Cryoneurolysis spastisuushoidossa: Pitkäaikaiset kliiniset tulokset ja mekanismit keskushermostossa

Spastisuus on seurausta ylemmän motorisen hermosoluvaurion jälkeen ylenmääräinen venytysrefleksi, joka johtaa siihen, että kärsimykset ovat jatkuvasti, tahattomasti supistuvia Spastisuus vaikuttaa useita hoitomahdollisuuksia. Farmaseuttisiin lääkkeisiin kuuluvat diatsepaami, klonidiini ja baklofeeni, joita voidaan antaa suun kautta tai intratekaalisesti, ja kohdistaa GABA-B-reseptorit aivoissa ja selkäytimessä spastisuuden lievittämiseksi.3 Keskeisten vaikutusten takia on mahdotonta ohjata vaikutuksia tiettyyn lihakseen, mikä tekee tästä lähestymistavasta hyödyllisimmän potilaille, joilla on laajalle levinnyt spastisuus, etenkin ei-ambulatoriset potilaat, joille systeeminen heikkous on vähemmän huolestuttava. Niille, joihin kohdistuu fokus spastisuus (spastisuus, joka vaikuttaa tiettyihin alueisiin), on saatavana useita selektiivisiä hoitoja. Ylivoimaisesti yleisin lähestymistapa on botulinum-A-neurotoksiinin kanssa. Toksiinin injektioita annetaan neuromuskulaarisessa risteyksessä ja ne estävät asetyylikoliinin vapautumisen, vähentäen siten lihaksen kykyä ampua.4 Botulinum -toksiinia on yksi voimakkaimmista saatavilla olevista neurotoksineista, mutta se on myös yksi kalleimmista aineista planeetalla. Koska jokaisessa lihaksessa on monia neuromuskulaarisia liitoksia, on mahdotonta denervoida lihaksia kokonaan tällä tekniikalla. Lisäksi huippuvaikutukset eivät yleensä kestä yli 90 päivää ja menettely on toistettava usein.

Viimeaikainen kehitys on johtanut uusiin spastisuuden hoitoon. Ultraääniohjauksella lääkärit kykenevät nyt helposti visualisoimaan yksittäiset hermot luomalla uuden interventiotavoitteen. Kemiallinen neurolyysi on kehittyvä tekniikka, joka suoritetaan pienellä määrällä klinikoita ympäri maailmaa. Menetelmä käsittää laimennetun fenoliliuoksen selektiivisen injektoinnin motorisiin neuroneihin tai sen läheisyyteen, jotka inervoivat lihaksia, jotka liittyvät spastisuuteen. Fenolin neurolyysin on osoitettu olevan tehokas spastisuuden lievittämiseksi useissa paikoissa.5-7 Fenoli ei kuitenkaan ole selektiivinen hermoille, ja siksi ympäröivät kudokset ja rakenteet eivät ole immuuneja injektioille. Siitä huolimatta kemiallisella neurolyysillä on alhainen sivuvaikutusten esiintyvyys.8,9 Kemiallinen neurolyysi on paljon halvempaa kuin toksiini-injektiot, mutta on myös toistettava usein pitkäaikaisen spastisuuden lievittämisen vuoksi.10 Toinen, samanlainen lähestymistapa on neurolyysi pulssitetun radiotaajuuden avulla. Vaikka fenolisarjat kohdistivat hermoja kemikaaleilla, pulssitetut radiotaajuus lämmittää hermoja radioaalloilla ablate-kohdennettuihin aksoneihin. Radiotaajuisen ablaation on osoitettu olevan erittäin alhainen sivuvaikutusten esiintyvyys, ja spastisuuden oireiden vähentymisen on osoitettu kestävän kuusi kuukautta.11 Cryoneurolysis, toinen nouseva spastisuuden hallinnan tekniikka, on kustannustehokkaampi kuin muut tekniikat, ja vaikutukset ylittävät odotetun vaikutusajan.12 Cryoneurolyysiin sisältyy äärimmäisen kylmän soveltaminen suoraan kohdennetuille hermoille tai lähellä ultraääniohjeita. Tämä kylmä aiheuttaa aksonotmesis (akselin hajoamisen) tapahtuvan, estäen siten käsitellyn hermon levittämästä mitään signaalia. Hyödyntämällä Joule Thomson -vaikutusta (paine kaasujen jäähdytys ohuella aukkolla), Cryoneurolysis -koettimet on erityisesti suunniteltu luomaan jääpallo nopeasti jäädyttämällä interstitiaalinen neste. Tämän toimenpiteen on osoitettu olevan tehokas interventiokipujen hallinnassa, lystin hermojen avulla, jotka ovat mukana kivunsignaalien leviämisessä.13-18 Tutkijat ovat julkaissut tiedot, jotka osoittavat kryoneurolyysin tehokkuuden ylärajoihin ja alaraajoihin vaikuttaviin spastisuuteen.12,19-21 Cryoneurolyysi tuottaa vaikutuksen, jota kutsutaan Wallerian rappeutumiselle, missä käsitelty hermo aksoni tuhoutuu, mutta epineurium ja perineurium jätetään ehjiksi.22 Siksi aksoni voi uudistua samalla polulla kuin ennen hoitoa. Alustavat tiedot osoittavat, että spastisuuden vähentyminen kryoneurolyysistä kestää myös hermon jälkeen, kun potilaat näkevät kestäviä etuja koko vuoden jälkeen.12 Vaikka mekanismi, jolla spastisuuden vakavuus vähenee, kryoneurolyysin jälkeen on keskustelun aihe alalla, menettelyn jatkuvat hyödyt viittaavat keskushermostoon (CNS) osallistumiseen. Hypoteesimme on, että neuroplastiset muutokset tapahtuvat todennäköisesti keskushermostoissa, jotka mahdollistavat spastisuuden pitkäaikaisen paranemisen. Nämä muutokset voivat liittyä aivokuoren muutoksiin tai aivokuoren prosessoinnin ulostuloon tai näiden mekanismien yhdistelmään. Siten mekanismiin voi liittyä yksi tai useampi aivokuoren alueella ja/tai muutokset kortikospinaalissa, pääasemaa, joka kuljettaa liikkeeseen liittyvää tietoa keskushermostosta reuna -alueelle.

