stringtranslate.com

Стимулятор спинного мозга

Стимулятор спинного мозга ( SCS ) или стимулятор дорсального столба ( DCS ) — это тип имплантируемого устройства нейромодуляции (иногда называемого «болевым кардиостимулятором»), которое используется для отправки электрических сигналов в выбранные области спинного мозга (дорсальные столбы) для лечение некоторых болевых состояний. SCS следует рассматривать для людей, страдающих болевым синдромом, который не ответил на более консервативную терапию. [1] В настоящее время также исследуются и разрабатываются стимуляторы спинного мозга, которые позволят пациентам с травмой спинного мозга снова ходить посредством эпидуральной электростимуляции (ЭЭС). [2] [3]

Медицинское использование

Наиболее распространенным применением SCS является синдром неудачной операции на спине (FBSS) в США и периферическая ишемическая боль в Европе. [4] [5]

По состоянию на 2014 год FDA одобрило SCS для лечения FBSS, хронической боли, сложного регионарного болевого синдрома , трудноизлечимой стенокардии, а также висцеральной боли в животе и промежности [1] и боли в конечностях из-за повреждения нервов. [6]

После того, как человек прошел психологическую оценку и признан подходящим кандидатом на SCS, ему устанавливают временный имплантат, называемый пробным, чтобы определить наилучшую схему стимуляции, и человека отправляют домой на три-десять дней с внешним генератором импульсов. Если был достигнут контроль боли и повышенная активность, устанавливается постоянная система с электродами и генератором импульсов. [7]

Противопоказания

СКС может быть противопоказан людям с нарушениями свертываемости крови или лицам, принимающим антикоагулянты. [1] Другие противопоказания включают местную и системную инфекцию, наличие кардиостимуляторов или людей, у которых предоперационные визуализационные исследования показывают, что анатомия затрудняет установку, или если во время психологического обследования возникают опасения. [8] [9] [10]

Побочные эффекты и осложнения

Осложнения СКС варьируются от простых, легко поддающихся исправлению проблем до разрушительного паралича, повреждения нервов и смерти. В течение 7 лет наблюдения общая частота осложнений составила 5–18%. Наиболее распространенные осложнения включают миграцию свинца, его разрыв и инфекцию. Другие осложнения включают вращение имплантируемого устройства, гематомы (подкожные или эпидуральные), утечку спинномозговой жидкости (СМЖ), постпункционную головную боль , дискомфорт в месте расположения импульсного генератора, серому и преходящую параплегию . [11]

Некоторые люди считают ощущение покалывания, вызванное старой моделью SCS, неприятным.

Наиболее частым осложнением, связанным с аппаратным обеспечением, является миграция электродов, при которой имплантированные электроды смещаются со своего первоначального места. При этом осложнении можно попытаться восстановить покрытие парестезии с помощью перепрограммирования. [12] В обстоятельствах, связанных с значительной миграцией электрода, может потребоваться повторная операция для изменения размещения электрода. [13] Исследования сильно различаются по проценту людей, у которых наблюдается миграция свинца, но в большинстве исследований сообщается о диапазоне 10-25% миграции свинца для стимуляции спинного мозга. [13]

Механизм действия

Нейрофизиологические механизмы действия стимуляции спинного мозга до конца не изучены, но могут включать маскирование болевых ощущений покалыванием за счет изменения обработки боли в центральной нервной системе . [14] Механизм аналгезии при применении СКС при состояниях нейропатической боли может сильно отличаться от механизма аналгезии, вызванной ишемией конечностей. [15] [16] Экспериментальные данные показывают, что при состояниях нейропатической боли SCS изменяет локальную нейрохимию в дорсальном роге, подавляя гипервозбудимость нейронов. В частности, есть некоторые свидетельства повышения уровня высвобождения ГАМК , серотонина и, возможно, подавления уровней некоторых возбуждающих аминокислот, включая глутамат и аспартат . В случае ишемической боли анальгезия, по-видимому, возникает за счет восстановления потребности в кислороде. Этот эффект может быть опосредован ингибированием симпатической системы , хотя возможна и вазодилатация . Также вероятно, что задействована комбинация двух вышеупомянутых механизмов. [17]

