Cryoneurolyse für die Spastikbehandlung: Langzeit klinische Ergebnisse und Mechanismen im Zentralnervensystem

Spastizität ist das Ergebnis eines überaktiven Dehnungsreflex Für die von Spastik betroffenen Behandlungsmöglichkeiten stehen mehrere Behandlungsoptionen zur Verfügung. Zu den pharmazeutischen Heilmitteln gehören Diazepam, Clonidin und Baclofen, die oral oder intrathekal verabreicht werden können, und zielen auf die GABA-B-Rezeptoren innerhalb des Gehirns und des Rückenmarks, um die Spastik zu lindern.3 Aufgrund der zentralen Auswirkungen ist es unmöglich, die Auswirkungen auf bestimmte Muskulatur zu richten, was diesen Ansatz für Patienten mit weit verbreiteter Spastik am vorteilhaftesten macht, insbesondere für nicht ambulante Patienten, für die systemische Schwäche weniger ein Problem darstellt. Für diejenigen, die von fokaler Spastik betroffen sind (Spastizität, die bestimmte Regionen betrifft), stehen eine Reihe selektiver Behandlungen zur Verfügung. Der bei weitem häufigste Ansatz ist die Denervierung mit Botulinum-A-Neurotoxin. Toxininjektionen werden am neuromuskulären Übergang verabreicht und verhindern, um die Freisetzung von Acetylcholin zu verhindern, wodurch die Fähigkeit des Muskels zu Feuer verringert wird.4 Botulinumtoxin ist eines der stärksten verfügbaren Neurotoxine, ist aber auch eine der teuersten Substanzen auf dem Planeten. Da jeder Muskel viele neuromuskuläre Verbindungen hat, ist es unmöglich, einen Muskel mit dieser Technik vollständig zu beurteilen. Darüber hinaus dauern Spitzeneffekte im Allgemeinen nicht über 90 Tage hinaus und das Verfahren muss häufig wiederholt werden.

Jüngste Entwicklungen haben zu neuen Behandlungen für fokale Spastik geführt. Mit Ultraschallanleitungen können Kliniker jetzt die einzelnen Nerven leicht visualisieren und ein neues Ziel für die Intervention schaffen. Die chemische Neurolyse ist eine Entwicklungstechnik, die in einer kleinen Anzahl von Kliniken weltweit durchgeführt wird. Das Verfahren umfasst die selektive Injektion einer verdünnten Phenollösung in oder in der Nähe von Motoneuronen, die in Spastizität beteiligt sind. Es wurde gezeigt, dass die Phenolneurolyse an mehreren Stellen wirksam ist Phenol ist jedoch für die Nerven nicht selektiv und daher sind umgebende Gewebe und Strukturen nicht gegen die Injektionen immun. Trotzdem hat die chemische Neurolyse eine geringe Inzidenz von Nebenwirkungen.8,9 Die chemische Neurolyse ist viel billiger als Toxininjektionen, muss aber auch häufig für die Langzeit von Langzeitspastik wiederholt werden.10 Ein zweiter, ähnlicher Ansatz ist die Neurolyse durch gepulste Hochfrequenz. Während Phenollyses gegen Nerven mit Chemikalien zielten, erwärmt die gepulste Hochfrequenz die Nerven mit Funkwellen, um gezielte Axone abzutragen. Es wurde gezeigt Die Cryoneurolyse, eine weitere aufkommende Technik für das Spastikmanagement, ist kostengünstiger als andere Techniken, und die Auswirkungen überdauern den erwarteten Effektzeitraum.12 Die Cryoneurolyse beinhaltet die Anwendung extremer Kälte direkt auf oder nahe gezielte Nerven unter Ultraschallanleitung. Diese Kälte bewirkt, dass die Axonotmese (der Abbau eines Axons) auftritt, wodurch verhindert wird, dass der behandelte Nerv vollständig ein Signal ausbreitet. Nutzung des Joule Thomson -Effekts (die Abkühlung von komprimierten Gasen mit einer dünnen Blende) und die Kryoneurolyse -Sonden sind speziell so konzipiert, dass sie durch Einfrieren interstitieller Flüssigkeit schnell eine Eiskugel erzeugen. Es wurde gezeigt Die Ermittler haben Daten veröffentlicht, die die Wirksamkeit der Cryoneurolyse auf die Spastizität der oberen und unteren Gliedmaßen auswirken.12, 19-21 Die Cryoneurolyse erzeugt einen Effekt, der als Wallerian -Degeneration bezeichnet wird und das Axon des behandelten Nervens zerstört wird, aber das Epineurium und das Perineurium intakt bleiben.22 Daher kann sich das Axon regenerieren und nach dem gleichen Weg wie vor der Behandlung. Vorläufige Daten zeigen, dass die Verringerung der Spastik durch die Cryoneurolyse auch nach dem Nerv dauerte, wobei die Patienten nach einem vollen Jahr dauerhafte Vorteile erlebten.12 Während der Mechanismus, durch den die Schwere der Spastik nach der Cryoneurolyse reduziert wird, ein Thema der Debatte vor Ort ist, implizieren die anhaltenden Vorteile des Verfahrens das Zentralnervensystem (ZNS). Unsere Hypothese ist, dass im ZNS wahrscheinlich neuroplastische Veränderungen auftreten, die die Langzeitverbesserung der Spastik ermöglichen. Diese Änderungen können mit Änderungen innerhalb des Kortex oder der Ausgabe der kortikalen Verarbeitung oder einer Kombination dieser Mechanismen zusammenhängen. Somit kann der Mechanismus ein oder mehrere Regionen in den Kortex und/oder Änderungen entlang des kortikospinalen Trakts beinhalten, dem Hauptabstieg, der Bewegungsbezogene Informationen vom ZNS zur Peripherie enthält.