Aivojen organisaation ja aktiivisuuden muutosten mittaaminen on mahdollinen neurokuvaus- ja stimulaatiotekniikoiden edistymisellä. Transkraniaalinen magneettinen stimulaatio (TMS) on turvallinen, ei-invasiivinen menetelmä, jota käytetään aivokuoren alueiden stimulointiin aivokuoren herkkyyden tasojen mittaamiseksi ja aivokuoren tietojen prosessoinnin tulosta kortikospinaalien kautta. Primaarisen motorisen aivokuoren (M1) aivokuoren herkkyys arvioidaan epäsuorasti mittaamalla electromyografiset (EMG) vasteet (motoriset aiheuttamat potentiaalit; MEP: t) kohde -motorisen aivokuoren lihasesityksen ja aivojen toiminta johdetaan ääreislihasten aktiivisuuden mittauksista. Äskettäin on kiinnitetty huomattavaa huomiota aivojen neuroplastisiin muutoksiin, jotka tapahtuvat interventioilla. Pinta -EMG: tä on käytetty vuosikymmenien ajan lihasten aktivaatiokuvioiden ymmärtämiseksi. Tyypillisesti pari elektrodia sijoitetaan lihasryhmän päälle, jotta saadaan aikaan kortikospinaalista herättävyyttä, joka voi kertoa moottorin ulostulon laadusta ja eheydestä selkäytimelle.23 Tämä tekniikka tarjoaa tutkimuksen aivokuoren tuotannon tuotoksen tuotosta. Tutkijat ovat osoittaneet ipsilateraalisia ja kontralateraalisia muutoksia sensorimoottorien aivokuoren aivokuoren herkkyydessä TMS: llä aivohalvauksen potilailla.24 Aivohalvauksen jälkeen, jos kortikospinaalit ovat aiheuttaneet riittävästi vaurioita, aivohalvauksen potilaat eivät kuitenkaan pysty luotettavasti tuottamaan MEP: tä.

