stringtranslate.com

Стимулятор спинного мозга

Стимулятор спинного мозга ( SCS ) или стимулятор спинного мозга ( DCS ) — это тип имплантируемого нейромодуляционного устройства (иногда называемого «кардиостимулятором боли»), которое используется для отправки электрических сигналов в выбранные области спинного мозга (задние столбы) для лечения определенных болевых состояний. SCS является вариантом для людей с болевым состоянием, которое не поддается более консервативной терапии. [1] Также ведутся исследования и разработки стимуляторов спинного мозга, которые могут позволить пациентам с травмой спинного мозга снова ходить с помощью эпидуральной электростимуляции (EES). [2] [3]

Медицинское применение

Наиболее распространенным применением SCS является синдром неудачной операции на позвоночнике (FBSS) в Соединенных Штатах и ​​периферическая ишемическая боль в Европе. [4] [5]

По состоянию на 2014 год FDA одобрило SCS в качестве лечения синдрома FBSS, хронической боли, комплексного регионального 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 был признан подходящим кандидатом на SCS, ему устанавливают временный имплант, называемый пробным, чтобы определить наилучшую схему стимуляции, и человека отправляют домой на срок от трех до десяти дней с внешним генератором импульсов. Если удалось добиться контроля боли и повышения активности, устанавливают постоянную систему с проводами и генератором импульсов. [7]

Противопоказания

SCS может быть противопоказан людям с нарушениями свертываемости крови или тем, кто проходит антикоагулянтную терапию. [1] Другие противопоказания включают местную и системную инфекцию, кардиостимуляторы или тех людей, у которых предоперационные исследования визуализации показывают, что анатомия затрудняет размещение, или если возникают опасения во время психологической оценки. [8] [9] [10]

Побочные эффекты и осложнения

Осложнения при SCS варьируются от простых, легко исправимых проблем до разрушительного паралича, повреждения нерва и смерти. В течение 7 лет наблюдения общий уровень осложнений составил 5–18%. Наиболее распространенные осложнения включают миграцию свинца, поломку свинца и инфекцию. Другие осложнения включают вращение генератора импульсов, гематомы (подкожные или эпидуральные), утечку спинномозговой жидкости (CSF), головную боль после пункции твердой мозговой оболочки , дискомфорт в месте расположения генератора импульсов, серому и транзиторную параплегию . [11]

Некоторые люди считают покалывание, вызываемое старыми моделями SCS, неприятным.

Наиболее распространенным осложнением, связанным с оборудованием, 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 случаях, связанных с большой миграцией электродов, может потребоваться повторная операция для повторного размещения электродов. [13] Исследования сильно различаются в сообщениях о проценте людей, у которых произошла миграция электродов, но большинство исследований сообщают о диапазоне 10–25 % миграции электродов для стимуляции спинного мозга. [13]

Механизм действия

Нейрофизиологические механизмы действия стимуляции спинного мозга до конца не изучены, но могут включать маскировку болевых ощущений покалыванием путем изменения обработки боли центральной нервной системой . [14] Механизм анальгезии при применении SCS при состояниях невропатической боли может сильно отличаться от механизма анальгезии, вызванной ишемией конечностей. [15] [16] При состояниях невропатической боли экспериментальные данные показывают, что SCS изменяет локальную нейрохимию в заднем роге, подавляя повышенную возбудимость нейронов. В частности, есть некоторые данные об увеличении уровней высвобождения ГАМК , серотонина и, возможно, подавлении уровней некоторых возбуждающих аминокислот, включая глутамат и аспартат . В случае ишемической боли анальгезия, по-видимому, происходит из-за восстановления потребности в кислороде. Этот эффект может быть опосредован ингибированием симпатической системы , хотя вазодилатация является другой возможностью. Также вероятно, что задействована комбинация двух вышеупомянутых механизмов. [17]

