Hjärnzappande huvudbonader utformade för att behandla Parkinsons

Anonim

Hjärnzappande huvudbonader utformade för att behandla Parkinsons

Hälsa och välbefinnande

Richard Moss

19 juni 2015

3 bilder

David Blumenstyk modellerar den icke-invasiva hjärnstimulator prototypen för Parkinsons behandling som han tillsammans med fyra andra Johns Hopkins-studenter (Credit: Will Kirk / Johns Hopkins University)

Ett team av doktorander vid Johns Hopkins University har skapat en prototypenhet som ger icke-invasiv hjärnstimulering till patienter med Parkinsons sjukdom. Hjärn-zappinghuvudet, dubblat STIMband, hjälper till att minska symtomens allvar utan att behöva besöka ett sjukhus eller läkarmottagning.

Medan enheten ännu inte har kliniskt prövats på människor tog designen ut sin plats på den nationella designkonkurrensen VentureWell BMEidea tidigare i månaden samt första platsen i People's Choice Award på Johns Hopkins "Biomedical Engineering Design Day 2015.

Parkinsons påverkar en miljon människor i USA och sju miljoner människor över hela världen, med symtom inklusive okontrollerbar tremor och långsam rörelse. Det kan inte botas, det blir sämre över tiden, och många av dess behandlingar blir mindre effektiva efter långvarig användning.

Eleverna tog inspiration från ett av de mer invasiva och avancerade behandlingsalternativen: djup hjärnstimulering. Detta innebär att en kirurg implanterar elektriska ledningar in i hjärnans område som styr rörelsen. En pulsgenerator som sätts in under huden under kragebenet ger elektriska signaler som skapar en lesion som blockerar de onormala nervsignalerna och därigenom minskar det riktade symtomet.

"Vi såg att detta förfarande är verkligen invasivt och kan ta 10 till 15 timmar att slutföra, " sade lagmedlem Shruthi Rajan. "Det är också mycket dyrt, och inte alla patienter kvalificerar sig för operationen. Vi frågade om det var ett sätt att tillhandahålla samma behandling på ett mindre invasivt sätt som inte kräver hjärnkirurgi."

Därifrån lärde eleverna om en experimentell klinisk behandling som kallas transkraniell likströmsstimulering, vilket innebär att lågnivåström passerar genom elektroder på patientens huvud. Liksom djup hjärnstimulering påverkar den elektrisk aktivitet i specifika delar av hjärnan, men det är billigt, säkert och har inga kända biverkningar.

Eleverna utvecklade väsentligen en bärbar version av behandlingen - en som kunde springa av ett batteri och aktiveras med ett tryck på en knapp. Deras prototyp fungerar i upp till 20 minuter per dag, med ström levererad på läkarens föreskrivna nivå. Det går på huvudet något som en baseballlock, med ett elastiskt band som sträcker sig för att passa storlek och form på din skalle.

Studenterna fick preliminära patent för att täcka STIMbands design, vilket fortfarande är ett pågående arbete. Ett annat Johns Hopkins-studentteam kommer att ta över utvecklingen i september, med en sannolikt extra funktion som fjärranslutenhet som gör det möjligt för en läkare att justera hemmet patientens behandlingsnivåer från hans eller hennes kontor.

Källa: Johns Hopkins University

David Blumenstyk modellerar den icke-invasiva hjärnstimulator prototypen för Parkinsons behandling som han tillsammans med fyra andra Johns Hopkins-studenter (Credit: Will Kirk / Johns Hopkins University)

Teamet bakom STIMband-enheten (Kredit: Will Kirk / Johns Hopkins University)

En illustration av STIMbandets headsetdesign (Kredit: Tremtex-teamet)