Ta witryna wykorzystuje cookies. Więcej informacji można znaleźć na stronie Polityka dotycząca cookies i podobnych technologii. ZAMKNIJ Zamknij ostrzeżenie dotyczące cookies

Konrad Ciecierski obronił rozprawę doktorską

ciecierski

Konrad Ciecierski

W dniu 20 maja 2014 roku Konrad Andrzej Ciecierski obronił rozprawę doktorską pt. "Decision Support System for surgical treatment of Parkinson’s disease ". Polski tytuł rozprawy "System wspomagania decyzji w chirurgicznym leczeniu Choroby Parkinsona ", rozprawa jest napisana w języku angielskim. Promotorem rozprawy był prof. dr hab. Zbigniew Raś.

Neurochirurgia jest jedną z najmłodszych gałęzi medycyny. Zaczęła ona funkcjonować, jako niezależna medyczna profesja na początku XX wieku. Jednym ze znamienitszych pionierów neurochirurgii był Harvey Williams Cushing (1869 – 1939). W jednym ze swoich najbardziej pamiętanych stwierdzeń, powiedział on, że "techniczna część jest najmniejszym fragmentem całej operacji". To krótkie stwierdzenie pokazuje stopień skomplikowania tematu, przed którym stają neurochirurdzy. Anatomia mózgu była do pewnego stopnia znana już w okresie renesansu, w XV wieku. Niektóre ze szkiców Leonardo da Vinci ukazują obrazy z sekcji różnych obszarów mózgu. Fizjologia mózgu była przy tym jednak bardzo słabo znana. Niemal cała dostępna wiedza pochodziła z obserwacji osób z różnymi obrażeniami głowy. Wszystko to uległo zmianie wraz z nadejściem nowożytnej neurologii i neurochirurgii. Szybko okazało się, że mózg nie jest jednolitym organem i że różne jego rejony są wyspecjalizowane w spełnianiu specyficznych funkcji. Z tych powodów, kiedy planowana jest operacja neurochirurgiczna mózgu, ostrożnie wybierane jest odpowiednie chirurgiczne podejście. Aby prawidłowo określić te rejony mózgu, które mają być operowane lub ominięte w trakcie operacji powszechnie używane są różne techniki medycznego obrazowania. Wśród nich najczęściej stosowane są CT oraz MRI . CT opiera się w swoim działaniu na promieniowaniu rentgenowskim i daje szybki wgląd w anatomię mózgu. Jednak obrazy uzyskiwane z tomografii są relatywnie niskiej rozdzielczości i nie oddają dobrze drobniejszych szczegółów anatomii mózgu. MRI używa w swoim działaniu silnych, zmiennych pól magnetycznych. Nie używa promieniowania rentgenowskiego i jako taki nie wystawia tkanki mózgowej na potencjalnie szkodliwy jego wpływ. MRI jest również w stanie przedstawiać obrazy w znacznie większej rozdzielczości i dokładności niż w przypadku CT. Dwie własności MRI szczególnie przyczyniły się w ostatnich latach do popularyzacji tej techniki obrazowania neurologicznego. Pierwsza z nich oparta jest na sposobie skanowania zwanym EPI [3]. Pozwala ona na otrzymanie skanu w zadanej płaszczyźnie w czasie pomiędzy 20 a 100 ms. Tak szybie tempo skanowania pozwala na oglądanie badanych tkanek w czasie rzeczywistym. Na tym rozwiązaniu oparta jest technika nazywana fMRI , która na bieżąco pokazuje, które rejony mózgu mają w danej chwili zwiększoną konsumpcję tlenu. Na tej podstawie można określić, które rejony mózgu mają zwiększoną aktywność w czasie wykonywania przez pacjenta określonych czynności. W ten sposób można określić korelacje pomiędzy różnymi funkcjami umysłu a anatomią i filologią samego mózgu. Podczas gdy metoda EPI znana jest od 1977 roku, drugie istotne zastosowanie MRI zostało odkryte w ostatnich latach. Technika ta, nazywana DTI poprzez śledzenie ruchu molekuł wody pokazuje ułożenie oraz przebieg wiązek istoty białej w mózgu. Pozwala to na obserwację nie–wprost niektórych obszarów mózgu. Wprawdzie niektóre struktury mózgu mogą być za pomocą zwykłego MRI słabo widoczne lub nawet nierozróżnialne, to aksony komórek nerwowych wiodące do i z tych struktur pozostają wciąż wykrywalne [4]. W niektórych przypadkach, gdy obrazowanie medyczne oparte na CT oraz MRI jest niewystarczające