Kryoneurolýza pro léčbu spasticity: Dlouhodobé klinické výsledky a mechanismy v centrálním nervovém systému

Spasticita je výsledkem nadměrného úseku reflexu po poškození horního motorického neuronu, které vede k neustálému postiženému svalu, nedobrovolně se stahovalo.1 Neschopnost léčit spasticita může vést ke kontraktuře - trvalé zkrácení svalu a inertních tkání často vyžaduje chirurgický intervence.2 Existuje několik možností léčby, které jsou ovlivněny spasticitou. Mezi farmaceutické opravné prostředky patří diazepam, klonidin a baclofen, které lze podávat orálně nebo intratekálně a cílit na receptory GABA-B v mozku a míchu ke zmírnění spasticity.3 Vzhledem k centrálním účinkům je nemožné nasměrovat účinky na specifickou muskulaturu, což činí tento přístup nejvýhodnější pro pacienty s rozsáhlou spasticitou, zejména ne ambulační pacienty, u nichž je systémová slabost méně znepokojivá. Pro ty, kteří jsou postiženi fokální spasticitou (spasticita, která ovlivňuje konkrétní oblasti), je k dispozici řada selektivních ošetření. Zdaleka nejčastějším přístupem je denervace neurotoxinem botulinum-A. Injekce toxinu se podávají na neuromuskulárním spojení a působí tak, aby zabránily uvolňování acetylcholinu, čímž se snižuje schopnost svalu vystřelit.4 Botulinum toxin je jedním z nejúčinnějších neurotoxinů, ale je také jednou z nejdražších látek na planetě. Vzhledem k tomu, že každý sval má mnoho neuromuskulárních křižovatek, není možné s touto technikou zcela denervovat svaly. Kromě toho špičkové efekty obecně nevydrží po 90 dnech a postup musí být často opakován.

Nedávný vývoj vedl k nové léčbě fokální spasticity. S ultrazvukovým vedením jsou nyní lékaři schopni snadno vizualizovat jednotlivé nervy a vytvářet nový cíl pro zásah. Chemická neurolýza je vyvíjející se technika prováděná na malém počtu klinik po celém světě. Postup zahrnuje selektivní injekci zředěného fenolového roztoku do motorických neuronů nebo v jeho blízkosti, které inervují svaly zapojené do spasticity. Ukázalo se, že neurolýza fenolu je účinná pro zmírnění spasticity na několika místech.5-7 Fenol však není selektivní pro nervy, a proto obklopující tkáně a struktury nejsou vůči injekcím imunní. Chemická neurolýza má však nízký výskyt vedlejších účinků .8,9 Chemická neurolýza je mnohem levnější než injekce toxinu, ale musí být také často opakována pro dlouhodobé zmírnění spasticity.10 Druhým, podobným přístupem je neurolýza pulzní radiofrekvencí. Zatímco fenolové lysy zacílily na nervy s chemikáliemi, pulzní radiofrekvenční nervy zahřívá radio vlnami na ablaci cílených axonů. Bylo prokázáno, že radiofrekvenční ablace má velmi nízký výskyt vedlejších účinků a bylo prokázáno, že snížení symptomů spasticity vydrží šest měsíců.11 Kryoneurolýza, další vznikající technika pro správu spasticity, je nákladově efektivnější než jiné techniky a efekty přežívají očekávané období efektu.12 Kryoneurolýza zahrnuje aplikaci extrémního chladu přímo nebo téměř cílené nervy pod ultrazvukovým vedením. Tato studená způsobí, že dojde k axonotméze (rozpad axonu), čímž zcela zabrání ošetřenému nervu šířit jakýkoli signál. Využití efektu Joule Thomson (chlazení stlačených plynů s tenkým otvorem) jsou kryoneurolytické sondy speciálně navrženy tak, aby rychle vytvořily ledovou kouli zmrazením intersticiální tekutiny. Bylo prokázáno, že tento postup je účinný při intervenční léčbě bolesti lyžováním nervů, které jsou zapojeny do přenosu signálů bolesti.13-18 Vyšetřovatelé zveřejnili údaje ukazující účinnost kryoneurolýzy na spasticitu ovlivňující horní a dolní končetiny.12,19-21 Kryoneurolýza způsobuje účinek zvaný Wallerian Degeneration, kde je axon ošetřeného nervu zničen, ale epineurium a perineurium jsou ponechány neporušené.22 Proto se axon může regenerovat po stejné cestě jako před ošetřením. Předběžné údaje ukazují, že snížení spasticity z kryoneurolýzy snáší i poté, co se nerv vzrostl, přičemž pacienti viděli trvalé výhody po celém roce.12 Zatímco mechanismus, kterým je závažnost spasticity snížena po kryoneurolýze, je téma debaty v terénu, trvalé výhody z postupu znamenají zapojení centrálního nervového systému (CNS). Naše hypotéza je, že neuroplastické změny se pravděpodobně vyskytují v CNS, které umožňují dlouhodobé zlepšení spasticity. Tyto změny mohou souviset se změnami v kůře nebo výstupem kortikálního zpracování nebo s nějakou kombinací těchto mechanismů. Mechanismus tedy může zahrnovat jednu nebo více oblastí v kůře a/nebo změnách podél kortikospinálního traktu, hlavní sestupný trakt, který přenáší pohybové informace z CNS na periferii.

