Cryonerooliza leczenia spastyczności: długoterminowe wyniki kliniczne i mechanizmy w ośrodkowym układzie nerwowym

Spastyczność jest wynikiem nadaktywnego odruchu rozciągającego po uszkodzeniu górnego neuronu ruchowego, które powoduje ciągłe, że mięśnie dotknięte, mimowolnie zakontraktowane.1 Brak leczenia spastyczności może powodować przykurość - trwałe skrócenie tkanek mięśni i obojętnych często wymaga interwencji chirurgicznej. 2 Istnieje kilka opcji leczenia dla osób dotkniętych spastycznością. Farmaceutyczne środki obejmują diazepam, klonidynę i baklofen, które można podawać doustnie lub dooponowo, i kierować do receptorów GABA-B w mózgu i rdzeniu kręgowym, aby złagodzić spastyczność. 3 Ze względu na centralne efekty niemożliwe jest skierowanie wpływu na specyficzną muskulaturę, czyniąc to podejście najbardziej korzystne dla pacjentów z powszechną spastycznością, zwłaszcza pacjentów z nielegalnymi, u których osłabienie ogólnoustrojowe jest mniej obawe. Dla osób dotkniętych ogniskową spastycznością (spastyczność wpływającą na określone regiony), dostępnych jest wiele selektywnych zabiegów. Zdecydowanie najczęstszym podejściem jest odnerwienie neurotoksyny Botulinum-A. Wstrzyknięcia toksyn są podawane na połączeniu nerwowo -mięśniowym i działają w celu zapobiegania uwalnianiu acetylocholiny, zmniejszając w ten sposób zdolność mięśnia do pożaru. 4 toksyna botulinowa jest jedną z najsilniejszych dostępnych neurotoksyn, ale jest również jedną z najdroższych substancji na planecie. Ponieważ każdy mięsień ma wiele połączeń nerwowo -mięśniowych, niemożliwe jest całkowite zadenerowanie mięśni tą techniką. Ponadto efekty szczytowe na ogół nie trwają ponad 90 dni, a procedurę należy często powtarzać.

