Toteutettavuustutkimus SCS-DRG:n jälkeisten potilaiden dynaamisen aivojen kuvantamisen tutkimiseksi

Targeted Spinal Cord Stimulation (SCS), jossa käytetään dorsaalisen juuren ganglion (DRG) stimulaatiota, on tehokas hoito moniin erilaisiin neuropaattista alkuperää oleviin kroonisiin kivuliaita tiloihin. British Pain Society on julkaissut yksityiskohtaisen luettelon SCS:n käyttöaiheista, joka sisältää monien etiologioiden hoitamattomia neuropaattisia sairauksia. Näillä potilailla voi esiintyä sekä perifeeristä että sentraalista herkistymistä, joka ilmenee kliinisesti hyperalgesiana ja allodyniana.

National Institute for Health and Care Excellence (NICE-TA 159) on antanut täydelliset ohjeet NHS:lle Englannissa, Walesissa, Skotlannissa ja Pohjois-Irlannissa SCS:stä neuropaattisen tai iskeemisen alkuperän kroonisen kivun hoidossa. Siitä huolimatta, että tarkasta mekanismista ja poluista käydään edelleen paljon keskustelua, on vielä selvitettävä.

Neuraalinen reitti selkäjuuren ganglion (DRG) tasolla on kuvattu hyvin anatomisissa dissektioissa. DRG:tä ei pidetä enää passiivisena anatomisena rakenteena, vaan se on tärkeä liitoskohta kipureitillä, jonka kautta sekä afferentit että efferentit kipuimpulssit välittyvät ja jota pitkin reittiä moduloidaan.

DRG:n kohdistaminen sekä paikallispuudutetta ja steroideja käyttäen että radiotaajuutta ovat hyvin tunnettuja tekniikoita neuropaattisen selkä- ja jalkakivuista kärsivien potilaiden hoidossa sekä aiemman leikkauksen kanssa että ilman sitä. On yleinen käytäntö, että potilaat, joilla on radikulaarityyppistä selkäkipua, käyvät läpi interventiokokeet, kuten DRG-injektion ennen leikkausta.

Kohdennettujen SCS:n käytön tukemiseksi DRG:n tasolla on tulossa kasvava määrä näyttöä. Kohdennettu SCS on kroonisen kivun hallintatekniikka, joka kohdistuu DRG:hen – sensoristen hermosolujen klusteriin, jotka toimivat kipusignaalien kanavana ääreishermostojärjestelmästä keskushermostoon. Stimuloimalla tätä rakennetta kipusignaalit voidaan estää ennen kuin ne välittyvät selkäytimeen ja käsitellään aivoissa. Toisin kuin perinteinen SCS-hoito, joka kohdistuu selkäytimen selkäpylvään hermoihin, DRG-stimulaatio tarjoaa valikoivan kohdistuksen kipualueille ja vähemmän sivuvaikutuksia, kuten parestesioita. Tämä antaa meille mahdollisuuden kohdistaa tarkempiin dermatomiin ja siellä hoitaa paljon suurempaa määrää neuropaattisia kipuja, mukaan lukien paikallisempia vaurioita. Vahvin näyttö kohdennetun SCS:n menestyksekkäästä käytöstä saadaan "ACCURATE"-tutkimuksesta, joka on laaja ja laaja monikeskustutkimus, joka tehtiin Yhdysvalloissa. ACCURATE-tutkimus osoitti, että DRG-stimulaatio Axium-järjestelmällä oli parempi kuin perinteinen SCS (81,2 vs 55,7 prosenttia) kivun lievittämisessä. Osallistujat eivät myöskään raportoineet eroista asentomuutoksista johtuvien parestesioiden intensiteetissä, joka on perinteisen SCS-hoidon yleinen sivuvaikutus, kun he käyttivät kohdennettua SCS:ää kolmen kuukauden tutkimuksen aikana. He ilmoittivat myös tuntevansa vähemmän stimuloitua kipualueensa ulkopuolella, mikä osoittaa DRG-stimulaation tarkkuuden. Yhdysvaltalaisen tutkimuksen tuloksia tukevat myös useat kansainväliset, vertaisarvioidut tieteelliset tiivistelmät Australiasta ja Euroopasta, joissa korostetaan kohdistetun SCS:n myönteisiä kliinisiä tuloksia kroonisen, vaikeasti hoidettavan kivun hoidossa.