Istuessaan hiljaa, suorittamatta mitään aktiivisia tehtäviä ja ilman ärsykkeen puuttumista, aivot pysyvät aktiivisina. Tilan funktionaalinen yhteys (RSFC) on neurokuvaustekniikka, joka tutkii aivojen alueita ajallisesti korreloivalla aktivoinnilla. Pitkittäisesti aivohalvauksen jälkeen RSFC: n on osoitettu tuottavan samanlaisia ​​havaintoja kuin yhteysanalyysit tehtäväpohjaisissa tutkimuksissa; 26 Toisin kuin tehtäväpohjaisten neurokuvaustutkimusten kanssa, RSFC ei kuitenkaan vaadi osallistujaa pystyvän liikkumaan tietyillä tavoilla eikä sillä ole kognitiivista kysyntää, mikä vähentää osallistujien taakkaa. Poikkileikkaustutkimukset aivohalvauksen kuntoutuksesta ovat osoittaneet korrelaatiot RSFC: n ja liikkuvuuden välillä aivohalvauksen jälkeen.27 Spastisuudessa vuoden 2023 funktionaalinen magneettikuvauskuvaus (fMRI) -tutkimus selkäytimen stimulaation spastisuushoidosta havaitsi, että hoito aiheutti kliinisen spastisuuden parannuksia, jotka korreloivat funktionaalisten yhteyksien muutoksiin.28 Suurin osa aivohalvauksen kuntoutuksen RSFC -tutkimuksista on suoritettu käyttämällä fMRI: tä. Funktionaalinen lähi-infrapunaspektroskopia (FNIRS) on vaihtoehtoinen neurokuvaustekniikka fMRI: lle, joka mittaa samanlaisen fysiologisen ilmiön. FNIRS käyttää erikoistuneita valoja, jotka säteilevät diodeja, jotka säteilevät valoa lähi-infrapunaspektrissä hiusten, päänahan, kallojen ja aivokuoren läpi. Valo on vuorovaikutuksessa aivojen veren kanssa ennen kuin ne taipuvat takaisin pintaan, missä sen voimakkuus mitataan erikoistuneilla valoreseptoreilla. Veren värin hienovaraisten muutosten vuoksi hemoglobiinin hapetustilasta riippuen hapettuneen (HBO) ja deoksigeenisen (HBR) hemoglobiinin pitoisuudet voidaan päätellä modifioidulla olut-Lambert -lakilla. Kun aivojen alue aktivoituu, HBO: n pitoisuuteen liittyy alkuperäinen sukeltaminen, joka tapahtuu nopeasti hapetetun veren virtauksella neurovaskulaarisen kytkennän kohteliaisuudesta. Vaikka tämä vaste voi kestää jopa kymmenen sekuntia huipulle, FNIRS pystyy näytteitä aivokuoresta 5 Hz: llä. Verrattuna fMRI: n tarjoamaan tyypilliseen näytteenottoasteen 0,5 Hz, FNIRS tarjoaa erinomaisen ajallisen resoluution. Aivokuoren ja näytteen tehokkaan saavuttamiseksi FNIRS -ilmaisimet sijoitetaan tyypillisesti noin 3 cm: n päässä lähteistä. Tiheä kattavuus tarjoaa noin 1 cm: n alueellisen resoluution - ihanteellinen aivokuoren alueiden, kuten sensorimoottorin alueen, tutkimiseen. NIRSport2 (NIRX Medical Technologies, LLC) on kannettava järjestelmä, joka sisältyy kokonaan pieneen puettavaan pakkaukseen. FNIRS: ää on helpompi käyttää ja helpommin saatavilla verrattuna fMRI -koneeseen. Lisäksi FNIR: lle ei ole tunnettuja vasta -aiheita, mikä tekee siitä hyödyllisemmäksi kliiniselle populaatiolle, joka ei ole kelvollinen saamaan MRI: tä, mikä mahdollistaa suuremman yleistävyyden.

Yhteenveto, joka on käsitellyt hermostomekanismeja, jotka sallivat Cryoneurolyysin tarjota pitkäaikaisen spastisuuden lievityksen FNIR: ien ja TM: ien avulla, parantaa spastisuuden palautumisen luonnetta, mahdollisesti tietoa spastisuuden spastisuuden kliinisestä hoidosta ja voi ohjata tulevaisuuden, aivokohtaisten spastisuuden toimenpiteiden kehitystä.