Параметры спинного мозга: Спинной мозг – строение и функции у человека кратко (8 класс)

Развеиваем мифы: почему быть донором костного мозга не страшно

В России не хватает доноров костного мозга. Ежегодно в трансплантации нуждаются, в среднем, 10 000 человек, но лишь 1 500 из них действительно получают помощь. Найти донора костного мозга проблематично по двум причинам.

Во-первых, сложно найти подходящего человека. Донора костного мозга ищут по HLA-фенотипу, но даже родственники подходят по нему на 25%. У донора должна быть максимальная тканевая совместимость с пациентом: гены, отвечающие за узнавание клеток иммунной системой, должны быть одинаковыми или почти одинаковыми. Научно не доказано, что потенциальный «генетический близнец» должен быть родственником пациента.

Во-вторых, в российском регистре потенциальных доноров костного мозга тех, кто согласился помочь в случае необходимости, чуть больше 90 000 человек. По статистике, только 1 человек из 500 000 подходит по HLA-фенотипу. Поэтому и шансы спасения чьей-то жизни малы.

Рак крови — одна из распространённых форм рака, которым болеют люди разного возраста.

Лечат такой диагноз интенсивной химиотерапией, которая нарушает работу костного мозга.

Костный мозг отвечает в организме за образование новых клеток крови. Сначала в нём появляются гемопоэтические стволовые клетки, которые ещё называют кроветворными. Из них впоследствии образуются эритроциты, тромбоциты, лимфоциты и другие компоненты крови. Когда работа костного мозга нарушена, новые кровяные клетки не образуются, что может привести к смерти человека. Потому и нужна трансплантация здорового костного мозга.

Чаще с таким агрессивным лечением сталкиваются пациенты с диагнозом лейкоза, с опухолевыми заболеваниями, апластической анемией и некоторыми генетическими болезнями.

Стать донором костного мозга могут граждане России от 18 до 45 лет, не болевшие гепатитами B и C, туберкулёзом, малярией, онкологическими заболеваниями, не инфицированные ВИЧ.

Благодаря сотрудничеству с НМИЦ гематологии Минздрава России, на Белгородской областной станции переливания крови с марта 2020 года будут брать пробы и вносить данные потенциальных доноров в федеральный регистр. У потенциального донора возьмут до 9 мл крови — это одна пробирка — чтобы провести типирование и определить HLA-фенотип. Его внесут в базу, по нему и будут определять совместимость с пациентом.

Брать костный мозг не опасно и не больно.

Это, практически, то же самое, что и обычное донорство крови. Побочных явлений нет, а объём донорского материала восстановится в течение 7—10 дней

Берут костный мозг двумя способами. Первый — из тазовой кости. Её прокалывают специальной иглой, донор при этом находится под анестезией и ничего не чувствует. Процедура безопасна даже для маленьких детей. Её продолжительность — два часа. После неё несколько дней человек проводит в стационаре для полного восстановления.

Позвоночник иглами не протыкают. Материал берётся из подвздошной кости — нашего тазового каркаса. Эти кости трубчатые, словно губки с дырками. Кость прокалывается, как штопором, и шприцом забирается костный мозг. Его берут определённое количество, рассчитывающееся из параметров нуждающегося пациента: роста и веса.

Но не более 10% костного мозга донора.

Второй способ не затрагивает кости и проходит в формате обычной сдачи крови. За несколько дней до сдачи материала донор принимает специальный медицинский препарат, который выгоняет в его кровь стволовые клетки. В обычной жизни они не попадают в периферическую кровь. Затем у донора возьмут кровь из вены, из которой медицинский прибор отделит стволовые клетки. Остальную кровь вернут в организм через вену на другой руке. Этот способ забора материала длительнее и занимает до четырёх—пяти часов.

По словам медиков, в последние годы чаще используют второй метод со стволовыми клетками, потому что они лучше приживаются в организме пациентов.

Если ваш костный мозг нужен другому человеку, т. е. HLA-фенотип совпал с пациентом, которому необходима трансплантация костного мозга, с вами свяжутся специалисты НМИЦ гематологии. Они не раскроют имя и диагноз другого человека, только его возраст и пол. Чтобы ещё раз убедиться в совместимости, донора попросят сдать ещё пять пробирок венозной крови.

После подтверждения совпадения его пригласят в Москву, где в лаборатории возьмут необходимый материал: костный мозг или стволовые клетки.

Никаких расходов донор не несёт — ему полностью оплачивают маршрут и покрывают расходы.

Если вы передумали сдавать костный мозг на любом этапе, вы не несёте материальную ответственность, медики удалят вас из регистра потенциальных доноров и не будут с вами работать.

Но помните, что если человеку со страшным заболеванием сообщают, что находится донор, а донор отказывается по неуважительным причинам, просто передумал, пациент теряет единственный шанс выздороветь.

Читать подробнее.

Стимуляция спинного мозга и периферических нервов ( SCS, PNS )

Методика применяется для лечения различного рода патологических состояний сопровождающихся выраженными болями в ногах, в спине, в промежности, спастичности в нижних конечностях. Также применяется для лечения эректильной дисфункции, нарушения функции тазовых органов. Методика заключается в установке на поверхность спинного мозга электродов, к которым подаются стимулы от стимулятора, вшиваемого под кожу. Перед окончательной имплантацией стимулятора проводится тестовая стимуляция, когда электроды выводятся наружу и подключаются к внешнему стимулятору, для подбора параметров стимуляции, оценки эффективности в каждом конкретном случае.

Метод лечения хронического болевого синдрома, спастики, нарушения функции тазовых органов.

Эффект достигается при помощи электрических импульсов, которые доставляются электродами, имплантированными в эпидуральное пространство.

Электроды соединяются с нейростимулятором, который имплантируется подкожно.

На сегодняшний день консервативные методы лечения не всегда обеспечивают достаточное обезболивание.

Нейростимуляция является альтернативным методом лечения пациентов с НБ, в случае если традиционные консервативные методы лечения не приносят желаемого результата.

ТЕСТОВАЯ НЕЙРОСТИМУЛЯЦИЯ (ТН)

ТН предполагает имплантацию электрода, который является частью системы для проведения теста.

Введение электрода осуществляется под местной анестезией. Благодаря ТН уже на операционном столе удается получить анальгетический (обезболивающий) эффект, а также с большей долей вероятности прогнозировать эффективность нейростимуляции еще до имплантации всей системы.

Тестовый период в течение 7-10 дней проводится в амбулаторных условиях, приближенных к повседневным, для лучшей оценки больным динамики болевого синдрома и влияния его на повседневную активность. В тестовом периоде проводится подбор оптимальных параметров электростимуляции.

Если по результатам ТН удалось достичь 50% – го снижения боли по Визуально-аналоговой шкале (шкала оценки интенсивности боли), то пациенту может быть имплантирована система нейростимуляции полностью. В случае же неудачи, встанет вопрос о переходе на следующую ступень.

Отдельно следует отметить, что при некоторых болевых синдромах, например при травматическом отрыве корешков нервного сплетения пациентам производятся хирургические вмешательства, например DREZ-операция. При грыже межпозвоночного диска – соответствующее иссечение грыжи. А при онкологических болях – хордотомия.

Обязательное условие: Перед установкой нейростимулирующей системы проводится тестовая стимуляция (см. выше), при которая позволяет врачу убедиться в эффективности методики.

КОМПОНЕНТЫ SCS-СИСТЕМЫ КОМПАНИИ MEDTRONIC

Система для неиростимуляции состоит из трех базовых имплантируемых компонентов, которые могут использоваться унилатерально или билатерально:

Система для неиростимуляции состоит из трех базовых имплантируемых компонентов, которые могут использоваться унилатерально или билатерально:

• Нейростимулятор;
• Удлиннитель;
• Чрезкожный цилиндрический или хирургический электрод.

Нейростимулятор, или имплантируемый генератор импульсов.

Нейростимулятор представляет собой изолированное устройство, похожее на кардиостимулятор, состоящее из батареи и электроники.

Он имплантируется подкожно, и вырабатывает электрические импульсы, необходимые для унилатеральной или билатеральной стимуляции. Эти импульсы проводятся по удлиннителям и электродам в спинной мозг.

Удлиннитель

Удлиннитель – это тонкий изолированный провод. Удлиннители имплантируют подкожно, соединяя электрод с нейростимулятором.

Электроды

Электрод представляет собой тонкий изолированный четырехжильный провод с четырьмя, восемью или 16-ю контактами на кончике. Электрод имплантируется в эпидуральное пространство, чтобы проводить туда электрический ток, осущевляющий нейростимуляцию. Оптимальное положение электрода всегда находится в корреляции с зоной боли пациента. Для стимуляции спинного мозга электроды имплантируются в эпидуральное пространство (между позвонком с твердой мозговой оболочкой), при этом контакты электродов находятся достаточно близко к заднему рогу спинного мозга, чтобы осуществлять стимуляцию толстых миелиновых нервных волокон.

Неимплантируемые компоненты системы

К неимплантируемым компонентам системы относятся пульт пациента и программатор врача, которые используются для управления нейростимулятором.

Программатор врача N’Vision. Используется для программирования нейростимуляторов. Параметры импульсов, вырабатываемых нейростимулятором, могут быть неинвазивно изменены при помощи программатора врача. Программатор передает настройки нейростимулятору дистанционно при помощи радиочастотной связи.

Пульт пациента. Пульт пациента-это портативное устройство, которое позволяет пациенту самостоятельно включать и выключать нейростимулятор,когда это необходимо, а также проверять уровень заряда батареи нейростимулятора.

К преимуществам стимуляции спинного мозга SCS относятся:

Во Владивостоке стимуляцией спинного мозга ускорили восстановление после травмы

В Медицинском Центре ДВФУ впервые в России внедрили уникальную технологию направленной хронической стимуляции спинного мозга (SCS – Spinal cord stimulation), с целью улучшения качества реабилитации пациентов с травмой спинного мозга. Университет объединил усилия врачей собственного медицинского центра со специалистами Казанского федерального университета и клиники Мэйо (Mayo Clinic, США) для хирургической и научно-исследовательской работы в этом направлении.

В небольшом клиническом исследовании приняли участие трое пациентов с осложненной спинальной травмой, которым был имплантирован эпидуральный нейростимулятор спинного мозга ниже уровня травмы. Исследователи хотели понять, как хроническая стимуляция спинного мозга может ускорить реабилитацию подобных пациентов и улучшить качество их жизни.

«На этом этапе помимо установки электродов на спинной мозг пациентов мы можем провести полную оценку и настройку параметров стимуляции для дальнейших исследований, – пояснила соавтор исследования, физиолог Алена Милицкова, научный сотрудник КФУ. – В ходе исследования мы оценим параметры ответов мышц, которые позволят нам индивидуально настроить программу стимуляции для каждого пациента. Установка этих стимуляторов должна помочь врачам лучше понять процесс реабилитации и даст шанс для пациентов с осложненной спинномозговой травмой».

