--- Focused ultrasound: hoe we neurologische ziekten kunnen behandelen met ultrageluidsgolven ---
Wat is Focused Ultrasound?
Focused ultrasound (FUS) is een innovatieve techniek die toelaat om zones in de hersenen te veranderen zonder de schedel te openen. De werking van FUS is het best te begrijpen aan de hand van de volgende metafoor. Wanneer je op een zonnige dag een vergrootglas op een blaadje richt, ontstaat er na enige tijd een klein gaatje in het blad. Dit komt doordat het vergrootglas de zonnestralen op één specifiek punt bundelt en richt op het blad. Het samenkomen van al deze zonnestralen zorgt voor een ophoping van hitte, waardoor er een gaatje in het blad brandt. Bij FUS wordt een gelijkaardige techniek toegepast, en de zonnestralen zijn dan de geluidsgolven en het blaadje het menselijk lichaam.
Geluidsgolven worden wel vaker gebruikt in de medische wereld, zoals bij een echografie. Het voordeel van geluidsgolven is dat ze gemakkelijk en veilig doorheen de schedel dringen zonder schade aan te richten. Bij FUS wordt een groot aantal geluidsgolven met een hoge of lage intensiteit aangemaakt door een toestel en worden de golven vervolgens gebundeld en op één specifiek punt in de hersenen gericht (vandaar de naam ‘focused’ ultrasound). Om te weten op welk punt de golven gebundeld moeten worden, liggen de patiënten tijdens de behandeling in een scanner die beelden maakt van de hersenen.
Hersenweefsel vernietigen versus moduleren
Wanneer golven met een hoge intensiteit gebruikt worden zorgt de bundeling van de golven voor een bepaalde hoeveelheid energie. Dit kan het hersenweefsel ter hoogte van de beoogde focus opwarmen en vernietigen. Op deze manier kunnen bijvoorbeeld hersentumoren verwijderd worden, zonder dat hiervoor een operatie met openen van de schedel nodig is. Bij golven met een lage intensiteit wordt er geen weefsel beschadigd, maar kunnen er wel bepaalde hersenprocessen worden beïnvloed en spreekt men van ‘moduleren’ (Bystritsky et al., 2011).
De voordelen van FUS
Het grote voordeel van deze techniek is dat het een niet-invasieve techniek is. Dat wil zeggen dat er geen operatie of insnede van de huid en onderliggende schedel of hersen-weefsel aan te pas komt. Dit zorgt ervoor dat de patiënt een meer comfortabele behandeling kan ondergaan en sneller herstelt, waardoor ook de opnametijd in het ziekenhuis gereduceerd kan worden. Daarnaast laat FUS toe heel doelgericht op een welbepaalde plaats in de hersenen in te grijpen en wordt er geen omliggend weefsel beschadigd. Doordat gebruik gemaakt wordt van ultrageluidsgolven, die makkelijk doorheen de schedel en hersenen kunnen passeren, kan je met FUS ook inwerken op gebieden die dieper in de hersenen gelegen zijn en dus moeilijker te bereiken zijn met klassieke methoden zoals hersenoperatie en electrode implantatie.
Focused ultrasound als behandeling
FUS is reeds goedgekeurd door de FDA (Food and drug administration) in de Verenigde Staten voor het gebruik bij mensen voor twee neurologische aandoeningen, namelijk de bewegingsstoornissen essentiële tremor en de ziekte van Parkinson. Verder werd deze techniek vroeger ook reeds goedgekeurd voor het behandelen van kanker in andere delen van het lichaam, waaronder prostaatkanker en botkanker. Momenteel wordt FUS doorontwikkeld als mogelijke behandeling voor andere neurologische en psychiatrische aandoeningen zoals epilepsie, hersentumoren, depressie, enz. (Focused ultrasound foundation, 2021).
Hoewel de FUS techniek veelbelovend is, is er nog een grote nood aan zowel verdere technische optimalisatie van de toestellen om de juiste geluidsgolven in de juiste zone van de hersenen te brengen, als aan klinische studies bij patiënten om meer kennis over de effecten van FUS bij verschillende hersenaandoeningen te verzamelen. Zo is het nog niet helemaal duidelijk hoe veilig FUS is bij de verschillende hersenaandoeningen, wat de effecten op lange termijn zijn en wat de meest optimale parameters zijn om de geluidsgolven effectief toe te dienen.
De opbrengst wordt geïnvesteerd in onderzoek rondom FUS
Het ingezamelde geld van de afgelopen Run4Brain events is aan de Universiteit Gent ingezet voor de financiering van verder onderzoek naar hoe FUS veilig en doeltreffend epilepsie en hersentumoren kan beïnvloeden. Dat wetenschappelijk onderzoek wordt uitgevoerd door doctoraatstudenten (artsen, biologen en ingenieurs) in 4Brain, een experimenteel laboratorium voor hersenonderzoek aan de Universiteit Gent. Om de techniek zo snel mogelijk ook beschikbaar te maken voor patiënten, is er een Benelux consortium opgericht “BENEFUS”, dat tot doel heeft de krachten tussen onderzoekers in België en Nederland te bundelen en het technische en klinische vraagstuk sneller te kunnen oplossen.