Uno studio di fattibilità per studiare l'imaging cerebrale dinamico nei pazienti dopo SCS-DRG

La stimolazione mirata del midollo spinale (SCS) che utilizza la stimolazione del ganglio della radice dorsale (DRG) è una terapia efficace per una serie di diverse condizioni dolorose croniche di origine neuropatica. La British Pain Society ha pubblicato un elenco dettagliato di indicazioni per SCS che include neuropatia intrattabile di varie eziologie. Questi pazienti possono presentare sensibilizzazione sia periferica che centrale, manifestata clinicamente come iperalgesia e allodinia.

Il National Institute for Health and Care Excellence (NICETA 159) ha emesso una guida completa per il NHS in Inghilterra, Galles, Scozia e Irlanda del Nord sulla SCS per il dolore cronico di origine neuropatica o ischemica. Tuttavia, esiste ancora molto dibattito sull'esatto meccanismo e i percorsi devono ancora essere chiariti.

Il percorso neurale a livello del ganglio della radice dorsale (DRG) è ben descritto nelle dissezioni anatomiche. Il DRG non è più considerato una struttura anatomica passiva, ma è un'importante giunzione nel percorso del dolore attraverso il quale vengono trasmessi gli impulsi del dolore sia afferenti che efferenti e quindi modulati dal percorso.

Targeting DRG utilizzando sia anestetico locale e steroidi così come la radiofrequenza sono tecniche ben riconosciute per la gestione di pazienti con dolore neuropatico alla schiena e alle gambe sia con che senza precedente intervento chirurgico. È pratica comune per i pazienti con mal di schiena di tipo radicolare sottoporsi a una prova di intervento come l'iniezione di DRG prima di sottoporsi a intervento chirurgico.

Sta emergendo un numero crescente di prove a sostegno dell'uso di SCS mirati a livello di DRG. Il SCS mirato è una tecnica di gestione del dolore cronico mirata al DRG, un gruppo di neuroni sensoriali che funge da condotto dei segnali del dolore dal sistema nervoso periferico al sistema nervoso centrale. Stimolando questa struttura, i segnali del dolore possono essere bloccati prima che vengano trasmessi al midollo spinale ed elaborati nel cervello. A differenza della terapia SCS tradizionale, che colpisce i nervi lungo la colonna dorsale del midollo spinale, la stimolazione DRG offre un targeting selettivo delle aree dolorose, con minori effetti collaterali, come le parestesie. Questo ci consentirà di mirare a dermatomi più specifici e quindi trattare un numero molto maggiore di dolori neuropatici, comprese lesioni più localizzate. La prova più forte del successo dell'uso di SCS mirati emerge dallo studio "ACCURATE", un ampio studio multicentrico condotto negli Stati Uniti d'America. Lo studio ACCURATE ha mostrato che la stimolazione DRG utilizzando il sistema Axium era migliore della SCS tradizionale (81,2 vs 55,7%) nel fornire sollievo dal dolore. I partecipanti non hanno inoltre riportato differenze nell'intensità delle parestesie dovute a cambiamenti posturali, un effetto collaterale comune della terapia SCS tradizionale, durante l'utilizzo della SCS mirata durante lo studio di tre mesi. Hanno anche riferito di sentirsi meno stimolati al di fuori della loro area di dolore, dimostrando la precisione della stimolazione DRG. I risultati dello studio statunitense sono supportati anche da una serie di abstract scientifici internazionali sottoposti a revisione paritaria provenienti da Australia ed Europa che evidenziano risultati clinici positivi di SCS mirati per il trattamento del dolore cronico e intrattabile.

L'imaging cerebrale dinamico è sempre più utilizzato come strumento di ricerca per comprendere i meccanismi del dolore e anche gli interventi sul dolore. Questo viene fatto utilizzando una risonanza magnetica funzionale (fMRI) o una tomografia a emissione di positroni (PET-CT). L'impianto utilizzato per la neuromodulazione per SCS mirato non è compatibile con la risonanza magnetica, il che preclude l'uso della fMRI. Quindi la PET-CT è la migliore opzione disponibile per studiare i cambiamenti nel cervello nei pazienti con SCS mirato. I cambiamenti funzionali nel cervello sono identificati dai cambiamenti nel flusso sanguigno cerebrale regionale (rCBF) come determinato dai cambiamenti nella distribuzione del contrasto radioattivo F18-fluorodesossiglucosio (FDG) in diverse aree del cervello.

Il dolore cronico è stato associato a cambiamenti nella struttura cerebrale e nel metabolismo, specialmente nella seconda regione somatica (SII), nell'insula e nella corteccia cingolata anteriore (ACC). Meno costantemente, i cambiamenti sono stati osservati anche nel talamo e nell'area somatica primaria (SI). La discriminazione sensoriale, la sommatoria, l'affetto, la cognizione e l'attenzione sembrano influenzare diverse aree del cervello modulando la percezione del dolore del paziente. Ci sono alcune prove che suggeriscono che alcuni di questi cambiamenti possono essere normalizzati con il trattamento utilizzando farmaci o altri interventi.