Měření změn v organizaci a aktivitě mozku bylo možné prostřednictvím pokroků v technikách neuroimagingu a stimulace. Transkraniální magnetická stimulace (TMS) je bezpečná, neinvazivní metoda používaná ke stimulaci kortikálních oblastí ke měření hladin kortikální excitability a výstupu zpracování informací v kůře prostřednictvím kortikospinálního traktu. Kortikální excitabilita primární motorické kůry (M1) se neposoudí nepřímo měřením elektromyografických (EMG) odpovědí (motorických vyvolaných potenciálů; MEP) cílové reprezentace kortikálního svalů a mozkové funkce je odvozena z měření periferní svalové aktivity. Značná pozornost byla nedávno věnována neuroplastickým změnám v mozku, které se vyskytují s intervencemi. Povrch EMG se používá po desetiletí k pochopení vzorců aktivace svalů. Obvykle je pár elektrod umístěn přes svalovou skupinu, aby naznačil úroveň kortikospinální excitability, kterou může být vyprávěn o kvalitě a integritě motorického výstupu na míchu.23 Tato technika poskytuje pohled na výstup kortikálních mechanismů výroby pohybu. Vyšetřovatelé prokázali ipsilaterální a kontralaterální změny kortikální excitability senzorimotorických kortik s TMS u pacientů s mrtvicí.24 Po mrtvici, pokud však kortikospinální trakt vznikl dostatečné poškození, nebudou pacienti s mozkem schopni spolehlivě produkovat MEP.

Zatímco sedí tiše, nedokončil žádné aktivní úkoly a při absenci jakéhokoli podnětu zůstává mozek aktivní. Funkční konektivita stavu klidového stavu (RSFC) je technika neuroimagingu, která studuje oblasti mozku s dočasně korelovanou aktivací. Ukázalo se, že RSFC podélně po mrtvici přináší podobné zjištění jako analýzy konektivity ve studiích založených na úkolech; 26 Na rozdíl od neuroimagingových studií založených na úkolech však RSFC nevyžaduje, aby se účastník mohl pohybovat konkrétními způsoby a nemá žádnou kognitivní poptávku, což snižuje zátěž účastníků. Průřezové studie rehabilitace mrtvice prokázaly korelace mezi RSFC a mobilitou po mrtvici.27 Ve spasticitě studie Funkční magnetické rezonance (FMRI) 2023 (fMRI) o léčbě spasticity stimulací míchy zjistilo, že léčba způsobila zlepšení klinické spasticity, které korelovaly s změnami funkční konektivity.28 Většina studií RSFC v rehabilitaci mrtvice byla provedena pomocí fMRI. Funkční téměř infračervená spektroskopie (FNIRS) je alternativní neuroimagingová technika k fMRI, která měří podobný fyziologický jev. FNIRS používá specializované diody vyzařující světlo, které emitují světlo v téměř infračerveném spektru vlasy, pokožkou hlavy, lebky a meningy do kůry. Světlo interaguje s krví v mozku před refrakcí zpět na povrch, kde se jeho intenzita měří specializovanými fotoreceptory. V důsledku jemných změn v barvě krve v závislosti na stavu oxygenace hemoglobinu lze koncentrace oxygenovaného (HBO) a deoxygenovaného (HBR) hemoglobinu odvodit pomocí modifikovaného piva-lambertového zákona. Když je oblast mozku aktivní, dochází k počátečnímu poklesu koncentrace HBO, která se rychle setkala s přítokem okysličené krve se svolením neurovaskulární vazby. Zatímco tato odpověď může trvat až deset sekund na vrchol, FNIRS je schopen vzorkovat kůru při 5 Hz. Ve srovnání s typickou vzorkovací rychlostí 0,5 Hz nabízené FMRI nabízí FNIRS vynikající časové rozlišení. Abychom dosáhli kůry a efektivně vzorku, jsou detektory FNIRS obvykle umístěny asi 3 cm od zdrojů. Husté pokrytí poskytuje prostorové rozlišení asi 1 cm - ideální pro studium kortikálních oblastí, jako je senzorimotorická oblast. Nirsport2 (NIRX Medical Technologies, LLC) je přenosný systém, který je zcela obsažen v malém nositelném balení. Ve srovnání s strojem fMRI je FNIRS snadněji používán a snadněji dostupný. Kromě toho neexistují žádné známé kontraindikace pro FNIR, což by bylo užitečnější pro klinickou populaci, která není způsobilá k získání MRI, což umožňuje větší zobecnění.

Dohromady, vytvoření porozumění nervovým mechanismům, které umožňují kryoneurolýze poskytovat dlouhotrvající reliéfy spasticity pomocí FNIRS a TMS, zlepší pochopení povahy zotavení ze spasticity, bude potenciálně informovat o klinické léčbě spasticity v budoucnu a může vést vývoj budoucnosti, mozkové specifické zásahy pro spasticitu.