Neuromodulace u pacientů s amputací dolních končetin

Celkovým cílem této práce je prozkoumat změny v míše v důsledku amputace končetiny. Výsledkem amputace končetiny je extrémní forma poranění periferních nervů. Poškození periferních nervů, jako je neuropatie, poranění rozdrcením, přeříznutí nervu nebo amputace končetiny, často vede k chronické bolesti, která může být spojena se změněnou excitabilitou spinálních senzorimotorických drah. Tyto páteřní dráhy se stávají hyperexcitabilními kvůli nedostatku senzorického vstupu, což způsobuje tonickou disinhibici sestupných okruhů a spontánní aktivitu v dorzálních kořenových gangliích (DRG). Spinální excitabilitu lze měřit pomocí H-reflexu, při kterém elektrická stimulace Ia aferentů svalového vřeténka aktivuje spinální motoneurony prostřednictvím myotatického reflexu a také reflex zadního kořenového svalu (PRM), který je vyvolán transkutánní stimulací přes dorzální kořeny a považuje se za polovinu H-reflexu, vyjma periferních primárních aferentací, ale s vícenásobnou kořenovou aktivací. Spinální excitabilita nebyla u pacientů po amputaci měřena, ale může nabídnout potenciální biomarker pro PLP. Neuromodulace může obnovit normální excitabilitu páteře a snížit PLP, a tak nabízí potenciál ke zlepšení kvality života u jedinců s amputací dolní končetiny. Výsledky této studie poskytnou základ pro budoucí vývoj neuroprotézy k obnovení dráždivosti páteře a snížení PLP u jedinců s amputací dolní končetiny. Subjekty podstoupí 5 testovacích a stimulačních sezení během 1 týdne. Pokud se během normálních testovacích dnů neobjeví epizoda fantomové bolesti končetin, mohou být nutné další 3 dny záznamů.

Specifický cíl 1: Kvantifikovat dráždivost páteře. Nedostatek senzorického vstupu vede k hyperexcitabilitě páteře prostřednictvím několika cest, včetně tonické disinhibice sestupných okruhů a spontánní aktivity v DRG. Excitabilita míchy přímo souvisí s reflexní modulací; zhoršená nebo zvýšená reflexní modulace indikuje abnormální dráždivost míchy. Excitabilita míchy bude u osob s amputací dolní končetiny zjišťována pomocí H-reflexu a zadního kořenovo-svalového reflexu (PRM). H-reflex je vyvolán elektrickou stimulací periferních nervů, vzrušující aferenty svalového vřeténka Ia vystupující do míšních motoneuronů přes myotatický reflex. Stimulace periferních nervů také vyvolává přímou motorickou (M) vlnu. Reflex PRM je vyvolán elektrickou stimulací zadních kořenů na zádech. Je považován za polovinu H-reflexu, vyjma periferních motorických eferentů, ale aktivuje více dorzálních kořenů. Bude měřena reflexní amplituda a latence, práh, náborové křivky a deprese závislá na rychlosti a porovnány s intaktní kontrolou. Vyšetřovatelé předpokládají, že hyperexcitabilita H a PRM reflexu bude přítomna ve zbytkové končetině amputovaných pacientů s PLP. Tyto výsledky poskytnou vhled do role amputace končetiny na zdraví míchy a excitabilitu.

Specifický cíl 2: Charakterizovat účinky transkutánní míšní stimulace na míšní dráždivost a fantomové bolesti končetin.

Neuromodulace senzomotorických drah pomocí transkutánní elektrické nervové stimulace (TENS), stimulace dorzálních kořenových ganglií (DRGS) a epidurální stimulace míchy (eSCS) ke snížení fantomové bolesti končetin byla zkoumána se smíšenými výsledky. Nejslibnějšími metodami pro snížení bolesti byly DRGS nebo laterálně umístěné eSCS, což naznačuje, že DRG a dorzální kořeny jsou optimálními cíli pro snížení PLP. Tyto metody však vyžadují chirurgickou implantaci elektrod. Transkutánní míšní stimulace (tSCS) je neinvazivní metoda stimulace dorzálních kořenů podobným způsobem jako eSCS. Prostřednictvím aktivace primární aferentace může tSCS inhibovat dráhy bolesti a snižovat hyperexcitabilitu, která vede k chronické bolesti. Bylo prokázáno, že tSCS u lidí s poraněním míchy obnovuje inhibici páteře a snižuje hyperexcitabilitu H-reflexu. Vyšetřovatelé předpokládají, že tSCS může snížit PLP prostřednictvím modulace senzomotorických drah. Porovnáním H- a PRM reflexní dráždivosti zaznamenané ze zbytkové končetiny před a po každé relaci tSCS mohl být objasněn potenciální mechanismus PLP. H- a PRM reflexní modulace a jakékoli rozdíly v rozsahu modulace pro každou z nich mohou dále informovat o mechanismech tSCS ao tom, jak moduluje senzomotorické dráhy. Vyšetřovatelé také kvantifikují zkušenost subjektů s PLP před a po 5 dnech tSCS a korelují jejich zkušenosti s bolestí s měřením excitability páteře. Vyšetřovatelé použijí vizuální analogovou stupnici a McGillův dotazník bolesti k posouzení změn ve vnímání bolesti. Vyšetřovatelé také použijí algometr ke stanovení změn lokálního prahu bolesti.