Хирургическая процедура

Стимуляторы спинного мозга устанавливаются в два этапа: пробный этап, за которым следует финальный этап имплантации. Сначала кожу подготавливают и накладывают в стерильных условиях. Доступ к эпидуральному пространству осуществляется методом потери сопротивления с использованием иглы Туохи 14 калибра . Провод осторожно под рентгеноскопическим контролем проводят до соответствующего уровня позвоночника. Этот процесс повторяется, чтобы разместить еще один электрод рядом с первым. Во время процедуры часто используется рентгеноскопия для определения правильного размещения электродов SCS. Расположение электрода зависит от локализации боли у пациента. Согласно предыдущим исследованиям, расположение электродов для пациентов с болью в пояснице обычно составляет от Т9 до Т10. Затем техник устройства включит стимуляцию, обычно начиная с очень низкой частоты. Пациенту предлагается описать ощущение, возникающее при активации электродов, а техник откалибровает SCS для достижения максимального парестезического охвата целевой области боли пациента. Наконец, электроды фиксируются снаружи, чтобы снизить риск миграции свинца, место очищается и накладывается чистая повязка. Как только пациент оправится от процедуры, устройство еще раз тестируется и программируется. [18]

Скрининг пациентов

Пациенты, являющиеся кандидатами на установку стимулятора, должны быть проверены на наличие противопоказаний и сопутствующих заболеваний. Перед испытанием стимулятора следует учитывать следующее: [1]

Испытательный срок

Чтобы оценить эффективность стимулятора спинного мозга перед имплантацией, необходимо провести испытание. Это испытание начинается с размещения временных электродов в эпидуральном пространстве и чрескожного подключения к внешнему генератору. Исследование обычно длится 3–7 дней, после чего следует двухнедельная отсрочка перед имплантацией SCD, чтобы гарантировать отсутствие инфекции в результате исследования. [13] [20] Успешное исследование определяется по меньшей мере 50%-ным уменьшением боли и 80%-м перекрытием парестезии исходной области боли. Если у пациента возникают внезапные изменения боли, необходимо дальнейшее обследование на предмет возможной миграции электродов или неисправности стимулятора. [9]

История

Электротерапия боли путем нейростимуляции началась вскоре после того, как Мелзак и Уолл предложили теорию контроля ворот в 1965 году. Эта теория предполагала, что нервы, несущие болезненные периферические стимулы, и нервы, несущие сенсорные и вибрационные ощущения, заканчиваются в дорсальном роге (воротах) спинного мозга. [21] Была выдвинута гипотеза, что входными данными для последнего можно манипулировать, чтобы «закрыть ворота» для первого. В качестве применения теории управления воротами Шили и др. [22] имплантировали первое устройство-стимулятор спинного мозга непосредственно в спинной отдел позвоночника для лечения хронической боли, а в 1971 году Шимоги и его коллеги впервые сообщили об анальгезирующих свойствах эпидуральной стимуляции спинного мозга. С тех пор этот метод претерпел многочисленные технические и клинические разработки.

В настоящее время нейростимуляция для лечения боли используется со стимуляцией нервов , стимуляцией спинного мозга, глубокой стимуляцией головного мозга и стимуляцией моторной коры .

Исследовать

СКС изучался у людей с болезнью Паркинсона [23] и стенокардией . [24]

Исследования по улучшению устройств и программного обеспечения включали усилия по увеличению срока службы батареи, усилия по разработке замкнутого цикла управления и объединению стимуляции с имплантированными системами доставки лекарств. [23]

