מגזין

החיישן שמדווח ישירות מהמוח

ClearFit, שתל מזערי חכם ושקוף, עומד לחולל מהפכה בטיפול הנוירוכירורגי ולייתר את ההגעה לאולטרסאונד ול-MRI. מומחי "בילינסון" השתילו אותו לאחרונה במוחו של חולה שעבר ניתוח להסרת גידול ממאיר

דמיינו לעצמכם שאתם רצים להנאתכם בטיילת, כשלפתע נשמע צליל התראה מהטלפון שלכם. על המסך מופיעה ההודעה: ״פרכוס צפוי בתוך שתי דקות״. אתם עוצרים להתיישב על ספסל סמוך, נוטלים את הכדור נגד פרכוסים שמלווה אתכם לכל מקום – וההתקף נמנע. כעבור כמה דקות אתם חוזרים לריצה כאילו דבר לא קרה.

התרחיש הזה אמנם דמיוני, אבל הטכנולוגיה שתאפשר אותו קיימת כבר כיום. מדובר בשתל חכם בעובי של מספר מילימטרים ובתוכו מכשיר EEG ממוזער, שמקובע לעצם הגולגולת. המכשיר אחראי לייצר רישום של הפעילות המוחית במוח ולהתריע מיד על שינויים. כך נוצרת ודאות שמאפשרת לנהל אורח חיים רגיל, מבלי לחשוש מהתפתחויות לא צפויות.

ד"ר אנדי קנר, מומחה בנוירו-אונקולוגיה, בית החולים בילינסון

בתחילת אוגוסט 2020 נעשתה בבית החולים בילינסון בפתח תקווה היסטוריה קטנה, כשלראשונה בישראל (ומחוץ לגבולות ארה"ב) הותקן שתל שקוף - ClearFit שמו - בגולגולתו של חולה כבן 50, שעבר ניתוח להסרת גידול ממאיר במוח. בשל העובדה שהשתל שקוף, הוא יאפשר לרופאים לבצע מעקב צמוד בעזרת אולטרסאונד ולדעת בזמן אמת אם הגידול מתחיל לצמוח מחדש.

ד"ר נתי בן שלום. שב מהשתלמות בנושא שתלים חכמים במרכז המוח של Johns Hopkins, ארה"ב

הניתוח המדובר בוצע במערך לנוירוכירורגיה בניהולו של ד"ר שגיא הרנוף, על ידי ד"ר אנדי קנר וד"ר נתי בן שלום מהמחלקה, שנסע להשתלמות בנושא שתלים חכמים במרכז המח המוביל של Johns Hopkins בבולטימור, ארה"ב, בהנחיית פרופ' צ'אד גורדון, מומחה עולמי בתחום ובין מפתחי השתל.

כבר לא צריך לחכות לבדיקת MRI

השתל השקוף עשוי מחומר אקרילי בעובי של מספר מילימטרים עד סנטימטר וחצי – העובי המדויק של גולגולת אדם. באמצעות ניתוח פשוט ולא מסוכן, יכולים נוירוכירורגים להחליף חלק קטן מעצם הגולגולת בשתל השקוף. השתל מאפשר לבצע בדיקת אלטרסאונד של פנים המוח, שבעזרתה נוצרת תמונה זמינה לכל מרפאה, מבלי להידרש להמתין לבדיקת ה-MRI הארוכה והיקרה.

מומחי רפואת מוח מסכימים שזו רק שאלה של זמן עד שהטיפול החדשני הזה יסייע לאלפים שסובלים ממחלות נוירולוגיות שונות, ממניעת התקף אפילפטי ועד מעקב אחרי ממאירויות במוח. ״אנחנו נעזרים היום בטכנולוגיות מזעור מתקדמות, בדיקות דימות חדשניות ויכולות פורצות דרך לבחון את המוח שלנו״, אומר ד״ר הרנוף. ״לקרוא מחשבות אנחנו עדיין לא יכולים, אבל הנתונים והפרמטרים שנאספים בזמן אמת מייצרים כלים חסרי תקדים לרופא ולמטופל. כך אנחנו יכולים להציל חיים ולשפר מאוד את איכות החיים״.

