NIH (National Institutes of Health)로부터 5 년, 3 백만 달러의 R01 상을 수상한 NCI (National Cancer Institute)를 통해Gregory S. 무료 슬롯, WPI (슬롯 사이트)의 기계 공학 및 로봇 공학 조교수 및 WPI의 이사 박사자동화 및 중재 의학 (AIM) 실험실, 주변 조직에 영향을받지 않은 상태에서 악성 조직을 정확하게 파괴 할 것을 약속하는 뇌종양 치료에 대한 새로운 최소 침습적 접근법을 테스트 할 것입니다. 이 접근법은 현재 치료에 비해 크게 개선 될 것입니다.
"국립 보건원 (National Institutes of Health) 의이 경쟁이 치열한상은 Fischer 교수와 그의 팀이 MRI 유도 슬롯 커뮤니티 수술에 대한 선구적인 기여에 대한 인식 일뿐 만 아니라 뇌와 다른 오르간의 암을위한보다 효과적인 치료법을위한 길을 열 가능성이 있습니다. "이상은 또한 엔지니어와 임상의 사이의 협력을 통해 실현 될 수있는 의학의 주요 발전에 대한 강력한 삽화입니다."
비디오보기Fischer 교수의 MRI 유도 수술 슬롯 커뮤니티과의 작업에 대해
시스템은 MRI (자기 공명 영상) 스캐너의 보어 내에서 작동하도록 설계된 슬롯 커뮤니티을 사용하여 실시간 MRI 이미지의 도움으로 두개골의 멍청한 크기의 개구부를 통해 프로브를 정확하게 안내합니다. 프로브는 종양이 간질 고강도 초점 초음파 (IHIFU)로 가열하여 종양을 파괴합니다. 산업 공동 작업자 Acoustics Medsystems Inc.가 개발 한이 장치는 고도로 방향성있는 방식으로 초음파 에너지를 방출 할 수 있으므로 악성 조직 만 불규칙적으로 형성된 심해 종양으로도 가열됩니다. 라이브 MRI 이미지에 의해 안내 될 때, Fischer 's Lab이 개발 한 새로운 슬롯 커뮤니티 조작기를 사용하고 WPI의 전기 및 컴퓨터 공학 교수 인 Reinhold Ludwig, PhD가 개발 한 특별히 설계된 MRI 코일을 사용하면 종양을 정확하게 표적으로 표적 할 수 있습니다.
"예를 들어 두개골에 구멍이 만들어지면 뇌가 부풀어 오르고 이동할 수 있으며 수술 직전에 획득 한 이미지조차 더 이상 정확하지 않습니다. 라이브 이미지는 실시간 제어와 높은 정확도를 가능하게합니다.".
현재 뇌종양으로 진단 된 환자는 일반적으로 두 가지 치료 과정 중 하나에 직면하고 있으며, 둘 다 중요한 한계가 있습니다. 방사선 빔이 종양에 초점을 맞추고, 비 침습적이고 생존을 증가시킬 수 있지만, 증상을 완화하기 위해 여러 가지 치료를받을 수 있으며 종양이 파괴되었음을 확인하기가 어렵습니다. 개방형 수술은 실험실 테스트를위한 증상 및 조직 샘플을 빠르게 완화시킬 수 있지만, 침습적이며 심각한 합병증을 유발할 수 있습니다.
Julie Pilitsis, MD, MD, PhD, Albany Medical College의 신경 외과 수술 부교수는이 연구의 수석 임상 고문으로 활동할 것입니다. 심한 뇌 자극을 전문으로하는 신경 외과 의사 인 Pilitsis 박사는 이전에 매사추세츠 대학교 의과 대학의 기능적 신경 외과 이사였습니다. 현재 프로젝트의 공동 조사관은 UMASS Medical School의 Advanced MR Imaging Center의 부교수이자 공동 이사 인 Matthew Gounis와 Acoustic Medsystems의 사장 겸 CEO 인 Everette Burdette 박사입니다.
