Спинной мозг Стимулятор (СКС) или Спинная колонка Стимулятор (DCS) , представляет собой тип имплантируемой Нейромодуляции устройства (иногда называемого «боль ритмоводителем») , который используется для передачи электрических сигналов для выбора областей спинного мозга (спинной столбцы) для лечение определенных болевых состояний. СКС рекомендуется для людей, страдающих болевым синдромом, не поддающимся более консервативной терапии. [1]
Стимулятор спинного мозга |
---|
Медицинское использование
Наиболее частым применением SCS является синдром неудачной хирургии спины (FBSS) в США и периферическая ишемическая боль в Европе. [2] [3]
По состоянию на 2014 год FDA одобрило SCS для лечения FBSS, хронической боли, комплексного регионального болевого синдрома , трудноизлечимой стенокардии, а также висцеральной боли в животе и промежности [1] и боли в конечностях от повреждения нервов. [4]
После того, как человек прошел психологическое обследование и был признан подходящим кандидатом на СКС, устанавливается временный имплант, называемый пробным, для определения наилучшего режима 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 отведениями и генератором импульсов. [5]
Противопоказания.
ГКС может быть противопоказан людям с нарушениями свертывания крови или принимающим антикоагулянтную терапию. [1] Другие противопоказания включают местную и системную инфекцию, кардиостимуляторы или тех людей, у которых предоперационные исследования показывают анатомию, затрудняющую установку, или если во время психологической оценки возникают сомнения. [6] [7] [8]
Побочные эффекты и осложнения
Осложнения с SCS варьируются от простых, легко решаемых проблем до разрушительного паралича, повреждения нервов и смерти. При 7-летнем наблюдении общая частота осложнений составила 5-18%. Наиболее частые осложнения включают миграцию свинца, поломку свинца и инфекцию. Другие осложнения включают вращение генератора импульсов, гематомы (подкожные или эпидуральные), утечку спинномозговой жидкости (ЦСЖ), головную боль после пункции твердой мозговой оболочки , дискомфорт в области генератора импульсов, серому и преходящую параплегию . [9]
Некоторые люди считают покалывание, вызванное СКС, неприятным.
Наиболее частым осложнением, связанным с аппаратным обеспечением, является миграция электродов, при которой имплантированные электроды перемещаются с их первоначального положения. При этом осложнении можно попытаться восстановить охват парестезии с помощью перепрограммирования. [10] В обстоятельствах, связанных с миграцией крупного свинца, может потребоваться повторная операция для сброса размещения свинца. [11] Исследования сильно различаются по количеству людей, у которых произошла миграция свинца, но в большинстве исследований сообщается о 10-25% миграции свинца для стимуляции спинного мозга. [11]
Механизм действия
Нейрофизиологические механизмы действия стимуляции спинного мозга до конца не изучены, но могут включать маскировку болевого ощущения покалыванием за счет изменения обработки боли центральной нервной системой . [12] Механизм обезболивания, когда SCS применяется при состояниях невропатической боли, может сильно отличаться от механизма обезболивания из-за ишемии конечностей. [13] [14] При состояниях нейропатической боли экспериментальные данные показывают, что SCS изменяет локальную нейрохимию в спинном роге, подавляя гипервозбудимость нейронов. В частности, есть некоторые доказательства повышенного уровня высвобождения ГАМК , серотонина и, возможно, подавления уровней некоторых возбуждающих аминокислот, включая глутамат и аспартат . В случае ишемической боли обезболивание, по-видимому, происходит за счет восстановления потребности в кислороде. Этот эффект может быть опосредован угнетением симпатической системы , хотя расширение сосудов - еще одна возможность. Также вероятно, что задействована комбинация двух вышеупомянутых механизмов. [15]
Хирургическая процедура
