Metodo non invasivo per rilevare la pressione del cervello

I medici della Shinshu University School of Medicine hanno scoperto un modo non invasivo per prevedere la pressione intracranica (Intracranial pressure - ICP) in base alla frequenza di risonanza naturale del cervello (natural resonance frequency - NRF).

L'unico modo per misurare accuratamente la pressione all'interno del cranio è inserire un catetere o un sensore all'interno. Tuttavia, questo è invasivo e si desiderano tecniche con meno rischi. La pressione intracranica (Intracranial pressure - ICP) deve essere correttamente spiegata in una varietà di situazioni mediche tra cui la neurochirurgia, la neurologia e la medicina d'urgenza. La ricerca è stata pubblicata su Nature. (1)

I medici della Shinshu University School of Medicine hanno scoperto un modo non invasivo per prevedere la pressione intracranica (Intracranial pressure - ICP) in base alla frequenza di risonanza naturale del cervello (natural resonance frequency - NRF). Questo perché si è scoperto che la NRF del cervello dipende solo dal valore dell'ICP. L'NRF rappresenta il valore che determina a quali frequenze vibrerà un oggetto quando viene applicata una forza.

La frequenza di risonanza naturale del cervello (natural resonance frequency - NRF) può essere misurata dal movimento del timpano e dalla forma d'onda della pressione dell'orecchio esterno. L'NRF di un oggetto si basa sulla sua massa, elasticità e altri fattori. L'NRF del cervello dipende dal peso del cervello, che in media è di 1,4 kg e dalla conformità volumetrica cerebrale.

Esistono molti fattori che modulano il valore della pressione intracranica (Intracranial pressure - ICP), come il ritmo respiratorio, che cambia fino al 55% con l'inspirazione e l'espirazione. La pressione all'interno del torace influenza la pressione all'interno dei vasi che portano il sangue al cervello, che quindi influenza a sua volta la pressione intracranica (Intracranial pressure - ICP).

C'era una forte correlazione (R = 0.99999) tra il valore ICP e NRF del cervello, il che significa che ICP può essere prevista dalla frequenza di risonanza naturale del cervello (natural resonance frequency - NRF).

È necessario raccogliere più dati per valori ICP elevati e pesi cerebrali ridotti.

Tutti gli esperimenti sono stati condotti in conformità con le linee guida, i regolamenti e il consenso.

Ringraziamenti

Un ringraziamento speciale a Norio Koike e Satoshi Yasumoto per la produzione di apparecchi di misurazione e registrazione originali presso Ichikawa Electric Corporation Ltd. Tokyo, Giappone. Questa ricerca è stata finanziata dalla Japan Science and Technology Agency (JST). Studio di fattibilità A-STEP nel 2012 e dalla New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO) nel 2013, e Grants-in-Aid per la ricerca scientifica presso Ministero dell'Istruzione, Cultura, Sport, Scienza e Tecnologia-Giappone dal 2015 al 2017 e dal 2018 al 2020. Ricevitore: Kenji Furihata.

Contributi dell'autore

K.H. e T.G. ha concepito il progetto, gestito i pazienti e studiato i dati clinici. K.F. e T.G. progettato lo studio. K.F. progettato apparecchi di misura, costruito il modello matematico e analizzato i dati. T.G. e K.F. ha scritto il documento e K.H. supervisionato dal giornale. Il manoscritto riflette i contributi di tutti gli autori.

Riferimenti:

(1) Natural resonance frequency of the brain depends on only intracranial pressure: clinical research

Descrizione foto: questa è l'analisi teorica del fenomeno di risonanza nel cranio. Il grafico è la relazione tra il valore ICP e il NRF del cervello. - Credit: Copyright 2020, Springer Nature Limited.

Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: Non-invasive method to predict brain pressure