Ostatnie osiągnięcia doprowadziły do ​​nowych metod leczenia ogniskowej spastyczności. Przy wskazówkach ultradźwiękowych klinicyści mogą teraz łatwo wizualizować poszczególne nerwy, tworząc nowy cel interwencji. Neuroliza chemiczna jest techniką rozwijającą się w niewielkiej liczbie klinik na całym świecie. Procedura obejmuje selektywne wstrzyknięcie rozcieńczonego roztworu fenolowego w neurony ruchowe lub w pobliżu, że mięśnie unerwiające się spastyczność. Wykazano, że neuroliza fenolu jest skuteczna w łagodzeniu spastyczności w kilku lokalizacjach. 5-7 Fenol nie jest jednak selektywny na nerwy, a zatem otaczające tkanki i struktury nie są odporne na zastrzyki. Niemniej jednak neuroliza chemiczna ma niską częstość występowania skutków ubocznych. 8,9 Neuroliza chemiczna jest znacznie tańsza niż wstrzyknięcia toksyny, ale należy również powtarzać się często w celu uzyskania długoterminowej łagodzenia spastyczności.10 Drugim, podobnym podejściem jest neuroliza przez pulsacyjną częstotliwość radiową. Podczas gdy fenolowe lizy były ukierunkowane na nerwy chemikaliami, pulsacyjna częstotliwość radiowa ogrzewa nerwy falami radiowymi w celu ablacji celowanych aksonów. Wykazano, że ablacja o częstotliwości radiowej ma bardzo niską częstość występowania skutków ubocznych, a zmniejszenie objawów spastyczności trwa sześć miesięcy. 11 Cryonerooliza, kolejna nowa technika zarządzania spastycznością, jest bardziej opłacalna niż inne techniki, a efekty przetrwają oczekiwany okres efektu Cryonerooliza obejmuje zastosowanie ekstremalnego zimna bezpośrednio lub w pobliżu nerwów ukierunkowanych pod przewodnictwem ultradźwięków. To zimno powoduje aksonotmezę (rozkład aksonu), a tym samym całkowicie zapobiegając propagowaniu nerwu leczonego dowolnego sygnału. Korzystając z efektu Joule Thomsona (chłodzenie sprężonych gazów z cienką otworem), sondy krakionu są specjalnie zaprojektowane w celu szybkiego tworzenia kulki lodu poprzez zamrażanie płynu śródmiąższowego. Wykazano, że ta procedura jest skuteczna w leczeniu bólu interwencyjnego poprzez lizowanie nerwów zaangażowanych w przenoszenie sygnałów bólu. 13-18 Badacze opublikowali dane pokazujące skuteczność krakionu na spastyczność wpływającą na kończyny górne i dolne. 12,19-21 Cryonerooliza powoduje efekt zwany zwyrodnieniem Wallerian, w którym akson traktowanego nerwu jest niszczony, ale epineurium i krocze są nienaruszone. 22 Dlatego akson może się zregenerować, podążając tą samą ścieżką, co przed leczeniem. Wstępne dane pokazują, że zmniejszenie spastyczności z Cryoneourolizy trwa nawet po ponownym odrodzeniu nerwu, przy czym pacjenci widzą trwałe korzyści po pełnym roku 12 Podczas gdy mechanizm, w którym nasilenie spastyczności jest zmniejszone po krakuurolizy, jest tematem debaty w tej dziedzinie, trwałe korzyści z procedury oznaczają zaangażowanie ośrodkowego układu nerwowego (CNS). Nasza hipoteza jest taka, że ​​zmiany neuroplastyczne prawdopodobnie występują w OUN, które pozwalają na długoterminową poprawę spastyczności. Zmiany te mogą być związane ze zmianami w kory lub wyjściu przetwarzania korowego lub pewną kombinacją tych mechanizmów. Zatem mechanizm może obejmować jeden lub więcej obszarów w krze i/lub zmian wzdłuż przewodu korowo -rdzeniowego, głównego dejścia malejącego, który przenosi informacje związane z ruchem z CNS na peryferie.

Mierzenie zmian w organizacji i aktywności mózgu stały się możliwe dzięki postępom w technikach neuroobrazowania i stymulacji. Przezczaszkowa stymulacja magnetyczna (TMS) jest bezpieczną, nieinwazyjną metodą stosowaną do stymulowania obszarów korowych do pomiaru poziomów pobudliwości korowej, oraz wyjściu przetwarzania informacji w korze przez przewód korowo-rdzeniowy. Korowa pobudliwość pierwotnej kory ruchowej (M1) jest oceniana pośrednio przez pomiar odpowiedzi elektromiograficznych (EMG) (potencjały wywołane ruchem; MEP) docelowej reprezentacji mięśni kory ruchowej, a funkcja mózgu jest wywnioskowana na podstawie pomiarów aktywności mięśni obwodowych. Ostatnio zwrócono uwagę na zmiany neuroplastyczne w mózgu, które występują w przypadku interwencji. Surface EMG jest używany od dziesięcioleci do zrozumienia wzorców aktywacji mięśni. Zazwyczaj para elektrod jest umieszczana nad grupą mięśni, aby wskazać poziom pobudliwości korowo -rdzeniowej, który może powiedzieć o jakości i integralności wyjściowej silnika do rdzenia kręgowego. 23 Ta technika zapewnia wyjście z mechanizmów korowych produkcji ruchu. Badacze wykazali ipsilateralne i kontralateralne zmiany pobudliwości korowej kory sensomotorycznej z TMS u pacjentów z udarem. 24 Jednak po udarze, jeżeli przewód korowo -rdzeniowy spowodował wystarczające uszkodzenie, pacjenci z udarem nie będą w stanie niezawodnie wytworzyć MEP.