Начальные результаты уже обнадеживают.

Первый пациент, получивший травму в 2013 году, рассказал, что его врачи успели опробовать разные виды реабилитации, но успеха не достигли: обычно люди с такой травмой практически не встают. Он провел шесть лет в инвалидном кресле и уже свыкся с мыслью о своем положении. Тем не менее после операции у него уже проявилась чувствительность в бедрах.

Через две недели после установки нейростимулятора второй пациент отметил, что начал иногда контролировать движения в конечностях ниже уровня травмы уже на первых стадиях занятий с реабилитологами.

«После операции я восстановилась почти сразу, – заявила третья пациентка. – Такого вообще не бывало. Ранее я перенесла две операции и пролежала месяц в коме. А здесь многочасовая операция пролетела, как семь минут. На второй день я уже переворачивалась, могла сидеть и садилась в коляску. Это для меня сенсация! Во время тренировок у меня появился спастический синдром – это многое значит для меня».

Сами ученые тоже довольны ходом эксперимента.

«Мы находимся на пороге нейрореволюции, когда мы познаем принципы работы нашего мозга и учимся им управлять, – заявил врач-нейрохирург Медцентра ДВФУ, специалист по функциональной нейрохирургии Артур Биктимиров. – Использование инвазивной направленной нейромодуляции спинного мозга позволяет нам сделать еще один важный шаг в решении такой важной проблемы, как вертикализация и двигательная реабилитация пациента после позвоночно- спинальной травмы и дать такому парализованному пациенту дополнительную надежду на возможно более полное, максимальное восстановление».

Ведущий научный сотрудник КФУ и руководитель нейролаборатории клиники Мейо Игорь Лавров рассказал: «Работы нашей группы показали эффективность эпидуральной стимуляции спинного мозга в области поясничного утолщения для восстановления двигательных паттернов у животных и у больных с травмой спинного мозга. Важно отметить, что у пациентов с клинически полной травмой, у которых реабилитационный потенциал минимальный и не позволяет проводить реабилитацию, стимуляция спинного мозга позволяет облегчать произвольные движения и открывает возможности для проведения двигательной нейрореабилитации».

По словам Артура Биктимирова, следующим этапом должно стать привлечение к работе специалистов в области интерфейсов «мозг-компьютер», для того чтобы в будущем привязать уже используемые нейростимуляторы к активности моторной коры головного мозга и создать такие интерфейсы, которые позволят «обойти» поврежденный спинной мозг и заставить двигаться парализованные мышцы.

Подобные работы уже проводились на животных: например, в ноябре 2016 года в топовом журнале Nature была опубликована работа, связавшая стимуляцию спинного мозга макаки за местом разреза нервных трактов и интерфейс «мозг-компьютер», считывавший сигналы моторной коры головного мозга. В результате ученым удалось полностью восстановить подвижность парализованной конечности.

Диагностика и подготовка к исследованию

Лучевая диагностика

Рентгенография (спондилография)

Традиционная рентгенография по-прежнему остается в арсенале используемых в нейрохирургии и нейрорентгенологии методов. В последние годы произошел полный переход к цифровым технологиям, к использования плоско-детекторных систем, что снизило и без того низкую лучевую нагрузку при выполнении рентгенологических исследований, повысив при этом качество и четкость рентгенологического снимка.

Основными показаниями к использованию традиционной рентгенографии в нейрохирургической клинике являются:

• патология костной ткани черепа, позвоночника и скелета, в целом, чаще всего сопровождающие церебральную и спинальную травмы.
• воспалительные и анатомически обусловленные  изменения в придаточных пазухах черепа.
• воспалительные и другие заболевания легких (рентгенография органов грудной клетки)

Широко используется функциональная спондилография в практике спинальных нейрохирургов.   

Компьютерная томография (КТ)

Описание метода:

Метод основан на измерении и компьютерной обработке разности поглощения рентгеновского излучения различными по плотности тканями.

Современные компьютерные томографы позволяют сканировать любые по протяженности области интереса с толщиной среза < 0,625 мм., при этом время сканирования вычисляется секундами и зависит в основном от количества рядов детекторов (16, 40, 64, 128, 256, 320, 640)

С помощью КТ можно получить разноплановую информацию о сосудистых заболеваниях, травматических повреждениях, опухолях, абсцессах, пороках развития и многих других заболеваниях головного и спинного мозга. Для получения дополнительной информации ( как правило при опухолях, заболеваниях сосудов мозга и др.) при КТ используют рентгеноконтрастные препараты, которые  вводятся внутривенно перед началом сканирования. Методики внутривенного введения контрастного препарата, а также дозировка различаются в зависимости от цели и задач самого исследования ( стандарное, болюсное, динамическое и др.)

Основным показанием к проведению КТ является травматическое повреждение костных структур черепа и скелета. Однако область применения современной КТ намного шире, позволяя визуализировать не только костные изменения, но также патологическую перестройку и мягкотканных органов ( головной мозг и другие).  

Следует также отметить, что с помощью современных компьютерных томографов можно получать изображение сосудов головы и шеи  (КТ-ангиография), воссоздавать объемное изображение черепа, мозга и позвоночника ( 3D моделирование).

Совершенствование медицинских технологий в области КТ позволило широко применять в нейрохирургической и неврологической практике методику КТ-перфузии, позволяющую визуализировать и количественно оценивать гемодинамические нарушения в мозговом веществе при целом ряде онкологических и сосудистых заболеваний головного мозга. 

Основные показания к применению КТ и ее модификаций в нейрохирургии:

• черепно-мозговая ( позвоночная) травма
• сосудистые заболевания головного мозга( артериальные аневризмы, АВМ, дуральные фистулы)
• инсульт и другие сосудистые заболевания ЦНС (КТ-ангиография и КТ-перфузия)
• опухоли головного мозга и позвоночника ( особенно поражающие костные структуры)
• опухолевые и неопухолевые поражения костей свода, основания и лицевого черепа
• поражения позвоночника (остеоходроз и другие дегенеративные  заболевания позвоночника)
• воспалительные заболевания придаточных пазух черепа и пирамид височной кости

Магнитно-резонансная томография (МРТ)

Описание метода:

Метод основан на регистрации электромагнитного излучения, испускаемого протонами после их возбуждения радиочастотными импульсами в постоянном магнитном поле. Данное излучение регистрируют специальные системы (катушки) и после сложной математической обработки происходит реконструкция МР-изображений.

Контрастность изображения тканей на МР-томограммах зависит от целого ряда временных и не временных параметров, главными из которых являются  времена релаксации (время, необходимое для релаксации протонов):  T1 — время продольной и T2 — время поперечной релаксации, а также протонная плотность.

МРТ –более сложная диагностическая технология, чем КТ,  в ходе выполнения которой, исследователь, выбирая параметры сканирования в импульсной последовательности, может влиять на контрастность МР-изображения.  В результате реконструируются изображения в различных режимах.   К основным режимам сканирования относят Т1- и Т2-взвешенные изображения. Т1-взвешенные изображения дают более точное представление об анатомии головного мозга (белое, серое вещество), в то время как Т2-взвешенные изображения в большей степени отражают содержание воды в тканях. Особым вариантом Т2-взвешенных изображений является последовательность Т2-FLAIR, при которой подавляется сигнал от свободной воды в ликворных пространствах и хорошо визуализируется «связанная» вода в зоне отека.

Несмотря на то, что МРТ обладает высокой разрешающей способностью с дифференцировке мягко-тканных структур, для лучшей визуализации патологических образований головного и спинного мозга МРТ выполняют до и после внутривенного введения парамагнитного контрастного препарата (на основе гадолиния). Это позволяет лучше визуализировать и отграничить патологический процесс от здорового мозгового вещества, так как большинство опухолей мозга, разрушая защитные барьеры мозга (гемато-энцефалический барьер) способствуют проникновению контрастного препарата за пределы сосудистого русла в зоны опухолевого роста.

Магнитно-резонансная томография при использовании специальных программ исследования позволяет получить изображение сосудов, кровоснабжающих мозг (МР-ангиография), оценить в режиме реального времени движение цереброспинальной жидкости по внутричерепным и спинальным ликворным пространствам (МР-динамическая ликворография).

В МР-томографии есть специальные режимы, которые  позволяют получить изображение проводящих путей головного и спинного мозга (МР-трактография), визуализировать микрокровоизлияния (SWI/SWAN).

Помимо получения  анатомических изображений, МРТ позволяет изучать концентрацию отдельных метаболитов в зоне интереса (МР-спектроскопия) и степень кровотока как в различных отделах головного мозга, так и во всем объеме  патологических внутричерепных образований (МР-перфузионное исследование). В последние годы в МРТ стала широко использоваться методика бесконтрастной перфузии или ASL-перфузии, при которой не требуется внутривенного введения МР-контрастного препарата.

МРТ позволяет улавливать изменения в мозге, связанные с его физиологической активностью. Так, с помощью МРТ может быть определено положение у пациента двигательных, зрительных или речевых

Следует отметить, важным преимуществом МРТ является отсутствие лучевой нагрузки.

Однако имеются и определенные ограничения применения этого метода:

• его нельзя применять у больных с имплантированными водителями ритма и другими электронными устройствами, в том числе применяемыми в функциональной нейрохирургии,
• металлическими магнитными конструкциями и инородными телами. 

Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ)

Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) — метод изучения функциональных, метаболических и гемодинамических изменений в системах органов человека (включая головной и спинной мозг), основанный на распределении различных радиофармпрепаратов (РФП), введенных внутривенно. Данные РФП включаются в естественный клеточный метаболизм человека, отражая патологические изменения, но не влияют на текущие, физиологически обусловленные, процессы организма. Метод ПЭТ позволяет изучать особенности функционирования тех или иных тканей организма человека на молекулярном и клеточном уровне.

В центре выполняются ПЭТ-КТ исследования со следующими РФП:

• ¹¹С — метионин (головной и спинной мозг)
• ¹⁸ F — фторэтилтирозин (головной и спинной мозг)
• ¹⁸F —  ФДГ (фтордезоксиглюкоза) ( все тело, головной мозг)

ПЭТ/КТ головного мозга с 

¹¹С-метионином и ¹⁸ F – фторэтилтирозином

Для диагностики первичных и вторичных образований головного мозга, применяется РФП на основе метионина, меченного углеродом (¹¹С-Метионин) и на основе тирозина, меченного 18 Фтор. Метионин и тирозин  участвуют в метаболических процессах в клетках человека. Данные РФП наиболее информативены в диагностике новообразований головного и спинного мозга. Объясняется это тем, что данные препараты проникает в клетки через клеточную мембрану, связываясь со специфическими транспортными белками. В итоге, чем активнее обмен веществ в тканях, тем больше накапливается ¹¹С-метионин и ¹⁸F-фторэтилтирозин.

