Transkraniaalinen pulssistimulaatio Avoin itsekontrolloitu koe lievään neurokognitiiviseen häiriöön

Tausta Ikään liittyvät sairaudet, erityisesti dementia, joka tunnetaan nykyään suurena neurokognitiivisena häiriönä (NCD), ovat suuri terveystaakka Hongkongissa ja maailmanlaajuisesti. Interventiot, joilla pyritään parantamaan kognitiivista heikkenemistä tai ehkäisemään dementiaa, tarjoavat vakuuttavan vaihtoehtoisen paradigman taudin vaikutuksen vähentämiseen, ei vain yksilöihin vaan myös heidän perheisiinsä ja yhteiskuntaan. Periaatteessa optimaalisen hyödyn saavuttamiseksi dementian hoito tulisi aloittaa aikaisimmassa prekliinisessä vaiheessa. Mitään näyttöä ei kuitenkaan ole löydetty tukemaan farmakologista lähestymistapaa kognitiivisen heikkenemisen ehkäisemiseen, vähentämiseen tai lykkäämiseen lievän NCD:n vaiheessa. Farmakologisten lähestymistapojen lisäksi ei-invasiivinen aivojen stimulaatio (NIBS) tunnustetaan yhä useammin mahdolliseksi vaihtoehdoksi tämän ongelman ratkaisemiseksi. Tyypillisiä esimerkkejä NIBS:stä ovat transkraniaalinen tasavirtastimulaatio (tDCS) ja transkraniaalinen magneettistimulaatio (TMS). Näiden lisäksi on olemassa uusi NIBS, nimeltään transkraniaalinen pulssistimulaatio (TPS), joka tunnetaan myös nimellä matalan intensiteetin ekstrakorporaalinen shokkiaaltohoito (Li-ESWT), joka sai äskettäin CE-merkinnän vuonna 2018 keskushermoston (CNS) hoitoon. potilailla, joilla on lievä tai keskivaikea Alzheimerin tauti (AD).

TPS:n käyttöönotto TPS käyttää toistuvia yksittäisiä ultralyhyitä pulsseja ultraäänen taajuusalueella stimuloimaan aivoja. Neuro-navigointilaitteella TPS voi saavuttaa tämän erittäin fokusoidulla ja tarkasti kohdistetulla tavalla. TPS eroaa tDCS:stä ja TMS:stä, joka käyttää suoraa tai indusoitua sähkövirtaa. Sähkövirran käyttöä aivojen stimuloimiseen saattaa rajoittaa johtavuusongelma ja epäonnistuminen saavuttaa syvät aivoalueet. Sen sijaan matalan intensiteetin fokusoitu ultraääni tarjoaa hyvän avaruudellisen tarkkuuden ja resoluution ei-invasiivisesti moduloimaan subkortikaalisia alueita kallon vaimennusongelmasta huolimatta. Matalilla ultraäänitaajuuksilla TPS voi onnistuneesti parantaa kallon tunkeutumista ihmisiin.

TPS:n biologinen mekanismi TPS:n perusmekanismi on mekaaninen transduktio. Se on biologinen reitti, jonka kautta solut muuttavat mekaanisen TPS-ärsykkeen biokemiallisiksi vasteiksi vaikuttaen siten joihinkin solun perustoimintoihin, kuten migraatioon, lisääntymiseen, erilaistumiseen ja apoptoosiin. Ultralyhyt ultraäänipulssi voisi tehostaa solujen lisääntymistä ja erilaistumista viljellyissä hermokantasoluissa, joilla on tärkeä rooli aivojen toiminnan korjaamisessa keskushermostosairauksissa. TPS voi vaikuttaa hermosoluihin ja aiheuttaa neuroplastisia vaikutuksia useiden reittien kautta, mukaan lukien lisäämällä solujen läpäisevyyttä, stimuloimalla mekaanisesti herkkiä ionikanavia, vapauttamalla verisuonia, lisäämällä aineenvaihduntaa ja angiogeneesiä, stimuloimalla verisuonten kasvutekijöitä (VEGF) ja stimuloimalla aivojen toimintaa. johdettu neurotrofinen tekijä (BDNF).

TPS:n kliiniset vaikutukset Focused ultraääni osoitti neuromoduloivan vaikutuksen ihmisen aivoissa. Fokusoitu ultraääni voi moduloida somatosensoristen herätettyjen potentiaalien (SEP) amplitudia, kun se kohdistetaan aivokuoren alueisiin, jotka tuottavat näitä potentiaalia, ja jopa syvään rakenteeseen, kuten talamukseen. TPS:ää, jota aiemmin kutsuttiin nimellä Li-ESWT, käytettiin viidelle potilaalle, joilla oli reagoimaton valvetila. He saivat 4 viikon (3 kertaa viikossa) hoitoa, 4000 pulssia kukin, 6 kuukauden välein keskimäärin 2-4 vuoden ajan. Valppaus parani merkittävästi ja kolmella potilaalla perkutaaninen endoskooppinen gastrostomia (PEG) voitiin poistaa parantuneen orofaryngeaalisen motorisen toiminnan ansiosta. Viimeisimmässä tutkimuksessa TPS:ää sovellettiin 35 iäkkäälle AD:lle. Niitä hoidettiin 3 TPS-istunnossa (6000 pulssia kukin) viikossa 2-4 viikon ajan joko klassisten AD:n aiheuttamien kohtien, kuten dorsolateraalisen prefrontaalisen aivokuoren, muisti- ja kieliverkoston alueilla, tai kaikilla saatavilla olevilla aivoalueilla (globaalit aivot). stimulaatio). Merkittävä parannus CERAD-pisteissä (Consortium to Establish a Registry for Alzheimer's Disease) osoitettiin (välittömästi sekä 1 ja 3 kuukautta stimulaation jälkeen). fMRI osoitti myös merkittävästi lisääntynyttä liitettävyyttä muistiverkon sisällä.

TPS:n turvallisuuskysymys TPS käyttää erittäin vähän energiaa aivojen stimulaatioon. Eläimen in vivo TPS-tutkimus ei aiheuttanut kudosvaurioita huolimatta siitä, että energiatasot olivat 6-7 kertaa korkeammat kuin ihmistutkimuksissa. Lisäksi interventio ei aiheuttanut vakavia haittavaikutuksia, kuten kallonsisäistä verenvuotoa, turvotusta tai muuta kallonsisäistä patologiaa, kuten aiemmassa AD-tutkimuksessa vahvistettiin magneettikuvauksella. Muutamat koehenkilöt ilmoittivat päänsärystä (4 %), kipusta tai paineesta (1 %) ja mielialan heikkenemisestä (3 %). CE-merkitty TPS-järjestelmä on osoittautunut turvalliseksi yli 1500 hoidossa.