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超前沿:超声可检测新生婴儿脑卒中和脑损伤

2018-04-19 来源:华西超声  标签: 掌上医生 喝茶减肥 一天瘦一斤 安全减肥 cps联盟 美容护肤
摘要:通常研究人员只有从死后的婴儿获得大脑静态图像来研究他们的脑组织。

 如果你曾经做过核磁共振检查,就知道检测时保持人体的静态并不容易。对于新生婴儿来说,这几乎是不可能的。

 
最近一项新的研究表明,采用一种大小类似多米诺骨牌的便携超声脑探头可以实时检测癫痫发作以及大脑的其它异常表征,例如监控婴儿的脑损伤,避免导致脑瘫等疾病。
 
一位没有直接参与这项研究,密歇根州底特律市韦恩州立大学(Wayne State University)的神经系统科学家MoriahThomason说:“这种超声技术的确能帮助我们解决至今无法解决的新生婴儿大脑检测的时间窗问题”。
 
通常研究人员只有从死后的婴儿获得大脑静态图像来研究他们的脑组织。Thomason说,刚生下来几周的婴儿的大脑功能发展“对他们未来的健康至关重要”,但一直是一个黑匣子。
 
目前功能磁共振成像(fMRI)可测婴儿的颅内血流;脑电图(EEG)可测大脑皮层组织的电流变化。但这两种用于成人的诊断技术均有不足之处: 除了对易动的婴儿检查效果不佳和费用昂贵之外,庞大的fMRI设备无法移动到婴儿床旁进行实时监控。
 
巴黎Robert Debre大学医院的幼儿发育神经科学家Olivier Baud认为固定在头部的几个电极既不能穿透较深的大脑结构,也不能显示癫痫发作时的起始部位,因此不能为医生提供权衡治疗方案的关键信息。
 
为了寻找一种体积小但功能强大的手段,Baud和他的同事把目光投向了超声,一种可利用高频声波来捕捉人体内部结构动态图像的技术。前期的研究表明,与每秒50帧的传统医学成像技术相比,这种每秒10000帧的超高速超声波技术可以检测啮齿类动物和人脑血管内血流量的微小变化。
 
与功能磁共振成像相似,科学家们用脑血流的变化近似的描述神经元的脑电活动。但由于超声不易穿透骨骼,因此在前期的研究中需要将动物的头盖骨磨薄或打开。
 
现在Baud的研究团队找到了能使超声波穿透婴儿颅骨的部位: 前囟点,一个在头顶骨之间的缝隙,通常在婴儿2岁左右时就会闭合变硬的软组织。
 
研究人员用40克的超声波探头对六个健康婴儿的前囟点进行了测试。他们用一个具有弹性的硅片将探头固定,并将数据传输到计算机上。
 
尽管探头的体积小,但其测量血流的灵敏度是传统超声的50倍。就像脑电图一样,它能很容易地区分打盹的新生儿睡眠的两个阶段:大脑显示连续电活动的“积极睡眠”期,和大脑活动逐渐减弱的“安静睡眠”期。
 
与脑电图结合,超声探头能检测到皮质发育异常的两个婴儿的癫痫发作。研究人员并能通过追踪婴儿血流量的增加来确定癫痫发作的起始部位。他们将研究成果发表在《科学转化医学》(Science Translational Medicine)期刊上。
 
目前运行在商用超声仪和特制软件下的超声探头还不够敏感,因此无法监测囟门以外的大脑活动。然而随着技术的改进,Baud相信该技术将能用于检测异常的大脑活动或脑损伤,例如早发型败血症,一种因血液感染导致的脑损伤。此外这种技术还可以帮助区分正常和不正常婴儿的大脑活动,这对研发防治大脑感染药物的临床试验极为重要。
 
Thomason说,这项新技术能在婴儿早期发育阶段获得更多与大脑相关的数据,因此对研究大脑正常发育和自闭症等疾病起源的神经科学家也很重要。他说,“在未来我们可以对婴儿的脑功能做出更好的预测。”
 
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