一个受虐待的女人。一个受伤的战士。足球运动员。都来自完全不同的世界。然而,所有这些都与一件事有关——创伤性脑损伤。
在美国,创伤性脑损伤影响了大约170万人,其中大多数损伤发生在15-19岁的青少年和65岁及以上的成年人。2020年,美国报告了超过6.4万例与tbi相关的死亡。
在全球范围内,数百名皇冠体育研究人员致力于皇冠体育研究和测试方法,以改善创伤性脑损伤幸存者的治疗选择。皇冠体育大学生物医学工程皇冠体育研究员Michael Detamore博士最近获得了美国国立卫生皇冠体育研究院神经系统疾病和中风皇冠体育研究所64万美元的奖励,以表彰他的项目“严重创伤性脑损伤的单阶段手术干预治疗”。合同总额为240万美元,其中64万美元用于四年合同的第一年。
遭受严重创伤性脑损伤的患者必须接受两次手术:一次是切除部分颅骨以使大脑肿胀,另一次是在脑肿胀消退后更换缺失的骨头。
Detamore和他的团队可能已经找到了一种方法,可以将手术次数减少到一次。这是件大事。
使用水凝胶材料
当一个人遭受严重的脑损伤时,必须切除一部分头骨以使大脑膨胀。然后需要进行第二次手术来替换缺失的头骨。
Detamore说:“当医生做了半骨切除术,移除头骨的顶部时,必须进行第二次手术。”“在第二次手术中,他们可以将打印或金属板或原始骨头放回去,如果它被保存下来的话。但总会有第二次手术来填补这个空白。”
创伤性脑损伤的后遗症——记忆力减退、头晕、抑郁——可能持续数周或数月,直到缺失的骨头在第二次手术中被替换。Detamore认为,患者可以通过使用水凝胶材料的单阶段手术治疗。
Detamore说:“我们方法的关键是一种新型水凝胶材料,其中天然材料包括脱矿骨基质、去骨软骨或去骨肌腱本身就是水凝胶的交联剂。”“我们的材料由一种糊状的组织颗粒前体溶液和透明质酸组成,它的行为就像一种糊状物,外科医生可以很容易地将其雕刻成开放性的颅骨缺损区域。这种材料保持弹性,这样大脑就可以膨胀,然后被再生的骨骼所取代,从而省去了第二次手术的需要。
“水凝胶一开始就像牙膏或花生酱一样是糊状的,外科医生可以把它涂抹到大脑的缺陷中。当光照在浆糊上时,浆糊就凝固了。它不像木头那么结实,像果冻。它是灵活的,但它是坚实的。”
Detamore认识到,数以百计的皇冠体育研究人员正在从心理学和药理学等不同角度皇冠体育研究创伤性脑损伤。
但他表示,公开大学的皇冠体育研究是前所未有的。“我们的团队是第一个使用再生医学作为帮助治疗创伤性脑损伤的工具的团队。”
填补空白
Detamore对该领域的兴趣始于大约15年前,当时他在一个硕士论文委员会任职,该委员会的一名学生的工作重点是糊状生物材料。
他说:“我记得我当时想,这名学生的皇冠体育研究将是骨骼再生的完美选择——听起来我像是在开玩笑,但我非常认真,并继续皇冠体育研究。”这一努力获得了美国国立卫生皇冠体育研究院的资助,堪萨斯大学的科里·伯克兰博士担任首席皇冠体育研究员。
快进到今天,Detamore是目前NIH项目的首席皇冠体育研究员。伯克兰博士、爱荷华大学医院和诊所的头颈外科医生布莱恩·安德鲁斯博士、堪萨斯大学医学中心的神经科学家和另一位首席皇冠体育研究员伦道夫·努多博士也参与了这项计划。
自1908年首次发现创伤以来,目前的TBI手术治疗并没有太大变化。“这意味着与几乎所有其他疾病不同,创伤性脑损伤的治疗几乎没有任何进展,这是我们社会中一个令人衰弱且普遍存在的问题。此外,很少有非手术的选择,如全身药物治疗来治疗TBI,”安德鲁斯说。
安德鲁斯希望他们的皇冠体育研究能够填补空白。
合作工作
今天,皇冠体育研究小组有八名关键人员。Detamore这样解释这个过程:“俄勒冈州立大学在材料方面做了更多的工作,堪萨斯大学的皇冠体育研究小组在创伤性脑损伤模型方面做了更多的工作。这两所大学都无法独自完成这个项目。正是这种协同作用的结合使这个项目成为可能,也使这个独特的利基市场成为可能。我们是世界上唯一这样做的人,因为不同类型的人聚集在一起。”
2016年,Detamore被聘为OU Gallogly工程学院新成立的斯蒂芬森生物医学工程学院的负责人。他和当时的学生雅各布·汤森博士继续推进脑外伤皇冠体育研究项目。汤森从公开大学毕业后,继续为这个项目做出贡献,强调创伤性脑损伤不仅仅影响军事人员和运动员。它影响到孩子们。
他说:“我们需要一种可以植入孩子体内,并随着时间的推移与孩子一起成长的东西。”“水凝胶材料可以做到这一点。当我们与外科医生交谈时,我们不断了解到水凝胶可以在更多领域发挥作用并帮助患者。团队的每个成员都期待着看到这个项目能走多远。”
那么,下一步是什么?Detamore认为答案在老鼠模型中。他说:“老鼠显然和人类不一样,一个老练的神经科学家会指出,把老鼠作为模型有局限性。”“我们承认这些局限性,但是,开始调查的负责任的第一步从这里开始。”