Jiefang Daily · Shangguan News: Pertama di Tiongkok—Fudan dan Huashan mengeksplorasi antarmuka otak–komputer berbasis ultrasonografi untuk membuka sawar darah-otak dalam tiga menit guna pengantaran obat glioma

Ultrasonografi tidak hanya dapat mendiagnosis penyakit, tetapi juga dapat dicangkokkan ke antarmuka otak-komputer untuk membuka lebih banyak kemungkinan!

Pada konferensi peluncuran "Technology Research and Prototype Development of an Ultrasound Brain–Computer Implant System for Integrated Brain Tumor Diagnosis and Treatment", seorang wartawan Jiefang Daily · Shangguan News mengetahui data uji klinis dari Fudan University dan Huashan Hospital. Dengan menggunakan UltraBrainPad, perangkat diagnosis dan penanganan ultrasonografi terpadu hasil pengembangan mandiri Tiongkok, tim membuka sawar darah-otak pada pasien glioblastoma untuk mengantarkan obat penanganan, sehingga meningkatkan konsentrasi obat di otak. Dilaporkan bahwa ini merupakan penerapan klinis pertama di Tiongkok yang menunjukkan efek jelas dengan teknologi tersebut, dengan prospek memberi manfaat bagi lebih banyak pasien glioblastoma di masa depan.

Glioblastoma adalah tumor ganas primer paling umum di sistem saraf pusat dan dianggap sebagai salah satu kanker yang paling sulit ditangani. Titik sulit klinisnya adalah keberadaan khusus sawar darah-otak yang menghalangi sebagian besar obat masuk ke tumor untuk membunuh sel tumor. Karena itu, efek penanganan secara keseluruhan jauh tertinggal dibandingkan kanker paru, kanker payudara, dan tumor tubuh lainnya.

Profesor Mao Ying, Presiden Huashan Hospital, menjelaskan: Ultrasonografi terfokus frekuensi rendah adalah metode penanganan ultrasonografi yang khusus. Ilmuwan di Amerika Serikat dan Kanada adalah yang pertama di dunia menggunakan teknologi ini untuk membuka sawar darah-otak pasien glioblastoma, meningkatkan konsentrasi obat kemoterapi yang masuk ke otak secara signifikan dan memperpanjang waktu kelangsungan hidup pasien secara signifikan.

Sawar darah-otak yang dimaksud adalah sawar selektif yang dibentuk otak manusia antara darah dan jaringan otak. Fungsi utamanya adalah melindungi otak dari invasi zat berbahaya sekaligus menjaga kestabilan lingkungan otak. Mao Ying menjelaskan kepada wartawan bahwa sawar darah-otak di otak manusia berperan protektif, tetapi ketika penyakit otak terjadi, sawar darah-otak menjadi penghalang bagi obat untuk masuk ke otak. Jika sawar darah-otak dapat dibuka agar obat masuk dengan lancar lalu segera ditutup kembali, banyak penyakit otak dapat ditangani. Pendekatan baru ini juga telah ditunjukkan dalam studi dasar dan klinis.

Para ahli menjelaskan lebih lanjut bahwa ultrasonografi terfokus frekuensi rendah saat ini merupakan teknologi kunci mutakhir dalam penanganan penyakit otak serius. Teknologi ini memiliki prospek penerapan yang luas di banyak bidang seperti pembukaan sawar darah-otak, pengaturan saraf, dan penggabungan otak-komputer. Khususnya, penerapan pembukaan sawar darah-otak dianggap berpotensi "mengubah yang tak berguna menjadi berharga" dan mengubah banyak obat penanganan penyakit otak yang tidak dapat menembus sawar darah-otak dari "tidak efektif" menjadi "efektif".

Kali ini, tim peneliti Fudan University dan Huashan Hospital, melalui percobaan in vitro dan hewan pendahuluan, menetapkan parameter teknis optimal untuk pembukaan sawar darah-otak dengan ultrasonografi, yang dapat membuka sawar darah-otak dengan cepat hanya dalam 3 menit. Dibandingkan jaringan otak tanpa sawar darah-otak yang terbuka, konsentrasi obat dapat meningkat rata-rata 8 kali, dan sawar darah-otak dapat ditutup 6 jam setelah penanganan. Efikasi dan keamanannya lebih baik dibandingkan laporan internasional terkait.

Profesor Shi Zhifeng dari Departemen Bedah Saraf Huashan Hospital mengatakan bahwa saat ini ada dua jalur teknis untuk membuka sawar darah-otak dengan teknologi ultrasonografi terfokus frekuensi rendah. Pertama, menanam prob ultrasonografi array terkoordinasi fasa di otak. Teknologi ini kurang terkendali dan membawa risiko infeksi. Kedua, penanganan ultrasonografi terfokus eksternal di bawah panduan resonansi magnetik. Ini teknologi non-invasif, tetapi memiliki masalah akurasi yang kurang memadai, biaya tinggi, dan pengoperasian yang tidak praktis. Ketiga adalah "solusi Tiongkok", yang sepenuhnya berbasis teknologi semi-invasif ultrasonografi. Prob ultrasonografi genggam yang kecil mengamati keadaan di dalam otak pasien. Citra ultrasonografi ditampilkan secara waktu nyata di layar UltraBrainPad. Dokter dapat menyentuh beberapa target penanganan di layar dan memulai ultrasonografi untuk membuka sawar darah-otak di semua area sasaran secara bersamaan. Pengoperasiannya mudah, hemat biaya, dan akurasinya tinggi. Dengan teknologi pengenalan citra AI, derajat pembukaan sawar darah-otak dapat diamati secara visual, sehingga aman dan andal. Pengoperasian ini juga dapat menyelesaikan proses penanganan terkait di rumah sakit primer.

Dilaporkan bahwa pada langkah berikutnya, Dekan Mao Ying/Profesor Shi Zhifeng dari Departemen Bedah Saraf Huashan Hospital juga akan meluncurkan studi klinis "ROAR-BBBO" untuk menangani pasien glioblastoma kambuh. ROAR diterjemahkan sebagai "mengaum" dalam bahasa Tionghoa. Nama itu terinspirasi dari seni bela diri tradisional Tiongkok "Lion's Roar Kung Fu" dan memakai ultrasonografi untuk membuka sawar darah-otak guna membantu obat kemoterapi masuk ke otak dan menghancurkan tumor otak sebesar mungkin.

Penerapan teknologi ini merupakan langkah pertama yang diambil tim proyek. Pemimpin proyek, Profesor Yu Jinhua dari Fudan University, mengatakan: "Proyek ke depan akan berfokus menciptakan jalur baru untuk antarmuka otak-komputer berbasis ultrasonografi, yang tidak hanya digunakan dalam penanganan obat tumor otak, tetapi juga mewujudkan penerapan dan alih hasil penelitian ilmiah pada aspek pengaturan saraf dan penggabungan otak-komputer, sehingga membawa kabar baik bagi pasien penyakit Alzheimer, sakit kepala, insomnia, dan penyakit otak lainnya."