O sistema de orientação assistido por computador simplifica o tratamento cirúrgico para desordens de movimento

Os dez do milhares de pessoas que experimenta desordens de movimento associaram com o Parkinson e uma variedade de outras circunstâncias neurológicas estão para tirar proveito de um sistema de orientação novo que se usasse automatizado cérebro-traçando técnicas para melhorar significativamente um procedimento cada vez mais popular chamado estimulação profunda do cérebro.

DBS provou ser altamente eficaz no tratamento de desordens de movimento quando os farmacoterapias padrão não trabalham nem têm perdido sua eficácia. Contudo, o facto de que é um extremamente longo, difícil e a operação cara, que envolve implantar os eléctrodos profundamente no cérebro, limitou sua disponibilidade.

Desde a aprovação do procedimento em 1998, o número de operações de DBS executadas cresceu gradualmente a aproximadamente 3.000 anualmente, embora mais de 100.000 povos um o ano poderiam estar para tirar proveito dele como uma maneira de tratar o tremor, a rigidez, a rigidez e o movimento que retardado experimentam em conseqüência das desordens neurológicas que variam da distonia à esclerose múltipla, à doença de Parkinson, à doença obsessionante.

Para melhorar mais o procedimento, uma equipe dos engenheiros electrotécnicos e os neurocientistas na universidade de Vanderbilt desenvolveram um sistema de orientação piloto que automatizasse a parte a mais difícil da operação: identificando o lugar apropriado para introduzir os eléctrodos. Para trabalhar, os eléctrodos devem passar através dos núcleos pequenos profundamente no cérebro que são sobre o tamanho de uma ervilha e não são visíveis em varreduras de cérebro ou ao olho nu. Os pesquisadores - escrita em uma edição especial das transacções de IEEE do jornal na imagem lactente médica publicou este mês - relatam que o sistema novo pode fazer um trabalho melhor de identificar o lugar inicial para introduzir os eléctrodos do que um neurocirurgião experiente.

“O problema o mais grande com o procedimento é que os cirurgiões não podem ver a estrutura onde têm que pôr o eléctrodo e, em conseqüência, devem gastar uma quantidade de tempo considerável que procurara por ela,” dizem Benoit Dawant, professor da engenharia elétrica, da engenharia informática e de ciências radiológicas na universidade de Vanderbilt, que está desenvolvendo o sistema de orientação em colaboração com Peter Konrad, professor adjunto da cirurgia neurológica e da engenharia biomedicável.

A única maneira que a região do alvo pode ser identificada é por suas características elétricas. Assim os cirurgiões devem primeiramente introduzir um eléctrodo da gravação e monitorar a actividade elétrica dos neurônios em que toca. Às vezes têm que remover e para reintroduzir o eléctrodo dois ou mais vezes. Às vezes têm que introduzir três ou quatro eléctrodos ao mesmo tempo a fim encontrar o ponto indescritível.

“Eu digo pacientes que é algo como o jogo de um grande jogo da navio de guerra,” digo Konrad, que ajudou o pioneiro o procedimento. “Como o jogo, você não sabe onde o alvo está até que você faça uma batida.”

Cada vez que os cirurgiões são forçados a reintroduzir o eléctrodo, aumenta o risco de dano ao cérebro e do comprimento da operação. Quando os cirurgiões decidem que bateram o ponto direito, implantam um eléctrodo de estimulação e testam-no para determinar se reduz os sintomas do paciente. Porque as desordens do músculo ocorrem tipicamente somente quando uma pessoa estiver acordada, o paciente deve permanecer consciente com o procedimento inteiro.

A operação pode tomar enquanto oito a 12 horas a correctamente colocam um eléctrodo. (A maioria de pacientes exigem dois, um em cada hemisfério.) “Isto é extremamente áspero nos pacientes, que têm que estar acordados com a cirurgia e têm que ser fechados à base,” diz Konrad. “Qualquer um que executa esta cirurgia rapidamente aprecia a necessidade de aparar para baixo o procedimento a um processo mais curto.”

O sistema de orientação assistido por computador compensa variações na estrutura tridimensional de cada paciente, algo do cérebro que é muito difícil para cirurgiões fazer no seus próprios. Isto reduz tempos de funcionamento aumentando as probabilidades que os cirurgiões começam a procurarar mais perto do alvo. O sistema consiste em um atlas tridimensional do cérebro que seja acumulado combinando as varreduras de cérebro de 21 pacientes operativos do cargo DBS em um uns outros métodos detraço sofisticados de utilização. Para prever o lugar da área de alvo em um paciente novo, os pesquisadores traçam o atlas da referência na varredura de cérebro do paciente. Quando os neurocirurgião usaram as previsões do sistema, bateram a área de alvo na primeira inserção dois de três vezes, comparadas com a uma de cinco vezes ao trabalhar sem ela.

“Agora, com o uso do atlas, o que nós estamos fazendo basicamente está obstruindo a varredura de cérebro do MRI do paciente no computador, e aproximadamente três a quatro horas mais tarde que cospe para trás um alvo que nós possamos usar para planear a cirurgia da seguinte semana,” diz Konrad. Esta inovação, junto com outras melhorias tais como o uso de plataformas individualmente feitas da inserção, reduziu substancialmente o comprimento da operação: “Nós reduzimos um procedimento de dois dias para baixo a cinco horas,” diz.

Não somente o sistema de orientação salvar o paciente do risco de um procedimento prolongado ou submetendo-se a dois procedimentos, igualmente deve cortar custos do hospital significativamente, Konrad adiciona.

Os pesquisadores planeiam um número de melhorias ao sistema de orientação. Começaram a recolher dados na eficácia das operações e usarão aquele para refinar suas previsões. Igualmente estabeleceram um sistema que recolhesse os dados electrofisiológicos dos cérebros do paciente que são recolhidos durante o procedimento assim que podem adicioná-lo ao atlas do cérebro também. E finalmente pretendem começar a criar os atlas individuais para circunstâncias diferentes - Parkinson, tremor essencial, distonia, etc. - caso que o lugar preciso do dano neurológico pode diferir.