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Medicine

의학 내 화 진전 환자에 대 한 집중 된 초음파 MRI 기반 Thalamotomy

Published: December 13, 2017 doi: 10.3791/56365

Summary

고 강도 MRI 유도 초음파 집중은 정확 하 게 뇌 조직을 ablate에 신흥 비 침범 성 기술 이다. 그것은 안전 하 고 치료 의학 내 화 진전에 효과적인 것으로 표시 되었습니다. 이 문서에서는 thalamotomy 환자 선택에서 치료 후 후속 장비 설치에 대 한 프로토콜을 설명합니다.

Abstract

진전 (동부 표준시) 성인에서 떨림의 가장 일반적인 유형입니다. 외 수명 감소 귀착되 지 않는다, 그러나 동부 표준시와 관련 된 장애 삶의 질, 분위기, 기능 활동, 그리고 사회 화에 큰 영향을 가질 수 있습니다. 충분 하지 첫 줄 약물 치료 외에 고통 받는 환자와 같은 깊은 두뇌 자극, 고주파, 그리고 MRI 유도 집중 초음파 (MRgFUS) 대체 전략에 대 한 받을 수 있습니다. 고 강도 MRgFUS 환자 되는 비 침범 성와 관련 된 짧은 회복 시간, 환자는 치료 후 하루 집에 대 한 동부 표준시, 그것의 매력을 치료 하는 새로운 양식 적임 이다. MRgFUS 센터는 제한, 그것은 임상 처리 대신 MRgFUS 고려에 대 한 중요 한 될 것입니다, 특히 누구 열 수술에 대 한 환자의 경우는 금기. 이 문서는 환자의 선택, 장비 설치, 쥡니다, 및 치료 후 후속 단계 뿐만 아니라 MRgFUS 절차를 수행할 때 알고 있어야 하는 중요 한 단계를 설명 합니다.

Introduction

진전 (동부)은 개인의 연령이 나 이전140 년 중 최대 4%의 보급으로 가장 일반적인 운동 장애 이다. 그것은 약 4 ~ 7 Hz의 주파수에서 자세와 의도 떨림에 의해 특징입니다. 그것은 일반적으로 위 사지로 머리와 음성에 영향을 하지만 또한 다리에서 볼 수 있습니다. 동부 표준시 수 있습니다 심각 하 게 쇠 약하게 할 일상 생활의 간단한 활동을 관리할 수 있는 능력에 영향을 미치는. 15-환자의 25% 되 외, 결과로 성급 하 게 은퇴 하 고 환자의 60% 작업 또는 제어할 수 없는 동요2인 프로 모션에 대 한 적용 되지 않습니다. 프로 프라 놀 롤 또는 primidone3, 같은 첫 번째 라인 의료 치료의 효과도 불구 하 고 환자의 상당한 비율 용인할 수 없다 또는 의료 치료에 저항력이 있다. 누가 남아 증상 크게 장애 후 적어도 두 약물, 또는 누가 개발 참을 부작용 환자 약물 치료-내 화물 이라고 여겨진다.

동부 표준시의 의학 다루기 힘든 경우 외과 개입 받을 수 있습니다. 시상의 ventralis intermedius (Vim) 핵의 대상으로, 깊은 뇌 자극 (DBS)4 전극 또는 고주파 키 cerebello-모터 릴레이 구조 진동5,6을 완화 도울 수 있다. 그러나, 둘 다 잠재적인 합병증 감염 및 출혈을 포함 한 오픈 신경외과 절차는. DBS 추가 주요 흘리는 통해 intracranial 전극과 배터리의 만성 주입을 포함 한다. 또한, 환자 마 취약을 요구 하 고 DBS의 경우는 일반적인 마 취 뿐만 아니라 병원 유지 하나 몇 일에서 배열.