Показания для проведения ПЭТ/КТ головного мозга с ¹¹С-метионином и ¹⁸ F-фторэтилтирозином:

• Первичная диагностика новообразований головного мозга;
• Первичная диагностика новообразований спинного мозга;
• Дифференциальный диагноз между доброкачественными и злокачественными глиомами;
• Определение метаболически активного объема патологической ткани при планировании хирургического удаления или стереотаксической биопсии новообразования головного мозга;
• Определение метаболически активного объема опухоли головного мозга при планировании лучевой терапии;
• Оценка радикальности хирургического удаления новообразований головного мозга;
• Мониторинг эффективности лучевой терапии новообразований головного мозга;
• Оценка эффективности химиотерапии новообразований головного мозга;
• Дифференциальный диагноз между лучевым некрозом и рецидивом опухоли;
• Динамическое наблюдение доброкачественных глиом;
• Дифференциальная диагностика опухолевых и неопухолевых поражений головного мозга.

Противопоказания:

• беременность;
• лактация.

Подготовка к исследованию ПЭТ/КТ головного мозга с 

¹¹С-метионином или ¹⁸ F-фторэтилтирозином Приложение № 1.docx

Подготовка к исследованию ПЭТ/КТ всего тела с 

¹⁸F-ФДГ (фтордезоксиглюкозой) Приложение № 2.docx 

ПЭТ/КТ всего тела с 

¹⁸F-ФДГ (фтордезоксиглюкоза)

Показания к проведению:

• Онкопоиск первичного очага;
• Стадирование злокачественного заболевания с определением метастатического распространения;
• Оценка эффективности проводимого противоопухолевого лечения.

Заболевания: рак молочной железы, меланомы, рак легких, рак простаты, рак почки, саркомы, опухоли желудочно-кишечного тракта, опухоли женской репродуктивной системы, опухоли поджелудочной железы, злокачественные новообразования печени, рак яичка, метастазы из невыясненного первичного очага, первичные костные опухоли, миелома, лимфома и лимфопролиферативные заболевания.

Противопоказания к исследованию:

• беременность;
• лактация.

Как записаться на Rg, КТ, МРТ

Записаться можно по будням с 9:00 до 15:00

Телефон сall-центра : +7 499 972-86-68

Предварительная электронная запись:

Как записаться на ПЭТ-КТ

Телефон регистратуры ПЭТ-центра: +7 903 580-98-94

Местный номер регистратуры ПЭТ-центра: 36−00

Для записи на ПЭТ/КТ необходимо:

• иметь направление лечащего врача на ПЭТ/КТ головного мозга с ¹¹С-метионином/  ¹⁸ F-фторэтилтирозином или всего тела с ¹⁸F-ФДГ;
• при оформлении ОМС-направления четкое соблюдение правил заполнения обязательных граф
 
• выписки о проводившемся лечении;
• МРТ головного мозга, выполненные накануне (но не позднее 1 месяца), записанные на диск в формате DICOM.

для оптимального описания ПЭТ-КТ при себе ( на момент самого исследования) необходимо иметь все ранее выполненные диагностические исследования (КТ, МРТ, ПЭТ-КТ) как до, так и после лечебных процедур, представленные на цифровых носителях.

Diffusion Tensor Magnetic Resonance Imaging in Chronic Spinal Cord Compression

Обычная МРТ обычно используется для оценки прогноза пациентов с различными заболеваниями позвоночника. Однако этот механизм визуализации обеспечивает макроскопические анатомические детали, а не оценку микроструктуры¹⁴, что ограничивает прогнозирование неврологических функций. Кроме того, традиционная МРТ может недооценивать тяжесть и степень повреждения спинного мозга. Возникновение DTI может помочь хирурги оценить функцию спинного мозга более точно, предоставляя количественную информацию о молекуле воды диффузии.

В настоящем исследовании была описана методологическая основа, демонстрирующие применение параметров DTI у пациентов с хроническим сжатием спинного мозга. DTI является чувствительным методом для измерения направления и диффузии величины молекул воды в тканях¹⁵. Хирурги могут количественно оценить нервные повреждения при различных патологиях спинного мозга, оценивая параметры DTI. В этом протоколе, мы вручную обратил ROIs на осевой ломтики, потому что существующие специализированные программы для автоматической сегментации спинномозговой жидкости и миелина не является достаточным для спинного мозга. Небольшая область поперечного сечения спинного мозга является основным ограничением для эффективного применения автоматической сегментации. Мы выбрали ROIs в самом серьезном месте сжатия. ROIs должен включать внутренний спинной мозг для устранения частичного эффекта объема СМЖ. Кроме того, обработка DTI должна уменьшить эффекты артифактологических факторов, таких как артефакты, связанные с геометрическим искажением и вихревыми текущими артефактами. Доступные опции программного пакета могут помочь операторам получить полезную информацию в зависимости от ориентации градиента диффузии-взвешивания и отдельной коррекции вихревых тока. Обычное МРТ сканирование в настоящем исследовании применяется быстрая последовательность спин-эхо, чтобы обеспечить больше информации изображения. Более длиннее эхо-цепочка и меньший интервал эхо были специально разработаны, чтобы минимизировать артефакты, созданные приборами позвоночника. Мы выбрали короткое время эхо, широкий диапазон частоты считывания и небольшие вокселей, чтобы уменьшить артефакты. FA и АЦК обычно используются параметры DTI в измерениях спинного мозга. FA представляет степень анизотропии в диапазоне от 0 до 1. Значения FA ближе к 1 указывают на высокую ткань аизотропии¹³. АЦК относится к среднему значению диффузиях в трех основных осях, и его изменение согласуется с процессом повреждения гистопатологической ткани⁶. Нынешняя работа подтвердила, что хроническое сжатие спинного мозга может привести к снижению FA и увеличению значений АЦБД, как сообщалось ранее¹². Хроническое сжатие спинного мозга может привести к рецидивирующим ишемическим повреждениям спинного мозга и вызвать гистопатологические изменения в нервных волокне, таких как ангионевротический отек, глиоз, потеря функции нейрона и в конечном итоге некроз¹⁶. В нынешней работе эти изменения были четко визуализированы на DTI.

DTI может служить инструментом оценки функциональных улучшений и предоставления ценной прогностических сведений. Предыдущие исследования показали, что высокая предоперационная FA может быть связана с лучше нейронные функциональные восстановления после операции¹⁷. Керковский и др. сообщили, что у пациентов с симптоматической цервикальной спондилоподобной миелопатии были более высокие значения АЦБД и более низкие значения FA по сравнению с теми, у кого не было соответствующих симптомов, но имелись радиологические свидетельства сжатия шнура¹⁸. В предыдущем изучении хронической модели сжатия спинного мозга крысы, параметры DTI были связаны с патологическими условиями спинного мозга. Важно отметить, что DTI может количественно оценить функциональный статус спинного мозга¹⁶. Анализ 66 пациентов с хроническим сжатием спинного мозга также показали, что параметры DTI были связаны с японской ортопедической ассоциации скорость восстановления пациентов с хроническим сжатием спинного мозга, и АЦЦ, среднее диффузия, радиальная диффузия, и значения осевого диффузия могут отражать неврологические нарушения и быть полезными для оценки послеоперационного прогноза¹⁹. По сравнению с обычными МРТ, DTI является полезным количественным инструментом для измерения рекуперативного потенциала спинного мозга.

В этом исследовании были некоторые ограничения. Во-первых, адекватное пространственное разрешение по-прежнему трудно достичь. Движение артефактов, вытекающие из дыхательной и сердечной движения и пульсации ЛИКВОРА, может производить плохие эффекты на DTI, особенно в нижней шейном мозге и грудной шнур²⁰. Более длиннее эхо-цепочка и меньший интервал эхо были специально разработаны, чтобы минимизировать артефакты, созданные приборами позвоночника. В этом протоколе мы выбрали короткое время эха, широкую частотную полосу считывания и небольшие вокселей для уменьшения артефактов. Кроме того, было трудно отличить белое от серого вещества на DTI с 3 Тесла MR системы²¹, что означало, что оба серого и белого вещества могут быть включены в Rois. Это может существенно повлиять на измерения DTI параметров. Количественная оценка на основе рентабельности может привести к предвзятому определению тракта, вызванного пользовательским опытом и анатомическими знаниями. Это ручное разграничение подход может быть утомительным и трудоемким, особенно если есть несколько ломтиков спинного мозга, участки, и предметы. ROIs следует выбрать во внутреннем спинном мозге, чтобы исключить частичное воздействие объема из-за спинномозговой жидкости. В будущих исследованиях требуются полезные методы для сегментировать регионы серого и белого вещества и различать доступные и эффективные ROIs.

В целом, эта методологическая основа демонстрирует применение параметров DTI при хроническом сжатии спинного мозга. DTI обеспечивает измерение молекулярного направления воды и величины диффузии в тканях. Хирурги могут использовать эту чувствительную технику, чтобы количественно оценить нервные повреждения в различных патологиях спинного мозга.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Почему у дятлов не бывает сотрясения мозга?

• Джейсон Палмер
• Би-би-си, Лондон

27 октября 2011

Подпись к фото,

Исследование поможет использовать биологический механизм в дизайне защитных касок для людей

Анализ съемки высокоскоростными камерами, томография и компьютерная симуляция помогли пролить свет на то, каким образом дятлам удается уберечь свой мозг от травм.

Голова дятла, долбящего дерево, при каждом ударе движется со скоростью около 6 метров в секунду, подвергаясь при этом перегрузке, в тысячу раз превышающей ускорение свободного падения.

Китайские ученые в статье, опубликованной в издании Plos One, утверждают, что защита мозга птицы обеспечивается за счет различной длины верхней и нижней части ее клюва, а также губчатой структуры пластинчатых костей, которые гасят вибрации.

Эти наблюдения помогут разработать более прочные средства защиты головы для людей.

Ученые уже давно изучают анатомию черепа дятлов, пытаясь понять, как им удается с такой силой стучать по деревьям, не причиняя себе при этом никакого вреда.

Оказалось, что мозг этих птиц плотно прилегает к черепу, и поэтому у него просто физически нет места для движения. Кроме того, мозг дятла больше вытянут по вертикали, чем по горизонтали и, таким образом, нагрузка распределяется на большей площади.

Эксперты также подробно изучили строение подъязычной кости, которая играет в этом процессе важную роль.

Количественные характеристики

Исследователь Гонконгского университета Мин Чжан, один из соавторов научной работы, сообщил, что они с коллегами хотели выяснить численные параметры этого интересного феномена.

«Мы знали, что в прошлом исследователи, в основном, просто пытались объяснить его причины, — рассказал он в интервью Би-би-си. — Чтобы полнее раскрыть эту проблему, нужно изучить количественные характеристики, которые помогут использовать биологические механизмы в дизайне защитных головных уборов для человека и вообще в промышленном дизайне».

С этой целью ученые поставили специальный эксперимент, в котором две видеокамеры фиксировали положение дятла, долбившего клювом датчик, позволяющий измерить силу удара.

Оказалось, что при ударе птица слегка поворачивает голову, и это влияет на распространение действующих сил.