Стимуляторы спинного мозга проходят два разных этапа: этап испытаний, за которым следует этап окончательной имплантации. Сначала кожа обрабатывается и драпируется с использованием стерильной техники. Эпидуральное пространство , доступ с потерей техники сопротивления с использованием 14 калибра Tuohy иглу . Электрод осторожно вводится под рентгеноскопическим контролем до соответствующего уровня позвоночника. Этот процесс повторяется, чтобы разместить еще один вывод рядом с первым. Во время процедуры часто используется рентгеноскопия, чтобы определить правильное размещение отведений SCS. Размещение электрода зависит от места боли у пациента. Основываясь на предыдущих исследованиях, пациенты с болью в пояснице обычно размещают электроды от Т9 до Т10. Затем специалист по устройству включает стимуляцию, обычно начиная с очень низкой частоты. Пациенту предлагается описать ощущения, возникающие при активации электродов, и техник откалибрует SCS для достижения максимального охвата парестезией целевой области боли пациента. Наконец, выводы закрепляются снаружи, чтобы снизить риск миграции свинца, место очищается и накладывается чистая повязка. После того, как пациент оправился от процедуры, устройство еще раз тестируется и программируется. [16]
Скрининг пациентов
Пациенты, которые являются кандидатами на установку стимулятора, должны быть проверены на противопоказания и сопутствующие заболевания. Перед испытанием стимулятора следует учесть следующее: [1]
- Риск кровотечения - Испытания стимулятора спинного мозга и имплантата были определены как процедуры с высоким риском серьезного внутриспинального кровотечения, которое может вызвать необратимые неврологические нарушения. Перед установкой стимулятора необходимо надлежащее планирование отмены и возобновления приема антитромбоцитарных и антикоагулянтных препаратов.
- Психологическая оценка. Депрессия, тревога, соматизация и ипохондрия связаны с худшими результатами для стимуляторов спинного мозга. Перед размещением специалисты рекомендуют психологическую оценку. Диагноз психического расстройства не является строгим противопоказанием к установке стимулятора. Однако показано лечение заболевания до рассмотрения вопроса о назначении на исследование.
- Отсроченная установка - стимуляторы могут иметь низкую эффективность, если их вводить через много лет после начала хронической боли. Один обзор 400 случаев показал, что процент успеха только 9% для пациентов, которым вводили стимулятор в течение 15 лет после появления боли, по сравнению с почти 85% для пациентов, получавших стимуляторы в течение двух лет после появления боли. [17]
- Техническая сложность - вариации анатомии, врожденные или приобретенные, могут помешать успешному размещению у некоторых людей. Визуализация позвоночника необходима для выбора кандидатов, которым операция на позвоночнике более уместна, чем установка стимулятора.
Испытательный срок
Чтобы оценить эффективность стимулятора спинного мозга перед имплантацией, необходимо провести испытание. Это испытание начинается с размещения временных электродов в эпидуральном пространстве, подкожно подключаемых к внешнему генератору. Испытание обычно длится 3–7 дней, после чего следует 2-недельная отсрочка перед имплантацией SCD, чтобы убедиться в отсутствии инфекции в ходе испытания. [11] [18] Успешное испытание определяется как минимум 50% -ным уменьшением боли и 80% -ным перекрытием парестезии исходной области боли. Если у пациента внезапные изменения боли, необходимо дальнейшее исследование на предмет возможной миграции свинца или неисправности стимулятора. [7]
История
Электротерапия боли с помощью нейростимуляции началась вскоре после того, как Мелзак и Уолл предложили теорию управления воротами в 1965 году. Эта теория предполагала, что нервы, несущие болезненные периферические стимулы, и нервы, несущие прикосновение и вибрационное ощущение, оканчиваются в дорсальном роге (воротах) спинного мозга. [19] Была выдвинута гипотеза, что входом в последний можно манипулировать, чтобы «закрыть ворота» для первого. В качестве приложения теории управления воротами Shealy et al. [20] имплантировали первое устройство стимуляции спинного мозга непосредственно на спинной 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 этот метод претерпел многочисленные технические и клинические разработки.
В это время нейростимуляции для лечения боли используется при нервной стимуляции, стимуляции спинного мозга, глубокой стимуляции мозга и моторной коры стимуляции.