Хирургическая процедура

Стимуляторы спинного мозга устанавливаются на двух разных этапах: пробный этап, за которым следует финальный этап имплантации. Сначала кожа подготавливается и накрывается стерильным способом. Доступ к эпидуральному пространству осуществляется методом потери сопротивления с помощью иглы Туохи 14 калибра . Провод осторожно вводится под флюороскопическим контролем на соответствующий уровень позвоночника. Этот процесс повторяется, чтобы разместить другой провод рядом с первым. Флюороскопия часто используется во время процедуры для определения правильного размещения проводов SCS. Размещение проводов зависит от локализации боли у пациента. На основании предыдущих исследований размещение проводов для пациентов с болью в пояснице обычно составляет от T9 до T10. Затем техник устройства включит стимуляцию, обычно начиная с очень низкой частоты. Пациенту предлагается описать ощущение, воспринимаемое при активации проводов, и техник откалибрует SCS для достижения максимального парестезического покрытия целевой области боли у пациента. Наконец, провода закрепляются снаружи, чтобы снизить риск миграции проводов, место очищается, и накладывается чистая повязка. После того, как пациент восстанавливается после процедуры, устройство снова тестируется и программируется. [18]

Обследование пациентов

Пациенты, которые являются кандидатами на размещение стимулятора, должны быть проверены на наличие противопоказаний и сопутствующих заболеваний. Перед пробой стимулятора следует рассмотреть следующее: [1]

Испытательный срок

Для оценки эффективности стимулятора спинного мозга перед имплантацией необходимо провести испытание. Это испытание начинается с размещения временных электродов в эпидуральном пространстве и их перкутанного подключения к внешнему генератору. Испытание обычно длится 3–7 дней, за которым следует 2-недельная передышка перед имплантацией SCD, чтобы убедиться в отсутствии инфекции в результате испытания. [13] [20] Успешное испытание определяется как минимум 50%-ным уменьшением боли и 80%-ным перекрытием парестезии исходной области боли. Если у пациента наблюдаются внезапные изменения боли, необходимо провести дальнейшее обследование на предмет возможной миграции электродов или неисправности стимулятора. [9]

История

Электротерапия боли с помощью нейростимуляции началась вскоре после того, как Мелзак и Уолл предложили теорию контроля ворот в 1965 году. Эта теория предполагала, что нервы, переносящие болевые периферические стимулы, и нервы, переносящие тактильные и вибрационные ощущения, оба заканчиваются в заднем роге (воротах) спинного мозга. [21] Была выдвинута гипотеза, что вход в последний может быть изменен, чтобы «закрыть ворота» для первого. В качестве применения теории контроля ворот Шили и др. [22] имплантировали первое устройство для стимулятора спинного мозга непосредственно в дорсальный столб для лечения хронической боли, а в 1971 году Шимоги и его коллеги впервые сообщили об анальгетических свойствах эпидуральной стимуляции спинного мозга. С тех пор эта методика претерпела многочисленные технические и клинические разработки.

В настоящее время для лечения боли применяется нейростимуляция с применением стимуляции нервов , стимуляции спинного мозга, глубокой стимуляции мозга и стимуляции двигательной коры .

Исследовать

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

Исследования по улучшению устройств и программного обеспечения включали попытки увеличения срока службы батареи, попытки разработки замкнутого контура управления и комбинирования стимуляции с имплантированными системами доставки лекарств. [23]

