脳への超音波通路が診断と治療のために作られた

現代の外科的介入は、超音波手術器具を用いることで、組織への損傷を最小限に抑えて行うことができます。しかし、脳疾患の場合、頭蓋骨が放射線の透過を妨げていたため、以前は超音波を使用することができませんでした。

この問題を解消するために、カリフォルニア大学リバーサイド校を代表する専門家グループは、超音波が患者の脳に直接入ることを可能にする独自の超音波通路を考案した。

超音波ストリームは、脳の構造的欠陥の検査、腫瘍、パーキンソン病、アルツハイマー病の予防、脳動脈の血栓塞栓症の除去、さらには薬剤投与のための血液脳関門の一時的な除去にも使用できます。

これまで、乳児の神経超音波検査は、超音波が通る唯一の自然な通路である頭蓋骨の泉門が開通するまでしか実施できませんでした。開通後は、検査が不可能になる可能性がありました。

専門家によると、頭蓋骨の厚さは2～8mmの範囲で変動するにもかかわらず、密度は高くなっています。これは超音波にとって克服できない障害となります。

人工超音波通路は、脳神経外科医が頭皮の下に縫い付け、切除された頭頂骨の小さな部分を置き換えるための透明なセラミック製の窓です。この窓はイットリウムで規格化された二酸化ジルコニウムで作られており、超音波が遮られることなく通過できる高密度構造を備えています。

セラミックベースの要素は、医療分野において既に非常に有望であることが認識されています。生体適合性、実用性、耐衝撃性を備えており、頭蓋骨の理想的な類似体です。この新素材は、超音波治療とレーザー治療の両方に使用できます。

「セラミックは歯科や関節科学において既に積極的に利用されており、歯冠や義歯がセラミックで作られています。私たちの目標は、治療経路を創出することです。この経路を用いることで、医師は脳に対して治療と診断の両方を含む様々な超音波検査を実施できるようになります」と、この発見の著者は指摘する。

セラミックウィンドウが適切な光学特性と高周波特性を備えれば、脳への介入に超音波手術を実際に利用できるようになります。さらに、今日では、超音波を用いた血液脳関門の制御を確立するためには、厳しい前提条件があります。というのも、これまでこの障壁となっていたのは頭蓋骨だけだったからです。

「二酸化ジルコニウムはまさに『スチールセラミックス』と呼ばれています。非常に耐久性が高く、多孔性が低い素材です。これは、神経疾患の診断や超音波治療に最適な独自の特性です」と専門家は述べています。

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