Стимулятор спинного мозга - Spinal cord stimulator

Стимулятор спинного мозга
Передний грудной SCS.jpg
Вид спереди Рентгеновский снимок стимулятора спинного мозга (SCS), имплантированного в грудной отдел позвоночника

А Стимулятор спинного мозга (SCS) или стимулятор спинного столба (DCS) - это тип имплантируемого нейромодуляция устройство (иногда называемое «кардиостимулятором»), которое используется для отправки электрических сигналов в определенные области спинной мозг (спинные колонны) для лечения определенных болевых состояний. СКС рекомендуется для людей, страдающих болевым синдромом, не поддающимся более консервативной терапии.[1]

Медицинское использование

Чаще всего SCS используется синдром неудачной операции на спине (FBSS) в США и периферическая ишемическая боль в Европе.[2][3]

По состоянию на 2014 год FDA одобрило SCS в качестве лечения FBSS, хронической боли, Рефлекторная симпатическая дистрофия, трудноизлечимая стенокардия, а также висцеральные боли в животе и промежности[1] и боль в конечностях от повреждения нервов.[4]

Как только у человека психологическая оценка и считается подходящим кандидатом для SCS, 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.[нужна цитата ]

Противопоказания

SCS может быть противопоказан людям с коагуляция связанные расстройства, или находятся на антикоагулянтная терапия.[1] К другим противопоказаниям относятся местные и системные инфекции, кардиостимуляторы, или у тех людей, у которых дооперационные визуальные исследования показывают анатомию, затрудняющую установку, или если во время психологической оценки возникают сомнения.[5][6][7]

Побочные эффекты и осложнения

Осложнения с SCS варьируются от простых, легко решаемых проблем до разрушительного паралича, травмы 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 (подкожный или эпидуральный), спинномозговая жидкость (CSF) утечка, головная боль после пункции твердой мозговой оболочки, дискомфорт в месте расположения генератора импульсов, серома и временный параплегия.[8]

Некоторые люди считают покалывание, вызванное СКС, неприятным.

Наиболее частым осложнением, связанным с аппаратным обеспечением, является миграция электродов, при которой имплантированные электроды перемещаются с их исходного положения. При этом осложнении можно попытаться восстановить охват парестезии с помощью перепрограммирования.[9] В обстоятельствах, связанных с миграцией крупного лида, может потребоваться повторная операция для сброса размещения лида.[10] Исследования сильно различаются по количеству людей, у которых была миграция свинца, но в большинстве исследований сообщается о 10-25% миграции свинца для стимуляции спинного мозга.[10]

Механизм действия

Нейрофизиологические механизмы действия стимуляции спинного мозга полностью не изучены, но могут включать маскировку болевых ощущений с помощью покалывание путем изменения обработки боли Центральная нервная система.[11] Механизм обезболивания при применении ГКС в невропатический Состояния боли могут сильно отличаться от состояний, связанных с обезболиванием из-за ишемии конечностей.[12][13] Экспериментальные данные показывают, что при состояниях невропатической боли SCS изменяет локальную нейрохимию в дорсальном роге, подавляя гипервозбудимость нейронов. В частности, есть некоторые свидетельства повышения уровня ГАМК релиз, серотонин, и, возможно, подавление уровней некоторых возбуждающих аминокислот, в том числе глутамат и аспартат. В случае ишемической боли обезболивание, по-видимому, происходит за счет восстановления потребности в кислороде. Этот эффект может быть опосредован ингибированием симпатическая система, несмотря на то что расширение сосудов это еще одна возможность. Также вероятно, что здесь задействовано сочетание двух вышеупомянутых механизмов.[14]

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. В эпидуральное пространство доступ с техникой потери сопротивления с использованием 14-го калибра Игла Туохи. Электрод осторожно вводится под рентгеноскопическим контролем до соответствующего уровня позвоночника. Этот процесс повторяется для размещения еще одного вывода рядом с первым. Рентгеноскопия часто используется во время процедуры для определения правильного размещения 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 ощущение, возникающее при активации электродов, и техник откалибрует SCS для достижения максимального охвата парестезией целевой области боли пациента. Наконец, выводы фиксируются 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.[15]

Скрининг пациентов

Пациенты, которые являются кандидатами на установку стимулятора, должны проходить обследование на наличие противопоказаний и сопутствующих заболеваний. 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 применения стимуляторов спинного мозга. Перед размещением специалисты рекомендуют психологическую оценку. Диагноз психического расстройства не является строгим противопоказанием к установке стимулятора. Однако показано лечение расстройства до рассмотрения вопроса о назначении на исследование.