Исследовать
SCS изучалась у людей с болезнью Паркинсона [21] и стенокардией . [22]
Исследования по совершенствованию устройств и программного обеспечения включали усилия по увеличению срока службы батарей, усилия по разработке управления с обратной связью и сочетание стимуляции с имплантированными системами доставки лекарств. [21]
В августе 2018 года программа Европейской комиссии Horizon 2020 Future and Emerging Technologies объявила о выделении гранта в размере 3,5 миллиона долларов для проектной группы из четырех стран, которая создает прототип имплантата, предназначенного для `` перенастройки '' спинного мозга. [23] [24]
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. [25]
В декабре 2019 года в журнале Lancet Neurology было опубликовано первое двойное слепое рандомизированное контролируемое базовое исследование в истории стимуляции спинного мозга. 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
Смотрите также
- Чрескожная электрическая стимуляция нервов
Рекомендации
- ^ а б в г Маккензи-Браун, Энн Мари (1 ноября 2016 г.). «Стимуляция спинного мозга: размещение и управление» . До настоящего времени.
- ^ Элдаб, Сэм; Кумар, Кришна; Баксер, Эрик; Тейлор, Род С. (июль 2010 г.). «Анализ компонентов боли, функции и качества жизни, связанного со здоровьем, у пациентов с синдромом неудачной операции на спине, получавших стимуляцию спинного мозга или традиционное медицинское лечение». Нейромодуляция . 13 (3): 201–209. DOI : 10.1111 / j.1525-1403.2009.00271.x . PMID 21992833 .
- ^ Тернер, JA; Loeser, 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. DOI : 10.1097 / 00006123-199512000-00008 . PMID 8584149 .
- ^ Песня, Джейсон Дж .; Попеску, Адриан; Белл, Рассел Л. (май 2014 г.). «Настоящее и возможное использование стимуляции спинного мозга для контроля хронической боли». Врач боли . 17 (3): 235–246. PMID 24850105 .
- ^ «Системы стимуляции спинного мозга и имплантация» . www.aans.org . Проверено 6 мая 2021 .
- ^ Нарузе, Самер; Benzon, Honorio T .; Провенцано, Дэвид А .; Буванендран, Асокумар; Де Андрес, Хосе; Олень, Тимоти Р .; Раук, Ричард; Хантун, Марк А. (май 2015 г.). «Интервенционные процедуры позвоночника и обезболивания у пациентов, принимающих антиагрегантные и антикоагулянтные препараты: рекомендации Американского общества региональной анестезии и медицины боли, Европейского общества региональной анестезии и терапии боли, Американской академии медицины боли, Международного общества нейромодуляции, Север Американское общество нейромодуляции и Всемирный институт боли ". Регионарная анестезия и обезболивающее . 40 (3): 182–212. DOI : 10,1097 / AAP.0000000000000223 . PMID 25899949 .
- ^ а б Олень, Тимоти Р .; Мехайл, Надь; Провенцано, Дэвид; Папа, Джейсон; Креймс, Эллиот; Леонг, Майкл; Леви, Роберт М .; Абеджон, Давид; Бухсер, Эрик (август 2014). «Надлежащее использование нейростимуляции спинного мозга и периферической нервной системы для лечения хронической боли и ишемических заболеваний: Комитет консенсуса по приемлемости нейромодуляции». Нейромодуляция . 17 (6): 515-550, обсуждение 550. DOI : 10.1111 / ner.12208 . PMID 25112889 .
- ^ Knezevic, Nebojsa N .; Candido, Kenneth D .; Рана, Шалини; Кнежевич, Ивана (июль 2015 г.). «Использование нейромодуляции спинного мозга в лечении полинейропатии, связанной с ВИЧ». Врач боли . 18 (4): E643–650. PMID 26218955 .
- ^ Хайек, Салим М .; Вейзи, Элиас; Хейнс, Майкл (октябрь 2015 г.). "Осложнения, ограничивающие лечение имплантатов чрескожного стимулятора 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 .
- ^ Элдаб, Сэм; Баксер, Эрик; Дуарте, Руи В. (01.02.2016). «Осложнения методов стимуляции спинного мозга и периферических нервов: обзор литературы» . Медицина боли . 17 (2): 325–336. DOI : 10,1093 / пм / pnv025 . PMID 26814260 .
- ^ а б в Кумар, Кришна; Баксер, Эрик; Линдерот, Бенгт; Мэглио, 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. DOI : 10.1111 / j.1525-1403.2007.00084.x . PMID 22151809 .
