راهی به سوی درمان لرزش های ناشناخته

مدل جدید نرم افزاری برای تحلیل اختلالات حرکتی در بیماری پارکینسون و کمک به یافتن راههای درمانی بهتر ، در دانشگاه صنعتی امیرکبیر تدوین شده است.
کد خبر: ۱۲۶۰۸۵

به کمک این نرم افزار با یافتن چگونگی ارتباط مواد میانجی مغزی با میزان لرزش یا سفتی عضلات ، اثر داروهای درمان کننده از جمله ال - دو پا مورد بررسی قرار گرفتند و مدل تدوین شده توانست اثر دارو را شبیه سازی کند. به این ترتیب با استفاده و گسترش این مدل نرم افزاری می توان با وارد کردن اطلاعات مربوط به لرزش یا سفتی عضلات ، میزان آسیب عقده های قاعده ای مغزی را پیش بینی کرد. یافته های این پژوهش همچنین پیشنهادهایی را برای تشخیص بیماری پارکینسون در مراحل اولیه و اثربخشی گروهی از رده های دارویی را مطرح می کند که باید با آزمایش های بالینی ایید شود.

بیماری پارکینسون که یک بیماری دستگاه اعصاب مرکزی در بزرگسالان مسن تر است ، یکی از شایع ترین بیماری های عصبی در جهان بعد از آلزایمر است. این بیماری بخصوص در کشورهای امریکایی و اروپایی با رشد قابل توجهی روبه رو بوده است. هر چند در بعضی مراکز در کشورمان به بیماران پارکینسونی رسیدگی می شود ، ولی مطالعه مبتنی بر جمعیت معتبری در ایران منتشر نشده است و بروز و شیوع آن در کشور معلوم نیست. در بیماری پارکینسون قسمتی از عقده های قاعده ای دچار آسیب جدی می شود. علائم اصلی بیماری پارکینسون ، سفتی عضلات بدن (ریجیدیتی) ، لرزش غیرارادی نواحی مبتلا در حالت استراحت (ترمور) و مشکل جدی در شروع حرکت هستند.
هر چند برای علل بروز علائم بیماری پارکینسون نظریه هایی ارائه شده است ، ولی هنوز علت علائم بیماری پارکینسون در مرحله حدس و گمان است. در مورد درمان این بیماری هم می توان گفت که بیماری پارکینسون در حال حاضر غیرقابل علاج محسوب می شود. ولی علائم آن با درمان های دارویی و بعضی اعمال جراحی قابل تسکین یا کنترل است.

مدل سازی از روند بیماری

مدل سازی ، توصیف دانسته های ما درباره چگونگی عملکرد عناصر طبیعت است. در مدل سازی ریاضی این یافته ها و باورها با زبان ریاضی به تصویر کشیده می شود. یک مدل شبیه کاریکاتوری ریاضی از یک مساله فیزیکی یا فیزیولوژی برای بررسی است. در واقع عبارت مدل ریاضی برای توضیح یک مجموعه از معادلاتی که بعضی جنبه های سیستم فیزیولوژیکی را با تعدادی از متغیرها تقلید می کند ، استفاده می شود. امروزه گرایش به سمت مدل سازی و از جمله مدلهای ریاضی در تمام علوم ازجمله علوم پزشکی با توجه به کم خرج و بی خطر بودن آن در زمینه تحقیق ، امکانی مناسب برای ارائه فرضیه ها و ارائه پیشنهادهای درمانی در خصوص بیماری ها پیشرفت خوبی داشته است.
در این میان مدل سازی ریاضی صحیح بیماری ها می تواند علاوه بر ترسیم چگونگی عملکرد بیماری ها برای محققان ، در ارائه راههای جدید برای درمان بیماری ها نیز مفید باشد. به گفته مهندس میثم مشهدی ملک ، کارشناسی ارشد مهندسی پزشکی (بیوالکتریک) از دانشگاه صنعتی امیرکبیر با توجه به این که بیماری پارکینسون یک بیماری رو به رشد و بدون درمان قطعی خصوصا در کشورهای پیشرفته است و این که هنوز علت علائم این بیماری به طور کامل شناخته شده نیست ، فقط فرضیاتی در مورد آنها ارائه شده است ، لزوم شناخت هرچه بیشتر و ارائه راههای درمانی موثرتر برای این بیماری با روشهای مختلف ، توجه محققان را به خود جلب کرده است.
در بین راههای ممکن ، مدل سازی این بیماری یک راه مناسب و تقریبا مطمئن برای دستیابی به این اهداف است. مشهدی ملک می افزاید: هدف در این پروژه ارائه مدلی کامل برای بیماری پارکینسون است که بتواند قسمتهای درگیر در ایجاد علائم لرزش و سفتی در بدن را شبیه سازی کند. هدف نهایی در این پروژه علاوه بر بررسی نظریات در مورد علائم این بیماری ، ارائه راهکارهایی برای بهبود درمان بیماری است.

پیشگویی پیشرفت بیماری

با توجه به ناشناخته بودن دلایل بیماری پارکینسون و همچنین برای یافتن درمان های مناسب برای آن ، مدلهایی برای این بیماری ارائه شده است که هر کدام بر فرضیه ای در مورد این بیماری تکیه کرده اند. مشهدی ملک می گوید: در مدلهای ریاضی ارائه شده غالبا با توجه به این که لرزش (ترمور) یک علامت اصلی بیماری پارکینسون است و به سادگی قابل اندازه گیری و استفاده در محاسبات است ، از این خروجی برای مدلهای خود استفاده کرده اند. در مورد علامت لرزش (ترمور) بیماری پارکینسون با توجه به پیچیدگی مدارهای عقده های قاعده ای به عنوان دلیل اصلی به وجود آمدن بیماری پارکینسون دو نظریه وجود دارد که هنوز هیچ یک اثبات نشده اند. در مورد هرکدام از این نظریه ها مدلهایی ارائه شده است ، اما مدلی کامل که مراکز کنترل عصبی در مغز و نیز عضلات و مدارهای رفلکسی را در بر گیرد ، مشاهده نمی شود.