С помощью компьютерной томографии и сканирующей электронной микроскопии черепа дятла эксперты смогли во всех деталях изучить его микроструктуру и определить, в каких местах меняется плотность костей.

Все эти данные, в свою очередь, позволили использовать компьютерную симуляцию для расчета сил, действующих на голову птицы.

В результате исследователи выделили три фактора, которые предохраняют голову дятла от повреждения.

Во-первых, петлеобразная подъязычная кость, проходящая вокруг всего черепа птицы, действует как своеобразный ремень безопасности, особенно в первые мгновения после удара клювом.

Во-вторых, исследователи обнаружили, что длина верхней и нижней части клюва птицы различна, и эта асимметрия по мере передачи силы от кончика клюва к кости снижает нагрузку на мозг.

Наконец, эксперты установили, что равномерному распределению этой нагрузки и, как следствие, защите мозга способствуют также пластинчатые кости с губчатой структурой в разных точках черепа.

Ученые подчеркивают, что мозг дятлов защищен от повреждений именно благодаря сочетанию всех этих трех факторов, а не какой-то одной отдельной особенности.

Российские ученые исследуют возможность тренировки дыхания у болевших COVID-19 стимуляцией спинного мозга — Северо-Запад |

Санкт-Петербург. 18 февраля. ИНТЕРФАКС СЕВЕРО-ЗАПАД — Ученые Института физиологии им. И. П. Павлова РАН (Санкт-Петербург) разработали метод восстановления двигательной функции с помощью стимуляции спинного мозга током, который также можно будет применить для тренировки дыхания у переболевших COVID-19.

Как сообщил журналистам в четверг заведующий лабораторией физиологии движений института, профессор Университета Луисвилля (США) Юрий Герасименко, метод заключается в накожной стимуляции спинного мозга с помощью специальных токов, которые могут запускать двигательные функции. Исследования проводились как на здоровых людях, так и на больных.

Герасименко отметил, что накожная стимуляция в отличие от эпидуральной, при которой матрица с электродами имплантируется, показала большую эффективность.

«Уже через 12 сессий пациент мог стоять самостоятельно. Это связано с тем, что мы стимулируем разные отделы спинного мозга, активируются мышцы туловища, которые обеспечивают мышечный корсет», — сказал ученый.

Он добавил, что в настоящее время метод также апробируется на пациентах, перенесших инсульт. Исследования показывают, что при стимулировании спинного мозга таким пациентам легче передвигаться.

По словам Герасименко, в перспективе метод может быть использован для стимулирования дыхательной функции у пациентов, перенесших COVID-19.

«Мы провели предварительное исследование на здоровых пациентах и посмотрели, как меняется дыхательная функция при стимулировании системы, отвечающей за кардиоваскулярную функцию. Сделали также пробное исследование на 10 пациентах, которые перенесли ковид. Оказалось, что можно управлять параметрами дыхания стимуляцией спинного мозга, исследование показало, что у постковидных пациентов увеличиваются параметры вдоха и выдоха. Мы пытаемся понять, как управлять вдохом и выдохом, чтобы создать специальную систему тренировок с использованием стимуляции спинного мозга», — рассказал Герасименко.

Ученый подчеркнул, что это направление находится в процессе исследования.

В целом, отметил Герасименко, метод стимулирования спинного мозга для восстановления двигательной функции находится на стадии научного исследования и пока не утвержден в качестве технологии лечения.

Параметры стимуляции спинного мозга и их роль в доставке электрического заряда: обзор

Цель: Все параметры стимуляции спинного мозга (ССМ) (амплитуда, ширина импульса, частота) влияют на взаимодействие стимуляции с нервной системой и влияют на доставку заряда. Независимо от схемы стимуляции существуют определенные важные элементы, связанные с дозой, и фундаментальное знание параметров, используемых для проведения терапии, имеет фундаментальное значение.

Методы: В этой статье рассматриваются основные понятия доставки энергии при нейростимуляции (амплитуда, ширина импульса и частота) и вводятся понятия рабочего цикла и заряда в секунду как еще один способ охарактеризовать паттерны стимуляции.

Результаты: Результаты недавних клинических публикаций показывают, что важным аспектом терапии может быть полная доставка заряда в течение определенного периода времени.С этой точки зрения скорость доставки заряда может быть аналогична дозировке лекарства, а параметры СКС, которые используют разные рабочие циклы, могут оказывать различные терапевтические эффекты, позволяя доставлять различное количество энергии в нервную ткань с меньшим сенсорным восприятием или даже без нее. все.

Выводы: Основные параметры амплитуды, ширины импульса и частоты имеют важное значение для доставки заряда при СКС.Современные стратегии программирования требуют понимания доставки заряда для традиционной терапии СКС, а также новых методов лечения, таких как 10 кГц и импульсная СКС.

Ключевые слова: Обвинение; механизмы; программирование.

Модельная оптимизация параметров стимуляции спинного мозга – Duke OTC

Ценностное предложение

Стимуляция спинного мозга (SCS) — это одобренная FDA терапия для лечения хронической боли в пояснице и конечностях.SCS основан на теории управления воротами боли, где имплантированный генератор импульсов подает электрические импульсы на массив электродов, помещенный в эпидуральное/экстрадуральное пространство. Эта электрическая генерация ингибирует восходящие проекционные нейроны в дорсальном столбе спинного мозга, передающие информацию о боли в головной мозг, активируя кожные волокна Ab в дорсальном корешке (DR). Успешная SCS зависит от избирательной активации волокон дорсального столба без активации смешанных волокон в DR, что приводит к непреднамеренным эффектам. Однако оптимальный подход к селективной активации волокон дорсального столба не был достигнут. Новая технология SCS для решения этой проблемы выйдет на растущий глобальный рынок нейростимуляции при хронической боли, который, как ожидается, достигнет почти 2,9 млрд долларов в 2018 году.

Технология

Эта технология включает в себя новый компьютеризированный метод, основанный на компьютерном моделировании для конкретного пациента, для выбора параметров стимуляции в SCS. Авторы изобретения ранее разработали и утвердили компьютерную модель SCS, которая точно предсказывает пороги стимуляции, измеренные во время операции у людей.Текущая технология утверждает, как использовать эту модель для оптимального выбора параметров во время SCS. В частности, этот процесс осуществляется посредством оптимизации на основе запатентованной модели с использованием строгого математического подхода с определенной функцией затрат. Этот подход отличается от традиционного экспериментирования методом проб и ошибок. Ожидается, что эта технология сократит время, необходимое для выбора подходящих параметров для эффективного лечения, и повысит его эффективность.

Преимущества

• Индивидуальный подход к выбору параметров для SCS
• Новый строгий вычислительный подход к повышению эффективности лечения
• Сокращает время, необходимое для выбора соответствующих параметров

Стимуляция спинного мозга: основы

Специалисты по интервенционной боли предлагают обзор основ стимуляции спинного мозга (нейромодуляция спинного мозга), которые лечащие врачи могут использовать в клинической практике.

Стимуляция спинного мозга (SCS) использовалась для обезболивания с тех пор, как C. Norman Shealy, MD, PhD, имплантировал первое нейроаугментативное устройство больному раком в 1967 году. ^1-3 — долгосрочные эффекты SCS в лечении боли, с различными исходами и показателями успеха. ^4-8 Как и при многих других новых процедурах, первоначальные проблемы с SCS включали плохо спроектированное оборудование, неадекватные критерии отбора пациентов и неоптимальные хирургические методы. ^7,9-11

Однако в последние годы были достигнуты значительные успехи в SCS. Послеоперационные результаты процедур сместились в сторону более положительных результатов в области нейроаугментации, особенно в отношении таких практических факторов, как возвращение к работе, сокращение использования лекарств, снижение визуальных аналоговых показателей боли и улучшение повседневной активности. Оборудование более прочное, более эффективное, более маневренное и обеспечивает больший радиус действия для пораженной области.Устройства могут быть имплантированы чрескожно под рентгеноскопическим контролем (особенно для размещения пробных электродов), что позволяет оператору и пациенту вербально общаться и более точно позиционировать электроды стимулятора спинного мозга для пробного и, в конечном итоге, постоянного размещения. Кроме того, более чем тридцатилетний опыт позволил улучшить критерии отбора пациентов, что имеет первостепенное значение для достижения положительного конечного результата. Конечным результатом является улучшенная способность контролировать различные состояния хронической боли, особенно те, которые относятся к периферическим, а не к центральным источникам. ⁸

В этой статье будут обсуждаться патофизиология, механизм действия и клиническое применение СКС; а также текущие клинические результаты и потенциальные будущие тенденции в СКС, также известной как нейромодуляция спинного мозга.

Механизм действия СКС

Хотя точный механизм контроля боли с помощью SCS не совсем понятен, считается, что он является результатом прямого или облегченного ингибирования передачи боли. ^3,5-7,12,13 В таблице 1 перечислены пять механистических теорий, почему СКС работает. ¹³

Теория контроля ворот побудила Shealy et al. применить SCS в качестве средства антидромной активации тактильных миелинизированных волокон A-β посредством стимуляции дорсального столба. ^1,2 Shealy предположил, что постоянная стимуляция дорсальных столбов будет держать ворота закрытыми и обеспечивать постоянное облегчение боли. Хотя было показано, что теоретическая модель «контроля ворот», предложенная Мелзаком и Уоллом, не совсем верна, было показано, что ограничение боли или контроль боли существуют. ^5-7,12

Другие считают, что облегчение боли при СКС является результатом прямого ингибирования болевых путей в спиноталамических путях, а не вторичного по отношению к селективной стимуляции крупных волокон. облегчение боли при значительно меньшем токе, чем при задней стимуляции. ¹⁵

Некоторые исследователи считают, что изменения кровотока и температуры кожи при ГКС могут влиять на ноцицепцию на периферическом уровне. ^16-20 Этот постулат частично подтверждается данными Marchand et al., которые исследовали влияние СКС на хроническую боль с использованием вредных тепловых раздражителей.21 Поскольку в исследованиях на животных было обнаружено, что СКС вызывает расширение сосудов, клиницисты использовали этот метод. метод лечения хронической боли, вызванной заболеванием периферических сосудов, и на сегодняшний день является ведущим показанием к SCS в Европе. ^13,15,22-26 Точный эффект модуляции боли с помощью SCS все еще обсуждается. Лучшее понимание системы боли может привести к созданию более эффективных стимуляторов и еще большему успеху.

В настоящее время наиболее частым показанием к СКС является лечение хронической боли в пояснице и нижних конечностях, вызванной хронической радикулопатией или постламинэктомическим поясничным болевым синдромом, несмотря на адекватное хирургическое вмешательство. ^27-32 Эта популяция является основным показанием к SCS в нашей практике и предоставила нам эффективный вариант лечения. Таблица 2 содержит список общепринятых и потенциальных показаний в дополнение к общепринятым противопоказаниям.

