SPIRAL — первый имплант, который лечит опухоль мозга через одно отверстие в черепе вместо десяти, каждое из которых — риск

Учёные из Нью-Йоркского университета в Абу-Даби представили имплант SPIRAL (Strategic Precision Infusion for Regional Administration of Liquid) — гибкую систему для точечной доставки лекарств в мозг. Разработка призвана решить одну из главных проблем нейрохирургии: как безопасно и равномерно вводить препараты в нужные участки мозга, не повреждая ткани и не ограничиваясь небольшим объёмом воздействия.

Современные методы лечения заболеваний вроде эпилепсии, болезни Паркинсона или глиобластомы сталкиваются с одной и той же трудностью — большинство нарушений сосредоточено в конкретных зонах мозга, до которых трудно добраться без риска. Существующие катетеры и микроимпланты могут вводить лекарство лишь через одно-два отверстия, что приводит к неравномерному распределению препарата и снижает терапевтический эффект. К тому же, при попытке увеличить площадь охвата растёт риск воспаления и повреждения нейронов.

Новая система SPIRAL решает эту задачу конструктивно. Она представляет собой тонкую гибкую трубку с равномерно расположенными вдоль длины микропортами, через которые препарат распределяется по более широким областям ткани. Такая схема позволяет охватывать несколько участков мозга одновременно и точно контролировать концентрацию лекарства. По словам руководителя исследования, доцента кафедры биоинженерии Халиля Рамади, эта технология может радикально изменить подход к терапии заболеваний, связанных с локальными нарушениями активности мозга, поскольку даёт возможность воздействовать на разные зоны без дополнительных проколов и манипуляций.

Работа над SPIRAL велась в течение нескольких лет и включала моделирование потоков жидкости с помощью численного анализа (CFD), а также серию лабораторных испытаний. Исследователи оптимизировали форму спирального канала и диаметр выпускных портов так, чтобы давление и скорость потока оставались равномерными. Это позволило достичь точного дозирования препарата по всей длине импланта. По результатам испытаний устройство не вызывало повышенной воспалительной реакции по сравнению со стандартными катетерами, что говорит о его безопасности при длительном использовании.

Как отметил аспирант Махмуд Элбех, участвовавший в проекте, спиральная форма импланта и равномерное расположение выходных отверстий обеспечивают эффективное покрытие большого объёма ткани при одной установке. Это особенно важно для пациентов с опухолями мозга, где требуется обходить гематоэнцефалический барьер и доставлять лекарства напрямую в поражённую область. В будущем тот же принцип можно будет применить и к другим органам, где важно дозированное распределение препарата в плотной ткани.

Перспективы SPIRAL выходят за рамки фармакотерапии. Исследователи предполагают, что систему можно адаптировать для электростимуляции и нейромодуляции — методов, используемых при болезни Паркинсона, хронической боли и эпилепсии. Гибкая структура импланта делает его подходящим для длительного размещения и минимально инвазивных процедур, где важно сочетать точность, безопасность и долговечность.