미스터 기반 집중 초음파 (MRgFUS) 다양 한 신경학 적 및 정신 질환을 치료 하는 새로운 비 침 투 적인 기법입니다. 헬멧을 맞춘 그대로 두개골을 통해 독립 변환기에서 1000 초음파 빔 장치에 의하여 이루어져 있다. 고 강도 MRgFUS coagulative 괴 사로 이어지는 대상에서 열을 생성할 수 있습니다. 다 중심된 무작위로 가짜 제어 thalamotomy 진전에 대 한의 재판은 12 개월7에 튼튼한 떨림 점수 47% 향상을 설명 했다. 이 결과 치료 양식 적임으로 MRgFUS의 규제 승인 및 전 율 관리를 위한 임상의 armamentarium에 후속 MRgFUS 추가를 주도하 고 있다. 이 프로토콜 환자 후속의 중요 한 요소 뿐만 아니라 환자의 선택, 준비, 및 쥡니다의 단계를 자세히 설명합니다.

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Protocol

모든 인간의 실험 Sunnybrook 건강 과학 센터에서 기관 연구 윤리 위원회에 의해 승인 되었다.

1. 환자 식별

  1. 환자 동의 관리 하거나 의사 결정자를 대체 합니다. 환자에 게 출혈 및 신경학 상 적자 등 절차에 관련 된 잠재적인 부작용을 설명 한다.
  2. 대 한 MRgFUS thalamotomy 후보 환자 평가. 운동 장애에 전문성을 갖춘 의사 평가 수행 해야 합니다.
    참고: 그것은 차동 진단 dystonic 떨림, 파 킨 슨 병, psychogenic 떨림 등을 배제 하는 것이 중요입니다. 또한,는 신경과 치료의 적절 한 실험을 시도 하 고 환자 치료-내 화 간주 여부를 평가 해야 한다.
  3. MRI를 용납 못하는 등 금기에 대 한 확인 하십시오.
  4. 환자의 의료 피트 니스는 빡빡한 함께 평가 합니다.
    참고: 활성 심장 질환, 장애 신장 기능 및 출혈에 대 한 성향 MRgFUS에 대 한 모든 금기는.
  5. 완전 한 혈액 세포 수, 전해질, 크, 심사 과정의 일환으로 응고 패널 등 혈액을 얻을.
  6. 전체 신경 시험 (표 1)을 수행 하 고 떨림 (CRST)에 대 한 임상 평가 척도 사용 하 여 문서 떨림 및 장애. 또한 시간이 지남에 따라 표준 품질의 생활 규모 기준에서이 정보를 관리 하는 것이 유용 합니다.

2. 영상 설치

  1. 치료 intracranial 석 회화 및 두개골 두께 대 한 평가의 날 전에 CT 검사를 가져옵니다.
    참고: CT 스캔 적어도 512 512 해상도, 두개골-베이스 맨에서 전체 해골을 덮고 제로 간격 1 m m 두께에 있어야 한다.
  2. 이전 intracranial 출혈 또는 뇌 종양 같은 금기를 배제 하는 치료의 하루 전에 미스터 스캔을 가져옵니다.
  3. 상용 헬멧 변환기를 사용 하 여 1024 독립 요소, 각각 중앙 주파수 650 kHz83 테슬라 미스터 스캐너 통합 되어. MRI thermometry 대상 온도의 실시간 피드백을 제공 하기 위해 제공 됩니다.