SCS изучается для лечения травм спинного мозга. В августе 2018 года программа Европейской комиссии Horizon 2020 Future and Emerging Technologies объявила о выделении гранта в размере 3,5 млн долларов США для четырехнациональной проектной группы, которая создает прототип имплантата, предназначенного для «переподключения» спинного мозга. [25] В сентябре 2018 года клиника Майо 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 двойное слепое рандомизированное контролируемое опорное исследование в истории стимуляции спинного мозга . [27]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcd Маккензи-Браун, Энн Мари (1 ноября 2016 г.). «Стимуляция спинного мозга: размещение и управление». UptoDate.
  2. ^ "Парализованный мужчина с разорванным позвоночником ходит благодаря импланту". BBC News . 7 февраля 2022 г. . Получено 10 марта 2022 г. .
  3. ^ Ровальд, Андреас; Коми, Салиф; Демесмекер, Робин; Бааклини, Эдени; Эрнандес-Чарпак, Серхио 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, Жоселин; Куртин, Грегуар (февраль 2022 г.). «Зависимая от активности нейромодуляция спинного мозга быстро восстанавливает двигательные функции туловища и ног после полного паралича» . Природа Медицина . 28 (2): 260–271. doi :10.1038/s41591-021-01663-5. ISSN  1546-170X. 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, леченных стимуляцией спинного мозга или традиционным медицинским лечением». Нейромодуляция . 13 (3): 201–209. doi :10.1111/j.1525-1403.2009.00271.x. PMID  21992833. S2CID  28409527.
  5. ^ Тернер, JA; Лоезер, JD; Белл, KG (декабрь 1995 г.). «Стимуляция спинного мозга при хронической боли в пояснице: систематический синтез литературы». Нейрохирургия . 37 (6): 1088–1095, обсуждение 1095–1096. doi :10.1097/00006123-199512000-00008. PMID  8584149.
  6. ^ Сонг, Джейсон Дж.; Попеску, Адриан; Белл, Рассел Л. (май 2014 г.). «Текущее и потенциальное использование стимуляции спинного мозга для контроля хронической боли». Pain Physician . 17 (3): 235–246. PMID  24850105.
  7. ^ "Системы стимуляции спинного мозга и имплантация". www.aans.org . Получено 2021-05-06 .
  8. ^ Narouze, Samer; Benzon, Honorio T.; Provenzano, David A.; Buvanendran, Asokumar; De Andres, José; Deer, Timothy R.; Rauck, Richard; Huntoon, Marc A. (май 2015 г.). «Интервенционные процедуры на позвоночнике и лечение боли у пациентов, принимающих антиагрегантные и антикоагулянтные препараты: рекомендации Американского общества регионарной анестезии и медицины боли, Европейского общества регионарной анестезии и терапии боли, Американской академии медицины боли, Международного общества нейромодуляции, Североамериканского общества нейромодуляции и Всемирного института боли». Региональная анестезия и медицина боли . 40 (3): 182–212. doi :10.1097/AAP.00000000000000223. PMID  25899949.
  9. ^ ab Дир, Тимоти Р.; Мехайл, Надь; Провенцано, Дэвид; Поуп, Джейсон; Крамс, Эллиот; Леонг, Майкл; Леви, Роберт М.; Абеджон, Дэвид; Бухсер, Эрик (август 2014 г.). «Соответствующее использование нейростимуляции спинного мозга и периферической нервной системы для лечения хронической боли и ишемических заболеваний: консенсусный 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 при лечении полинейропатии, связанной с ВИЧ». Pain Physician . 18 (4): E643–650. PMID  26218955.
  11. ^ Хайек, Салим М.; Вейзи, Элиас; Ханес, Майкл (октябрь 2015 г.). «Ограничивающие лечение осложнения имплантации чрескожных стимуляторов спинного мозга: обзор восьмилетнего опыта из базы данных академического центра». Нейромодуляция . 18 (7): 603–608, обсуждение 608–609. doi :10.1111/ner.12312. PMID  26053499. S2CID  5724152.
