Djup hjärnstimulering & den finita elementmetoden

Vid vissa neurologiska sjukdomstillstånd som exempelvis Parkinsons sjukdom förekommer överaktivitet i centrala delar av hjärnan där finkontroll av kroppens rörelser utförs. Denna överaktivitet kan orsaka rörelsestörningar som exempelvis skakningar och stelhet hos patienten. Genom att döda eller störa ut en mindre del av dessa områden kan patientens symptom kraftigt lindras. 

Jag arbetar med tekniska metoder för detta som exempelvis radiofrekvensablation där en temperaturkontrollerad högfrekvent ström används för att värmekoagulera vävnad och djup hjärnstimulering (DBS) där en kroniskt implanterad elektrod stör ut aktiviteten i motsvarande område. Jag utför dels datorsimuleringar med finita elementmetoden (FEM) för att skatta vilka områden som påverkas i hjärnan och dels reflektansspektroskopi och laserdopplermätningar av blodflöde under insättning av elektroder för att kontrollera att de hamnar rätt och inte punkterar några större blodkärl på vägen. Jag har även varit postdoc vid ICFO – The Institute for Photonic Sciences i Spanien där jag studerat effekter på syresättning, blodvolym och blodflöde i tumörer med hjälp av optiska tekniker. 

Forskningsintressen

  • Simuleringar med finita elementmetoden (FEM) av radiofrekvensablation i hjärnan, särskilt avseende inverkan på värmespridning från blodflöde och cerebrospinalvätska.
  • FEM-simuleringar av djup hjärnstimulering (Deep Brain Stimulation – DBS)
  • Experimentella studier av radiofrekvensablation i hjärnan.
  • Klinisk studie av elektrisk impedans och reflekterad ljusmängd för kontroll av korrekt elektrodplacering vid DBS.
  • Monte Carlo-simuleringar av ljustransport för korta fiberavstånd.
  • Utveckling av ljustransportmodeller för invasiv spektroskopi i hjärnan.
  • Klinisk studie av kromoforinnehåll (exempelvis oxy- och deoxyhemoglobin, lipofuscin, mitokondriernas cytokromer) i hjärnan längs banorna för DBS-elektroder. 
  • Utveckling av skannersystem för simultan reflektansspektroskopi och laserdoppler (diffus korrelationsspektroskopi – DCS) vid medelkorta fiberavstånd. 
  • Djurstudier av effekter vid antiangiogenisk terapi på blodflöde, blodvolym och syresättning i njurcellscarcinom.
  • Klinisk studie av blodvolym, syresättning och blodflöde i sköldkörteln med hjälp av DCS och tidsupplöst spektroskopi. 
  • Laserablation av njurcellscarcinom. 

Neuroteknik

Medarbetare

Senaste publikationer

2017

Parisa Farzam, Johannes Johansson, Miguel Mireles, Gabriela Jimenez-Valerio, Mar Martinez-Lozano, Regine Choe, Oriol Casanovas, Turgut Durduran

Pre-clinical longitudinal monitoring of hemodynamic response to anti-vascular chemotherapy by hybrid diffuse optics

Ingår i Biomedical Optics Express

Artikel i tidskrift

Ladan Akbarian-Tefaghi, Harith Akram, Johannes Johansson, Ludvic Zrinzo, Zinovia Kefalopoulou, Patricia Limousin, Eileen Joyce, Marwan Hariz, Karin Wårdell, Tom Foltynie

Refining the Deep Brain Stimulation Target within the Limbic Globus Pallidus Internus for Tourette Syndrome

Ingår i Stereotactic and Functional Neurosurgery

Artikel i tidskrift

Peter Rejmstad, Johannes D. Johansson, Neda Haj-Hosseini, Karin Wårdell

A method for monitoring of oxygen saturation changes in brain tissue using diffuse reflectance spectroscopy

Ingår i Journal of Biophotonics

Artikel i tidskrift

Institutionen för medicinsk teknik