Transcraniële pulsstimulatie Open-label zelfgecontroleerde studie voor milde neurocognitieve stoornis

Achtergrond Ouderdomsziekten, met name dementie, nu bekend als ernstige neurocognitieve stoornis (NCD), vormen een grote belasting voor de gezondheid in Hongkong en wereldwijd. Interventies die erop gericht zijn cognitieve achteruitgang te verminderen of dementie te voorkomen, bieden een overtuigend alternatief paradigma om de impact van de ziekte te verminderen, niet alleen op individuen maar ook op hun families en op de samenleving. Om de optimale voordelen te bereiken, moet interventie voor dementie in principe in het vroegste preklinische stadium beginnen. Er is echter geen bewijs gevonden voor een farmacologische benadering van het voorkomen, verminderen of uitstellen van cognitieve achteruitgang tijdens het stadium van milde NCD. Naast farmacologische benaderingen wordt niet-invasieve hersenstimulatie (NIBS) steeds meer erkend als een mogelijk alternatief om dit probleem aan te pakken. De typische voorbeelden van NIBS zijn transcraniële gelijkstroomstimulatie (tDCS) en transcraniële magnetische stimulatie (TMS). Daarnaast is er een nieuwe NIBS met de naam transcraniële pulsstimulatie (TPS), ook bekend als extracorporale schokgolftherapie met lage intensiteit (Li-ESWT), die onlangs in 2018 de CE-markering heeft verkregen voor de behandeling van het centrale zenuwstelsel (CZS) bij patiënten met milde tot matige ziekte van Alzheimer (AD).

De introductie van TPS TPS maakt gebruik van repetitieve enkele ultrakorte pulsen in het ultrasone frequentiebereik om de hersenen te stimuleren. Met een neuro-navigatie-apparaat kan TPS dit zeer focaal en precies gericht bereiken. TPS verschilt van tDCS en TMS met behulp van directe of geïnduceerde elektrische stroom. Het gebruik van elektrische stroom om de hersenen te stimuleren kan worden beperkt door het probleem van geleidbaarheid en het niet bereiken van diepe hersengebieden. In plaats daarvan biedt gefocusseerd ultrageluid met lage intensiteit een goede ruimtelijke precisie en resolutie om subcorticale gebieden niet-invasief te moduleren, ondanks het probleem van schedelverzwakking. Door lagere ultrasone frequenties te gebruiken, kan TPS met succes de schedelpenetratie bij mensen verbeteren.

Biologisch mechanisme van TPS Het basismechanisme van TPS is mechanotransductie. Het is een biologische route waarlangs de cellen de mechanische TPS-stimulus omzetten in biochemische reacties, waardoor ze een aantal fundamentele celfuncties beïnvloeden, zoals migratie, proliferatie, differentiatie en apoptose. De ultrakorte ultrasone puls zou de celproliferatie en -differentiatie in gekweekte neurale stamcellen kunnen verbeteren, die een belangrijke rol spelen bij het herstel van de hersenfunctie bij CZS-ziekten. De TPS kan neuronen aantasten en neuroplastische effecten veroorzaken via verschillende routes, waaronder het verhogen van de celpermeabiliteit, stimulatie van mechanosensitieve ionenkanalen, het vrijkomen van stikstofoxide resulterend in vasodilatatie, verhoogde metabole activiteit en angiogenese, stimulatie van vasculaire groeifactoren (VEGF) en stimulatie van de hersenen. afgeleide neurotrofe factor (BDNF).

Klinische effecten van TPS Gerichte echografie toonden het neuromodulatie-effect in het menselijk brein aan. Gefocusseerd ultrageluid kan de amplitude van somatosensorische evoked potentials (SEP's) moduleren wanneer gericht op de corticale gebieden die deze potentialen genereren en zelfs op de diepe structuur zoals de thalamus. TPS, voorheen Li-ESWT genoemd, werd toegepast bij vijf patiënten met het niet-reagerende waaksyndroom. Ze kregen een behandeling van 4 weken (3 keer per week), elk 4000 pulsen, elke 6 maanden gedurende gemiddeld twee tot vier jaar. Er was een significante verbetering in de waakzaamheid en bij drie patiënten kon de percutane endoscopische gastrostomie (PEG)-sonde worden verwijderd vanwege een verbeterde orofaryngeale motoriek. In de meest recente studie werd TPS toegepast bij 35 ouderen met AD. Ze werden behandeld in 3 TPS-sessies (elk 6000 pulsen) per week gedurende 2-4 weken, hetzij over klassieke AD-aangetaste plaatsen zoals de dorsolaterale prefrontale cortex, gebieden van het geheugen en taalnetwerk, of over alle toegankelijke hersengebieden (globale hersengebieden). stimulatie). Significante verbetering van de CERAD-score (Consortium to Establish a Registry for Alzheimer's Disease) werd aangetoond (zowel onmiddellijk als 1 en 3 maanden na stimulatie. fMRI toonde ook een significant verhoogde connectiviteit binnen het geheugennetwerk.

Veiligheidsprobleem van TPS TPS gebruikt zeer lage energie voor de hersenstimulatie. In vivo TPS-onderzoek bij dieren veroorzaakte geen weefselschade ondanks het gebruik van 6-7 keer hogere energieniveaus in vergelijking met die in studies bij mensen. Bovendien veroorzaakte de ingreep geen ernstige bijwerkingen zoals intracraniale bloedingen, oedeem of andere intracraniale pathologieën, zoals bevestigd met MRI in een eerdere AD-studie. Weinig proefpersonen meldden hoofdpijn (4%), pijn of druk (1%) en verslechtering van de stemming (3%). Het TPS-systeem met CE-markering is veilig gebleken bij >1500 behandelingen.