ارائه یک مدل برای پارکینسون می تواند به شناخت هرچه بهتر بیماری و دلائل بروز علائم آن کمک کند

همچنین در مورد علامت ریجیدیتی بیماری با توجه به پیچیدگی این علامت و نداشتن یک خروجی مشخص برای این علامت ، مدل سازی مناسبی ارائه نشده است. در ضمن با توجه به این که امکان تقابل بین علائم بیماری وجود دارد ، توجه نکردن به علائم بیماری همزمان با هم از مشکلات مدل سازی در مورد این بیماری است. در خصوص مدلهای ارائه شده برای عقده های قاعده ای کمتر به ساختار آن و همچنین نقش عضلات پرداخته شده است. همچنین درباره مدل سازی عقده های قاعده ای به وسیله شبکه های عصبی ، مدلهای کمی ارائه شده است که هیچکدام به ساختار شبکه عصبی عقده های قاعده ای و همچنین عضلات و فیدبک های آن به طور همزمان توجه نکرده اند. این در حالی است که مدل پیشنهادی مشهدی ملک برای این بیماری دارای دو بخش اصلی و در ارتباط با هم عقده های قاعده ای و عضلات و رفلکس های آن است.
در این مدل برای عقده های قاعده ای با توجه به ارتباطات شناخته شده آن ، یک شبکه عصبی مناسب که دارای قسمتهایی مطابق با ساختار عقده های قاعده ای است ، در نظرگرفته شد. در قسمت دوم مدل سازی با توجه به درگیری عضلات و رفلکس های آن در علائم بیماری از جمله سفتی ، یک مدل ریاضی برای عضلات و فیدبک های آن در نظرگرفته شد. همچنین با ترکیب دو قسمت مدل ، مطابق یافته های فیزیولوژیکی ، یک ارتباط بین دو علامت لرزش و سفتی برقرار شده است. در این طرح عواملی همچو ن مدارهای درگیر در ایجاد لرزش و سفتی بیماران پارکینسونی ، مدل سازی درمان دارویی و به روش جراحی در بیماری پارکینسون ، پیشنهاد درمان بیماری با داروهایی جدید و درمان به شیوه ای جدید با روش جراحی و پیشنهاد پیش بینی بیماری پارکینسون در مراحل اولیه برای درمان بهتر در نظر گرفته شده اند. همچنین این مدل قادر به نشان دادن فردی با علامت سفتی و هم فردی با علامت لرزش و سفتی است و رابطه سفتی و لرزش در بیماران پارکینسونی را نشان می دهد.

راهکارهای جدید درمانی

بدیهی است که ارائه یک مدل مناسب برای این بیماری می تواند به شناخت هرچه بهتر بیماری و دلائل بروز علائم آن و همچنین ارائه راهکارهای جدید برای درمان آن کمک کند. در یک مدل ریاضی با تغییراتی که مشابه تغییر در رفتار قسمتهای درگیر در بیماری است می توان به بررسی درمان ها و همچنین راه حل هایی برای پیش بینی و پیشگیری از بیماری دست یافت.
بررسی نظریات مختلف در خصوص علائم این بیماری ، ارائه راهکارهایی برای بهبود و بهینه سازی درمان (با توجه به این که درمان قطعی برای این بیماری وجود ندارد) و ارائه یک روش برای پیش بینی بیماری در مراحل اولیه و قبل از بروز علائم بیماری (وقتی علائم بیماری پارکینسون بروز می کند که 80 درصد از قسمت جسم سیاه در عقده های قاعده ای از بین رفته است) برای بهبود درمان از کاربردهای مدل ماست. مشهدی ملک درباره مراحل انجام کار در این طرح می گوید: در ابتدا به جمع آوری داده های لرزش و سفتی در فرد بیمار پارکینسونی (داده های حرکتی 20 بیمار) و همچنین اطلاعات موجود در مورد عقده های قاعده ای به عنوان منشائ بیماری برای ارائه و ارزیابی مدل پرداختم.
با داشتن این اطلاعات به مدل سازی بیماری پرداختم که این مدل شامل قسمتهای درگیر در بروز علائم در فرد پارکینسونی شامل عقده های قاعده ای و عضلات و رفلکس های آن بود. سپس مدل ارائه شده بوسیله یک نرم افزار شبیه سازی شد. این مدل ریاضی با استفاده از داده های موجود ارزیابی شد که می توانست علائم لرزش و سفتی را بخوبی در فرد بیمار نشان دهد. در ادامه داروهای معمول برای این بیماران و همچنین درمان به روش جراحی روی مدل اجرا شد که نتایج قابل قبولی را نشان می داد. در ادامه مدل را با داروهای دیگر آزمایش کردیم که نتیجه آن پیشنهاد داروهای جدید و روشهای درمانی مفیدتر بود. در انتها هم یک پیشنهاد برای پیش بینی بیماری بر اساس مدل ارائه شد. گفتنی است این پژوهش در رساله کارشناسی ارشد مهندسی پزشکی در دانشگاه صنعتی امیرکبیر انجام شده و نتایج آن در مجله Medical Hypotheses به چاپ رسیده است.


بهاره صفوی
newsQrCode
ارسال نظرات در انتظار بررسی: ۰ انتشار یافته: ۰

نیازمندی ها