加州大学河滨分校研发的新技术可以实时监测手术中脊髓活动，有望显著改善慢性背痛患者的治疗效果。

加州大学河滨分校的科学家们利用新技术，可以首次在手术过程中实时获取人类脊髓的高分辨率图像。这项技术进步将能为数百万饱受慢性背痛折磨的人们带来真正的缓解。

这项被称为功能性超声成像 (fUSI) 的技术，不仅可以让临床医生看到脊髓，还可以让他们实时监测脊髓对各种治疗的反应。今天发表在《神经元》杂志上的一篇论文详细介绍了 fUSI 如何用于六名接受电刺激治疗慢性背痛的患者。

“fUSI 扫描仪可以在各种环境下自由移动，消除了传统神经影像技术(例如功能磁共振成像 (fMRI))所需的大量基础设施，” 帮助开发这项技术的加州大学河滨分校生物工程助理教授 Vasileios Christopoulos 说。 “此外，它还能比 fMRI 检测神经激活的灵敏度提高十倍。”

迄今为止，由于患者在治疗过程中处于麻醉状态且睡着了，因此很难评估背痛治疗是否有效。因此，患者无法在治疗过程中提供关于他们疼痛水平的口头反馈。 “通过超声波，我们可以监测由电刺激引起的脊髓血流变化。这可能表明治疗正在起作用，” Christopoulos 说。

由于存在明显的运动伪影(例如心跳和呼吸)，脊髓对于传统成像技术来说是一个“不友好的区域”。“这些运动会在信号中引入不需要的噪音，使脊髓成为传统神经影像技术的不良靶标，” Christopoulos 说。

相比之下，fUSI 对运动伪影不太敏感。它向感兴趣的区域发射声波，该区域的红细胞会回应该声波，产生清晰的图像。Christopoulos 说：“这就像潜艇声纳，它利用声音在水下导航和探测物体。通过回波的强度和速度，他们可以了解附近物体的很多信息。”

Christopoulos 与凯克医院南加州大学神经修复中心合作，在六名慢性下背痛患者身上测试了这项技术。这些患者已经计划接受最后的止痛手术，因为包括药物在内的其他治疗都无法缓解他们的痛苦。

对于这种手术，临床医生会用电极刺激脊髓，希望电压能减轻患者的不适感并改善他们的生活质量。

“如果你碰了你的手，你会本能地揉它。揉搓会增加血液流动，刺激感觉神经，并向大脑发送一个信号来掩盖疼痛，” Christopoulos 说。 “我们认为脊髓刺激可能以同样的方式起作用，但我们需要一种方法来观察刺激引起的脊髓激活。”

《神经元》论文详细介绍了 fUSI 如何检测小于 1 毫米/秒的史无前例的血流变化水平。相比之下，fMRI只能检测到 2 厘米/秒的变化。

“我们有大动脉和小分支，毛细血管。它们非常细，深入你的大脑和脊髓，为它们带来氧气以便生存，” Christopoulos 说。 “使用 fUSI，我们可以测量这些微小但关键的血流变化。”

通常， tego 类手术的成功率为 50%。Christopoulos 希望通过改进对血流变化的监测，可以大大提高这个比率。 “我们需要知道血液流动的速度有多快、有多强，以及刺激脊髓后血液恢复到基线水平需要多长时间。现在，我们将得到这些答案，” Christopoulos 说。

展望未来，研究人员还希望证明 fUSI 可以帮助优化因脊髓损伤或年龄导致膀胱控制丧失的患者的治疗。 “我们可能会调节脊髓神经元来改善膀胱控制，” Christopoulos 说。

“fUSI 比老方法损伤风险更低，将使针对个体患者优化的更有效的疼痛治疗成为可能，” Christopoulos 说。 “这是一个非常令人兴奋的发展。”

本文译自 UC Riverside，由 BALI 编辑发布。

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