Критерии выбора

Как уже отмечалось, правильный отбор пациентов имеет важное значение для долгосрочного успеха системы стимуляции спинного мозга. ^7,9-11 Технические достижения, ведущие к усовершенствованию оборудования, в сочетании с улучшенным отбором пациентов, повысили уровень долгосрочной эффективности СКС примерно до 70% сегодня, по сравнению с примерно 40% с 1970-х и 1980-х годов. ^3,4,8

Систему нейромодулятора-стимулятора спинного мозга следует рассматривать для пациентов, которым не удалась вся разумная консервативная терапия, включая соответствующие диагностические, терапевтические и реабилитационные методы, и которым был предоставлен разумный период времени для выздоровления от состояния. ⁸ Разумный период времени составляет не менее 6–12 месяцев консервативного, обезболивающего, минимально инвазивного лечения и/или неудачного хирургического лечения при постоянной боли в конечностях, превышающей боль в аксиальном отделе позвоночника.

Идеальный пациент должен быть мотивирован, уступчив и свободен от лекарственной зависимости. ³³ Психологический скрининг рекомендуется, но не обязателен для исключения состояний, предрасполагающих к неудаче процедуры. Диагнозы, которые являются типичными показаниями для этой процедуры, включают хроническую радикулопатию, периневральный фиброз, невропатическую боль и комплексный регионарный болевой синдром. ^34-38 В США заболевание периферических сосудов не является показанием, одобренным FDA.

При рассмотрении топографии боли боль в конечностях реагирует лучше, чем аксиальная боль, и чем дистальнее боль в конечностях, тем сильнее клиническая реакция.27,39 Боль в среднем и верхнем поясничном отделе, а также грудную, шейную и боль в грудной стенке трудно адекватно поддаются лечению. контролировать и поддерживать в долгосрочной перспективе. Боль из-за тяжелого повреждения нерва, наложенного на онемение кожи (т. е. анестезию долороза), также трудно лечить с помощью ГКС.Центральные болевые синдромы не реагируют на ГКС и лучше всего лечатся другими методами.

Чрескожное испытание

Было доказано, что амбулаторное чрескожное испытание в течение 3-7 дней с системой SCS помогает определить, какие пациенты будут реагировать достаточно хорошо, чтобы оправдать имплантацию постоянного стимулятора спинного мозга, и определить будущие уровни постоянной имплантации. ^27,28,39,40 Абсолютные критерии, которые должны присутствовать у пациента для получения положительного результата исследования, включают толерантность к парестезии, облегчение боли от >50% до 75% и общую удовлетворенность пациента.Относительные требования для положительного исследования включают улучшение функционального уровня, снижение использования обезболивающих и снижение зависимости от системы здравоохранения.

В процессе пробного применения чрескожной стимуляции спинного мозга должен участвовать бодрствующий и коммуникабельный пациент, который может указать практикующему врачу правильное расположение электрода. Пациенту должно быть комфортно с инфильтрацией местной анестезии в местах введения. Специалист по интервенционной боли может использовать провод(а) пробного скрининга во время скринингового испытания.После того, как электрод для скрининга расположен в точном месте (определенном в результате общения между пациентом и специалистом по интервенционным вмешательствам на позвоночнике), подключается временный внешний источник питания (сканер). Когда и пациент, и врач удовлетворены удовлетворительным охватом стимуляции, электроды стимулятора спинного мозга плотно пришивают к коже с помощью анкеров. Затем готовые схемы надежно приклеиваются к коже и закрываются, чтобы предотвратить их случайное выдергивание, но при этом их можно было прикрепить к программатору.Затем, чтобы проверить окончательное положение электрода, необходимо получить переднезаднюю и боковую рентгенограммы с рентгеноскопическими пленками.

Послеоперационный уход
Пациент обычно выздоравливает через 30–60 минут в условиях послеоперационного восстановления. ^7,9-11 После того, как пациент проснется и придет в себя в зоне восстановления, следует оптимизировать настройки стимулятора спинного мозга пациента. Регулируемыми параметрами электростимуляции в стимуляторах спинного мозга являются частота (Гц), ширина импульса (длительность стимула) и амплитуда (вольты).Типичная частота составляет от 50 до 80 Гц, хотя более высокая частота может использоваться в качестве более сильного противодействия. Увеличение ширины импульса увеличивает плотность раздражителя, что обеспечивает более глубокое проникновение в спинной мозг. Клинически это обычно означает более широкое распространение парестезий. Это может быть полезно, когда, например, схема стимуляции должна охватывать спину, но охватывает только бедро. Ширина импульса может быть увеличена, и тогда парестезии могут распространяться на нижнюю часть спины.Амплитуда представляет собой электрическую силу раздражителя. Клинически это обычно означает, что пациент испытывает более плотный паттерн стимуляции, что затрудняет «прорыв» боли через паттерн стимуляции. Когда амплитуда регулируется слишком высоко, у пациента могут возникнуть болезненные ощущения.

Пока период восстановления протекает без осложнений, пациент может быть выписан домой с послеоперационными инструкциями. В течение восстановительного периода программирование стимулятора спинного мозга точно настраивается, пациент и/или семья пациента обучаются тому, как пользоваться устройством, и даются ответы на любые вопросы. Пациенту рекомендуют содержать область стимулятора спинного мозга в чистоте и сухости, а также специально просят не принимать ванну или душ, а принимать ванну с губкой в ​​течение испытательного периода. Предусмотрены профилактические пероральные антибиотики, и пациент проинструктирован избегать чрезмерного сгибания или скручивания, поскольку это может привести к смещению электрода стимулятора спинного мозга. Кроме того, им говорят не изменять потребление лекарств и поддерживать уровень обычной активности. Пациент также проинструктирован сообщать врачу в случае любого изменения схемы стимуляции, признаков инфекции или любых других необычных явлений.Последующее наблюдение обычно проводится в течение 3–7 дней после имплантации, после чего электрод удаляется, оценивается эффективность СКС, после чего врач должен определить, следует ли продолжать установку постоянного стимулятора спинного мозга.

Постоянная хирургическая имплантация

Пациент, которому имплантируют постоянный стимулятор спинного мозга, доставляется в амбулаторный хирургический центр или больницу утром в день процедуры. Анализ мочи, общий анализ крови с дифференциальной и СОЭ должны быть получены в течение 72 часов до имплантации.Рентген грудной клетки и электрокардиограмма должны быть выполнены у всех пациентов старше 45 лет, имеющих в анамнезе сердечные или легочные заболевания или демонстрирующих постоянные признаки или симптомы сердечной или легочной недостаточности.

Системы постоянной стимуляции спинного мозга могут быть размещены с помощью чрескожно вставленных круглых проволочных электродов или путем открытой установки плоских электродов или пластинчатых электродов (рис. 1). В любом случае субламинарные эпидуральные отведения подключаются проводами к подкожно установленному генератору на отдельном операционном поле.

Чрескожное введение проволочных электродов является минимально инвазивным и обычно выполняется без общей анестезии. Тот же общий метод, что и при пробном размещении электродов, используется и для постоянного размещения электродов. После того, как размещение электродов завершено, провода отведений туннелируют с помощью троакара к подкожно установленному генератору, и разрез генератора закрывается. Минимально инвазивный характер чрескожного введения электродов может быть предпочтительнее у пациентов, которые не хотят подвергаться общей анестезии или не подходят для нее (рис. 2).

Несмотря на более инвазивное размещение электродов с открытым электродом, он предлагает несколько преимуществ по сравнению с чрескожным размещением проволочных электродов. Размещение разрядных электродов осуществляется под прямой визуализацией, что потенциально снижает риск повреждения твердой мозговой оболочки. Пластинчатые электроды менее подвержены миграции и могут обеспечить более широкий охват стимуляции с лучшими общими клиническими результатами. ^41,42

Универсальный метод размещения субламинарных разрядных электродов при патологии поясничного отдела позвоночника — это ламинэктомия примерно на уровне T8-T10, при этом точный уровень адаптируется к результатам предыдущей пробной стимуляции.Это может быть сделано либо под общей анестезией, либо под наркозом. В любом случае это легко сделать в амбулаторных условиях. Больного укладывают в положении лежа на каркас хирургического седла. Под рентгеноскопическим контролем над остистым отростком делают срединный разрез и проводят его через дорсальную фасцию. Паравертебральные мышцы приподнимают над пластинкой и выполняют полную ламинэктомию с сохранением фасеточных суставов. Эпидуральное пространство выделяют дуральным диссектором. Если желательна стимуляция периферических нервов нижних конечностей, электрод можно поместить каудально, чтобы охватить заднюю часть спинного мозга, мозговой конус и переднюю часть конского хвоста.В противном случае электрод размещают спереди над соответствующим грудным уровнем.

Соответствующее положение электрода подтверждается переднезадней и боковой рентгеноскопией. Если процедура проводится у бодрствующего пациента, можно провести тестовую стимуляцию. При желании можно использовать нейрофизиологическое картирование для подтверждения локализации с помощью общей анестезии.43 После подтверждения удовлетворительного положения проводник, ведущий в электрод, прикрепляется к остатку межостистой связки или непосредственно к соседнему остистому отростку с использованием муфты и электрода. нерассасывающийся шов.Затем провода проходят через троакар к генератору, который имплантируется в подкожный карман, обычно чуть ниже гребня подвздошной кости. Разрезы закрываются послойно, и пациента транспортируют в послеанестезиологическое отделение, где после полного пробуждения пациента подтверждают соответствующее покрытие стимуляцией.

Примером пациента, у которого лопастное отведение предпочтительнее, является пациент, ранее перенесший инструментальный спондилодез по поводу спондилолистеза. Несмотря на наличие рентгенологических признаков адекватного спондилодеза и отсутствие признаков компрессии нервов, у пациента сохраняется постоянная корешковая боль в нижних конечностях и инвалидизирующая аксиальная боль в нижней части спины.

После успешного испытания чрескожного электрода выполняется установка стимулятора спинного мозга с использованием одного разрядного электрода с центром на уровне T9-T10. Отведение состоит из двух или трех рядов нескольких электродов, выход которых можно регулировать индивидуально с помощью чрескожного программирующего устройства. Это позволяет пациенту неинвазивно пробовать широкий спектр вариантов программирования после операции до тех пор, пока не будет достигнут оптимальный охват стимуляцией нижней части спины и нижних конечностей без неприятных парестезий.

Вводят антибиотики внутривенно в предоперационном и послеоперационном периоде, а после выздоровления пациента выписывают с приемом пероральных антибиотиков в течение 7–10 дней или оставляют под 23-часовым стационарным наблюдением (предпочтение врача/хирурга).

