Крионеролиз для лечения спастичности: долгосрочные клинические результаты и механизмы в центральной нервной системе

Спастичность является результатом гиперактивного растяжного рефлекса после повреждения верхнего моторного нейрона, который приводит к постоянному пораженным мышцам, невольно сокращенному11. Неспособность лечения спастичности может привести к контрактуре - постоянное укорочение мышц и инертных тканей, которые часто требуют хирургического вмешательства. Есть несколько вариантов лечения, доступных для тех, кто пострадал от спастичности. Фармацевтические средства включают диазепам, клонидин и баклофен, которые можно вводить перорально или интратекально, и нацелены на рецепторы GABA-B в мозге и спинном мозге, чтобы облегчить спастичность.3 Из-за центральных эффектов невозможно направить влияние на специфическую мускулатуру, что делает этот подход наиболее полезным для пациентов с широко распространенной спастичностью, особенно пациентами, не являющимися амбулаторными пациентами, для которых системная слабость представляет меньшую обеспокоенность. Для тех, кто страдает от очаговой спастичности (спастичности, которая влияет на определенные области), существует ряд избирательных методов лечения. Безусловно наиболее распространенным подходом является денервация с ботулинином-нейротоксином. Инъекции токсина вводится в нервно -мышечном соединении и действуют для предотвращения высвобождения ацетилхолина, тем самым снижая способность мышц стрелять. 4 Ботулиновый токсин является одним из самых мощных нейротоксинов, но также является одним из самых дорогих веществ на планете. Поскольку каждая мышца имеет много нервно -мышечных соединений, невозможно полностью денировать мышцу с помощью этой техники. Кроме того, пиковые эффекты, как правило, не терпят более 90 дней, и процедура должна повторяться часто.

Недавние события привели к новым методам лечения очаговой спастичности. С помощью ультразвукового руководства клиницисты теперь могут легко визуализировать отдельные нервы, создавая новую цель для вмешательства. Химический нейролиз - это развивающаяся техника, выполняемая в небольшом количестве клиник по всему миру. Процедура включает в себя селективную инъекцию разбавленного раствора фенола в или около моторных нейронов, которые иннервируют мышцы, вовлеченные в спастичность. Было показано, что нейролиз фенола эффективен для снятия спастичности в нескольких местах. 5-7 Фенол, однако, не является селективным для нервов, и, следовательно, окружающие ткани и структуры не застрахованы от инъекций. Тем не менее, химический нейролиз имеет низкую частоту побочных эффектов. 8,9 Химический нейролиз намного дешевле, чем инъекции токсинов, но также должен повторяться часто для долгосрочной облегчения спастичности.10 Во -вторых, аналогичный подход - нейролиз пульсированной радиочастотной. В то время как фенол лиз нацелился на нервы химическими веществами, импульсная радиочастотная нагревает нервы радиоволнами до целевых аксонов. Было показано, что радиочастотная абляция имеет очень низкую частоту побочных эффектов, и было показано, что снижение симптомов спастичности выдерживает шесть месяцев. Крионеролиз, еще один новый метод управления спастичностью, более экономически эффективен, чем другие методы, и эффекты превышают период ожидаемого эффекта.12 Крионеролиз включает в себя применение экстремального холода непосредственно или почти целенаправленные нервы под ультразвуковым руководством. Этот холод вызывает аксонотмез (расщепление аксона), тем самым полностью предотвращая пропаганду обработанного нерва. Используя эффект Joule Thomson (охлаждение сжатых газов с тонкой апертурой), крионеролизисные зонды специально предназначены для быстрого создания шарика льда путем замораживания интерстициальной жидкости. Было продемонстрировано, что эта процедура эффективна в междоржевом лечении боли, лизирующими нервами, которые участвуют в передаче болевых сигналов. 13-18 Исследователи опубликовали данные, показывающие эффективность крионеролиза на спастичность, влияющую на верхнюю и нижнюю конечности.12,19-21 Крионеролиз дает эффект, называемый дегенерацией валлерии, где разрушается обработанное нервное. Следовательно, аксон может регенерировать, следуя тому же пути, что и до лечения. Предварительные данные показывают, что снижение спастичности от крионеролиза терпится даже после того, как нерв переживает, при этом пациенты наблюдают длительные преимущества после целого года.12 В то время как механизм, с помощью которого тяжесть спастичности снижается после крионеролиза, является темой дебатов в этой области, устойчивые выгоды от процедуры подразумевают участие центральной нервной системы (ЦНС). Наша гипотеза заключается в том, что нейропластические изменения, вероятно, происходят в ЦНС, которые позволяют обеспечить долгосрочное улучшение спастичности. Эти изменения могут быть связаны с изменениями внутри коры или выводом обработки коры или некоторой комбинацией этих механизмов. Таким образом, механизм может включать одну или несколько регионов в коре и/или изменения вдоль кортикоспинального тракта, основного нисходящего тракта, который несет связанную с Движение информацию от ЦНС на периферию.

