok yerinde rutin olarak uygulanmaktadır..
Beyne ilaç ulaştırma
Kan-beyin bariyeri, zararlı maddeleri bu en kritik organdan uzak tutmak için evrimin bulduğu mükemmel bir çözümdür. Kan-beyin bariyeri, kan damarlarının içini kaplayan çok sıkı bir şekilde birbirine bağlı hücrelerden oluşur.
Sadece belirli türdeki moleküllerin beyine girmesine izin vererek patojenlere ve toksinlere karşı koruma sağlar. Ancak kan-beyin bariyeri, tedavilerin hedeflenen yere ulaşmasını engellediği için hastalıkların tedavisi konusunda sorun teşkil eder.
20 yıldan fazla bir süre önce, öncü çalışmalar, odaklanmış ultrasonun düşük yoğunluklu darbelerinin, kan damarlarında mikro kabarcıkların salınmasına neden olarak kan-beyin bariyerini geçici olarak açabileceğini belirlemiştir.
Bu salınım, çevredeki damar duvarlarını itip çeker ve kan dolaşımındaki ilaçların beyine nüfuz etmesini sağlayan küçük gözenekleri kısa süreliğine açar. Önemli olan, kan-beyin bariyerinin sadece odaklanmış ultrasonun uygulandığı yerde açılmasıdır.
Bu tekniğin güvenliğini yıllarca test eden ve ultrason enerjisinin kontrolünü iyileştiren araştırmacılar, tedavi için kan-beyin bariyerini açmak üzere odaklanmış ultrason kullanan çeşitli cihazlar geliştirdiler.
Bu cihazların glioblastoma, beyin metastazları ve Alzheimer hastalığı gibi rahatsızlıkları tedavi etmek için beyine ilaç ulaştırma yeteneğini test eden klinik denemeler devam etmektedir.
Buna paralel olarak, birçok beyin hastalığı için gen terapilerinin geliştirilmesinde önemli ilerlemeler kaydedilmiştir. Gen terapisi, belirli bir hastalığı tedavi etmek için hatalı genetik materyali düzeltmeyi veya değiştirmeyi içerir.
Gen terapisini beyine uygulamak özellikle zordur, çünkü bu tür terapiler genellikle kan-beyin bariyerini geçemez.
Hayvanlar üzerinde yapılan çalışmalar, odaklanmış ultrason kullanarak kan-beyin bariyerini açmanın, gen terapilerinin beyindeki hedeflenen bölgelere ulaşmasını kolaylaştırabileceğini ve bu tekniğin insanlarda test edilmesinin önünü açabileceğini göstermiştir.
Kansere karşı bağışıklık tepkilerini uyarma
Kanser immünoterapisi, hastanın kendi bağışıklık sistemine hastalıkla savaşması için talimat verir. Ancak, birçok hasta – özellikle meme kanseri, pankreas kanseri ve glioblastoma hastaları – immünolojik olarak “soğuk” tümörlere sahiptir, yani geleneksel immünoterapilere yanıt vermezler.
Araştırmacılar, odaklanmış ultrasonun bağışıklık sisteminin kanser hücrelerini daha iyi tanıyıp yok etmesini sağlayacak şekilde katı tümörleri yok edebileceğini keşfettiler.
Odaklanmış ultrason bunu, tümörleri parçacıklara dönüştürerek ve bu parçacıkların lenf düğümlerine akmasını sağlayarak yapar. Lenf düğümlerindeki bağışıklık hücreleri bu parçacıklarla karşılaştığında, kansere karşı özel bir bağışıklık tepkisi başlatabilirler.
Bu çığır açan gelişmelerden ilham alan Virginia Üniversitesi, bu alandaki araştırmaları desteklemek ve en umut verici yaklaşımları klinik uygulamaya taşımak için 2022 yılında dünyanın ilk odaklanmış ultrason immüno-onkoloji merkezini kurdu.
Odaklanmış ultrason ile nadir hastalıkların tedavisi
Odaklanmış ultrason ile ilgili araştırmalar, öncelikle kanser ve Alzheimer hastalığı gibi en yıkıcı ve yaygın hastalıklar üzerinde yoğunlaşmıştır. Ancak, odaklanmış ultrasonun klinik uygulamalarda daha da geliştirilmesi ve kullanımının yaygınlaşmasının, nadir hastalıkları olan hastalara da fayda sağlayacağına inanıyorum.
Laboratuvarın özellikle ilgilendiği nadir bir hastalık, serebral kavernöz malformasyon veya CCM'dir. CCM'ler, kan damarlarını oluşturan hücrelerin kontrolsüz bir şekilde büyümesi sonucu beyinde oluşan lezyonlardır. Nadir görülmekle birlikte, bu lezyonlar büyüdüğünde ve kanama meydana geldiğinde, zayıflatıcı nörolojik semptomlara neden olabilirler.
CCM'nin en yaygın tedavisi beyin lezyonlarının cerrahi olarak çıkarılmasıdır; ancak bazı CCM'ler erişilmesi zor beyin bölgelerinde bulunur ve bu da yan etki riski yaratır. Radyasyon başka bir tedavi seçeneğidir, ancak bu da ciddi yan etkilere yol açabilir.
Odaklanmış ultrason kullanarak kan-beyin bariyerini açmanın CCM'lere ilaç ulaştırılmasını iyileştirebileceği keşfedildi. Ayrıca, odaklanmış ultrason tedavisinin, ilaç uygulanmasa bile farelerde CCM'lerin büyümesini durdurabildiğini gözlemledik.
Odaklanmış ultrasonun CCM'leri nasıl stabilize ettiğini henüz anlaşılmış değil, ancak bu tekniğin diğer rahatsızlıklar için tedavi gören hastalarda kullanımının güvenliği konusunda yapılan çok sayıda araştırma, beyin cerrahlarının CCM'li kişilerde bu tekniğin kullanımını test eden klinik çalışmalar tasarlamaya başlamasına olanak sağlamıştır.