Протокол послепроцедурного ухода и последующего наблюдения
При выписке пациенту даются устные и письменные инструкции избегать чрезмерного подъема, скручивания или сгибания, а также использовать губку только в течение 2 недель. Первый послеоперационный визит проводится через 1 неделю после установки постоянной имплантации.Место хирургического вмешательства проверяется, и все кожные скобы или швы удаляются. В это время в кармане может быть отмечен небольшой отек. Это, вероятно, нормальная находка и представляет собой серому (карман прозрачной жидкости, выделяемой из серозных желез, который может развиваться после операции), хотя у клинициста должно быть соответствующее подозрение на инфекцию. Серома может сохраняться от 3 до 4 недель и может мешать передаче данных на устройства с радиочастотным управлением (например, устройства Eon, Genesis и Renew от St.Джуд Медикал; устройства Interstim, Prime Advanced и Restore от Medtronic; и устройство Precision от Boston Scientific). Также во время этого визита стимулятор спинного мозга перепрограммируется по мере необходимости. Пациент должен быть осмотрен через 2 недели, а затем повторно через 1 месяц. После этого больной должен быть осмотрен по показаниям. Если у пациента есть цель вернуться к работе, то следует провести агрессивную реабилитацию.

Возможные осложнения SCS

Временная чрескожная пробная или постоянная имплантация стимулятора спинного мозга редко сопровождается серьезными осложнениями. ⁴⁴ В одном исследовании сообщалось об одной несмертельной легочной эмболии и одном случае параплегии продолжительностью 3 месяца. ⁴⁵ Последний возник в результате ламинэктомии, которая использовалась для установки стимулирующего электрода. Другие редкие зарегистрированные осложнения включают нарушение сфинктера и аномалии походки. ⁴⁶

Большинство осложнений от временных или постоянных устройств включают образование рубцовой ткани, неправильную локализацию парестезий, смещение электрода, перелом электрода, боль в области кармана или места соединения, инфекцию, повреждение нерва и эпидуральную гематому. ^{24,25,29,44,47-52} Согласно всеобъемлющему обзору различных публикаций, миграция или перемещение свинца варьируется от 3,7% до 69%, хотя в большинстве исследований сообщается о миграции от 16% до 25%. ⁴⁴ В различных сериях сообщалось о частоте переломов свинца от <1% до >20%, а поверхностные инфекции возникали в 2-12% случаев. Серьезные хирургические инфекции были редки, как и клинически выраженные эпидуральные гематомы. В одном исследовании подтекание цереброспинальной жидкости было обнаружено у 2% пациентов.Во избежание осложнений при стимуляции спинного мозга следует применять поэтапный аналитический подход.

В нашем клиническом опыте, включавшем >600 свинцовых имплантатов, в клинической практике было только 3 случая инфицирования in situ постоянными устройствами.10 Одно инфицирование возникло в результате скрытой инфекции костного стимулятора из-за предшествующего спондилодеза и проявилось >6 месяцев после имплантации; второе заражение произошло через 2,5 месяца после имплантации из неизвестного источника; и третья инфекция произошла через 18 месяцев после имплантации.Последняя инфекция, по-видимому, была вызвана гематогенным обсеменением, когда пациент сломал абсцесс зуба после того, как он откусил яблоко за неделю до этого. В первых двух случаях инфекции стимуляторы спинного мозга были удалены, и пациентам были назначены внутривенные антибиотики без дальнейших последствий. В третьем случае стимулятор спинного мозга не удаляли, и пациенту была назначена адекватная терапия пероральными антибиотиками и стоматологическая помощь. У нас не было никаких осложнений ни с одним из пробных размещений электродов.

Клинические результаты

Крупнейшее исследование SCS включает 320 последовательных пациентов, перенесших временную или постоянную имплантацию в больнице Джонса Хопкинса в период с 1971 по 1990 год.13 Эта серия включает наблюдение за 205 пациентами, у большинства из которых был диагностирован синдром неудачной операции на позвоночнике (FBSS). . Имплантаты постоянного стимулятора спинного мозга были установлены 171 из этих пациентов. При последующем наблюдении (средний интервал 7,1 года, стандартное отклонение 4,5) у 52% пациентов сохранялось > 50% облегчение боли, а 58% уменьшили или прекратили прием лекарств.Около 54% ​​пациентов моложе 65 лет работали на момент наблюдения; 41% работали до операции.

Процент пациентов с длительным облегчением боли сходен в большинстве крупных опубликованных исследований имплантатов стимуляторов спинного мозга для FBSS. Показатель успеха в большинстве этих исследований, о котором обычно сообщают как об уменьшении боли на ≥50%, составляет приблизительно от 50% до 60%. ^37,53-57 В одних исследованиях сообщается, что показатели успеха достигают 88%, а в других — всего 37%. ^58,59 Хотя эти последние исследования различаются техникой имплантации и протоколами скрининга, уровень успеха в уменьшении боли в целом остается одинаковым.

В более поздних опубликованных обзорах особое внимание уделялось уменьшению боли, сокращению потребления опиоидных препаратов, улучшению повседневной активности и возвращению к рабочему состоянию. ^24,60-63 Согласно этим исследованиям, можно ожидать, что долгосрочное уменьшение боли (по крайней мере, через 2 года после имплантации) будет составлять от 50% до 70% примерно у 60% пациентов с СКС.От 50% до 90% людей будут устранять или сокращать использование опиоидов. Уровень возврата к полной занятости после SCS, о котором сообщают два исследования, составляет от 25% до 59%, что очень важно по сравнению с обычным уровнем возврата к работе в этой популяции от 1% до 5%. ^24,6

Причины несоответствия между уменьшением боли и показателями возвращения к работе, по-видимому, отражают высокий процент неквалифицированных рабочих среди этой группы населения, длительные периоды нетрудоспособности и сопутствующие социально-поведенческие изменения.Несмотря на это несоответствие, наблюдается общее увеличение функций и активности в повседневной жизни.

Будущее

Будущее СКС/нейромодуляции выглядит многообещающим благодаря запланированным технологическим достижениям в этих устройствах. ^37,39,64-66 И St. Jude Medical, и Medtronic имеют имплантированные генераторы импульсов и устройства отведений, которые обеспечивают адекватный источник питания для систем с двумя отведениями, что продлевает срок службы генератора импульсов. Кроме того, компания St. Jude Medical разработала генератор импульсов, в котором вместо батареи используется конденсатор, перезаряжаемый внешним устройством с радиочастотным управлением.Благодаря скоординированной программе многовариантных протоколов лечения, как показано в этой модели ортопедической клиники, ориентированной на позвоночник, дальнейшие скоординированные улучшения могут способствовать достижению успешных долгосрочных результатов. Дальнейшие устройства и технологии нейромодуляции должны помочь в предоставлении дополнительных возможностей для этой избранной, но растущей популяции пациентов с хронической болью. ^7,9-11

Последнее обновление: 1 июня 2015 г.

границ | Полезность и осуществимость чрескожной стимуляции спинного мозга у пациентов с неполной травмой спинного мозга в терапевтических условиях: обзор темы

Введение

Нарушение передачи двигательной и сенсорной информации, связанное с повреждением спинного мозга (ТСН), значительно влияет на способность человека целенаправленно двигаться.Почти 70% новых травм каждый год являются неполными, при этом неполная тетраплегия является самой быстрорастущей классификацией травм (1). Многие из этих пациентов будут иметь двигательную дисфункцию (2). Восстановление функций рук и ходьбы является первоочередной задачей у лиц с неполной травмой спинного мозга (iSCI) и общей целью физиотерапии (3).

Стратегии компенсации, используемые в начале традиционной реабилитации, обеспечивают пациентам некоторый уровень независимости, но в первую очередь сосредоточены на сильных надежных движениях (2). Эти стратегии игнорируют возможность восстановления функции и не обеспечивают воздействия на центральную нервную систему (ЦНС), необходимого для индукции изменений (4). В лучшем случае традиционные реабилитационные стратегии искусственно ограничивают функциональный статус пациентов, в худшем — приводят к прогрессирующей утрате латентной функции и ухудшению инвалидности с течением времени (5). Поскольку пациенты с ТСМ живут более продолжительной и активной жизнью, возникает желание вернуться к более нормальной функции, тем самым уменьшая вторичные осложнения и барьеры доступности, которые требуют больших затрат денег, времени и качества жизни.В соответствии с требованиями пациентов и новыми данными о восстановлении и восстановлении повреждений ЦНС происходит смещение парадигмы реабилитации в сторону возвращения к функции, существовавшей до травмы (2, 6, 7). Терапия, основанная на активности (ABT), которая обеспечивает интенсивную тренировку с большим количеством повторений, считается наиболее эффективным вмешательством для улучшения функции ходьбы после iSCI (8-11). Было показано, что локомоторные тренировки, обеспечивающие высокообъемные специализированные тренировки для улучшения кинематики ходьбы и повышения активности ЦНС, приводят к клинически значимым улучшениям скорости ходьбы, выносливости, равновесия и силы нижних конечностей (2, 12–14). .Тем не менее, даже при этих улучшениях сохраняется значительный дефицит функции ходьбы, и восстановление самостоятельной ходьбы остается труднодостижимым для большинства пациентов с iSCI. Точно так же вмешательствам на верхних конечностях не хватает последовательности и долговременных изменений, связанных со значимым восстановлением.

Доказательства АБТ подчеркивают необходимость повышенной активации ЦНС, чтобы вызвать изменение двигательной функции (4, 11). Стимуляция спинного мозга была предложена исследователями в качестве варианта нейромодулирующего воздействия, позволяющего усилить результаты, достигнутые только за счет физических реабилитационных мероприятий (15).Имплантированная пояснично-крестцовая эпидуральная стимуляция спинного мозга (eSCS) (15–18), которая действует путем непосредственной стимуляции дорсальных нервных корешков для повышения возбудимости межнейронных сетей, участвующих в контроле движения, была исследована сначала на животных, а затем на моделях человека (16, 18–20). Исследователи продемонстрировали, что эпидуральная стимуляция пояснично-крестцового отдела сама по себе может способствовать реципрокным шагообразным движениям, а в сочетании с интенсивной двигательной тренировкой может привести к улучшению способности ходить (16, 20–23).Исследователи продемонстрировали, что после длительной ЭСКП с тренировкой при хронической полной ТСМ восстановление произвольных движений возможно даже при отсутствии стимуляции (24).

Хотя влияние этих улучшений на качество жизни пациентов с ТСМ нельзя недооценивать, истинное функциональное влияние и долговечность этих улучшений еще предстоит выяснить. eSCS также несет в себе определенный риск, особенно инвазивное хирургическое размещение стимулятора (18, 20, 21, 25, 26). Кроме того, существует большая вариабельность параметров стимуляции и протоколов реабилитации после имплантации, от 0 до 85 недель интенсивных тренировок (16, 20, 27).Хотя у всех участников наблюдалось улучшение произвольного двигательного контроля, не у всех восстановилась устойчивая функция ходьбы или устойчивое использование имплантата (16, 20, 24).

Чрескожная стимуляция спинного мозга (TSCS) может влиять на возбудимость ЦНС и в сочетании с тренировкой вызывать функциональные изменения у пациентов с iSCI, которые могут быть сопоставимы с результатами eSCS (28). TSCS представляет собой многообещающее, клинически полезное дополнение к существующим вмешательствам по физической реабилитации без проблем риска и доступности, связанных с хирургической имплантацией для eSCS.