Acoustic Medsystems는 MRI 호환 절제 장치 및 소프트웨어를 개발하여이를 안내하고 제어 할 수 있습니다. 이 장치에는 의사가 실시간 MRI 이미지에서 자신의 위치를 정확하게 추적 할 수있는 작은 센서와 라이브 이미지에 나타나는대로 종양의 모양과 일치하도록 초음파 침투 영역을 조정할 수 있도록 초음파 방출기의 배열을 정확하게 추적 할 수 있습니다. 피셔는“실시간 이미지와 준수 가능한 절제 영역에 의한 지침의 조합은 절제 요법의 정확성과 성공에 중대한 진전을 초래할 것”이라고 말했다. "현재 우리의 초점은 뇌종양에 중점을두고 있지만, 우리는이 기술이 다른 기관에서 암을 치료하는 데 응용 프로그램이있을 것이라고 생각합니다.".
UMASS Medical School의 팀은 MRI 이미지에 대한 전문 지식을 연구에 가져오고 슬롯 커뮤니티 절제 시스템의 임상 시험을 조정하고 수행 할 것입니다. Fischer의 팀은 라이브 MRI 안내하에있는 뇌의 적절한 위치로 절제 도구를 조작하고 전달하도록 특별히 설계된 새로운 슬롯 커뮤니티 장치를 개발할 것입니다. 그런 다음 절제 요법은 살아있는 MR 열 영상화로 수행됩니다 (MRI 스캐너는 조직의 온도 변화를 감지 할 수 있습니다). 공구에 의해 생성 된 초음파 에너지는 주변 조직을 충분히 파괴하기에 충분히 가열 할 것이다. MR 열 영상화는 어떤 조직이 가열되는지 모니터링하고 의사가 초음파 도구의 출력을 대화식으로 조정하여 적절한 열량이 전달되도록 할 수 있습니다..
"MRI is an excellent imaging modality for many conditions," Fischer said, "but to date there has been limited success in harnessing this modality for the guidance of interventional procedures. With this award from the NIH, we believe we will be able to develop a new approach and new technology that will effectively harness the power of MRI to improve the treatment of brain cancer."
자동화 및 중재 의약품 정보 (AIM) 실험실
WPI의 AIM Lab슬롯 커뮤니티 보조 수술, 이미지 유도 중재, MRI 호환 메카트로닉스, 율법 및 텔레오프레이션, 슬롯 커뮤니티 재활 및 보조 슬롯 커뮤니티 공학을 포함한 다양한 생물 의학 슬롯 커뮤니티 공학 분야에서 연구에 참여하고 있습니다. 이 실험실의 이사 인 Gregory Fischer 교수는 Computer Integrated Surgery의 NSF 엔지니어링 리서치 센터의 일환으로 Johns Hopkins University에서 기계 공학 박사 학위를 취득한 후 2008 년 WPI에 합류했습니다. New NIH Award가 자금을 지원하는 슬롯 커뮤니티 기술은 MRI 스캐너의 도전적인 환경 내에서 작동하도록 설계된 수술 슬롯 커뮤니티을 사용한 AIM Lab의 선구적인 작업을 기반으로합니다. 핵심 연구 추력으로서 AIM Lab은 모듈 식 MRI 슬롯 커뮤니티 제어 시스템을 개발하고, 고전자 신경 외과 및 경피 전립선 암 중재를위한 압전 모터, 광학 센서, 보어 내 텔레오레이션 및 수술 시스템을 작동시키는 접근 방식을 개발했습니다. 이전 연구에서 의회의 의료 연구 프로그램과 NIH가 자금을 지원하고 매사추세츠 대학교 의과 대학, Johns Hopkins 및 Brigham 및 Women 's Hospital의 연구원 및 임상의와 공동으로 수행하여 Fischer와 그의 동료들은 또한 진단 및 전용 암 치료에 사용하기위한 MRI 유도 슬롯 커뮤니티 시스템을 개발했습니다.
