En gennemførlighedsundersøgelse til at undersøge den dynamiske hjernebilleddannelse hos patienter, der følger SCS-DRG

Målrettet rygmarvsstimulation (SCS) ved hjælp af dorsal rodganglion (DRG) stimulering er en effektiv terapi for en række forskellige kroniske smertefulde tilstande af neuropatisk oprindelse. British Pain Society har udgivet en detaljeret liste over indikationer for SCS, som omfatter vanskelige neuropatiske af forskellige etiologier. Disse patienter kan vise sig med både perifer og central sensibilisering, klinisk manifesteret som hyperalgesi og allodyni.

National Institute for Health and Care Excellence (NICE-TA 159) har udstedt fuld vejledning til NHS i England, Wales, Skotland og Nordirland om SCS for kroniske smerter af neuropatisk eller iskæmisk oprindelse. Der eksisterer dog stadig megen debat om den nøjagtige mekanisme, og veje mangler at blive belyst.

Den neurale vej på niveauet af Dorsal root ganglion (DRG) er velbeskrevet i anatomiske dissektioner. DRG betragtes ikke længere som en passiv anatomisk struktur, men er et vigtigt knudepunkt i smertebanen, hvorigennem både afferente og efferente smerteimpulser transmitteres og der af banen moduleres.

Målretning af DRG ved hjælp af både lokalbedøvelse og steroid samt radiofrekvens er velkendte teknikker til håndtering af patienter med neuropatiske ryg- og bensmerter både med og uden tidligere operation. Det er almindelig praksis for patienter med radikulære rygsmerter at gennemgå en interventionsprøve, såsom DRG-injektion, før de skal opereres.

En voksende mængde af beviser dukker op for at understøtte brugen af ​​målrettet SCS på DRG-niveau. Målrettet SCS er en kronisk smertebehandlingsteknik rettet mod DRG - en klynge af sensoriske neuroner, der fungerer som en kanal af smertesignaler fra det perifere nervesystem til centralnervesystemet. Ved at stimulere denne struktur kan smertesignaler blokeres, før de overføres til rygmarven og bearbejdes i hjernen. I modsætning til traditionel SCS-terapi, som retter sig mod nerver langs rygmarvens dorsale kolonne, tilbyder DRG-stimulering selektiv målretning af smerteområder med færre bivirkninger, såsom paræstesier. Dette vil give os mulighed for at målrette mod mere specifikke dermatomer og der ved at behandle et meget større antal neuropatiske smerter, herunder mere lokaliserede læsioner. Den stærkeste evidens for den vellykkede brug af målrettet SCS fremgår af 'ACCURATE'-undersøgelsen, som er et stort og stort multicenter-studie udført i USA. Det ACCURATE-studie viste, at DRG-stimulering ved hjælp af Axium-systemet var bedre end traditionel SCS (81,2 vs 55,7 procent) til at give smertelindring. Deltagerne rapporterede heller ingen forskelle i intensiteten af ​​paræstesier på grund af posturale ændringer, en almindelig bivirkning ved traditionel SCS-terapi, mens de brugte den målrettede SCS under det tre måneder lange forsøg. De rapporterede også, at de følte sig mindre stimulerede uden for deres smerteområde, hvilket demonstrerede præcisionen af ​​DRG-stimulering. Resultaterne af den amerikanske undersøgelse understøttes også af en række internationale, peer-reviewede videnskabelige abstracts fra Australien og Europa, der fremhæver positive kliniske resultater af målrettet SCS til behandling af kroniske, vanskelige smerter.

Dynamisk hjernebilleddannelse bruges i stigende grad som et forskningsværktøj til at forstå smertemekanismerne og også smerteindgreb. Dette gøres ved at bruge enten en funktionel MRI (fMRI) eller Positron Emission Tomography (PET-CT). Implantatet, der anvendes til neuromodulation til målrettet SCS, er ikke MRI-kompatibelt, hvilket udelukker brugen af ​​fMRI. Derfor er PET-CT den bedste tilgængelige mulighed for at undersøge ændringerne i hjernen hos patienter med en målrettet SCS. Funktionelle ændringer i hjernen identificeres af ændringerne i den regionale cerebrale blodgennemstrømning (rCBF) som bestemt af ændringerne i fordelingen af ​​den radioaktive kontrast F18-fluorodeoxyglucose (FDG) i forskellige områder af hjernen.

Kroniske smerter er blevet forbundet med ændringer i hjernestruktur såvel som metabolisme, især i de anden somatiske (SII) regioner, insula og anterior cingulate cortex (ACC). Mindre konsekvent er der også set ændringer i thalamus og primært somatisk område (SI). Sensorisk diskrimination, summation, affekt, kognition og opmærksomhed synes alle at påvirke forskellige områder af hjernen der ved at modulere patientens smerteopfattelse. Der er noget, der tyder på, at nogle af disse ændringer kan normaliseres med behandling ved hjælp af enten medicin eller andre indgreb.

