Фокусированное ультразвуковое исследование низкой интенсивности у лиц с расстройством сознания при черепно-мозговой травме

Черепно-мозговая травма (ЧМТ) является важной глобальной проблемой здравоохранения. По оценкам, около 70 миллионов человек ежегодно получают черепно-мозговую травму (ЧМТ). Серьезные ЧМТ с госпитализацией или смертью составляют не менее 10 миллионов ежегодно.

В последнее время достижения в области нейрореанимации привели к увеличению числа пациентов с тяжелой ЧМТ, у которых восстанавливаются когнитивные и физические функции, и в конечном итоге они возвращаются к самостоятельной жизни. Однако часть больных с тяжелой ЧМТ не могут полностью прийти в сознание. Это состояние называется расстройством сознания (DoC). Они выходят из комы и сохраняют цикл сон-бодрствование, но у них нарушено осознание себя и своего окружения. Эти состояния называются синдромом неотзывчивого бодрствования или состоянием минимального сознания. В этих условиях пациенты теряют всякую автономию и ложатся тяжелым эмоциональным и финансовым бременем на свои семьи. В дополнение к этим разрушительным последствиям, эти условия, как известно, повышают уровень эмоционального выгорания у лиц, осуществляющих уход.

В прошлом считалось, что пациентам с посттравматическим DoC «нечего делать». Однако недавно использовались и изучались такие методы лечения, как сенсорная стимуляция, физиотерапия и медикаментозное лечение. Сенсорная стимуляция основана на идее, что обогащенная стимуляция способствует нейронной пластичности и восстановлению. Большинство исследований сенсорной стимуляции представляли собой отчеты о клинических случаях, с несколькими рандомизированными контролируемыми исследованиями. Физиотерапия в основном включает диапазон движений, изменение позы и так далее. Почти все больницы предлагают физиотерапию, но по-прежнему недостаточно доказательств, чтобы сделать вывод об ее эффективности у пациентов с посттравматическим DoC. Исследования по фармакологическому лечению пациентов с СД в основном связаны с дофаминергическими средствами, поскольку дофаминергические средства могут стимулировать ретикулярную активирующую систему для улучшения бодрствования и внимания. Среди них амантадин доказал свою эффективность в ходе крупного рандомизированного контролируемого клинического исследования у пациентов с посттравматическим DoC. Однако, несмотря на то, что амантадин эффективен в ускорении темпов выздоровления, существует ограничение, заключающееся в том, что его влияние на отдаленные результаты остается неизвестным.

По мере роста научного понимания сознания было проведено множество исследований по восстановлению сознания с помощью методов нейромодуляции, таких как стимуляция срединного нерва, стимуляция дорсального столба, транскраниальная стимуляция постоянным током (tDCS), повторяющаяся транскраниальная магнитная стимуляция (rTMS) и глубинная мозговая стимуляция. стимуляция (DBS). Была предпринята попытка стимуляции срединного нерва, чтобы направить сенсорную стимуляцию в мозг. Однако в небольшом рандомизированном контролируемом исследовании было показано, что он неэффективен. Были предприняты попытки стимуляции дорсального столба спинного мозга напрямую. Однако, поскольку это инвазивная процедура, рандомизированных контролируемых исследований не проводилось.

За последние 10 лет в качестве восстановительного лечения сознания после ЧМТ повышенное внимание уделяется нейростимуляции, такой как tDCS, rTMS и DBS. В двойном слепом перекрестном исследовании с плацебо-контролируемым дизайном Thibaut et al. исследовали эффективность tDCS у 55 пациентов с DOC. Значительные поведенческие изменения наблюдались после tDCS у пациентов с MCS, но через 1 год эффект не сохранялся. DBS обычно используется при болезни Паркинсона, но его также проводят у пациентов с DoC, поскольку он может напрямую стимулировать таламус. Сообщалось об улучшении сознания после DBS, но доказательств все еще недостаточно, а риск слишком высок, чтобы назначать его пациентам с посттравматическим DoC.

Сфокусированный ультразвук низкой интенсивности (LIFU) был недавно предложен в качестве метода преодоления ограничений существующих методов нейростимуляции. LIFU имеет пространственное разрешение всего 2-5 мм и глубину проникновения более 10-15 см. Таким образом, он может проходить через череп, чтобы стимулировать глубокие ткани мозга, а также может стимулировать тонко.

В последние годы мы сосредоточились на исследованиях стимуляции нервной ткани с помощью системы сфокусированной ультразвуковой стимуляции. Сообщалось, что контроль активации и торможения двигательной и зрительной нервной системы у кроликов может быть достигнут с помощью системы сфокусированной ультразвуковой стимуляции. Мы также сообщили, что таламус анестезированных крыс стимулировали системой сфокусированной ультразвуковой стимуляции, что приводило к более короткому времени восстановления после анестезии. Навигационная система под визуальным контролем с использованием МРТ позволила сфокусировать ультразвуковую стимуляцию на целевой точке головного мозга с высокой точностью. В 2018 году был разработан носимый головной убор FUS для модели крысы, и было сообщено о влиянии долгосрочных изменений функции мозга с помощью сфокусированной ультразвуковой стимуляции, тем самым выявив возможность нейропластичности с использованием LIFU.

В 2016 году Монти и соавт. сообщили о клиническом случае восстановления сознания у пострадавшего в результате дорожно-транспортного происшествия, находившегося в коме около 20 дней. Центральную таламическую область пациента стимулировали LIFU в течение 5-10 минут каждый день, восстанавливая сознание с 3-го дня и начиная ходить на 5-й день. Этот результат подтверждается связью между центральным таламусом и сознанием. Кроме того, это аналогично случаю, когда стимуляция центрального таламуса с помощью DBS у пациента, перенесшего MCS в течение 6 лет после ЧМТ, модулировала поведенческие реакции пациента.

Основываясь на вышеуказанных результатах, целью данного исследования является оценка терапевтического эффекта восстановления после DoC и безопасности LIFU-стимуляции таламической области у пациентов с посттравматическим DoC.