Измерение изменений в организации и деятельности мозга стало возможным благодаря достижениям в области нейровизуализации и стимуляции. Транскраниальная магнитная стимуляция (TMS) является безопасным, неинвазивным методом, используемым для стимуляции корковых областей для измерения уровней возбудимости кортикальной коры и вывода обработки информации в коре через кортикоспинальный тракт. Корковая возбудимость первичной моторной коры (M1) оценивается косвенно путем измерения электромиографических (EMG) ответов (моторные потенциалы; MEP) целевого моторного представления мышц, а функция мозга выводит из измерений активности периферических мышц. Значительное внимание было уделено недавно для нейропластических изменений в мозге, которые происходят с вмешательствами. Поверхностная EMG использовалась в течение десятилетий для понимания моделей активации мышц. Как правило, пара электродов помещается над мышечной группой, чтобы указывать на уровень возбудимости кортикоспина, который может свидетельствовать о качестве и целостности моторного производства в спинном мозге.23. Этот метод обеспечивает изучение вывода корковых механизмов производства движения. Исследователи продемонстрировали ипсилатеральные и контралатеральные изменения в возбудимости кортикальной кортикальной кортикальной коры с ТМС у пациентов с инсультом.24 Однако после инсульта, если кортикоспинальный тракт получил достаточное повреждение, пациенты с инсультом не смогут надежно продуцировать MEP.

Сидя тихо, не выполняя никаких активных задач и в отсутствие каких -либо стимулов, мозг остается активным. Функциональная связь состояния покоя (RSFC) - это метод нейровизуализации, который изучает области мозга с временной коррелированной активацией. Было показано, что продольный после инсульта RSFC дает аналогичные результаты с анализом связности в исследованиях, основанных на задачах; 26, однако, в отличие от исследований нейровизуализации, основанных на задачах, RSFC не требует от участника, чтобы быть в состоянии двигаться конкретным образом и не имеет никакого когнитивного спроса, тем самым снижая бремя на участников. Поперечные исследования реабилитации инсульта продемонстрировали корреляции между RSFC и подвижностью после инсульта.27 В спастичности исследование функциональной магнитно -резонансной томографии 2023 года (FMRI) лечения спастичности стимуляцией спинного мозга показало, что лечение продуцирует клиническую спастичность, которая коррелировала с изменениями функциональной связности.28 Большинство исследований RSFC по реабилитации инсульта были проведены с использованием FMRI. Функциональная ближняя инфракрасная спектроскопия (FNIRS) является альтернативным методом нейровизуализации для МРТ, который измеряет сходное физиологическое явление. FNIRS использует специализированные световые диоды, которые излучают свет в ближнем инфракрасном спектре через волосы, кожу головы, черепа и менинги в кору. Свет взаимодействует с кровью в мозге, прежде чем прервать обратно на поверхность, где его интенсивность измеряется специализированными фоторецепторами. Из-за тонких изменений в цвете крови в зависимости от статуса оксигенации гемоглобина концентрации оксигенированного (HBO) и дезоксигенированного (HBR) гемоглобина можно сделать с использованием модифицированного закона о пивном ламберте. Когда область мозга становится активной, существует начальное падение в концентрации HBO, которая быстро встречается с притоком кислородной крови, любезной нервной связи. В то время как этот ответ может занять до десяти секунд до пика, FNIRS способен отбирать кору при 5 Гц. По сравнению с типичной скоростью отбора проб 0,5 Гц, предлагаемой FMRI, FNIRS предлагает превосходное временное разрешение. Чтобы эффективно достичь коры и выборки, детекторы FNIR обычно расположены примерно в 3 см от источников. Плотное покрытие обеспечивает пространственное разрешение около 1 см, идеально подходящее для изучения областей корковых корковых средств, таких как сенсомоторная область. NIRSPORT2 (NIRX Medical Technologies, LLC) - это портативная система, которая полностью содержится в небольшой носимой упаковке. По сравнению с машиной FMRI, FNIRS проще в использовании и более доступно. Кроме того, нет никаких известных противопоказаний для FNIR, что делает его более полезным для клинической популяции, которая не имеет права получать МРТ, что обеспечивает большую обобщение.

Взятые вместе, генерируя понимание нейронных механизмов, которые позволяют крионеролизу обеспечить длительное облегчение спастичности с использованием FNIR, а TMS улучшат понимание природы восстановления от спастичности, потенциально информирует клиническое лечение спастичности в будущем и может направлять развитие будущих, специфичные для мозга вмешательства для спастичности.