Die Messung von Veränderungen in der Organisation und Aktivität des Gehirns ist durch Fortschritte bei der Neuroimaging- und Stimulationstechniken möglich geworden. Die transkranielle Magnetstimulation (TMS) ist eine sichere, nicht-invasive Methode, um kortikale Regionen zu stimulieren, um die Spiegel der kortikalen Erregbarkeit und die Ausgabe der Verarbeitung von Informationen im Kortex durch das kortikospinale Trakt zu messen. Die kortikale Erregbarkeit des primären motorischen Kortex (M1) wird indirekt durch Messung der elektromyografischen (EMG) -Aantaktionen (motorisch evozierte Potentiale; MEPS) einer Zielmotor -kortikalen Muskelpräsentation bewertet, und die Gehirnfunktion wird aus den Messungen der Peripher -Muskelaktivität abgeleitet. In letzter Zeit wurde kürzlich auf neuroplastische Veränderungen im Gehirn beachtlich geschenkt, die bei Interventionen auftreten. Oberflächen -EMG wird seit Jahrzehnten verwendet, um Muskelaktivierungsmuster zu verstehen. In der Regel werden ein Elektrodenpaar über eine Muskelgruppe platziert, um einen Hinweis auf das Niveau der kortikospinalen Erregbarkeit zu geben, die die Qualität und Integrität des Motorausgangs am Rückenmark erkennen kann.23 Diese Technik bietet einen Blick in die Ausgabe kortikaler Mechanismen der Bewegungsproduktion. Die Forscher haben ipsilaterale und kontralaterale Veränderungen der kortikalen Erregbarkeit der sensomotorischen Cortices mit TMS bei Patienten mit Schlaganfall gezeigt.24 Nach einem Schlaganfall, wenn der Kortikospinaltrakt jedoch ausreichend Schaden verursacht hat, können Patienten mit Schlaganfall nicht zuverlässig einen MEP produzieren.