3. 환자 준비

  1. 치료 당일 진전에 대 한 그들의 약물을 받아들 고를 하지 않는 것 입 수술 전날 밤 자정에 시작 하 여 환자를 조언 한다.
  2. 일반적으로 같은 날 수술을 통해 병원으로 환자를 확인 합니다.
  3. 전체 팀은 출석 확인: 신경 외과 의사, 운동 장애 신경과 의사, 물리학자, 이미징 기술자와 빡빡한.
    참고:는 빡빡한 불편, 불안, 현기증/구 토, 의식 환자 항상 유지 하면서 경우 절차를 통해 환자를 지원 하기 위해 사용할 수 있어야.
  4. 경우 약물 긴급 관리 될 필요가 긴급 기도 유지와 주변 정 맥 라인 근처 흡입 장비를 배치 합니다.
  5. 심 박수, 심전도, 혈압, 산소 포화의 비-침략 적 모니터를 연결 합니다.
  6. 필요한 경우, 환자 자신의 방광을 비우기에 대 한 폴 리 카 테 터를 삽입 합니다.
  7. 더 낮은 사지에 깊은 정 맥 혈전 증을 방지 하는 환자에 졸업된 압축 스타킹을 넣어.
  8. 조심 스럽게 완전히 머리를 면도 하 고 두 피 병 변 확인 합니다.
  9. 신경 외과의 도움으로 정위 적 프레임 놓고 4 핀 사이트에서 로컬 마 취 (예:, lidocaine 또는 bupivicaine)를 적용 합니다.
  10. 환자의 머리에 고무 다이어 프 램을 놓습니다.
    참고: 변환기 및 두 피 사이 공간이 degassed 물으로 가득 때문에 고무 격 막 새에서 물을 방지 하기 위해 환자의 머리 encircles. 시원한 물에 유통, 두 피에서 어떤 과잉 열을 멀리 운반 합니다.
  11. 환자는 어떤 철 구성 절차 방에 들어가기 전에 확인 하십시오.
  12. 환자 거짓말 평면, 초음파 헬멧에 headfirst 있다.
  13. 저체온증을 방지 하기 위해 지구 온난화 담요로 환자를 커버.
    참고: 치료 실에서 온도 약 15 ° c.

4. 대상 선정 시상의 Vim 핵의

  1. 예비 3D 지역화 미스터 스캔을 수행 하 고 t 2가 중 시퀀스와 적어도 축 화살 비행기 즉시 쥡니다 등록 환자 치료 전 CT/MRI 검사를 하기 전에.
  2. 치료 전 MRI와 CT와 새로운 검사 퓨즈
  3. 변환기는 이러한 특정 영역을 피할 수 있도록 두 피, 뇌, sinuses, 및 공기 볼륨에서 석 회화에 어떤 병 변 없음 통과 영역으로 컨투어.
  4. 전방 commissure (AC) 및 후부 commissure (PC)를 통해 축 t 2가 중된 이미지 절단에서 대상을 선택 합니다.
    참고: 다른 접근을 식별 하 고 대상 시상의 Vim 핵 있습니다. 감안할 때 그는 Vim도 3T 이미지에 표시 되지 않으면, 그것의 위치는 알려진된 해부학 랜드마크 (즉, 간접 대상)를 기준으로 추론 됩니다.
    1. AC-PC 라인의 수준에서 intercommissural 거리, PC 앞쪽의 25%에서 시작 합니다. 이것은 일반적으로 약 6 m m 이다.
      참고: 인간의 평균 AC PC 거리 24-28 m m 이며 수 범위에서 20-30 m m. 분기 거리를 나누어, 하나 ¼ PC 앞쪽 앞쪽 후부 거리의 거리는 시점을 정의 하 여 시작 합니다.
    2. 옆으로, 중간에 포인트 14 mm 옆과 AC-PC 비행기의 수준에서 심 실의 측면 가장자리를 포인트 11.5 m m 측면 사이 중간을 선택 합니다.
    3. 실제 길이와 너비 특정 환자의 세 번째 심 실 지역 해부학의 작은 조정을 합니다.
      참고: 세 번째 심 실 폭 특히 노인 환자에서에서 광범위 하 게 달라질 수 있습니다. 그것은 제안 된 대상의 치러야 결정할 때 내부 캡슐 섬유의 중요 한입니다. 개별적인된 접근, 환자의 특정 해부학, 고려 사항으로 복용이 중요 합니다.