Attualmente, non ci sono dati che esaminano i cambiamenti della scansione PET-TC a seguito di un SCS mirato. Quindi questo sarebbe il primo studio che esamina i cambiamenti dinamici dell'imaging cerebrale in seguito a SCS mirato. Si spera che questo ci fornisca le informazioni sulla natura dei cambiamenti che si verificano nel cervello a seguito di un SCS mirato. Si spera che questo ci consentirà anche di correlarlo con i cambiamenti nei questionari QST e sui risultati relativi alla salute

Preparazione e procedura del paziente La scansione PET-TC verrà eseguita in conformità con la procedura operativa standard (SOP) presso il Barts Health NHS Trust e verrà eseguita presso l'ospedale St Bartholomew. Il paziente sarà a digiuno da almeno 6 ore e la procedura verrà spiegata in modo approfondito passando attraverso tutte le domande necessarie, incluso il modulo di contrasto IV se richiesto.

Per questa procedura, il soggetto si sdraierà sul tavolo nello scanner PET-CT. All'inizio di ogni scansione, uno speciale mezzo di contrasto chiamato FDG verrà iniettato in una vena del braccio attraverso un catetere (un sottile tubo di plastica). Una telecamera speciale registra l'arrivo e la scomparsa di FDG in varie aree del cervello, creando un'immagine dell'attività del cervello in varie regioni. La dose richiesta di FDG i s è di 200 megabecquerel (MBqs) e viene somministrata per via endovenosa. Il tempo di assorbimento è di 30 minuti dall'iniezione all'inizio della scansione PET-TC. I fattori di esposizione dello scanner saranno controllati e saranno impostati a 120kV (tensione del tubo) e 50 mAs (corrente del tubo). Il tempo di rotazione del tubo sarà impostato a 0.5s. Il tempo di emissione per fotogramma sarà fissato a 3 fotogrammi da 5 minuti ciascuno.

Dopo la scansione, le immagini verranno controllate per verificarne la qualità. I 3 fotogrammi dinamici verranno visualizzati per verificare il movimento del paziente e il paziente verrà dimesso se appropriato.

Se il movimento è molto ridotto (<5 mm), i dati grezzi sul server di ricognizione PET-CT (PRS) verranno ricostruiti utilizzando il protocollo Brain-ctac-suv. I fotogrammi dinamici verranno sommati insieme. Le immagini fuse verranno create per l'archiviazione nel sistema di archiviazione e comunicazione delle immagini (PACS), il sistema standard utilizzato per archiviare tutte le immagini radiologiche in ospedale, l'archiviazione e la refertazione.

Se il movimento è >5 mm, verrà ricostruito utilizzando lo stesso protocollo, ma dopo aver specificato il tempo (in secondi) per utilizzare i migliori 2 fotogrammi, se possibile. Se necessario, è possibile specificare 1 fotogramma. Come parte del SOP, tutto il personale deve essere formato da un membro del personale appropriato e qualificato a un livello di competenza concordato e aver letto e compreso questa procedura e qualsiasi altra procedura e documentazione pertinente prima di poter eseguire la procedura.

Sicurezza e dose di radiazioni La scansione cerebrale FDG-PET con una TC a bassa dose per la correzione dell'attenuazione è una dose aggiuntiva dovuta alla partecipazione a questo studio.

Il DRL nazionale per una scansione FDG-PET per l'imaging tumorale è di 250 MBq, che fornisce una dose efficace di 5 mSv per scansione (ARSAC, 2006). Il paziente partecipante riceverà una dose totale di radiazioni FDG-PET di 16 mSv (dal basale e dalla scansione di follow-up).

In un audit sulla dose del paziente (DLP) condotto nel marzo 2015, il protocollo Brain CT a bassa dose per la correzione dell'attenuazione PET presso il St Bartholomew's Hospital ha fornito una dose efficace di 0,5 mSv per un paziente medio (utilizzando i fattori di conversione in NRPB-W67, 2005) .

La dose totale del protocollo di ricerca in questo studio è quindi di 11 mSv per i pazienti che ricevono 2 somministrazioni.

La dose di radiazioni di questo studio rientra quindi nella categoria di rischio III, come definita in ICRP 62 (dose efficace > 10 mSv) ed è considerata un livello di rischio moderato.

L'HPA ha approvato la raccomandazione dell'ICRP che prevede l'utilizzo di un coefficiente di rischio nominale di 5 x 10-2 per Sievert come coefficiente di rischio mortale globale approssimativo (Documenti dell'HPA, RCE-12, 2009). Da ciò si può stimare che il rischio nel corso della vita di indurre un cancro fatale in un individuo sano dalla dose totale del protocollo di ricerca è di circa 1 su 1800 per i pazienti che ricevono 2 somministrazioni. Il rischio dipende dall'età ed è aumentato per i pazienti più giovani, diminuendo con l'età. Questo dovrebbe essere confrontato con il tasso di incidenza naturale del cancro nel Regno Unito.

Questi fattori si applicano a individui sani e dovrebbero essere considerati contro l'alleviamento della morbilità della condizione a lungo termine del paziente.

Per fare un confronto, la dose media annua di radiazioni naturali di fondo nel Regno Unito è di 2,2 mSv. La dose aggiuntiva di radiazioni sostenuta in questo studio può essere paragonata a circa 5 anni di esposizione annuale di fondo per i pazienti che ricevono 2 somministrazioni.