通过脑瘤患者的手术内3D导航进行固体压力估计

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 神经外科 神经外科
• 在瘤学瘤学.

背景情况:

• 来自脑瘤的物理力量,特别是固体压力,影响大脑功能,但尚未在患者中直接测量.
• 以前对固体压力的估计与患者的神经性能有负相关性.
• 测量固体压力可能会为脑瘤的临床管理策略提供信息.

研究的目的:

• 开发和验证一项内科手术技术,以量化测量脑瘤患者的固体应力和脑组织替代.
• 探索固体应激和组织损失作为脑瘤临床生物标志物的潜力.
• 为了研究固体应力,组织损失和瘤类型之间的相关性.

主要方法:

• 开发了一种结合神经导航和有限元模型的内科手术技术,以估计固体应力和脑组织更换.
• 在瘤切除前的外科手术过程中,测量了30名患者的脑部变形.
• 计算了固体应力,并量化了由于瘤生长而失去的大脑组织的体积.

主要成果:

• 平均固体应力在10至600帕之间,组织更换高达大脑体积的10%.
• 在30名患者中量化了固体应激和组织损失,区分了质母细胞瘤与大脑转移性瘤.
• 证明固体应激作为小鼠化学疗法反应的敏感生物标志物.

结论:

• 提出了一种新的,定量性的手术内方法来测量脑瘤患者的固体压力,可适应临床工作流程.
• 确立了脑组织损失作为一种新的机械生物标志物,与固体压力一起,用于个性化脑癌管理.
• 突出了这些物理生物标志物的潜力,以预测患者的结果和指导临床决策.