אולטרסאונד מתוך המוח

בכל ניתוח נוירוכירורגי מסירים חלק מעצם הגולגולת כדי לאפשר גישה ניתוחית למוח. בטכנולוגיה החדישה של שתל שקוף, בסיום הניתוח, במקום להחזיר את העצם, משתילים את השתל החכם. בשל שקיפותו, השתל מאפשר חדירה של גלי אולטרסאונד (שאינה מתאפשרת דרך עצם הגולגולת) וכך מתקבלות תוצאות מיידיות לגבי ממצאים חשודים במוח.

הרעיון שמאחורי פיתוח השתל הגיע מעולם הילדים, שלהם יש מרפס פתוח המאפשר לבדוק את המוח בעזרת אולטרסאונד.

טכנולוגיית שתלי הגולגולת אינה חדשה. היא משמשת כבר שנים לטיפול בנפגעי טראומה, כולל נפגעי תאונות דרכים שסבלו משבר מרסק בעצם הגולגולת. החידוש שמביא השתל השקוף הוא הגמישות הטיפולית שמתאפשרת בזכותו, לא רק לשימוש באולטרסאונד. לפי ד״ר הרנוף, בעתיד הנראה לעין ניתן יהיה להכניס לתוכו מכשירים זעירים שיאפשרו מדידה וניטור של המוח ממרחק אפס, באמינות גבוהה ודיוק מרבי. למשל, מכשיר EEG למדידת הפעילות החשמלית במוח, מד לבדיקת הלחץ התוך-גולגולתי או שתל שמלא בסוללות זעירות.

ד"ר שגיא הרנוף, מנהל המערך לנוירוכירורגיה ב"בילינסון". "הנתונים והפרמטרים שנאספים בזמן אמת מייצרים כלים חסרי תקדים לרופא ולמטופל"

״בארה"ב, הדברים כבר קורים״, מסביר ד״ר הרנוף. ״העמיתים שלנו במרכז המוח Johns Hopkins בבולטימור ייצרו לאחרונה שתל, המכיל סוללות רבות ויכול להפעיל ברציפות אלקטרודה תוך-מוחית לאורך שנים. כיום, כשמשתילים אלקטרודה במוח של חולי פרקינסון או אפילפסיה, אין ברירה אלא להשתיל גם קוצב תת-עורי בבית החזה, שיפעיל אותה באמצעות אותות חשמליים. את סוללות הקוצב צריך להחליף אחת לכמה זמן. שתל שמספק אנרגיה לאלקטרודה יחסוך את השתלת הקוצב ואת כל הפרוצדורה הכרוכה בכך״.

דוגמה אחרת היא חולה שסובל מלחץ מוגבר בראש ומטופל באמצעות שאנט – מעקף למניעת דלף מוחי. החיסרון של השאנט הוא שמדובר במכשיר ״טיפש״ שאינו יודע להבחין לאיזו מידת לחץ להגיב. באמצעות השתל השקוף, ניתן להכניס לעצם הגולגולת מד לחץ, לקבל רישום של החודש האחרון ולדעת מתי הלחצים של המטופל גבוהים – כשהוא אוכל, יורד במדרגות, עושה ספורט או נח – ניטור שנותן מידע 24/7. למעשה, השתל מהווה פלטפורמה לכל טכנולוגיה עתידית שתדע למדוד כל חלק במוח.

״היכולת לקרב חיישן מושתל למוח ולמדוד בו כל פרמטר באופן אמין, פותחת בפנינו מרחב בלתי נדלה למחקר, לפיתוח ולטיפול", אומר ד״ר הרנוף.