użyta może być elektrofizjologiczna mikrorejestracja. Rejestracja jest w takim przypadku wykonywana podczas samej operacji. Elektrody służące rejestracji są wówczas układane na powierzchni mózgu bądź precyzyjnie wprowadzane do głębiej położonych struktur. Ilość użytych elektrod, ich rodzaj i umiejscowienie zależą od wybranego podejścia chirurgicznego. W przypadku rejestracji wykonywanych w głębokich strukturach mózgu używa się specjalny rodzaj mikroelektrod. Innym ważnym zastosowaniem mikroelektrod powiązanym z elektrofizjologiczną mikrorejestracją jest elektryczna stymulacja. W tym przypadku, elektroda rejestrująca może być na krótki okres czasu przełączona na generowanie wewnątrz mózgu niewielkich impulsów elektrycznych o określonych parametrach częstotliwościowych. Procedura stymulacji musi być przeprowadzana ze szczególną uwagą ze względu na możliwość łatwego uszkodzenia styków elektrody. W najnowocześniejszych obecnie stosowanych rozwiązaniach elektrofizjologiczna mikrorejestracja oraz stymulacja mogą być wykonywane jednocześnie. Stymulacja może być używana do identyfikacji rejonów mózgu (np. kora ruchowa) lub jako sposób terapii objawów różnych chorób neurologicznych. W przypadku terapeutycznym elektrody są najczęściej trwale umiejscawiane w wybranym rejonie mózgu pacjenta. Komputerowa analiza sygnałów zarejestrowanych wewnątrz mózgu pacjenta może w wielu przypadkach zidentyfikować podstrukturę mózgu, z której pochodzi dane nagranie. Jest to możliwe, ponieważ różne podstruktury mózgu mają zróżnicowaną morfologię a poprzez to mają odmienną fizjologię i aktywność elektryczną. Możliwość lokalizacji różnych – często głęboko położonych – struktur mózgu za pomocą mikroelektrod daje neurochirurgom dodatkową informację, która może być użyta do prowadzenia precyzyjnej nawigacji śródoperacyjnej. To z kolei pozwala na przeprowadzanie operacji na mózgu – często z konieczności przeprowadzanym tylko w lokalnym znieczuleniu – w krótszym czasie oraz dodatkowo zmniejsza ryzyko ewentualnych medycznych komplikacji. Jedną z chorób, której objawy mogą być leczone za pomocą elektrofizjologicznej stymulacji jest Choroba Parkinsona. Podczas zabiegu głębokiej stymulacji mózgu w przypadku Choroby Parkinsona celem jest głęboko wewnątrz mózgu położona struktura nazywana Jądrem Niskowzgórzowym (ang. – Subthalamic Nucleus, STN). Ta anatomiczna struktura jest niewielka (9 x 7 x 4 mm) i często niezbyt dobrze widoczna za pomocą CT czy MRI. Z tego powodu, w celu jej precyzyjnej lokalizacji mogą być śródoperacyjnie używane wieloelektrodowe systemy do elektrofizjologicznej mikrorejestracji. Rozprawa ta przedstawia samodzielny system, który analizując nagrania pochodzące z mikroelektrod określa lokalizację jądra niskowzgórzowego. Podstawę systemu stanowią różnorodne podejścia obliczeniowe. Cześć z nich koncentruje się na badaniu aktywności elektrycznej przejawianej przez pojedyncze komórki nerwowe znajdujące się w bliskim sąsiedztwie styku elektrody. Inne analizują charakterystyki tła rejestrowanego sygnału. Tło to jest wynikiem sumarycznej aktywności komórek nerwowych znajdujących się w nieco szerszym otoczeniu elektrody. Na podstawie wyników przedstawionych metod zdefiniowany został odpowiedni klasyfikator. Może on być używany do określania, czy dane nagranie pochodzi z jądra niskowzgórzowego czy też nie. Sprawdzian krzyżowy klasyfikatora daje poprawność wyników przekraczającą 95 procent. Oprogramowanie komputerowe oparte na opisanych w rozprawie rozwiązaniach było już używane podczas operacji neurochirurgicznych w warunkach sali operacyjnej.

Ostatnia modyfikacja: środa, 21 maja 2014, 12:45:24, Bożenna Skalska

x x Aktualności (4) - wg daty publikacji

‹‹ Maj 2014 ››
Pon Wt Śr Czw Pt So N
      1 2 3 4
5 6 7 8 9 10 11
12 13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24 25
26 27 28 29 30 31