Ewch i’r prif gynnwys

Mae model cyfrifiadurol o ymennydd go iawn yn braenaru’r tir i niwrolawfeddygon mewn ffordd gywiriach

1 Awst 2023

Four diagrams of the human brain displayed at different angles.
Researchers developed a bespoke computational model of the head which maps the different material characteristics of the brain and tissues that connect it to the skull.

Mae gwyddonwyr wedi datblygu dull newydd o fesur priodweddau ffisegol yr ymennydd dynol i ddeall yn well sut mae'n symud yn ystod llawdriniaeth.

Defnyddiodd yr astudiaeth gyntaf o'i math ddata sganiau MRI o fudiant ymennydd go iawn i greu model cyfrifiannol newydd i ddatgelu'r fiomecaneg y tu ôl i broses a elwir yn sifft yr ymennydd.

Mae sifft yr ymennydd, a achosir yn sgil newidiadau yn safle'r pen, yn disgrifio’r newidiadau yn siâp a’r symudiadau bach llai nag 1mm yn yr ymennydd yn y benglog.

Mae deall y broses hon yn hollbwysig ym maes niwrolawdriniaeth stereotactig pan fydd meddygon yn defnyddio cyfuniad o gyfesurynnau 3D a delweddau sganiau CT neu MRI i ddod o hyd i’r union bwyntiau yn ymennydd y claf i ddosbarthu cyffuriau neu fewnblannu electrodau.

Dywed y tîm o Brifysgol Caerdydd ei bod yn bosibl y bydd eu canfyddiadau yn arwain at gynlluniau llawfeddygol mwy cywir yn ogystal â chanlyniadau gwell i gleifion sy'n cael llawdriniaeth ar yr ymennydd.

Dyma a ddywedodd yr awdur arweiniol Nicholas Bennion, Darlithydd yn Ysgol Peirianneg Prifysgol Caerdydd: “Bydd dal priodweddau mecanyddol meinwe’r ymennydd dynol yn gywir yn waith hynod heriol weithiau, gan gyfyngu ar ddefnyddioldeb modelau cyfrifiannol yn aml.

“Fodd bynnag, dyma gam hollbwysig wrth geisio efelychu sut mae’r ymennydd yn anffurfio o dan amodau gwahanol.

“Mae ein canlyniadau newydd yn agor y drws i allu rhagfynegi trawsnewid yr ymennydd ar draws ystod eang o gymwysiadau niwrolawfeddygol, er enghraifft, wrth gynllunio llwybr dyfais lawfeddygol yn ystod niwrolawdriniaeth. O dan yr amodau hyn, mae niwrolawfeddygon yn ceisio targedu strwythurau mor fach â gronyn o reis, ac felly bydd symudiad o ryw filimedr yn arwyddocaol iawn.”

Dr Nicholas Bennion Lecturer

“Mae ein model yn golygu y gellir rhagweld symudiad yr ymennydd o’i gymharu â’r benglog cyn llawdriniaeth fel y bydd modd gwneud addasiadau yn y cynllun llawfeddygol i wella effeithiolrwydd y triniaethau hyn.”

Yn wahanol i astudiaethau blaenorol, a fesurodd briodweddau’r ymennydd gan ddefnyddio meinwe organau a gedwir mewn cemegau, bu’r tîm, a oedd hefyd yn cynnwys ymchwilwyr o Ysgol Cyfrifiadureg a Gwybodeg ac Ysgol Seicoleg Prifysgol Caerdydd, mewn cydweithrediad â Renishaw Neuro Solutions Ltd, yn cynnal sganiau MRI. ar bobl fyw.

Cafodd 11 o bobl a gymerodd ran eu sganio wrth orwedd wyneb i lawr ac yna wyneb i fyny gan ddefnyddio cyfleusterau Delweddu Atseiniol Magnetig yng Nghanolfan Delweddu Ymchwil yr Ymennydd Prifysgol Caerdydd.

Watch the CUBRIC film on YouTube

Yn sgil y data dilynol ar sifft yr ymennydd roedd yr ymchwilwyr yn gallu datblygu model cyfrifiannol pwrpasol o’r pen sy’n mapio nodweddion materol gwahanol yr ymennydd a’r meinweoedd sy’n ei gysylltu â’r benglog.

Ychwanegodd Nicholas: “Gellir defnyddio ein model i efelychu anffurfio disgwyliedig yr ymennydd yn ystod gweithdrefnau niwrolawfeddygol.

“O’i ddatblygu’n fwy, mae hyn yn golygu lleoli dyfeisiau llawfeddygol yn fwy cywir yn ystod niwrolawdriniaeth ac, o ganlyniad, canlyniadau gwell i gleifion.”

Cyhoeddir yr astudiaeth yn y Journal of the Royal Society Interface.

Rhannu’r stori hon

Mae'r Ysgol yn un ysgolion peirianneg mwyaf blaenllaw'r DU ac mae ganddi enw da am ymchwil o'r radd flaenaf ac amgylchedd addysgu bywiog a chyfeillgar.