Целью этого мини-обзора является выявление тенденций и обсуждение клинической значимости TSCS в качестве дополнения к вмешательствам по физической реабилитации. Был проведен поиск в PubMed со следующими поисковыми терминами во всех областях: чрескожная стимуляция спинного мозга И травма спинного мозга И реабилитация. Статьи были ограничены последними 5 годами (2016–2021) и английским языком. Статьи, которые включали исключительное изучение экспериментов на животных, другие диагнозы (например, рассеянный склероз и церебральный паралич), а также вегетативные и непроизвольные функции (например, мочевой пузырь), были исключены. Обсуждение здесь ограничивается исследованиями, имеющими клиническую значимость, как таковые, исследования здоровых людей и описание изолированных нейрофизиологических зарядов также исключаются. Было просмотрено 115 тезисов, полностью рецензировано 13 статей, которые включены сюда. Таблица 1 включает ключевые элементы исследования и краткое описание результатов каждой ссылки. Этот мини-обзор направлен на развитие результатов предыдущих систематических обзоров (41) по этой теме путем выявления тенденций, значимых для клинических условий.

Таблица 1 . Ключевые элементы исследования и краткие результаты.

Что мы знаем

С помощью компьютерного моделирования и исследований ЭМГ человека было показано, что неинвазивная стимуляция спинного мозга повышает возбудимость локальных сетей спинного мозга через афференты задних корешков с дополнительным усилением сигнала по всей длине спинного мозга (34, 42–45). Это изменение возбудимости основано на функционально молчащих нисходящих путях, чтобы разоблачить и усилить произвольные движения вовлеченных конечностей (34, 44, 45). Подготовка нервной системы, предлагаемая с помощью TSCS, может дополнить существующие вмешательства в физическую реабилитацию и показала многообещающие результаты во многих общих терапевтических целях. TSCS, как при одиночных сеансах, так и при повторных применениях, связана с улучшением постурального контроля стоя, кинематики походки и функции верхних конечностей. Также было продемонстрировано, что TSCS оказывает влияние на вегетативные и непроизвольные функции (регуляция артериального давления, функция мочевого пузыря и т. д.), но они не будут здесь обсуждаться (28, 34, 36, 46).Терапевты должны знать, что это может быть следствием вмешательств, направленных на восстановление моторики.

Ранние сообщения о TSCS демонстрируют непроизвольное перешагивание как при однократной, так и при многократной стимуляции (45). Стимуляцию проводили электродами над межпозвонковым промежутком T11/T12 или L1/L2 с анодами над билатеральным гребнем подвздошной кости. Форма сигнала состояла из импульсов длительностью 1 миллисекунда (мс) с частотой 5–30 Гц, заполненных несущей частотой 10 кГц. Участники, помещенные в положение лежа на боку с устранением силы тяжести и стимулированные, как описано, демонстрировали колебательные, шагообразные движения без произвольных усилий.Участники продемонстрировали большую амплитуду колебаний бедра и колена, когда стимуляция сочеталась с произвольным усилием и с добавлением второго места стимуляции копчика. Примечательно, что этот эффект был продемонстрирован при неповрежденной, хронической полной и неполной ТСМ. Эта работа демонстрирует, что спинальные нейронные цепи могут быть изменены с помощью спинальной стимуляции, супраспинальных входов (произвольных усилий) и их комбинации. Это позволяет перейти от изолированной стимуляции к стимуляции с тренировками для восстановления произвольных усилий.

Применение для нижних конечностей

В 2018 г. 15 участников с хронической ТСМ продемонстрировали восстановление способности поддерживать вертикальное положение с минимальной внешней помощью или без нее после TSCS и обучения (34). Парадигмы стимуляции соответствовали описанным выше (45), особенно с использованием несущей частоты. Участники показали снижение порога двигательной активации, увеличение активности мышц нижних конечностей (LE) с помощью поверхностной ЭМГ и улучшение восприятия веса во время TSCS. Без стимуляции ни один из участников не мог поддерживать себя в вертикальном положении.Ни один из участников не сообщил о боли, связанной со стимуляцией или о нежелательных явлениях в ходе исследования. Участники сообщали об изменениях спастичности, проприоцепции и настроения, которые не были определены количественно. Авторы отмечают относительную скорость приобретения навыков по сравнению с исследованиями eSCS (18, 20), предполагая, что TSCS может оказывать более широкое модулирующее влияние на нейронные сети и многосегментные проекции.

Использование одних и тех же параметров стимуляции при обучении конкретным задачам показало улучшение контроля туловища (33) и подвижности голеностопного сустава (37) у участников как с полной, так и с неполной травмой спинного мозга. Участники улучшают производительность только при стимуляции, и о сохранении изменений без стимуляции не сообщается. Здесь, опять же, авторы подчеркивают скорость приобретения навыков.

Исследование функций ходьбы с помощью TSCS включает широкий спектр вмешательств, включая исследования на земле, на беговой дорожке и с помощью роботов. В отчете об одном случае (29) участник с полной двигательной травмой спинного мозга прошел тренировку в экзоскелете с TSCS, который включал несущую частоту.В более крупной серии случаев (38) участникам была предоставлена ​​аналогичная тренировка на основе экзоскелета с TSCS без несущей частоты. Сообщенные преимущества были одинаковыми во всех двух исследованиях, включая улучшение произвольного контроля, координации и восприятия веса во время шагания. В дополнение к различным формам волны авторы соответствующих исследований изучали влияние частоты на спастичность, нарушающую плавную походку. Было обнаружено, что более высокие частоты оказывают наибольшую пользу при спастичности (38).

Исследования тренировок ходьбы по земле и на беговой дорожке с помощью TSCS показывают схожие улучшения походки (35, 36, 40). Во-первых, десять участников с iSCI получили 23 сеанса TSCS с физиотерапией на основе ходьбы (36). Здесь стимуляция проводилась с помощью имеющегося в продаже клинически значимого стимулятора с использованием двухфазной волны с импульсами 1 мс при частоте 50 Гц. Расположение электродов соответствовало предыдущим исследованиям. Авторы сообщают о статистически значимом улучшении скорости, выносливости и качества ходьбы с изменениями, превышающими минимальную клинически значимую разницу (MCID) индивидуального теста во время или до сеансов 18.Опять же, подчеркивается, что TSCS дает функционально важные улучшения в более короткие сроки, чем традиционные модели ухода или с eSCS. В качестве дополнения к этой работе другая группа опубликовала результаты эксперимента, сравнивающего TSCS с локомоторной тренировкой с имитацией стимуляции с локомоторной тренировкой (40). Двухфазную стимуляцию снова обеспечивали коммерчески доступным стимулятором. Участники, получавшие экспериментальную стимуляцию, улучшили скорость ходьбы и расстояние. Ни в одном документе не сообщалось о побочных эффектах или отклонениях от протокола из-за боли.Авторы обеих групп одобряют осуществимость TSCS в клинических условиях. В отчете об одном случае (35) TSCS, включая несущую частоту, с одинаковым расположением электродов применялась во время стояния, ходьбы на беговой дорожке и силовых упражнений. Авторы сообщают о восстановлении произвольных движений и функциональных навыков, которые сохранялись в течение 6 недель без стимуляции. Сообщение о более стойких изменениях указывает на то, что добавление TSCS может способствовать восстановлению функции, а не переходному состоянию повышенной возбудимости.

Применение для верхних конечностей

Сообщается также об улучшении функции верхних конечностей (UE) в связи с TSCS. В отчетах об отдельных случаях (32, 39), серии случаев (31) и проспективных когортах (28, 30) субъектов с неполной двигательной травмой спинного мозга сообщается о устойчивом восстановлении движений рук и кистей. Во всех этих отчетах стимуляция проводилась импульсами длительностью 1 мс с частотой 5–30 Гц и несущей частотой 10 кГц. Электроды размещались в одном или нескольких шейных межпозвонковых промежутках, иногда вокруг уровня травмы.Аноды остаются над гребнем подвздошной кости. Вмешательства широко варьировались, как это обычно бывает при исследовании УЭ, с более целенаправленным обучением захвату и освобождению по сравнению с другими моделями захвата. Как и в случае с нижними конечностями и ходьбой, подчеркивается величина и скорость изменений, связанных с TSCS, по сравнению с традиционной реабилитацией. Сила хвата и функциональная ловкость улучшаются с помощью TSCS, и в некоторых случаях показано, что улучшения сохраняются с течением времени без постоянной стимуляции.Также сообщается, что TSCS оказывает положительное влияние на лечение спастичности в UE (28).

Чего мы не знаем

Со всеми доказательствами и очевидной полезностью в отношении терапевтических целей возникает вопрос, почему TSCS не имеет более широкого клинического применения. Первой очевидной проблемой является отсутствие консенсуса по параметрам стимуляции. В большинстве исследований используются низкие частоты (30–50 Гц) (36, 40), но некоторые добавляют несущую частоту (34, 45), утверждая, что это делает стимуляцию безболезненной. Сторонники утверждают, что несущая частота избирательно блокирует передачу информации о боли и снижает импеданс тканей для более глубокого проникновения стимуляции (47).Однако прямое сравнение традиционной симметричной двухфазной волны и волны с несущей частотой не выявило существенной разницы в интенсивности, необходимой для двигательной активации, и субъективные отчеты участников о дискомфорте были одинаковыми для всех парадигм стимуляции (48). В значительной степени ученые согласны с тем, что размещение электродов определяет направление тока и, следовательно, двигательные цели (т. Без крупномасштабных контролируемых испытаний трудно выбрать наиболее эффективные параметры стимуляции.Как несколько связанный с этим вопрос, выявление лучших ответчиков и необходимость индивидуальной корректировки параметров стимуляции является пробелом в наших коллективных знаниях. Существующие данные свидетельствуют о том, что TSCS может быть более полезным при iSCI, но, возможно, он также играет роль в скрининге или кондиционировании пациентов с полным повреждением до eSCS. Наличие соответствующих устройств стимуляции также может быть проблемой для успешного применения в терапевтических условиях. В нескольких исследованиях используются коммерчески доступные, клинически значимые стимуляторы (36, 40).Кроме того, для более полного понимания влияния TSCS требуется лонгитюдное исследование. Мы еще не понимаем, будут ли изменения, связанные с вмешательством, длительными, или пациентам нужно будет регулярно использовать нейромодулирующие средства, такие как витамины или зарядка батареи, или только по мере необходимости, такие как ортопедические стельки для ходьбы. Наконец, всегда есть ограничения и барьеры, связанные с клиническими услугами, включая время, обучение и возмещение.