5입니다.초음파 전달

  1. 그래서 그들은 언제 든 지 에너지 납품을 중단 수 있습니다 환자에 대 한 정지 버튼을 제공 합니다.
  2. 대상 지역 약 45 ° c에 온도 올려서 테스트 쥡니다 낮은 에너지에서 수행
  3. 난방 볼륨 대상 및 모든 3 개 차원에서 올바른 정렬 검사
  4. 약 50 ° c.에 더 온도 높이
  5. 각 쥡니다 후 환자의 떨림에 대 한 모터 파워와 센 세이 션 테스트와 함께 가벼운 터치의 검사 시험을 수행 합니다.
    참고:이 시점에서 환자가 발생할 수 있습니다 일시적인 어 지 러 움, 따 끔 거 림 또는 마비.
  6. 조정 대상 (, 환자는 parasthesias를 보고 하는 경우 앞쪽 이동) 영구 병 변 주위를 만들기 위해 에너지를 증가 하기 전에 환자의 응답에 따라 55-60 oc.
  7. 쥡니다를 반복 하는 떨림은 만족 스러운 수준으로 감소 합니다.
    참고: 12 월 29 일 sonications 각 10-25 s 기간은 일반적으로 0, 1, 또는 깨어 있는 환자에서 2 ° C의 단위로 관리 됩니다.

6입니다. 후 처리

  1. 치료 후 즉시 t 2가 중 MRI 병 변 크기 및 부 종 등 관련된 방사선 발견에 대 한 평가를 수행 합니다.
  2. 일단 만족, 스캐너에서 환자 고 프레임을 제거.
  3. 출혈에 대 한 핀 사이트를 확인 하십시오. 압력의 몇 분은 일반적으로이 중지 됩니다.
  4. 다른 신경학 상 시험 (표 1)을 수행 합니다.
    참고:이 검사는 감각 이상, 약점, 음성 또는 시각적 적자 등 어떤 신경학 상 적자를 배제 하는 것이 중요.
  5. 밤새 관찰에 대 한 수술 후 장치에 환자를 인정 한다.
  6. 병 변의 존재를 확인 하 고 어떤 부작용 배제를 하루에 한 후 치료에 mri 검사를 수행 합니다.
  7. 경우 부정적인 이벤트는 신경 외과 의사에 의해 평가 요청 (예를 들어, 이미징, intracranial 출혈에 영향 질량 또는 의식의 수준을 감소) 감지.
  8. 그들은 잘 하는 경우에 아침에 환자를 방전.

7입니다. 후속

  1. 일정의 첫 번째 후속 환자 방문 치료 후 약 1 주일.
  2. 환자의 떨림 증상, 부작용, 약물 변경, 및 신경학 상 시험 검토.
  3. 문서화 하 고 떨림 장애에 따라 CRST 및 삶의 질 측정을 수행 합니다.
  4. 핀 사이트 감염, 등 모터 적자, 감각 장애, 음성 문제가 어떤 부작용을 문서화 합니다.
  5. 필요한 경우, 의사에 의해 불리 한 이벤트에 대 한 평가 요청 합니다. 환자는 출혈 등 intracranial 병을 배제 하기 위해 새로운 신경학 상의 적자 경우 CT 검사를 요청 합니다.

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Representative Results

치료 끝에 떨림에 장기 감소 평균 12 개월에서 3 개월 및 40% 50%입니다. 치료 성공 후 Vim (그림 1)에서 병 변의 방사선학 연구 결과 통해 쥡니다와 손으로 그린 나선형 등 임상 측정에 성능 테스트 (그림 2) 즉시 평가할 수 있습니다. 또한, 자가 미스터 thermography 대상 온도를 실시간으로 피드백을 제공합니다. 온도 55-60 ° c.에 도달 하면 영구 병 변으로 예상 된다

