神经外科医生现在可以透过你的眼睛观察你的大脑

神经外科医生现在可以透过你的眼睛观察你的大脑
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多年来,科学家一直在设法找到一种方法,在不必为患者钻开颅骨的情况下测量其脑内压力。尽管这仍是测量脑内压力最可靠的方式,但它具有侵入性、成本高昂,并存在感染和出血的风险。

评估颅内压是诊断某些神经外科疾病的重要环节。这些疾病包括脑肿瘤、颅骨畸形、创伤性脑损伤和感染。

数年前,超声成像技术被引入,作为一种无创方法,通过将超声探头置于眼部,利用静态成像来识别这种压力。尽管它能够帮助神经外科医生评估大多数颅内压病例,但静态超声成像并不能发现所有病例。

我们即将发表的研究改进了现有的静态成像方法。我们的技术通过分析眼球后部的一段短视频片段来标示脑内压力。与现有技术相比,该方法更快,且可能更为准确。

关于非洲神经外科疾病患儿的统计数据有限,但据推测,脑积水患儿的数量相当多。脑积水是由于液体压力积聚,压迫大脑并导致颅骨增大而引起的。若不加治疗,可能导致死亡。

因此,用于估算脑部压力的可靠技术必须非常精确。

利用声波观察大脑

眼睛通过位于眼球后部的视神经与大脑直接相连。视神经将视网膜采集的视觉信息传送至大脑。视神经鞘呈气球状结构。随着脑内压力升高,脑内液体被挤入该鞘内,使其像气球被充气一样扩张。

因此,视神经通路使我们能够借助无创成像技术从大脑中获取重要信息。超声成像技术的最新进展,使其成为评估颅内压升高的极具吸引力的工具。超声在神经外科中的应用尤其具有吸引力,因为它无辐射、便携、应用广泛且相对廉价。

该技术的工作方式是:将超声探头置于闭合的眼睑上,使我们能够观察与大脑相连的较深层视觉结构。

目前采用的 技术 是对视神经鞘进行一次快照式成像。随后,将该鞘的宽度与其他临床和影像学指标进行比较,以推断颅内压已经升高。

新技术的工作原理

Llewelyn Padayachy 介绍了这一改进的眼部超声技术,用于测量脑内压力。

我们的研究与现有的静态成像技术有若干不同之处。除了通过测量视神经鞘直径的变化来指示颅内压升高外,我们还开发了一种动态技术,通过分析该视神经鞘因患者脉搏而产生的运动方式进行评估。将该运动与颅内压进行比较后,结果显示出显著的一致性。

作为初步研究,我们对大量儿童队列进行了超声测量。此前使用超声技术对儿童开展的研究,尚未将其与直接测得的脑内压力进行比较。儿童神经系统疾病的诊断历来十分困难,因为其症状往往非常隐匿。

我们还发现,当前“静态成像”技术存在某些不足,导致其准确性有限,这一局限性在众多其他 研究中均有所描述。

尽管静态技术收集所需全部图像需要两至三分钟,但我们的技术可将记录信息的时间显著缩短至约30秒。

这也是同类研究中首次在如此大规模的患者群体中开展,并取得了显著成果。

近来,利用无创技术测量颅内压以诊断某些神经系统疾病的做法备受关注。其中包括测量流向 大脑 的血流以及 耳内压力。但许多此类研究因 准确性不一致而受到限制。

使其更 易于普及

我们的目标是提高技术的准确性并简化操作。通过这样做,我们希望这项经改进的技术能够在初级卫生保健层面开展颅内压评估。

这将加快对与某些神经系统疾病相关的颅内压升高的诊断。

在南非这样资源紧缺的环境中,患有神经系统疾病的儿童通常比应当被转诊至合适中心的时间晚得多。因此,一种能够实现早期诊断的准确工具将带来实质性改变。

从神经外科的角度来看,更早诊断颅内压升高,将是潜在神经系统疾病的一项有用指标。

这一简化而有效的技术有望改变我们诊断某些神经系统疾病的方式。或许更重要的是,这一工作有可能在初级医疗机构层面开展,例如日间医院和诊所。

本文与 The Conversation合作发表。发表本文并不代表世界经济论坛认同其中观点。

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作者:Llewellyn Padayachy,为 University of Capetown 的儿科神经外科医生。

图片:一名女子走过一块脑切片展示板。REUTERS/Brian Snyder.

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