השלב הבא: מכשירי MRI זעירים

אחת הבשורות המרתקות ברפואת המוח היא השאיפה לטפל בעתיד גם במחלות פסיכיאטריות באמצעות נוירו-מודולציה. מדובר בטיפול שמייצר שינוי באמצעות גירוי מוחי עמוק, שנוצר משילוב של אלקטרודה וקוצב (ניתוח – DBS Deep Brain Stimulation). השתל השקוף יכול להשתלב במהפכה הזאת באמצעות הצגת תמונה מדויקת של עומקי המוח, בקרב חולים בדיכאון או בסכיזופרניה. "מלהיב לחשוב שבדרך הזו נוכל לדעת את מצבו של החולה לפי מידע שנקבל מחיישנים זעירים, המוכנסים לשתל ומודדים לחץ, חמצן, אותות חשמל, טמפרטורה ועוד״, מסביר ד״ר הרנוף.

ClearFit. שתל מזערי חכם ושקוף, בעובי מדויק של גולגולת אדם

המדדים שיתקבלו בעזרת החיישנים יהיו מדויקים ביותר, ולכן לא שאפתני מדי לצפות שבתוך מספר שנים יפותחו גם מכשירי MRI זעירים. המכשירים, שגודלם לא יעלה על כמה סנטימטרים בודדים, יוכלו להיכנס אל תוך השתל ומשם אל מוח החולה. כבר היום עובדים בישראל על הקטנת מכשיר MRI למימדים של עט. המכשיר החדש יוכל להציג הרבה מאוד מידע מקומי שלא יכול היה להתקבל בגירסה המוכרת של המכשיר. למשל, ניתן יהיה לאבחן בעזרתו אם מדובר בגידול חדש או בגידול חוזר.

ניהול סיכונים

אחת התהיות של רופאים כיום היא שאלת האפקטיביות של החדרת שתל במקרה של חולים שמצבם לא מחייב ניתוח נוירוכירורגי. "כרגע אנחנו מדברים על החדרת שתל שקוף במטופלים עם אינדיקציה לניתוח, כמו לאחר כריתת גידול במוח או כשיש צורך בניתוח DBS להכנסת אלקטרודה למוח״, קובע ד״ר הרנוף. ״עם זאת, בעתיד יכול להיות שבמצבים מסוימים יהיה כדאי לבצע את הניתוח הזה רק לצורך ניטור ומניעה. כל עוד לא נכנסים למוח עצמו, הסיכון הוא מינימלי״.

לדבריו, ניתן להשחיל את השתל השקוף אל תוך הגולגולת בניתוח של שעה, שנעשה בגישה זעיר פולשנית, והמטופל משוחרר לביתו כבר למחרת. כיוון שהשתל מקובע כחלק אינטגרלי מתוך העצם, ולא בתוך הרקמה, אין סיכון לזיהום מקום הניתוח או לאי קליטה של השתל.

לקרוא את המוח כמו ספר

פרופ׳ צ׳אד גורדון, מומחה עולמי בתחום וממובילי הפיתוח של שתל הגולגולת השקוף ClearFit, סבור כי השתל מחולל מהפכה באופן שבו נוירוכירורגים מטפלים במוח ומסביר מהם חשיבותו ויתרונותיו של השתל החדשני: ״זהו שתל גולגולת שעשוי מחומר אקרילי שקוף בשם PNMA (poly-methyl methacrylate), שנמצא כבטוח לחלוטין.

העובדה שנוירוכירורג יכול להשתמש באולטרסאונד דרך השתל לאחר סגירת הקרקפת הפכה את השתל לפופולרי מאוד. יש כיום צוותים נוירוכירורגיים ברחבי ארה"ב המשתמשים ב-ClearFit גם לניטור של זרימה בכלי דם קטנים והישנות גידולים במוח

השקיפות מספקת למנתח את התצוגה האופטימלית להערכת המוח ומאפשרת לאתר דימום לא רצוי לפני סגירת הקרקפת. כך אפשר למזער סיכון לסיבוכים ואת הצורך בניתוח תיקון בהמשך. בנוסף, העובדה שהוא שקוף מאפשרת להתקין בתוכו טכנולוגיות משנות חיים – כמו התקנים זעירים לניטור לחץ, מכשירים לחולי אפילפסיה המופעלים על ידי סוללות ועוד. באופן מרשים, כל היתרונות הללו מגיעים לצד אפס חסרונות".