SCS изучается для лечения травм спинного мозга. В августе 2018 года программа Европейской комиссии «Горизонт 2020 Будущее и новые технологии» объявила о выделении гранта в размере 3,5 миллиона долларов для проектной группы из четырех стран, которая создает прототип имплантата, предназначенного для «перемонтирования» спинного мозга. [25] В сентябре 2018 года клиника Мэйо и Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе сообщили, что стимуляция спинного мозга, поддерживаемая физиотерапией, может помочь людям с параличом восстановить способность стоять и ходить с посторонней помощью. [26] В декабре 2019 года в журнале Lancet Neurology было опубликовано первое в истории стимуляции спинного мозга двойное слепое рандомизированное контролируемое базовое исследование . [27]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ abcd Маккензи-Браун, Энн Мари (1 ноября 2016 г.). «Стимуляция спинного мозга: размещение и управление». До настоящего времени.
  2. ^ "Парализованный мужчина с перерезанным позвоночником ходит благодаря имплантату" . Новости BBC . 7 февраля 2022 г. Проверено 10 марта 2022 г.
  3. ^ Ровальд, Андреас; Коми, Салиф; Демесмекер, Робин; Бааклини, Эдени; Эрнандес-Чарпак, Серджио Даниэль; Паолес, Эдоардо; Монтанаро, Азаил; Кассара, Антонино; Бекче, Фабио; Ллойд, Брин; Ньютон, Тейлор; Равьер, Джимми; Кинани, Наваль; Д'Эрколе, Марина; Пейли, Орели; Ханьков, Николас; Варескон, Камилла; Маккракен, Лаура; Ват, Моливан; Кабан, Мирослав; Ватрин, Энн; Жаке, Шарлотта; Боле-Фейсо, Леа; Харт, Катал; Лорах, Анри; Гальвез, Андреа; Чопп, Манон; Херрманн, Наташа; Вакер, Мойра; Гернарт, Лайонел; Фодор, Изабель; Радевич, Валентин; Ван Ден Кейбус, Катриен; Эберле, Грегуар; Пралонг, Этьен; Руле, Максим; Леду, Жан-Батист; Форнари, Элеонора; Мандия, Стефано; Маттера, Кредит; Мартуцци, Роберто; Назарян, Бруно; Бенклер, Стефан; Каллегари, Симона; Грейнер, Натан; Фюрер Бенджамин; Фрёлинг, Мартейн; Бусе, Ник; Денисон, Тим; Бушман, Рик; Венде, Кристиан; Ганти, Дэмиен; Баккер, Джурриан; Делатр, Винсент; Ламберт, Хендрик; Минасян, Карен; ван ден Берг, Корнелис А.Т.; Кавнудиас, Энн; Мицера, Сильвестро; Ван Де Виль, Дмитрий; Барро, Квентин; Курт, Эркан; Кустер, Нильс; Нойфельд, Эсра; Капогроссо, Марко; Асбот, Леони; Вагнер, Фабьен Б.; Блох, Джоселин; Куртин, Грегуар (февраль 2022 г.). «Зависимая от активности нейромодуляция спинного мозга быстро восстанавливает двигательные функции туловища и ног после полного паралича» . Природная медицина . 28 (2): 260–271. дои : 10.1038/s41591-021-01663-5. ISSN  1546-170Х. PMID  35132264. S2CID  246651655.
  4. ^ Эльдабе, Сэм; Кумар, Кришна; Бухсер, Эрик; Тейлор, Род С. (июль 2010 г.). «Анализ компонентов боли, функции и качества жизни, связанного со здоровьем, у пациентов с синдромом неудачной операции на позвоночнике, получавших стимуляцию спинного мозга или традиционное медицинское лечение». Нейромодуляция . 13 (3): 201–209. дои : 10.1111/j.1525-1403.2009.00271.x. PMID  21992833. S2CID  28409527.
  5. ^ Тернер, Дж.А.; Лозер, JD; Белл, КГ (декабрь 1995 г.). «Стимуляция спинного мозга при хронической боли в пояснице: систематический синтез литературы». Нейрохирургия . 37 (6): 1088–1095, обсуждение 1095–1096. дои : 10.1097/00006123-199512000-00008. ПМИД  8584149.