Dynaamista aivokuvausta käytetään yhä enemmän tutkimusvälineenä kivun mekanismien ja myös kivun interventioiden ymmärtämiseen. Tämä tehdään käyttämällä joko toiminnallista MRI:tä (fMRI) tai positroniemissiotomografiaa (PET-CT). Kohdennetun SCS:n neuromodulaatioon käytetty implantti ei ole MRI-yhteensopiva, mikä estää fMRI:n käytön. Siksi PET-CT on paras käytettävissä oleva tapa tutkia aivomuutoksia potilailla, joilla on kohdennettu SCS. Aivojen toiminnalliset muutokset tunnistetaan alueellisessa aivoverenkierrossa (rCBF) tapahtuvien muutosten perusteella, jotka määräytyvät radioaktiivisen kontrastin F18-fluorodeoksiglukoosin (FDG) jakautumisen muutoksilla aivojen eri alueilla.

Krooninen kipu on liitetty muutoksiin aivojen rakenteessa sekä aineenvaihdunnassa erityisesti toisella somaattisella (SII) alueella, insulassa ja anterior cingulate cortexissa (ACC). Vähemmän johdonmukaisesti muutoksia on havaittu myös talamuksessa ja primaarisella somaattisella alueella (SI). Sensorinen syrjintä, summaus, vaikutelma, kognitio ja huomio näyttävät vaikuttavan aivojen eri osiin moduloimalla potilaan kivun aistia. On olemassa näyttöä siitä, että jotkin näistä muutoksista voidaan normalisoida joko lääkkeillä tai muilla toimenpiteillä.

Tällä hetkellä ei ole tietoa PET-CT-skannauksen muutoksista kohdennetun SCS:n jälkeen. Siksi tämä olisi ensimmäinen tutkimus, jossa tarkastellaan dynaamisia aivojen kuvantamismuutoksia kohdennetun SCS:n jälkeen. Tämä toivottavasti antaa meille tietoa aivoissa tapahtuvien muutosten luonteesta kohdistetun SCS:n jälkeen. Tämän avulla voimme toivottavasti myös korreloida sen QST- ja terveyteen liittyvien tuloskyselyiden muutoksiin.

Potilaan valmistelu ja toimenpide PET-CT-skannaus suoritetaan Barts Health NHS Trustin standardioperaatiomenettelyn (SOP) mukaisesti, ja se suoritetaan St Bartholomew'sin sairaalassa. Potilas paastoaa vähintään 6 tuntia ja toimenpide selitetään perusteellisesti käyden läpi kaikki tarvittavat kysymykset, mukaan lukien tarvittaessa IV-varjoainelomake.

Tätä toimenpidettä varten kohde makaa PET-CT-skannerin pöydällä. Jokaisen skannauksen alussa erityinen varjoaine, nimeltään FDG, ruiskutetaan käsivarren laskimoon katetrin (ohut muoviputki) kautta. Erityinen kamera tallentaa FDG:n saapumisen ja katoamisen eri aivoalueille luoden kuvan aivojen toiminnasta eri alueilla. Tarvittava FDG i:n annos on 200 megabekkereliä (MBqs) ja se annetaan suonensisäisesti. Käyttöaika on 30 minuuttia injektiosta PET-CT-skannauksen alkuun. Skannerin valotustekijät tarkistetaan ja ne asetetaan arvoon 120 kV (putkijännite) ja 50 mAs (putkivirta). Putken pyörimisajaksi asetetaan 0,5 sekuntia. Lähetysajaksi ruutua kohden asetetaan 3 kuvaa 5 minuutin välein.