I øjeblikket er der ingen data, der ser på ændringerne i PET-CT-scanningen efter en målrettet SCS. Derfor ville dette være den første undersøgelse, der undersøger de dynamiske hjernebilleddannelsesændringer efter målrettet SCS. Dette vil forhåbentlig give os information om arten af ​​ændringer, der sker i hjernen efter en målrettet SCS. Dette vil forhåbentlig også gøre os i stand til at korrelere det med ændringerne i QST og sundhedsrelaterede udfaldsspørgeskemaer

Patientforberedelse og procedure PET-CT-scanningen vil blive udført i overensstemmelse med Standard Operating Procedure (SOP) hos Barts Health NHS Trust og vil blive udført på St Bartholomew's hospital. Patienten vil blive fastet i mindst 6 timer, og proceduren vil blive forklaret grundigt gennem alle de nødvendige spørgsmål, inklusive IV-kontrastskemaet, hvis det kræves.

Til denne procedure vil emnet ligge på bordet i PET-CT-scanneren. I begyndelsen af ​​hver scanning vil en speciel kontrast kaldet FDG blive sprøjtet ind i en armvene gennem et kateter (et tyndt plastikrør). Et specielt kamera registrerer ankomsten og forsvinden af ​​FDG i forskellige hjerneområder, hvilket skaber et billede af hjernens aktivitet i forskellige regioner. Den nødvendige dosis af FDG i s er 200 megabecquerel (MBqs) og gives intravenøst. Optagelsestiden er 30 minutter fra injektion til start af PET-CT-scanningen. Eksponeringsfaktorerne for scanneren vil blive kontrolleret og indstillet til 120kV (rørspænding) og 50 mA (rørstrøm). Rørrotationstiden indstilles til 0,5 s. Emissionstiden pr. billede vil blive indstillet til 3 billeder i 5 minutter hver.

Efter scanningen vil billederne blive kontrolleret for kvalitet. De 3 dynamiske rammer vil blive set for at kontrollere for patientens bevægelse, og patienten vil blive udskrevet, hvis det er relevant.

Hvis der er meget lidt (<5 mm) bevægelse, vil de rå data på PET-CT Recon Server (PRS) blive rekonstrueret ved hjælp af Brain-ctac-suv-protokollen. De dynamiske rammer vil blive summeret sammen. Sammensmeltede billeder vil blive oprettet til lagring i billedarkiverings- og kommunikationssystemet (PACS), standardsystemet, der bruges til at gemme alle røntgenbilleder på hospitalet, arkivere og rapportere.

Hvis der er >5 mm bevægelse, vil det blive rekonstrueret ved hjælp af den samme protokol, men efter at have specificeret tiden (i sekunder) for at bruge de bedste 2 rammer, hvis det er muligt. Om nødvendigt kan 1 ramme specificeres. Som en del af SOP skal alt personale uddannes af en passende, kvalificeret medarbejder til et aftalt kompetenceniveau og have læst og forstået denne procedure og alle andre relevante procedurer og dokumentation, før de får lov til at udføre proceduren.

Sikkerhed og strålingsdosis FDG-PET Hjernescanning med en lavdosis CT til dæmpningskorrektion er en ekstra dosis på grund af deltagelse i denne undersøgelse.

Den nationale DRL for en FDG-PET-scanning til tumorbilleddannelse er 250 MBq, hvilket giver en effektiv dosis på 5 mSv pr. scanning (ARSAC, 2006). Den deltagende patient vil modtage en samlet FDG-PET stråledosis på 16 mSv (fra baseline og opfølgningsscanning).

I en patientdosis (DLP) audit udført i marts 2015 gav lavdosis Brain CT-protokollen for PET-dæmpningskorrektion på St Bartholomew's Hospital en effektiv dosis på 0,5 mSv for en gennemsnitspatient (ved hjælp af konverteringsfaktorer i NRPB-W67, 2005) .

Den samlede forskningsprotokoldosis i denne undersøgelse er derfor 11 mSv for patienter, der modtager 2 administrationer.

Stråledosis fra denne undersøgelse falder derfor i risikokategori III, som defineret i ICRP 62 (effektiv dosis > 10 mSv) og anses for at være et moderat risikoniveau.

HPA har godkendt ICRP-anbefalingen om, at en nominel risikokoefficient på 5 x 10-2 pr. Sievert anvendes som den omtrentlige overordnede dødelige risikokoefficient (Documents of the HPA, RCE-12, 2009). Ud fra dette kan det estimeres, at livstidsrisikoen for at inducere en dødelig cancer hos et rask individ ud fra den samlede forskningsprotokoldosis er ca. 1 ud af 1800 for patienter, der får 2 administrationer. Risikoen er aldersafhængig og øges for yngre patienter og falder med alderen. Dette skal sammenlignes med den naturlige forekomst for kræft i Storbritannien.

Disse faktorer gælder for raske personer og bør overvejes mod at lindre sygeligheden af ​​patientens langtidstilstand.

Til sammenligning er den gennemsnitlige årlige naturlige baggrundsstrålingsdosis i Storbritannien 2,2 mSv. Den ekstra strålingsdosis, der påløber i denne undersøgelse, kan sammenlignes med ca. 5 års årlig baggrundseksponering for patienter, der får 2 administrationer.