- ^ 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 .
- ^ Linderoth, B .; Форман, Р. Д. (июль 1999 г.). «Физиология стимуляции спинного мозга: обзор и обновление». Нейромодуляция . 2 (3): 150–164. DOI : 10.1046 / j.1525-1403.1999.00150.x . PMID 22151202 .
- ^ Окли, Джон С.; Прагер, Джошуа П. (2002-11-15). «Стимуляция спинного мозга: механизмы действия». Позвоночник . 27 (22): 2574–2583. DOI : 10.1097 / 00007632-200211150-00034 . PMID 12435996 .
- ^ 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. DOI : 10.1007 / s10877-009-9201-0 . PMID 19728120 .
- ^ Barolat, G .; Massaro, F .; He, J .; Zeme, S .; Кетчик, Б. (февраль 1993 г.). «Картирование сенсорных ответов на эпидуральную стимуляцию интраспинальных нервных структур у человека». Журнал нейрохирургии . 78 (2): 233–239. DOI : 10,3171 / jns.1993.78.2.0233 . ISSN 0022-3085 . PMID 8421206 .
- ^ Кришна Кумар, Гэри Хантер, Денни Демерия, Стимуляция спинного мозга в лечении хронической доброкачественной боли: проблемы в планировании лечения и текущее 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
- ^ Линдерот, Бенгт; Форман, Роберт Д. (июль 1999 г.). «Физиология стимуляции спинного мозга: обзор и обновление». Нейромодуляция: технология нейронного интерфейса . 2 (3): 150–164. DOI : 10.1046 / j.1525-1403.1999.00150.x . ISSN 1094-7159 . PMID 22151202 .
- ^ Киркпатрик, Дэниел Р .; Макинтайр, Дэн М .; Hambsch, Zakary J .; Kerfeld, Mitchell J .; Смит, Тайлер А .; Reisbig, Mark D .; Янгблад, Чарльз Ф .; Агравал, Девендра К. (декабрь 2015 г.). «Терапевтические основы клинической модуляции боли» . Клиническая и трансляционная наука . 8 (6): 848–856. DOI : 10.1111 / cts.12282 . PMC 4641846 . PMID 25962969 .
- ^ Шили, CN; Mortimer, JT; Reswick, JB (июль 1967). «Электрическое подавление боли путем стимуляции спинных столбов: предварительный клинический отчет». Анестезия и анальгезия . 46 (4): 489–491. DOI : 10.1213 / 00000539-196707000-00025 . PMID 4952225 .
- ^ а б де Андраде, Эмерсон Маньо; Гиларди, Мария Габриэла; Кьюри, Рубенс Гисберт; Барбоза, Эгберто Рейс; Фуэнтес, Ромуло; Тейшейра, Маноэль Якобсен; Фонофф, Эрих Таламони (январь 2016 г.). «Стимуляция спинного мозга при болезни Паркинсона: систематический обзор». Обзор нейрохирургии . 39 (1): 27–35, обсуждение 35. doi : 10.1007 / s10143-015-0651-1 . PMID 26219854 .
- ^ Тейлор, Род S .; Де Врис, Джессика; Баксер, Эрик; Деджонгсте, Майк JL (2009-03-25). «Стимуляция спинного мозга в лечении рефрактерной стенокардии: систематический обзор и метаанализ рандомизированных контролируемых исследований» . BMC Сердечно-сосудистые заболевания . 9 : 13. DOI : 10,1186 / 1471-2261-9-13 . PMC 2667170 . PMID 19320999 .
- ^ «Радикальный проект направлен на преодоление травм спинного мозга и предоставление пациентам возможности управлять своими конечностями» . Здравоохранение IT Австралия . 2018-08-24 . Проверено 24 августа 2018 .
- ^ «Европейская комиссия выделяет 3,5 миллиона долларов на разработку прототипа имплантата, восстанавливающего спинной мозг» . Новости информационных технологий в сфере здравоохранения . 2018-08-23 . Проверено 24 августа 2018 .
- ^ «Стимуляция спинного мозга, физиотерапия помогают парализованному человеку стоять, ходить с посторонней помощью» . ScienceDaily . Проверено 25 сентября 2018 .