איך הפיתוח הזה משפיע על תחום הנוירוכירורגיה?

״יצרנית שתלי הגולגולת הגדולה בעולם מכרה שתלי PMMA בצבע צהוב-אפרפר, שנועדו להחלפת עצם בלבד. התוצאה היא שהמטופלים נותרו עם עיוות זמני באזור עצם הגולגולת החסרה. במשך ארבע שנים עסקנו בפיתוח שתל שימנע את העיוותים וחוסר הסימטריה הזו. השתל שפיתחנו והפך לסטנדרט הוא גם עבה יותר וגם שקוף, כך שהנוירוכירורגים יכולים לראות את הטכנולוגיה שמוטמעת בתוכו.

״אחרי שהשתלנו את השתלים הראשונים בחולי אפילפסיה בבית החולים Johns Hopkins, גילינו משהו נוסף: התקן האפילפסיה המופעל על ידי סוללה, שהצבנו, לראשונה בעולם, בתוך השתל השקוף, שלח אותות גלי מוח שחדרו דרך המעטפת השקופה ללא הפרעה. הבנו שאם אותות אלחוטיים יכולים לעבור מההתקן אל הסביבה – אפשר לשלוח אותם גם בכיוון ההפוך. למשל, אותות אולטרסאונד שיעברו דרך הקרקפת והשתל אל המוח.

״הבנו", אומר פרופ' גורדון, "שכך נוכל להעריך את המוח בצורה שלא בוצעה מעולם. עד היום מטופלי נוירוכירורגיה היו חייבים לעבור סריקות MRI ו-CT, כי העצמות שלהם מנעו מעבר של אולטרסאונד. העובדה שהשתלים שקופים לגמרי מאפשרת הצגת תמונה אידאלית של אנטומיית המוח ואף איתור של דימום תוך-ניתוחי. הגענו למצב שנוירוכירורגים ב'הופקינס' התחילו לשאול, מדוע לא כל שתלי הגולגולת שקופים?

"העובדה שנוירוכירורג יכול להשתמש באולטרסאונד דרך השתל לאחר סגירת הקרקפת הפכה את השתל לפופולרי מאוד. יש כיום צוותים נוירוכירורגיים ברחבי ארה"ב המשתמשים ב-ClearFit גם לניטור של זרימה בכלי דם קטנים והישנות גידולים במוח. אני שמח לומר שישראל היא המדינה הראשונה בעולם מחוץ לארה"ב שזיהתה במהירות את הערך העצום של הטכנולוגיה. אני גאה גם בכך שד"ר נתי בן שלום מבית החולים בילינסון, נוירוכירורג שהשתלם אצלי ב'הופקינס', הוא הרופא הראשון מחוץ לארה"ב שהשתיל את ClearFit בגולגולת של מטופל. זה קרה בניתוח שהתבצע בישראל ממש לאחרונה".

יתרון חשוב נוסף של השתל הוא שניתן להדפיס אותו במדפסת תלת מימד, כך שיתאים באופן מדויק למטופל ולהתקנים שהרופאים מעוניינים להכניס לתוכו. עם פוטנציאל שכזה, הפנטזיות לגבי אפשרויות הטיפול העתידיות גדולות ושאפתניות. ״אני מאמין שלא רחוק היום בו נוכל לעזור לחולים בדרכים שלא חלמנו עליהם״, מסכם ד״ר הרנוף, ״מה שנראה אתמול כמו אגדה, יהפוך ממש בקרוב למציאות״.

נושאים קשורים:  ClearFit,  מגזין,  נוירוכירורגיה,  MRI,  ד"ר שגיא הרנוף,  ד"ר נתי בן שלום,  ד"ר אנדי קנר,  פרופ' צ'אד גורדון,  אפילפסיה,  בילינסון,  רפואת מוח,  חדשות
תגובות
 
אנונימי/ת
20.11.2020, 10:16

האם יש סכנה של שיבוש זדוני מרחוק של פעולת שתלים אלו?