Während das Gehirn leise sitzt, keine aktiven Aufgaben erledigte und ohne einen Reiz, bleibt das Gehirn aktiv. Die funktionelle Konnektivität (Resting State "(RSFC) ist eine Neuroimaging -Technik, die Regionen des Gehirns mit zeitlich korrelierter Aktivierung untersucht. Es wurde gezeigt, dass RSFC nach dem Schlaganfall in längstem Hub ähnliche Befunde wie Konnektivitätsanalysen in aufgabenbasierten Studien erzeugt. 26 Im Gegensatz zu aufgabenbasierten Neuroimaging-Studien verlangt RSFC jedoch nicht, dass der Teilnehmer in der Lage sein kann, sich auf bestimmte Weise zu bewegen, und hat keine kognitive Nachfrage, wodurch die Belastung der Teilnehmer die Belastung senkt. Querschnittsstudien zur Schlaganfallrehabilitation haben Korrelationen zwischen RSFC und Mobilität nach dem Schlaganfall gezeigt.27 In der Spastizität wurde eine Studie mit einer FMRI -Studie (Functional Magnetresonance Imaging (2023) zur Behandlung von Rückenmarksstimulation (FMRI) -Studie (FMRI) festgestellt, dass die Behandlung zu klinischen Spastizitätsverbesserungen führte, die mit den funktionellen Konnektivitätsänderungen korrelierten.28 Die Mehrheit der RSFC -Studien zur Schlaganfallrehabilitation wurde unter Verwendung von fMRI durchgeführt. Die funktionelle Nahinfrarotspektroskopie (FNIRs) ist eine alternative Neuroimaging-Technik für fMRI, die ein ähnliches physiologisches Phänomen misst. FNIRS verwendet spezielle Lichtdioden, die Licht im Nahinfrarotspektrum durch Haare, Kopfhaut, Schädel und Meningen in den Kortex emittieren. Das Licht interagiert mit dem Blut im Gehirn, bevor er zu der Oberfläche zurückbricht, wo seine Intensität durch spezialisierte Photorezeptoren gemessen wird. Aufgrund von subtilen Veränderungen der Blutfarbe in Abhängigkeit vom Hämoglobin-Sauerstoffverhältnisstatus können die Konzentrationen von Sauerstoff (HBO) und deoxygeniertem (HBR) Hämoglobin unter Verwendung des modifizierten Bier-Lambert-Gesetzes abgeleitet werden. Wenn eine Region des Gehirns aktiv wird, gibt es einen anfänglichen Einbruch der HBO -Konzentration, der schnell mit einem Zustrom von sauerstoffhaltigem Blut zur Verfügung gestellt wird, die von der neurovaskulären Kopplung zur Verfügung stand. Während diese Reaktion bis zu zehn Sekunden dauern kann, kann FNIRS den Kortex bei 5Hz abtasten. Im Vergleich zu der typischen Stichprobenrate von 0,5 Hz, die von fMRI angeboten wird, bietet FNIRS eine überlegene zeitliche Auflösung. Um den Kortex und die Probe effektiv zu erreichen, werden FNIRS -Detektoren typischerweise etwa 3 cm von Quellen entfernt. Eine dichte Abdeckung bietet eine räumliche Auflösung von etwa 1 cm - ideal für die Untersuchung kortikaler Bereiche wie dem sensomotorischen Bereich. Der Nirsport2 (NIRX Medical Technologies, LLC) ist ein tragbares System, das vollständig in einem kleinen tragbaren Pack enthalten ist. Im Vergleich zu einer fMRI -Maschine ist FNIRS einfacher zu bedienen und leichter verfügbar. Darüber hinaus gibt es keine Kontraindikationen für FNIRs, was es für eine klinische Bevölkerung nützlicher macht, die nicht berechtigt ist, eine MRT zu erhalten, was eine größere Generalisierbarkeit ermöglicht.

Zusammengenommen wird das Verständnis der neuronalen Mechanismen erzeugt, die es der Cryoneurolyse ermöglichen, eine lang anhaltende Spastik-Erleichterung mit FNIRs und TMS zu bieten, das Verständnis der Art der Erholung von Spastik, möglicherweise die klinische Behandlung von Spastik in der Zukunft beeinflussen und die Entwicklung künftiger, hirnspezifischer Interventionen für Spastizität leiten kann.