  6. ^ Сонг, Джейсон Дж.; Попеску, Адриан; Белл, Рассел Л. (май 2014 г.). «Настоящее и потенциальное использование стимуляции спинного мозга для контроля хронической боли». Врач боли . 17 (3): 235–246. ПМИД  24850105.
  7. ^ «Системы стимуляции спинного мозга и имплантация». www.aans.org . Проверено 06 мая 2021 г.
  8. ^ Нарузе, Самер; Бензон, Онорио Т.; Провенцано, Дэвид А.; Буванендран, Асокумар; Де Андрес, Хосе; Дир, Тимоти Р.; Раук, Ричард; Хантун, Марк А. (май 2015 г.). «Интервенционные процедуры на позвоночнике и боли у пациентов, принимающих антиагреганты и антикоагулянты: рекомендации Американского общества региональной анестезии и медицины боли, Европейского общества региональной анестезии и терапии боли, Американской академии медицины боли, Международного общества нейромодуляции, Северного Американское общество нейромодуляции и Всемирный институт боли». Регионарная анестезия и медицина боли . 40 (3): 182–212. дои : 10.1097/AAP.0000000000000223. ПМИД  25899949.
  9. ^ аб Дир, Тимоти Р.; Мехаил, Надь; Провенцано, Дэвид; Папа, Джейсон; Крамс, Эллиот; Леонг, Майкл; Леви, Роберт М.; Абежон, Дэвид; Бухсер, Эрик (август 2014 г.). «Надлежащее использование нейростимуляции спинного мозга и периферической нервной системы для лечения хронической боли и ишемических заболеваний: Согласительный комитет по целесообразности нейромодуляции». Нейромодуляция . 17 (6): 515–550, обсуждение 550. doi : 10.1111/ner.12208. PMID  25112889. S2CID  16831609.
  10. ^ Кнежевич, Небойша Н.; Кандидо, Кеннет Д.; Рана, Шалини; Кнежевич, Ивана (июль 2015 г.). «Использование нейромодуляции спинного мозга в лечении полинейропатии, связанной с ВИЧ». Врач боли . 18 (4): E643–650. ПМИД  26218955.
  11. ^ Хайек, Салим М.; Вейзи, Элиас; Хейнс, Майкл (октябрь 2015 г.). «Осложнения, ограничивающие лечение, при чрескожной имплантации стимуляторов спинного мозга: обзор восьмилетнего опыта из базы данных академического центра». Нейромодуляция . 18 (7): 603–608, обсуждение 608–609. дои : 10.1111/ner.12312. PMID  26053499. S2CID  5724152.
  12. ^ Эльдабе, Сэм; Бухсер, Эрик; Дуарте, Руй В. (01 февраля 2016 г.). «Осложнения стимуляции спинного мозга и методов стимуляции периферических нервов: обзор литературы». Лекарство от боли . 17 (2): 325–336. дои : 10.1093/pm/pnv025 . ПМИД  26814260.
  13. ^ abc Кумар, Кришна; Бухсер, Эрик; Линдерот, Бенгт; Меглио, Марио; Ван Буйтен, Жан-Пьер (январь 2007 г.). «Как избежать осложнений при стимуляции спинного мозга: практические рекомендации международной группы экспертов». Нейромодуляция . 10 (1): 24–33. дои : 10.1111/j.1525-1403.2007.00084.x. PMID  22151809. S2CID  24925287.
  14. ^ Синклер, Шантель; Веррилс, Пол; Барнард, Адель (01 июля 2016 г.). «Обзор систем стимуляции спинного мозга при хронической боли». Журнал исследований боли . 9 : 481–492. дои : 10.2147/jpr.s108884 . ПМЦ 4938148 . ПМИД  27445503. 
  15. ^ Линдерот, Б.; Форман, РД (июль 1999 г.). «Физиология стимуляции спинного мозга: обзор и обновление». Нейромодуляция . 2 (3): 150–164. дои : 10.1046/j.1525-1403.1999.00150.x. PMID  22151202. S2CID  20384118.
  16. ^ Окли, Джон К.; Прагер, Джошуа П. (15 ноября 2002 г.). «Стимуляция спинного мозга: механизмы действия». Позвоночник . 27 (22): 2574–2583. дои : 10.1097/00007632-200211150-00034. PMID  12435996. S2CID  30599852.
