Keunggulan mikroelektrode klinis meliputi cakupan deteksi yang lebih luas, akurasi posisi yang lebih tinggi, serta dimensi informasi yang lebih komprehensif.

Beijing, China (Xinhua/Indonesia Window) – Tim peneliti China baru-baru ini menyelesaikan uji klinis susunan mikroelektrode implan untuk penentuan lokasi secara berpresisi terhadap batas-batas tumor yang terbenam jauh di dalam otak, menandai terobosan dalam pengembangan teknologi antarmuka otak-komputer klinis implan di negara tersebut.

Tumor otak, seperti glioma dan metastasis otak, dikenal memiliki tingkat kejadian, kematian, dan kekambuhan yang tinggi. Pola pertumbuhan invasif dari tumor-tumor ini sering kali mengaburkan batas antara jaringan tumor dan jaringan otak normal, sehingga penentuan batas-batas lesi secara berpresisi sangat penting dalam reseksi bedah, perencanaan radioterapi, dan evaluasi prognosis.

Meskipun pemeriksaan praoperasi yang lazim digunakan dapat memperkirakan lokasi tumor dan membantu mengidentifikasi lesi sambil menghindari area-area fungsional, pemeriksaan tersebut tidak dapat mencerminkan perubahan dinamis selama operasi, kata Shi Huaizhang, direktur departemen bedah saraf di Rumah Sakit Afiliasi Pertama Universitas Kedokteran Harbin. Shi menekankan bahwa dunia medis sangat membutuhkan teknologi yang mampu memberikan interpretasi intraoperatif secara waktu nyata (real-time) dan identifikasi yang akurat.

Untuk menjawab kebutuhan ini, Institut Penelitian Informasi Kedirgantaraan (Aerospace Information Research Institute/AIR) di bawah naungan Akademi Ilmu Pengetahuan China (Chinese Academy of Sciences/CAS), bekerja sama dengan rumah sakit tersebut, memanfaatkan mikroelektrode klinis antarmuka otak-komputer serta pengaturan multitingkat dan detektor sinkronisasi sinyal saraf ber-throughput tinggi, keduanya dikembangkan oleh AIR. Kemitraan ini berhasil menyelesaikan uji klinis teknologi tersebut untuk menentukan lokasi batas-batas tumor di bagian dalam otak secara berpresisi.

Mikroelektrode klinis yang digunakan dalam uji coba ini terutama berbasis pada teknologi sistem mikroelektromekanis (microelectromechanical system) dan teknologi material nanofungsional. Berfungsi sebagai sebuah perangkat saraf antarmuka otak-komputer yang baru dengan resolusi spasial temporal yang tinggi, mikroelektrode ini menggabungkan fleksibilitas tinggi dan tingkat keamanan hayati yang optimal, sehingga mampu mengidentifikasi batas-batas tumor melalui deteksi sinyal secara real-time.

Detektor sinyal saraf yang menyertainya berfungsi sebagai dekoder sinyal, yang secara sinkron mengumpulkan dan menganalisis sinyal saraf dalam jumlah besar. Alat ini mengubah sinyal mentah yang ditangkap oleh elektrode menjadi ‘navigasi lesi’ yang berpresisi, sehingga menyediakan data real-time untuk penentuan batas-batas tumor selama operasi.

Wang Mixia, associate researcher di AIR, menyoroti bahwa keunggulan mikroelektrode klinis ini meliputi cakupan deteksi yang lebih luas, akurasi posisi yang lebih tinggi, serta dimensi informasi yang lebih komprehensif.

"Teknologi ini mengatasi keterbatasan elektrode saraf konvensional yang hanya dapat mendeteksi tumor otak kortikal," ujar Wang. "Elektrode kami dapat mendeteksi sinyal saraf di seluruh korteks, otak bagian dangkal, hingga otak bagian yang lebih dalam, sehingga tidak hanya memungkinkan pendeteksian sinyal neuroelektrofisiologis, tetapi juga deteksi simultan sinyal-sinyal kimia neurotransmiter. Oleh karenanya, mampu memberikan informasi yang jauh lebih akurat."

Shi menjelaskan bahwa uji klinis dilakukan pada seorang pasien glioma. Dengan mengintegrasikan data pencitraan dengan umpan balik sinyal saraf pada tingkat sel tunggal secara real-time dari mikroelektrode klinis, tim peneliti berhasil dan secara akurat mengidentifikasi batas-batas tumor. Pendekatan ini memungkinkan reseksi tumor secara maksimal sambil tetap mempertahankan area-area otak yang masih berfungsi.

"Setelah operasi, pasien tidak mengalami kejang epilepsi, menunjukkan ekspresi berbahasa yang jelas dan lancar, serta peningkatan kualitas hidup," ujar Shi. "Selain itu, operasi ini tidak menyebabkan gangguan neurologis baru, sehingga memberikan dasar yang kuat untuk rehabilitasi berikutnya dan pengobatan lanjutan."

Laporan: Redaksi