Gli scienziati hanno sviluppato un nuovo metodo e modello per misurare le proprietà fisiche del cervello umano per capire meglio come si muove durante l’intervento chirurgico.
Modello di un teschio. Credito immagine: pxhere.com, dominio pubblico CC0
Il primo studio nel suo genere applicato dati da scansioni MRI del movimento del cervello nella vita reale a un nuovo modello computazionale per rivelare la biomeccanica alla base di un processo noto come spostamento del cervello.
Causato da cambiamenti nella posizione della testa, lo spostamento del cervello descrive cambiamenti di forma e piccoli movimenti inferiori a 1 mm che il cervello subisce all’interno del cranio.
Comprendere questo processo è fondamentale nella neurochirurgia stereotassica, in cui i medici utilizzano una combinazione di coordinate 3D e immagini di scansione TC o MRI per individuare con precisione i punti nel cervello del paziente per somministrare farmaci o impiantare elettrodi.
I ricercatori hanno sviluppato un modello computazionale su misura della testa che mappa le diverse caratteristiche materiali del cervello e dei tessuti che lo collegano al cranio. Credito immagine: Università di Cardiff
Il team, con sede presso l’Università di Cardiff, afferma che le loro scoperte potrebbero portare a piani chirurgici più accurati e risultati migliori per i pazienti sottoposti a chirurgia cerebrale.
L’autore principale, il dottor Nicholas Bennion, docente presso la School of Engineering dell’Università di Cardiff, ha dichiarato: “Catturare con precisione le proprietà meccaniche del tessuto cerebrale umano può essere estremamente impegnativo, spesso limitando l’utilità dei modelli computazionali.
“Tuttavia, è un passo di vitale importanza quando si tenta di simulare il modo in cui il cervello si deforma in condizioni diverse.
“Il nostro modello significa che il movimento del cervello rispetto al cranio potrebbe essere previsto prima dell’intervento, consentendo di apportare modifiche al piano chirurgico per migliorare l’efficacia di queste procedure”.
A differenza di studi precedenti, che hanno misurato le proprietà del cervello utilizzando tessuti di organi conservati in sostanze chimiche, il team, che comprendeva anche ricercatori delle scuole di informatica e informatica e psicologia dell’Università di Cardiff, in collaborazione con Renishaw Neuro Solutions Ltd, ha eseguito scansioni MRI sulle persone viventi.
11 partecipanti sono stati scansionati sdraiati a faccia in giù e poi a faccia in su utilizzando le strutture di risonanza magnetica presso il Brain Research Imaging Centre dell’Università di Cardiff.
I risultanti dati sullo spostamento del cervello hanno permesso ai ricercatori di sviluppare un modello computazionale su misura della testa che mappa le diverse caratteristiche materiali del cervello e dei tessuti che lo collegano al cranio.
Il dott. Bennion ha aggiunto: “Il nostro modello può essere utilizzato per simulare la deformazione prevista del cervello durante le procedure neurochirurgiche.
«Con l’ulteriore sviluppo, ciò significa un posizionamento più accurato dei dispositivi chirurgici durante la neurochirurgia e, di conseguenza, risultati migliori per i pazienti».
Fonte: Università di Cardiff
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