Отсроченная установка - стимуляторы могут иметь низкую эффективность, если их вводить через много лет после начала хронической боли. В одном обзоре 400 случаев было обнаружено, что у пациентов, которым вводили стимулятор в течение 15 лет после начала боли, показатель успеха составил всего 9% по сравнению с почти 85% для пациентов, получавших стимуляторы в течение двух лет после появления боли.[16]

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 и подкожных подключений 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.[10][17] 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.[6]

История

Электротерапия боли с помощью нейростимуляции началась вскоре после Мельзак и стена предложил теория управления воротами в 1965 г. Эта теория предполагала, что нервы, несущие болезненные периферические раздражители, и нервы, несущие прикосновение и вибрационные ощущения, оканчиваются в спинной рог (ворота) спинного мозга.[18] Была выдвинута гипотеза, что входом в последний можно манипулировать, чтобы «закрыть ворота» для первого. В качестве приложения теории управления воротами Shealy et al.[19] имплантировали первое устройство стимуляции спинного мозга непосредственно на спинной столб для лечения хронической боли, и 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 для снятия боли используется нейростимуляция с нерв стимуляция, стимуляция спинного мозга, глубокая стимуляция мозга, и моторная кора стимуляция.

Исследование

SCS был изучен у людей с болезнью Паркинсона.[20] и стенокардия.[21]

Исследования по улучшению устройств и программного обеспечения включали усилия по увеличению срока службы батареи, усилия по развитию замкнутый цикл контроль и сочетание стимуляции с имплантированными системами доставки лекарств.[20]

В августе 2018 года Европейская комиссия Horizon 2020 Будущее и новые технологии Программа объявила о выделении гранта в размере 3,5 миллиона долларов для проектной группы из четырех стран, которая создает прототип имплантата, предназначенного для «переплетения» спинного мозга.[22][23]

В сентябре 2018 г. Клиника Майо и UCLA сообщили, что стимуляция спинного мозга, поддерживаемая физиотерапией, может помочь людям с параличом восстановить способность стоять и ходить с посторонней помощью.[24]

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

Рекомендации

  1. ^ а б c d Маккензи-Браун, Энн Мари (1 ноября 2016 г.). «Стимуляция спинного мозга: размещение и лечение». Своевременно.
  2. ^ 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 лечение». Нейромодуляция. 13 (3): 201–209. Дои:10.1111 / j.1525-1403.2009.00271.x. PMID  21992833.
  3. ^ Тернер, Дж. А .; Loeser, J.D .; Белл, К. Г. (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. PMID  8584149.
  4. ^ 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.
  5. ^ 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. Дои:10.1097 / AAP.0000000000000223. PMID  25899949.
  6. ^ 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. Дои:10.1111 / ner.12208. PMID  25112889.
  7. ^ 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.
  8. ^ Хайек, Салим М .; Вейзи, Элиас; Хейнс, Майкл (октябрь 2015 г.). "Осложнения, ограничивающие лечение чрескожных имплантатов 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.
  9. ^ 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. Дои:10.1093 / вечера / pnv025. PMID  26814260.
  10. ^ а б c Кумар, Кришна; Баксер, 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.
  11. ^ Синклер, Шантель; Веррилс, Пол; Барнард, Адель (2016-07-01). «Обзор систем стимуляции спинного мозга при хронической боли». Журнал исследований боли. 9: 481–492. Дои:10.2147 / jpr.s108884. ЧВК  4938148. PMID  27445503.
  12. ^ Linderoth, B .; Форман, Р. Д. (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.
  13. ^ Окли, Джон С.; Прагер, Джошуа П. (2002-11-15). «Стимуляция спинного мозга: механизмы действия». Позвоночник. 27 (22): 2574–2583. Дои:10.1097/00007632-200211150-00034. PMID  12435996.
  14. ^ 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.
  15. ^ 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. Дои:10.3171 / jns.1993.78.2.0233. ISSN  0022-3085. PMID  8421206.
  16. ^ 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
  17. ^ 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.
  18. ^ Киркпатрик, Дэниел Р .; McEntire, Dan M .; 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. Дои:10.1111 / cts.12282. ЧВК  4641846. PMID  25962969.
  19. ^ Shealy, C.N .; Mortimer, J. T .; Ресвик, Дж. Б. (июль 1967 г.). «Электрическое подавление боли путем стимуляции спинных столбов: предварительный клинический отчет». Анестезия и анальгезия. 46 (4): 489–491. Дои:10.1213/00000539-196707000-00025. PMID  4952225.
  20. ^ 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. Дои:10.1007 / s10143-015-0651-1. PMID  26219854.
  21. ^ Тейлор, Род S .; Де Врис, Джессика; Баксер, Эрик; Деджонгсте, Майк Дж. Л. (25 марта 2009 г.). «Стимуляция спинного мозга в лечении рефрактерной стенокардии: систематический обзор и метаанализ рандомизированных контролируемых исследований». BMC Сердечно-сосудистые заболевания. 9: 13. Дои:10.1186/1471-2261-9-13. ЧВК  2667170. PMID  19320999.
  22. ^ «Радикальный проект направлен на преодоление травм спинного мозга и предоставление пациентам возможности управлять своими конечностями». Здравоохранение IT Австралия. 2018-08-24. Получено 2018-08-24.
  23. ^ «Европейская комиссия выделяет 3,5 миллиона долларов на разработку прототипа имплантата, восстанавливающего спинной мозг». Новости здравоохранения. 2018-08-23. Получено 2018-08-24.
  24. ^ «Стимуляция спинного мозга, физиотерапия помогает парализованному человеку стоять, ходить с посторонней помощью». ScienceDaily. Получено 2018-09-25.