방사선학과 임상 환자 부작용에 대 한 부과 한다. MRI는 어떤 부 종, 출혈, 그리고 병 변의 말 배치를 계시 해야 한다. 부 종 병 변으로 일반적으로 여겨진다, 그러나 그것은 일반적으로 무 증상 환자에 대 한 하 고 어떤 임상 내정간섭을 보증 하지 않습니다. 핀 사이트 감염 및 모든 치료 후 병 변에 대 한 두 피에 대 한 시험 되어야 한다. 연 조직 감염 (예:, 빨간, 부드러움, 그리고 붓기) 핀 사이트에서 구두 항생제의 짧은 과정으로 처리할 수 있습니다. 주의 깊은 신경학 상 시험 밝혀 어떤 새로운 신경학 상 적자, 약점, 감각 문제, 운동 실 조, 등 환자를 평가 하 고 적절 한 의사에 의해 처리 한다.

Figure 1
그림 1: 축 t 2가 중 3T MRI. 1, 7, 30, 및 치료 후 90 일에서 의학 내 화 진전 환자에 대 한 오른쪽 일방적인 thalamotomy의 이미지. 검정색 화살표는 Vim을 향하고 있습니다. 이 그림은 참조6에서 수정 되었습니다.

Figure 2
그림 2: 나선형 그리기 테스트에 대표적인 임상 개선 (A)는 아르키메데스 나선 진전 정도 측정 하는 데 사용 하는 임상 도구 이다. 나선형 또한 떨림 방향 축에 대 한 정보를 제공합니다. 환자 (왼쪽) 직전과 직후 (오른쪽) thalamotomy 자유 나선형 그림 극적인 향상을 보여 줍니다. (B) 떨림 (CRST)에 대 한 임상 평가 척도, 동안 환자는 여러 선 그리기를 완료 하도록 요청. 그림 치료 전에 환자 다시 치료 후 3 개월의 상당한 개선을 보여줍니다. 이 그림은 참조6에서 수정 되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

경보 및 방향
두개골 신경 두개골 신경 XII II
감각 시험 통증
위치
진동
가벼운 터치
모터 시험 강도
반사 깊은 힘 줄 반사
병 적인 반사
조정 및 균형 손가락 코 테스트
힐 신 테스트
급속 한 교체 움직임
발뒤꿈치-발가락으로 걷기
Romberg의 테스트

표 1: 전체 신경학 상 시험에 대 한 점검 표.

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Discussion

높은 강도에서 MRgFUS noninvasively intracranial 병 변이 만들 수 있습니다. 연속파 모드 650 kHz에서 현재 고 강도 MRgFUS 깊은 두뇌 구조, Vim 시상 등의 열 제거를 위해 최적화 되었습니다. MRgFUS 사용 DBS, 감마 칼 radiosurgery, 등 고주파 치료-내 화 외에 대 한 기존 기술을 통해 몇 가지 이점이 있다. DBS는 하드웨어 고장, 파손, 배터리 소모 등의 잠재적인 장치 관련 합병증과 연관 될 수 있는 오픈 수술입니다. RF 제거 또한 오픈 절차 이며, 뇌 전극의 트랜스 대뇌 피 질의 통로와 관련 된. 감마 나이프는 비-침략 적 대안, 감마 나이프 thalamotomy의 효과 변수 고 지연, 자주 눈에 띄는10될 주에 달을 요구. MRI thermography 및 FUS 커플링 모니터 병 변 위치, 온도, 그리고 실시간으로, 크기에 외과를 병 변의 방치로 인해 부작용의 위험을 줄일 수 있습니다.

