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Investigadores para desarrollar el nuevo dispositivo de proyección de imagen para los niños con desordenes del cerebro

Usando tecnología del anteojos de la visión nocturna, luz del infrarrojo cercano, y detectores de alta resolución, un dispositivo de proyección de imagen usable para los niños despiertos con desordenes del cerebro fue desarrollado por personas de científicos y de un neurocirujano pediátrico en el centro de la ciencia de la salud de la Universidad de Texas en Houston (UTHealth).

la tomografía óptica Transcranial Casquillo-basada (CTOT), que utiliza un casquillo para la culata de cilindro del bebé, es la primer de alta resolución, el dispositivo de proyección de imagen funcional del entero-cerebro que no requiere al bebé ser puesto bajo anestesia.

La investigación fue publicada recientemente en las transacciones sobre el gorrón de la proyección de imagen médica, un gorrón de IEEE del instituto de los ingenieros electrónicos eléctricos y.

La proyección de imagen exacta con CTOT, pronunciado “considera al bebé,” los médicos de las ayudas diagnostican exacto la severidad de la lesión cerebral de un bebé y determinan el tratamiento ideal para optimizar calidad de vida en niñez.

Desordenes tales como parálisis cerebral, un recorrido nacimiento-relacionado, e influencia de la epilepsia revelado del cerebro de un niño. En los E.E.U.U., alrededor 10.000 bebés nacen cada año con parálisis cerebral, y cerca de 470.000 niños tienen epilepsia, un desorden de captura.

No hay actualmente manera de capturar exacto actividad cerebral para cuantificar la severidad de estas condiciones sin poner a los niños para dormir para la proyección de imagen o (MRI) la tomografía por emisión de positrones de resonancia magnética (PET), puesto que ambos requieren todavía estar.

La proyección de imagen nos ayuda a entender no están funcionando qué partes del cerebro normalmente, que es crítico para localizar un foco de captura en epilepsia y entender la disfunción del cerebro después de recorrido, entre otras enfermedades neurológicas.

La exploración de MRI y del ANIMAL DOMÉSTICO es ambo costosa, contenido en otras áreas del hospital, y requiere la anestesia para los pequeños niños, así que tuvimos que encontrar una nueva manera de conseguir la clase de cerebro funcional que correlacionaba que necesitamos.” El Sah es también el director de la cirugía pediátrica de la espasticidad y de la epilepsia en el hospital conmemorativo de Hermann de los niños.

Manish N. Shah, Doctor en Medicina, profesor adjunto, división de neurocirugía pediátrica con la Facultad de Medicina de McGovern en UTHealth

El Dr. Shah es también neurocirujano pediátrico con los médicos de UT y las neurologías de UTHealth.

Para crear el casquillo que los bebés pueden desgastar la cabecera mientras que en los brazos del cuidador, Sah combinaron hacia arriba con Banghe Zhu, doctorado, profesor adjunto con el centro para la proyección de imagen molecular y Eva Sevick, doctorado, profesor y director del centro en el instituto del asiento de Brown del remedio molecular para la prevención de enfermedades humanas en la Facultad de Medicina de McGovern. El dispositivo de primera generación captura la proyección de imagen en minutos, y los diseños subsiguientes deben permitir proyección de imagen en segundos.

“El casquillo se pone en el niño y la luz del infrarrojo cercano inofensiva se pasa a través a partir de un lado y cerco en el otro lado del casquillo. Usando un sistema sensible del detector, podemos utilizar la luz cerco para reconstruir un retrato de alta resolución 3D de la actividad cerebral,” Shah dijo.

“Cuando sabemos no está funcionando qué parte del cerebro, podemos tampoco quitarlo, como en epilepsia; o estimúlela, como en epilepsia, parálisis cerebral, la enfermedad de Parkinson, o la depresión, los etc. mejoran un tratamiento más exacto de los rendimientos de la diagnosis y un resultado perfeccionado para el paciente.”

El Sah llevó la idea de un casquillo de la proyección de imagen Sevick y de Zhu en el centro para la proyección de imagen molecular.

“Necesitamos encontrar una manera de descubrir la luz del infrarrojo cercano muy débil transmitida y de evitar interferencia. Para vencer esto, adaptamos un “anteojos” tecnología de la visión nocturna,” dijo a Zhu, el ingeniero óptico biomédico del guía en el proyecto.

La luz laser es inofensiva para el bebé - la luz es más oscuro que los diodos láser usados en un analizador del colmado, dijeron a Sevick, que supervisó el proyecto que incorporó algo de su tecnología ya-revelada.

“El militar utiliza anteojos de la noche para descubrir las firmas del infrarrojo cercano del calor. Zhu está utilizando la misma tecnología del anteojos de la noche para descubrir la luz oscuro, del infrarrojo cercano transmitida a través del cerebro de recién nacidos. De la luz cerco, Zhu entonces utiliza un algoritmo matemático para determinar un mapa de los niveles de luz-absorción de la hemoglobina, que pueden ofrecer la información clínica de la lesión cerebral,” dijo Sevick, la Nancy y la silla distinguida más buena rica en la investigación de la enfermedad cardiovascular en la Facultad de Medicina de McGovern.

“Nadie ha podido siempre antes crear un dispositivo óptico que es bastante sensible para rápidamente la proyección de imagen a través del cerebro.”

Tardó cerca de tres años de prototipos que se convertían, de ensayo y error, y de comunicación cercana entre el médico y los científicos para que el casquillo logre proyección de imagen exacta del entero-cerebro en una fijación clínica.

“Nunca había trabajado en un proyecto del banco de trabajo a la cabecera, así que esto es realmente un proyecto único para mí,” Zhu dijo.

“Es realmente raro para que las ideas vayan del banco de trabajo a la cabecera tan rápidamente y con éxito como nuestras personas ejecutadas,” Sevick dijo. El “éxito toma a un clínico especial para ser paciente con “los caprichos” de los ingenieros mientras que mantiene el foco primario en cuidado clínico. Nuestras personas de la ingeniería también escucharon cuidadosamente los clínicos y trabajaron en colaboración con ellos para rendir este resultado emocionante.”

Porque el dispositivo puede ser desgastado mientras que está despierto y activo, abre la puerta para que los investigadores y los médicos revolucionen diagnosis y el tratamiento para los desordenes de movimiento como parálisis cerebral.

“El paso siguiente es hacer un dispositivo incluso más de alta resolución y continuar el cerco de datos de niños con los recorridos y epilepsia para entender mejor las enfermedades,” Shah dijo.