Przezczaszkowa stymulacja pulsu Otwarte, samokontrolowane badanie kliniczne dotyczące łagodnych zaburzeń neurokognitywnych

Tło Choroby związane z wiekiem, zwłaszcza demencja, obecnie znana jako poważne zaburzenie neuropoznawcze (NCD), stanowią ogromne obciążenie dla zdrowia w Hongkongu i na całym świecie. Interwencje, które mają na celu złagodzenie pogorszenia funkcji poznawczych lub zapobieganie demencji, stanowią przekonujący alternatywny paradygmat zmniejszania wpływu choroby nie tylko na jednostki, ale także na ich rodziny i społeczeństwo. Zasadniczo, aby osiągnąć optymalne korzyści, interwencja w przypadku demencji powinna rozpocząć się na najwcześniejszym etapie przedklinicznym. Jednak nie znaleziono dowodów na poparcie farmakologicznego podejścia do zapobiegania, zmniejszania lub opóźniania pogorszenia funkcji poznawczych na etapie łagodnej NCD. Oprócz metod farmakologicznych, nieinwazyjna stymulacja mózgu (NIBS) jest coraz częściej uznawana za potencjalną alternatywę dla rozwiązania tego problemu. Typowymi przykładami NIBS są przezczaszkowa stymulacja prądem stałym (tDCS) i przezczaszkowa stymulacja magnetyczna (TMS). Oprócz tego istnieje nowy NIBS o nazwie przezczaszkowa stymulacja pulsu (TPS), znany również jako pozaustrojowa terapia falą uderzeniową o niskiej intensywności (Li-ESWT), który niedawno uzyskał oznaczenie CE w 2018 r. do leczenia ośrodkowego układu nerwowego (OUN) u pacjentów z łagodną do umiarkowanej chorobą Alzheimera (AD).

Wprowadzenie TPS TPS wykorzystuje powtarzalne pojedyncze ultrakrótkie impulsy w zakresie częstotliwości ultradźwięków do stymulacji mózgu. Dzięki urządzeniu neuronawigacyjnemu TPS może to osiągnąć w wysoce skoncentrowany i precyzyjnie ukierunkowany sposób. TPS różni się od tDCS i TMS wykorzystaniem prądu stałego lub indukowanego. Wykorzystanie prądu elektrycznego do stymulacji mózgu może być ograniczone przez problem przewodnictwa i niemożności dotarcia do głębokich obszarów mózgu. Zamiast tego skupione ultradźwięki o niskim natężeniu zapewniają dobrą precyzję przestrzenną i rozdzielczość w celu nieinwazyjnej modulacji obszarów podkorowych, pomimo problemu tłumienia czaszki. Wykorzystując niższe częstotliwości ultradźwięków TPS może z powodzeniem poprawić penetrację czaszki u ludzi.

Mechanizm biologiczny TPS Podstawowym mechanizmem TPS jest mechanotransdukcja. Jest to szlak biologiczny, poprzez który komórki przekształcają mechaniczny bodziec TPS w reakcje biochemiczne, wpływając w ten sposób na niektóre podstawowe funkcje komórki, takie jak migracja, proliferacja, różnicowanie i apoptoza. Ultrakrótki impuls ultradźwiękowy może zwiększyć proliferację i różnicowanie komórek w hodowanych nerwowych komórkach macierzystych, które odgrywają ważną rolę w naprawie funkcji mózgu w chorobach OUN. TPS może wpływać na neurony i wywoływać efekty neuroplastyczne poprzez kilka szlaków, w tym zwiększanie przepuszczalności komórek, stymulację mechanowrażliwych kanałów jonowych, uwalnianie tlenku azotu powodujące rozszerzenie naczyń, zwiększoną aktywność metaboliczną i angiogenezę, stymulację czynników wzrostu naczyń (VEGF) i stymulację mózgu. pochodny czynnik neurotroficzny (BDNF).

Efekty kliniczne zogniskowanych ultradźwięków TPS wykazały efekt neuromodulacji w ludzkim mózgu. Skoncentrowane ultradźwięki mogą modulować amplitudę wywołanych potencjałów somatosensorycznych (SEP), gdy są skierowane na obszary korowe, które generują te potencjały, a nawet głębokie struktury, takie jak wzgórze. TPS, wcześniej nazwany Li-ESWT, zastosowano u pięciu pacjentów z zespołem niereagującego czuwania. Otrzymali 4-tygodniowe (3 razy w tygodniu) leczenie, po 4000 impulsów, co 6 miesięcy przez średnio od dwóch do czterech lat. Nastąpiła znaczna poprawa czujności, a u trzech pacjentów udało się usunąć rurkę przezskórnej gastrostomii endoskopowej (PEG) ze względu na poprawę motoryki jamy ustnej i gardła. W najnowszym badaniu TPS zastosowano u 35 osób w podeszłym wieku z AD. Byli leczeni w 3 sesjach TPS (każda po 6000 impulsów) tygodniowo przez 2-4 tygodnie, albo w miejscach dotkniętych klasycznym AD, takich jak grzbietowo-boczna kora przedczołowa, obszary pamięci i sieci językowej, albo we wszystkich dostępnych obszarach mózgu (globalny stymulacja). Wykazano istotną poprawę wyniku w skali CERAD (Consortium to Establishment a Registry for Alzheimer's Disease) (natychmiast oraz po 1 i 3 miesiącach od stymulacji). fMRI wykazało również znaczną zwiększoną łączność w sieci pamięci.

Kwestia bezpieczeństwa TPS TPS zużywa bardzo mało energii do stymulacji mózgu. Badanie TPS na zwierzętach in vivo nie spowodowało żadnych uszkodzeń tkanek pomimo zastosowania 6-7-krotnie wyższych poziomów energii w porównaniu z badaniami na ludziach. Ponadto interwencja nie spowodowała żadnych poważnych działań niepożądanych, takich jak krwawienie wewnątrzczaszkowe, obrzęk lub inna patologia wewnątrzczaszkowa, co potwierdzono w badaniu MRI w poprzednim badaniu AD. Nieliczni zgłaszali ból głowy (4%), ból lub ucisk (1%) oraz pogorszenie nastroju (3%). System TPS z oznaczeniem CE okazał się bezpieczny w ponad 1500 zabiegach.