그러나, MRgFUS 위험 없이 하지 않습니다. 관련 된 통증이 나 신경학 상 상해와 주변 조직에 열 상해 병 변은 너무 피상적, 두개골, 가까이 또는 웅 변 지역에 인접 한 경우 발생할 수 있습니다. 이미징 소프트웨어, 섬유 기술11, 추적의 통합 등에서 기술 진보 쉽게 위치에 대 한 허용 하 고 그로 인하여 가능 하 게 감소 하는 절차의 기간은 Vim 시상의 현지화를 대상 및 불리 한 효과 발생 또한, 여러 가지 환자 요인 MRgFUS 치료의 효율성을 최대화 하기 위해 고려해 야 할 중요 한 있습니다. 두개골의 밀도, 두께, 및 모양 성공적인 제거에 필요한 음향 에너지의 금액에 상관 하는 핵심 요소입니다. 어쿠스틱의 관점에서 얇고 큰 두개골 치료를 쉽게 일반에 있습니다. 두껍고 조밀한 두개골, 특히 두개골 볼륨도 작은 경우, 높은 에너지가 결과 환자에 대 한 더 큰 두개골 난방에 필요 합니다. 두개골 및 두 피 열 불편의 원천이 될 수 있습니다 장기 sequelae 이어질 수 있습니다. Sonications 사이 낮은 온도 (10-15 ° C)에서 시원한 물 순환 난방을 최소화 하기 위해 도움이 됩니다.

쥡니다 과정에서 환자의 응답에 따라 대상 위치 조정 열쇠입니다. 환자는 일시적인 감각 증상을 보고 하는 경우 영구 감각 적자를 피하기 위해, 우리는 일반적으로 우리의 목표 1mm 감각 릴레이에서 앞쪽으로 이동 하 고 다시 부작용 및 임상 응답에 대 한 확인을 sonicate. 치료 팀 측면, 열 등 한 차원에서 내부 캡슐에 그것의 인접 같은 Vim을 둘러싼 해부학의 통감 해야 합니다. 예를 들어, 부 종 병 변 크기가 큰 경우 형태는 비스듬한 백색 질 내부 캡슐을 확장할 수 있습니다. 따라서, 특히 측면 대상 추가 주의 보증합니다.

고 강도 MRgFUS 진전에 대 한 효과적인 옵션 이며, 현재 다른 장애, 강 박 증 등 파 킨 슨 병, 초점 병 변의 의학 내 화 증상 치료에 도움이 될 수 있습니다 어디에 조사 되 고. 이 재판의 결과, 있는 경우 MRgFUS 수도에서 어떤 역할 pathologic 두뇌 회로 대 한 보다 적게 침략 적인 외과 개입으로이 무질서의 관리를 결정 하는 데 도움이 됩니다.

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Disclosures

KH 특허 및 집중 된 초음파와 neuroablation에 관련 된 특허 출원에 대 한 발명자 이다. NL와 KH는 유료 컨설턴트 집중 초음파 재단 (FUSF)에 대 한 역임 했습니다. FUSF는 독립, 비영리적인 조직 누구의 목표는 집중 된 초음파 기술 및 그 응용 연구의 발전 이다. YM, YH, 학사, MLS, 및 NS 없음 충돌 선언 하는.

Acknowledgments

우리는 인정 하는이 문서에 대 한 자금의 아무 소스.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
InSightec ExAblate Neuro system InSightec The ExAblate Neuro consists of a helmet transducer with 1,024 independent elements, each with central frequency 650 kHz and is integrated with a 3 Tesla MR scanner.
3 Tesla MRI scanner
MRI compatible Cosman-Roberts-Wells (CRW) stereotactic frame
20 mL of 1% lidocaine with 1:100,000 epinephrine
hair shaver/clipper
warming blanket
compression stockings

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References

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Meng, Y., Huang, Y., Solomon, B.,More

Meng, Y., Huang, Y., Solomon, B., Hynynen, K., Scantlebury, N., Schwartz, M. L., Lipsman, N. MRI-guided Focused Ultrasound Thalamotomy for Patients with Medically-refractory Essential Tremor. J. Vis. Exp. (130), e56365, doi:10.3791/56365 (2017).

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