  17. ^ Куннумпурат, Шрикумар; Шринивасагопалан, Рави; Вадивелу, Налини (1 сентября 2009 г.). «Стимуляция спинного мозга: принципы прошлой, настоящей и будущей практики: обзор». Журнал клинического мониторинга и вычислений . 23 (5): 333–339. дои : 10.1007/s10877-009-9201-0. PMID  19728120. S2CID  20610801.
  18. ^ Баролат, Г.; Массаро, Ф.; Он, Дж.; Земе, С.; Кетчик, Б. (февраль 1993 г.). «Картирование сенсорных ответов на эпидуральную стимуляцию интраспинальных нервных структур у человека». Журнал нейрохирургии . 78 (2): 233–239. дои : 10.3171/jns.1993.78.2.0233. ISSN  0022-3085. ПМИД  8421206.
  19. ^ Кришна Кумар, Гэри Хантер, Денни Демерия, Стимуляция спинного мозга при лечении хронической доброкачественной боли: проблемы планирования лечения и текущий статус, 22-летний опыт, нейрохирургия, том 58, выпуск 3, март 2006 г., страницы 481–496, https://doi.org/10.1227/01.NEU.0000192162.99567.96
  20. ^ Линдерот, Бенгт; Форман, Роберт Д. (июль 1999 г.). «Физиология стимуляции спинного мозга: обзор и обновление». Нейромодуляция: технология нейронного интерфейса . 2 (3): 150–164. дои : 10.1046/j.1525-1403.1999.00150.x. ISSN  1094-7159. PMID  22151202. S2CID  20384118.
  21. ^ Киркпатрик, Дэниел Р.; Макинтайр, Дэн М.; Хамбш, Закари Дж.; Керфельд, Митчелл Дж.; Смит, Тайлер А.; Рейсбиг, Марк Д.; Янгблад, Чарльз Ф.; Агравал, Девендра К. (декабрь 2015 г.). «Терапевтические основы клинической модуляции боли». Клиническая и трансляционная наука . 8 (6): 848–856. дои : 10.1111/cts.12282. ПМЦ 4641846 . ПМИД  25962969. 
  22. ^ Шили, Китай; Мортимер, Дж. Т.; Ресвик, Дж. Б. (июль 1967 г.). «Электрическое подавление боли путем стимуляции спинных столбов: предварительное клиническое сообщение». Анестезия и анальгезия . 46 (4): 489–491. дои : 10.1213/00000539-196707000-00025 . PMID  4952225. S2CID  13540296.
  23. ^ Аб де Андраде, Эмерсон Магно; Гиларди, Мария Габриэла; Кюри, Рубенс Гисберт; Барбоза, Эгберто Рейс; Фуэнтес, Ромуло; Тейшейра, Маноэль Якобсен; Фонофф, Эрих Таламони (январь 2016 г.). «Стимуляция спинного мозга при болезни Паркинсона: систематический обзор». Нейрохирургический обзор . 39 (1): 27–35, обсуждение 35. doi : 10.1007/s10143-015-0651-1. PMID  26219854. S2CID  23077459.
  24. ^ Тейлор, Род С.; Де Врис, Джессика; Бухсер, Эрик; Дейонгсте, Майк Дж.Л. (25 марта 2009 г.). «Стимуляция спинного мозга при лечении рефрактерной стенокардии: систематический обзор и метаанализ рандомизированных контролируемых исследований». Сердечно-сосудистые заболевания BMC . 9:13 . дои : 10.1186/1471-2261-9-13 . ПМК 2667170 . ПМИД  19320999. 
  25. ^ «Европейская комиссия выделяет 3,5 миллиона долларов на разработку прототипа имплантата, который перемонтирует спинной мозг» . Новости ИТ в сфере здравоохранения . 23 августа 2018 г. Проверено 24 августа 2018 г.
  26. ^ «Стимуляция спинного мозга, физиотерапия помогают парализованному человеку стоять и ходить с посторонней помощью» . ScienceDaily . Проверено 25 сентября 2018 г.
  27. ^ Долгосрочная безопасность и эффективность стимуляции спинного мозга с обратной связью для лечения хронической боли в спине и ногах (Evoke): двойное слепое рандомизированное контролируемое исследование. https://doi.org/10.1016/S1474-4422(19)30414-4