  12. ^ Эльдабе, Сэм; Бухсер, Эрик; Дуарте, Руи В. (2016-02-01). «Осложнения стимуляции спинного мозга и методов стимуляции периферических нервов: обзор литературы». Pain Medicine . 17 (2): 325–336. doi : 10.1093/pm/pnv025 . PMID  26814260.
  13. ^ abc Кумар, Кришна; Бухсер, Эрик; Линдерот, Бенгт; Мельо, Марио; Ван Буйтен, Жан-Пьер (январь 2007 г.). «Избегание осложнений при стимуляции спинного мозга: практические рекомендации международной группы экспертов». Нейромодуляция . 10 (1): 24–33. doi :10.1111/j.1525-1403.2007.00084.x. PMID  22151809. S2CID  24925287.
  14. ^ Синклер, Шантель; Веррилс, Пол; Барнард, Адель (2016-07-01). «Обзор систем стимуляции спинного мозга при хронической боли». Журнал исследований боли . 9 : 481–492. doi : 10.2147/jpr.s108884 . PMC 4938148. PMID  27445503 . 
  15. ^ Linderoth, B.; Foreman, RD (июль 1999). «Физиология стимуляции спинного мозга: обзор и обновление». Neuromodulation . 2 (3): 150–164. doi :10.1046/j.1525-1403.1999.00150.x. PMID  22151202. S2CID  20384118.
  16. ^ Окли, Джон К.; Прагер, Джошуа П. (2002-11-15). «Стимуляция спинного мозга: механизмы действия». Spine . 27 (22): 2574–2583. doi :10.1097/00007632-200211150-00034. PMID  12435996. S2CID  30599852.
  17. ^ Kunnumpurath, Sreekumar; Srinivasagopalan, Ravi; Vadivelu, Nalini (1 сентября 2009 г.). «Стимуляция спинного мозга: принципы прошлой, настоящей и будущей практики: обзор». Journal of Clinical Monitoring and Computing . 23 (5): 333–339. doi :10.1007/s10877-009-9201-0. PMID  19728120. S2CID  20610801.
  18. ^ Barolat, G.; Massaro, F.; He, J.; Zeme, S.; Ketcik, B. (февраль 1993 г.). «Картирование сенсорных реакций на эпидуральную стимуляцию интраспинальных нервных структур у человека». Journal of Neurosurgery . 78 (2): 233–239. doi :10.3171/jns.1993.78.2.0233. ISSN  0022-3085. PMID  8421206.
  19. ^ Кришна Кумар, Гэри Хантер, Денни Демерия, Стимуляция спинного мозга в лечении хронической доброкачественной боли: проблемы планирования лечения и нынешнее состояние, 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 на нейронном интерфейсе . 2 (3): 150–164. doi :10.1046/j.1525-1403.1999.00150.x. ISSN  1094-7159. PMID  22151202. S2CID  20384118.
  21. ^ Киркпатрик, Дэниел Р.; МакЭнтайр, Дэн М.; Хамбш, Закари Дж.; Керфельд, Митчелл Дж.; Смит, Тайлер А.; Рейсбиг, Марк Д.; Янгблад, Чарльз Ф.; Агравал, Девендра К. (декабрь 2015 г.). «Терапевтическая основа клинической модуляции боли». Клиническая и трансляционная наука . 8 (6): 848–856. doi :10.1111/cts.12282. PMC 4641846. PMID  25962969 . 
  22. ^ Shealy, CN; Mortimer, JT; Reswick, JB (июль 1967). «Электрическое подавление боли путем стимуляции задних столбов: предварительный клинический отчет». Анестезия и анальгезия . 46 (4): 489–491. doi : 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. (2009-03-25). «Стимуляция спинного мозга при лечении рефрактерной стенокардии: систематический обзор и метаанализ рандомизированных контролируемых исследований». BMC Cardiovascular Disorders . 9 : 13. doi : 10.1186/1471-2261-9-13 . PMC 2667170 . PMID  19320999. 
  25. ^ "Европейская комиссия выделяет 3,5 миллиона долларов на разработку прототипа имплантата, который восстанавливает связь спинного мозга". Новости ИТ-отделения здравоохранения . 2018-08-23 . Получено 2018-08-24 .
  26. ^ "Стимуляция спинного мозга, физиотерапия помогают парализованному мужчине стоять и ходить с посторонней помощью". ScienceDaily . Получено 25.09.2018 .
  27. ^ Долгосрочная безопасность и эффективность замкнутой стимуляции спинного мозга для лечения хронической боли в спине и ногах (Evoke): двойное слепое, рандомизированное, контролируемое исследование. https://doi.org/10.1016/S1474-4422(19)30414-4