В Johns Hopkins испытали временный ультразвуковой датчик для контроля заживления спинного мозга

Инженеры и нейрохирурги Johns Hopkins Medicine проверили на животных прототип временного ультразвукового датчика, который устанавливают у места повреждения спинного мозга. Устройство показало, что может оставаться имплантированным и в реальном времени передавать данные о кровотоке и состоянии тканей. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.

Система MUSIC (Multimodal Ultrasound System for Injury Care) размером с небольшой пластырь предназначена для установки во время операции. Она должна помогать врачам наблюдать за областью травмы в период восстановления в реанимации и принимать решения о лечении. В перспективе датчик мог бы давать медицинской команде регулярную информацию без необходимости перевозить малоподвижного пациента на МРТ.

Устройство сочетает диагностическое и терапевтическое ультразвуковое воздействие. Визуализация позволяет отслеживать кровоток и изменения вокруг травмированного участка, а также оценивать скопление жидкости, состояние спинномозговой жидкости и реакцию пациента на лекарства. Возможность применять сфокусированный ультразвук для воздействия на изменения кровотока пока изучается и остается экспериментальной.

«Когда повреждение спинного мозга затрагивает определенную область, наши устройства тоже должны отслеживать и корректировать местные физиологические процессы», — сказал руководитель исследования Амир Манбахи, доцент нейрохирургии и биомедицинской инженерии в медицинской школе Университета Джонса Хопкинса.

Разработка призвана помочь врачам вовремя заметить осложнения, которые могут возникнуть после травмы, в том числе инсульт, потерю зрения или дальнейшее снижение двигательных функций. «Сроки имеют решающее значение для восстановления», — отметил Николас Теодор, ранее работавший нейрохирургом в Johns Hopkins. Он создал устройство вместе с Манбахи.

Пока опубликована первая проверка концепции на животных, а не исследование с участием пациентов. Ученые продолжат доклинические испытания, чтобы выяснить, как улучшить систему и использовать ее для наблюдения за кровотоком, тканями и позвоночником возле места травмы. В 2023 году MUSIC получила от Управления по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств США (FDA) статус «прорывного устройства»; это обозначение не означает одобрения для клинического применения.

Работа получила грант Министерства обороны США на 13,48 млн долларов. Исследователи рассматривают возможное применение устройства при травмах у людей разных возрастов — например, после аварий, падений и спортивных происшествий. По оценке авторов, в США ежегодно происходит около 18 тысяч травм спинного мозга, чаще всего в результате ДТП.