Skannauksen jälkeen kuvien laatu tarkistetaan. Kolmea dynaamista kehystä tarkastellaan potilaan liikkeen tarkistamiseksi ja potilas kotiutetaan tarvittaessa.

Jos liikettä on hyvin vähän (<5 mm), PET-CT Recon Serverin (PRS) raakadata rekonstruoidaan käyttämällä Brain-ctac-suv-protokollaa. Dynaamiset kehykset lasketaan yhteen. Sulatetut kuvat luodaan tallennettavaksi kuvien arkistointi- ja viestintäjärjestelmään (PACS), joka on vakiojärjestelmä, jota käytetään kaikkien sairaalan radiologisten kuvien tallentamiseen, arkistointiin ja raportointiin.

Jos liikettä on > 5 mm, se rekonstruoidaan käyttämällä samaa protokollaa, mutta sen jälkeen, kun on määritetty aika (sekunteina) käyttää 2 parasta kuvaa, jos mahdollista. Tarvittaessa voidaan määrittää 1 kehys. Osana SOP:ta koko henkilöstön on saatava asianmukainen, pätevä henkilöstön jäsen sovitulle pätevyystasolle, ja heidän on luettava ja ymmärrettävä tämä menettely ja kaikki muut asiaankuuluvat menettelyt ja asiakirjat, ennen kuin heille annetaan lupa suorittaa toimenpide.

Turvallisuus ja säteilyannos FDG-PET-aivokuvaus pienen annoksen TT:llä vaimennuksen korjaamiseksi on lisäannos, koska osallistuminen tähän tutkimukseen.

Kansallinen DRL FDG-PET-skannaukselle kasvainkuvauksessa on 250 MBq, mikä antaa efektiivisen annoksen 5 mSv skannausta kohden (ARSAC, 2006). Osallistuva potilas saa FDG-PET-säteilyannoksen yhteensä 16 mSv (perus- ja seurantakuvauksesta).

Maaliskuussa 2015 tehdyssä potilasannoksen (DLP) auditoinnissa St Bartholomew's Hospitalin PET-vaimennuskorjauksen pieniannoksinen Brain CT -protokolla antoi tehollisen annoksen 0,5 mSv keskivertopotilaalle (käyttämällä muuntokertoimia NRPB-W67:ssä, 2005). .

Tutkimusprotokollan kokonaisannos tässä tutkimuksessa on siis 11 mSv potilailla, jotka saavat 2 antokertaa.

Tästä tutkimuksesta saatu säteilyannos kuuluu siten ICRP 62:ssa määriteltyyn riskiluokkaan III (efektiivinen annos > 10 mSv) ja sitä pidetään kohtalaisena riskitasona.

HPA on hyväksynyt ICRP:n suosituksen, jonka mukaan likimääräisenä kuolemaan johtavana kokonaisriskikertoimena käytetään nimellistä riskikerrointa 5 x 10-2 Sievertiä kohti (Documents of the HPA, RCE-12, 2009). Tämän perusteella voidaan arvioida, että kuolemaan johtavan syövän elinikäinen riski terveellä yksilöllä tutkimusprotokollan kokonaisannoksesta on noin 1:1800 potilailla, jotka saavat 2 antokertaa. Riski on iästä riippuvainen ja lisääntyy nuoremmilla potilailla ja pienenee iän myötä. Tätä pitäisi verrata syövän luonnolliseen ilmaantuvuusasteeseen Yhdistyneessä kuningaskunnassa.

Nämä tekijät koskevat terveitä yksilöitä, ja niitä tulee harkita potilaan pitkäaikaisen sairauden lievittämisen estämiseksi.

Vertailun vuoksi Iso-Britannian luonnollinen taustasäteilyannos on keskimäärin 2,2 mSv vuodessa. Tässä tutkimuksessa syntyvää lisäsäteilyannosta voidaan verrata noin 5 vuoden vuotuiseen taustaaltistukseen potilailla, jotka saavat 2 annostusta.