Siedząc cicho, nie wykonując żadnych aktywnych zadań i przy braku jakiegokolwiek bodźca, mózg pozostaje aktywny. Połączenie funkcjonalne stanu spoczynku (RSFC) to technika neuroobrazowania, która bada obszary mózgu z czasowo skorelowaną aktywacją. Wykazano, że podłużnie po udarze RSFC daje podobne wyniki analiz łączności w badaniach zadań; 26 Jednak w przeciwieństwie do badań neuroobrazowania zadań, RSFC nie wymaga, aby uczestnik był w stanie poruszać się w określony sposób i nie ma żadnego zapotrzebowania poznawczego, co obniża obciążenie uczestników. Badania przekrojowe rehabilitacji udaru wykazały korelacje między RSFC a mobilnością po udarze 27 W spastyczności badanie funkcjonalnego rezonansu magnetycznego 2023 (FMRI) leczenia spastycznością stymulacją rdzenia kręgowego wykazało, że leczenie spowodowało kliniczną poprawę spastyczności, która korelowała z funkcjonalnymi zmianami łączności. 28 Większość badań RSFC w rehabilitacji udaru przeprowadzono za pomocą FMRI. Funkcjonalna spektroskopia bliskiej podczerwieni (FNIRS) jest alternatywną techniką neuroimagowania dla FMRI, która mierzy podobne zjawisko fizjologiczne. FNIRS wykorzystuje wyspecjalizowane diody emitujące światło, które emitują światło w widmie bliskiej podczerwieni przez włosy, skórę głowy, czaszkę i opon mózgu w korze. Światło oddziałuje z krwią w mózgu przed załamaniem się z powrotem na powierzchnię, gdzie jego intensywność jest mierzona przez wyspecjalizowane fotoreceptory. Ze względu na subtelne zmiany koloru krwi w zależności od stanu utleniania hemoglobiny stężenia natlenionej (HBO) i odtlenianej hemoglobiny (HBR) można wywnioskować przy użyciu zmodyfikowanego prawa piwa. Kiedy region mózgu staje się aktywny, istnieje początkowe zanurzenie w stężeniu HBO, które szybko spotyka się z napływem natlenionej krwi dzięki uprzejmości sprzężenia nerwowo -naczyniowego. Podczas gdy ta odpowiedź może potrwać do dziesięciu sekund do szczytu, FNIRS jest w stanie pobrać próbkę kory przy 5 Hz. W porównaniu z typową szybkością próbkowania 0,5 Hz oferowaną przez FMRI, FNIRS oferuje doskonałą rozdzielczość czasową. Aby skutecznie dotrzeć do kory i próbki, detektory FNIRS są zwykle umieszczane około 3 cm od źródeł. Gęste pokrycie zapewnia rozdzielczość przestrzenną około 1 cm - idealną do badania obszarów korowych, takich jak obszar sensomotoryczny. NIRSPORT2 (NIRX Medical Technologies, LLC) to przenośny system, który jest całkowicie zawarty w małej paczce do noszenia. W porównaniu z maszyną FMRI FNIRS jest łatwiejszy w użyciu i łatwiej dostępny. Ponadto FNIR nie ma znanych przeciwwskazań, co czyni go bardziej przydatnym dla populacji klinicznej, która nie kwalifikuje się do otrzymania MRI, umożliwiając większą uogólnienie.

Podsumowując, generowanie zrozumienia mechanizmów neuronowych, które umożliwiają kryoneroliza zapewnienie długotrwałej ulgi spastyczności za pomocą FNIR i TMS poprawi zrozumienie charakteru odzyskiwania po spastyczności, potencjalnie poinformuje kliniczne leczenie spastyczności w przyszłości i może poprowadzić rozwój przyszłych, specyficznych dla mózgu interwencji pod kątem spastyczności.