Новости Один миллиметр влево — паралич, вправо — потеря речи. Как графеновый чип поможет нейрохирургу спасать жизни

NewsMaker

I'm just a script
Премиум
26,478
46
8 Ноя 2022
Толщина интерфейса — один атом. И мозг превращается в читаемую карту.


t23ckd40nj42ylzcdfrb1uk6bbx1m5a5.jpg

Испанская компания INBRAIN Neuroelectronics завершила набор пациентов в первое исследование на людях, где проверяют кортикальный интерфейс из графена. Разговор уже не про лабораторный образец и не про испытания на стенде. Технологию вынесли в операционную, где хирургу нужно в буквальном смысле видеть границу между удалением опухоли и риском задеть участки мозга, отвечающие за речь или движение.

В исследование включили десять человек. Восемь пациентов перенесли операцию с применением графенового интерфейса. Во всех восьми случаях устройство отработало без отказов и без замечаний по безопасности. Исследователи получили полный набор данных по каждому такому вмешательству, а не отдельные фрагменты, потерянные из-за сбоев или технических проблем.

INBRAIN проверяет технологию в области, где требования к точности предельно жесткие. Во время нейрохирургической операции один миллиметр может решить, сохранит ли пациент способность говорить, двигать рукой или понимать обращенную речь. Поэтому хирургу нужен не просто сигнал с поверхности мозга, а максимально подробная и чистая картина активности конкретных зон коры.

Обычные электроды для таких задач давно вошли в практику, но у них есть ограничения. Стандартные решения часто остаются слишком жесткими и массивными, поэтому хуже прилегают к поверхности мозга и не всегда дают достаточно четкие данные. На таком фоне графеновые электроды предлагают не мелкое улучшение, а другой способ контакта с корой.

Графен состоит из одного слоя атомов углерода. Материал давно привлекает инженеров сочетанием тонкости, гибкости и проводимости. В нейрохирургии эти свойства особенно важны, потому что кора головного мозга не образует ровную плоскость. Поверхность покрыта множеством мелких складок и изгибов, и электрод должен повторять этот рельеф как можно точнее. Разработчики INBRAIN сделали интерфейс сверхтонким и гибким именно для такой задачи.

Компания утверждает, что углеродный материал позволяет получать более чистый и точный сигнал, чем традиционные металлические электроды. За счет этого хирург может в реальном времени подробнее видеть, какие участки мозга активируются в ответ на речь, движение и другие функции. Для операций на мозге такая информация критична: врач должен удалить патологическую ткань и при этом не затронуть зоны, от которых зависят базовые возможности человека.

Графеновый интерфейс проверяли во время операций по поводу опухолей мозга. Исследователи смотрели не только на безопасность. Протокол включал оценку качества сигнала, стабильности работы устройства и совместимости с обычной операционной средой. В клинике подобные детали решают очень много. Даже точный сенсор не получит шанса на применение, если его трудно подключить, сложно использовать рядом со стандартными инструментами или если он мешает привычной работе хирургической команды.

По итогам первых операций устройство прошло проверку без сбоев и инцидентов. Но самый интересный результат связан с так называемыми операциями в сознании. Во время таких вмешательств пациент не находится в глубокой анестезии и выполняет задания прямо на столе, пока врачи наблюдают за реакцией мозга. Такой формат помогает понять, где именно находятся участки, отвечающие за речь и другие важные функции. В этом исследовании графеновый интерфейс записывал высокодетализированные сигналы, пока пациенты, например, называли предметы.

Для нейрохирурга ценность такого картирования очень проста и очень велика. Врач видит не абстрактную электрическую активность, а связывает конкретное действие пациента с работой конкретной зоны мозга. Чем выше разрешение и чище сигнал, тем точнее можно провести границу между безопасным вмешательством и риском оставить человека с тяжелыми последствиями после операции.

Исследование идет в сотрудничестве с Университетом Манчестера и Northern Care Alliance NHS Foundation Trust. Сейчас проект вошел в 90-дневную фазу наблюдения после операций. Полные результаты ожидают позже в 2026 году. Именно они покажут, подтверждаются ли первые выводы на всем объеме данных и насколько уверенно технология работает в клиническом режиме, а не только в формате пилотной проверки.

INBRAIN смотрит на нынешнее исследование шире, чем на инструмент для удаления опухолей. Компания собирается вывести на рынок новое поколение нейроинтерфейсов, которые помогут хирургам работать точнее и одновременно откроют новые варианты лечения неврологических расстройств. Нынешнее испытание касалось безопасности и качества записи сигналов, но возможные области применения гораздо шире.

Дальше компания собирается двигаться в сторону систем, которые не только записывают активность мозга, но и интерпретируют ее. По имеющимся данным, INBRAIN объединяет графеновую платформу с технологиями искусственного интеллекта Microsoft. Цель состоит в том, чтобы система различала сложные паттерны мозговой активности, в том числе связанные с речью, а не просто сохраняла поток сигналов для последующего анализа.

Еще одно направление связано с Mayo Clinic. Партнерство с клиникой должно помочь продвинуть технологию от разового хирургического инструмента к более постоянным решениям для пациентов с болезнью Паркинсона и эпилепсией. До такой практики путь еще длинный, и текущее исследование не дает оснований говорить о готовом лечении. Но важный этап уже пройден: графеновый интерфейс впервые испытали в реальных операциях на мозге человека и получили полный массив данных без сбоев и проблем с безопасностью.
 
Источник новости
www.securitylab.ru

Похожие темы