Tudomány

Biztonsági térképet készítettek az emberi agyról

Rátfai Gábor
Rátfai Gábor

újságíró. 2016. 10. 07. 13:31

Egy kutatócsoport matematikai keresztmetszeteket készített az agyról, így egy új szimulációs eszköz segít megmutatni, hogy miként reagál a fejükben lévő szerv a traumákra. Ez a sebészek számára nagy segítséget nyújt abban, hogy pontosan megtervezhessék a műtétet még az előtt, hogy belevágnának/fúrnának a koponyába. Mindez pedig azt jelenti, hogy újabb lépéssel lehet közelebb az agysebészet ahhoz, hogy még hatékonyabbá válhassanak az életmentő műtétek.

Miközben a sebészek már elég régóta alkalmazzák a dekompressziós craniectomiát (ilyenkor tulajdonképpen egy lyukat vágnak a koponyába), elég sok kutatás folyik azzal kapcsolatban, hogy miként lehetne előrébb jutni ezen a területen. Elen Kuhl, a Stanford Bio-X kutatója elmondta, hogy míg más testrészek esetén lehetőség van szövetekből mintát venni, az agyból nem lehet csak úgy lenyisszantani egy darabkát, ezért elkezdtek fejleszteni egy olyan szimulációs eljárást, ami megmutatja, hogy a különféle traumákra miként reagál az agy.

Ő, és két kollégája, Johannes Weickenmeier (Stanford), valamint Alain Goriely (Oxford) a közelmúltban megjelentettek egy tanulmányt a Physical Review Lettersben, amiben leírják, hogy min dolgoznak. Eszerint MRI adatokat vesznek alapul, majd az általuk létrehozott matematikai modell alapján különböző színekkel megmutatják, hogy bizonyos sérülések miként érintik az agyat. Az extrém károkat piros,  az enyhe sérüléseket zöld, míg a biztonságos területeket a kék szín jelzi.

Forrás: Kuhl Lab

Agyunk egy méretében korlátozott burokban helyezkedik el, és ha valamilyen duzzanat keletkezik rajta, akkor annak már nincs helye hová terjeszkedni, így a koponyán belüli nyomás megnő, ez pedig életveszélyes következményekkel járhat,

mondta Weickenmeier. Habár a fentebb említett dekompressziós eljárás már egy évszázada ismert, azt is tudni, hogy amikor az agy egy része kitüremkedik a belső nyomás miatt, szintén veszélyes állapotot jelent, hiszen alakja egyúttal befolyással van az alapvető funkciókra is. Milliárdnyi törékeny szálból, vagyis axonból áll, és ahol ezek kihordósodnak, ott nyíróerők lépnek fel, így járulékos károk keletkezhetnek, amit az orvosok igyekeznek csökkenteni.

Az új eszköz segíthet abban, hogy a sebészek eldönthessék, hol, és milyen nagyságú lyukat kívánnak előállítani, miközben vizuálisan is láthatják, milyen hatásokkal jár mindez.

A szimuláció a véges elem analízisen alapul, melyben a számítógépes eszköz az összetett objektumot (jelesül az agyat, vagy annak egy részét) kisebb darabokra osztja, és következtet, hogy ezek a darabok miként reagálnak a nyomásra, hőre, rezgésre vagy más egyéb, őket érő mechanikai behatásra.

Természetesen a számítógépes modelleknek tudniuk kell, hogy a duzzanatok nagyságát, mielőtt elkezdenek jósolgatni, ehhez azonban segítséget nyújt a traumás esetek tanulmányozása. Innentől kezdve a szimuláció többféle modellt is képes kidolgozni, így kiderült, hogy még a nagyon kis duzzanatok is olyan károkat okozhatnak, melyek elérik a harminc százalékot. Jelenleg a kutatók azt remélik, hogy agysebészek, és további kutatók csatlakoznak hozzájuk a szimulációk és a modellek fejlesztése érdekében.

Kommentek

Legfrissebb videó mutasd mind

24-logo

Engedélyezi, hogy a 24.hu értesítéseket
küldjön Önnek a kiemelt hírekről?
Az értesítések bármikor kikapcsolhatók
a böngésző beállításaiban.