Как закрыть брешь

Даже со всеми неизвестными данные в поддержку TSCS убедительны. Хотя очень немногие исследования продемонстрировали использование TSCS в клинических условиях, они обосновали его полезность и осуществимость, продемонстрировав, что он является дополнением к существующим вмешательствам с низким бременем и низким риском (36, 40). Если рассматривать обсуждаемые здесь исследования в совокупности, можно выделить несколько общих черт. Успешные приложения TSCS включают большую длительность импульса (от 0,5 мкс до 1 мс) и умеренные частоты (30–50 Гц). Расположение электродов на верхних и нижних конечностях четко определено.Нет убедительных доказательств того, что несущая частота необходима. Результаты между исследованиями с несущей частотой и без нее аналогичны, и при прямом сравнении переносимость субъекта не влияла на несущую частоту. Несущие частоты недоступны в клинических стимуляторах, поэтому при их отсутствии клиницисты могут предпочесть проводить TSCS со стандартными двухфазными волнами. Для того, чтобы доказательства были расширены и были приняты окончательные решения по параметрам, необходимы хорошо контролируемые исследования с более крупной выборкой. Учитывая неоднородность и проблемы с набором участников, связанные с ТСМ, это может потребовать объединения нескольких центров для согласования дизайна исследования, параметров стимуляции и результатов.

Наконец, вероятно, будет полезно расширить исследование TSCS на другие популяции. Начата работа с детьми с иТСМ и церебральным параличом (ДЦП) (49, 50). Сообщения о снижении спастичности связывают TSCS с другими неврологическими диагнозами, такими как инсульт (51) и рассеянный склероз (РС) (52), когда нарушение регуляции в ЦНС приводит к дисфункции и атрофии спинальных нейронных сетей.Чем в большем количестве групп населения продемонстрирована польза TSCS, тем больше внимания и финансирования она привлечет, что в конечном итоге приведет к лучшему принятию в терапевтических условиях.

Все чаще пациенты остро осознают эти развивающиеся и совершенствующиеся вмешательства и ищут клиники, готовые их предложить. Компании вмешиваются, чтобы заполнить пустоту в технологиях, и поэтому на терапевтов ложится ответственность решать, кто, как и когда.

Вклад авторов

РМ был единственным автором этой статьи и отвечал за всю работу в ней.

Конфликт интересов

RM получает исследовательскую поддержку от Фонда Орокава и Niche BioMedical.

Примечание издателя

Все претензии, изложенные в этой статье, принадлежат исключительно авторам и не обязательно представляют претензии их дочерних организаций или издателя, редакторов и рецензентов. Любой продукт, который может быть оценен в этой статье, или претензии, которые могут быть сделаны его производителем, не гарантируются и не поддерживаются издателем.

Благодарности

Я благодарен за поддержку и сотрудничество нашей исследовательской группе, особенно Лизе МакХью, DPT и Эшли Миллер, DPT, а также за наставничество Кристины Садовски, доктора медицины, и Эми Бастиан, PT, доктора философии. Ни одна моя работа невозможна без пациентов, которых я обслуживаю, и я хочу предложить им нечто большее.

Каталожные номера

2. Харкема С., Берман А., Барбо Х. Глава 16. Доказательная терапия для восстановления функций после травмы спинного мозга.В: Verhaagen J, McDonald JW, редакторы. Справочник по клинической неврологии [Интернет] . Эльзевир (2012).

4. Lang CE, MacDonald JR, Reisman DS, Boyd L, Kimberley TJ, Schindler-Ivens SM, et al. Наблюдение за объемом двигательной практики во время реабилитации после инсульта. Arch Phys Med Rehabil. (2009) 90:1692–8. doi: 10.1016/j.apmr.2009.04.005

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

5. Allred RP, Maldonado MA, Hsu And JE, Jones TA.Тренировка «менее пораженной» передней конечности после односторонних кортикальных инфарктов препятствует функциональному восстановлению пораженной передней конечности у крыс. Restor Neurol Neurosci. (2005) 23:297–302.

Реферат PubMed | Академия Google

6. Берман А.Л., Уотсон Э., Фрид Г., Д’Урсо К., Д’Урсо Д., Кавадини Н. и соавт. Восстановительная реабилитация влечет за собой изменение парадигмы неполного повреждения спинного мозга у детей в подростковом возрасте: серия показательных случаев. J Pediatr Rehabil Med. (2012) 5:245–59. doi: 10.3233/PRM-2012-00225

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

7. McDonald JW, Sadowsky CL, Stampas A. Глава 20. Меняющаяся область реабилитации: оптимизация спонтанной регенерации и функционального восстановления. В: Verhaagen J, McDonald JW, редакторы. Справочник по клинической неврологии . Эльзевир (2012).

9. Jones ML, Evans N, Tefertiller C, Backus D, Sweatman M, Tansey K, et al. Терапия, основанная на активности, для восстановления ходьбы у людей с хронической травмой спинного мозга: результаты рандомизированного клинического исследования. Arch Phys Med Rehabil. (2014) 95:2239–46.e2. doi: 10.1016/j.apmr.2014.07.400

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

10. Jones ML, Evans N, Tefertiller C, Backus D, Sweatman M, Tansey K, et al. Терапия, основанная на активности, для восстановления ходьбы при хронической травме спинного мозга: результаты вторичного анализа для определения реакции на терапию. Arch Phys Med Rehabil. (2014) 95:2247–52. doi: 10.1016/j.apmr.2014.07.401

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

11.Dolbow DR, Gorgey AS, Recio AC, Stiens SA, Curry AC, Sadowsky CL, et al. Восстановительная терапия на основе деятельности после травмы спинного мозга: межведомственные концепции и представления. Старение Dis. (2015) 6: 254–61. doi: 10.14336/AD.2014.1105

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

12. Лабрюйер Р., ван Хедель Х.Я. Силовые тренировки по сравнению с роботизированной тренировкой ходьбы после неполного повреждения спинного мозга: рандомизированное пилотное исследование пациентов, зависящих от помощи при ходьбе. J Нейроинженерная реабилитация. (2014) 11:4. дои: 10.1186/1743-0003-11-4

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

13. Моррисон С.А., Лоренц Д., Эскай С.П., Форрест Г.Ф., Бассо Д.М. Длительное восстановление и снижение затрат после 120 сеансов двигательной тренировки при неполной двигательной травме спинного мозга. Arch Phys Med Rehabil. (2018) 99: 555–62. doi: 10.1016/j.apmr.2017.10.003

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

14.Харкема С.Дж., Хиллиер Дж., Шмидт-Рид М., Ардолино Э., Систо С.А., Берман А.Л. Локомоторная тренировка: как лечение травмы спинного мозга и в процессе неврологической реабилитации. Arch Phys Med Rehabil. (2012) 93:1588–97. doi: 10.1016/j.apmr.2012.04.032

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

15. Герасименко Ю., Рой Р.Р., Эдгертон В.Р. Эпидуральная стимуляция: сравнение спинальных цепей, которые генерируют и контролируют движение у крыс, кошек и людей. Опыт нейрол. (2008) 209:417–25. doi: 10.1016/j.expneurol.2007.07.015

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

16. Gill ML, Grahn PJ, Calvert JS, Linde MB, Lavrov IA, Strommen JA, et al. Нейромодуляция пояснично-крестцовой сети позвоночника позволяет самостоятельно ходить после полной параплегии. Nat Med. (2018) 24:1677–82. doi: 10.1038/s41591-018-0175-7

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

17.Майр В., Кренн М., Димитриевич М.Р. Эпидуральная и чрескожная электростимуляция позвоночника для восстановления движений после неполного и полного повреждения спинного мозга. Карр Опин Нейрол . (2016) 29:721–6. doi: 10.1097/WCO.0000000000000382

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

18. Harkema S, Gerasimenko Y, Hodes J, Burdick J, Angeli C, Chen Y, et al. Влияние эпидуральной стимуляции пояснично-крестцового отдела спинного мозга на произвольное движение, стояние и шагание с помощью после моторной полной параплегии: тематическое исследование. Ланцет. (2011) 377:1938–47. doi: 10.1016/S0140-6736(11)60547-3

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

19. Rattay F, Minassian K, Dimitrijevic M. Эпидуральная электростимуляция задних структур пояснично-крестцового отдела спинного мозга человека: 2. количественный анализ с помощью компьютерного моделирования. Спинной мозг. (2000) 38:473–89. doi: 10.1038/sj.sc.3101039

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

20. Анджели К.А., Боакье М., Мортон Р.А., Фогт Дж., Бентон К., Чен И. и соавт.Восстановление ходьбы по земле после хронической полной двигательной травмы спинного мозга. N Engl J Med. (2018) 379:1244–50. дои: 10.1056/NEJMoa1803588

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

21. Вагнер Ф.Б., Миньярдо Ж.-Б., Ле Гофф-Миньярдо К.Г., Демесмакер Р., Коми С., Капогроссо М. и др. Целевые нейротехнологии восстанавливают ходьбу у людей с травмой спинного мозга. Природа. (2018) 563:65–71. doi: 10.1038/s41586-018-0649-2

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

22.Минасян К., Джилге Б., Раттай Ф., Пинтер М.М., Биндер Х., Герстенбранд Ф. и др. Шагообразные движения у людей с полным повреждением спинного мозга, вызванные эпидуральной стимуляцией поясничного отдела спинного мозга: электромиографическое исследование потенциалов действия сложных мышц. Спинной мозг. (2004) 42:401–16. doi: 10.1038/sj.sc.3101615

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

23. Carhart M, He J, Herman R, D’Luzansky S, Willis W. Эпидуральная стимуляция спинного мозга облегчает восстановление функциональной ходьбы после неполного повреждения спинного мозга. IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng. (2004) 12:32–42. doi: 10.1109/TNSRE.2003.822763

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

24. Пенья Пино И., Гувер С., Венкатеш С., Ахмади А., Стертевант Д., Патрик Н. и др. Длительная стимуляция спинного мозга после хронической полной травмы спинного мозга позволяет совершать произвольные движения в отсутствие стимуляции. Фронтальная система Neurosci. (2020) 14:35. doi: 10.3389/fnsys.2020.00035

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

25.Херрити А.Н., Аслан С.К., Угиливенеза Б., Мохамед А.З., Хюбшер Х. , Харкема С.Дж. Улучшение функции мочевого пузыря после восстановительной тренировки с эпидуральной стимуляцией после хронической травмы спинного мозга. Фронтальная система Neurosci. (2021) 14:614691. doi: 10.3389/fnsys.2020.614691

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

26. Bonizzato M, James ND, Pidpruzhnykova G, Pavlova N, Shkorbatova P, Baud L, et al. Многостороннее нейромодуляционное вмешательство задействует остаточные двигательные схемы, чтобы облегчить ходьбу в крысиной модели повреждения спинного мозга. Нац.коммун. (2021) 12:9. doi: 10.1038/s41467-021-22137-9

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

27. Дэрроу Д., Бальсер Д., Нетофф Т.И., Красюков А., Филлипс А., Парр А. и соавт. Эпидуральная стимуляция спинного мозга способствует немедленному восстановлению дремлющих моторных и вегетативных супраспинальных путей после хронического неврологически полного повреждения спинного мозга. J Нейротравма. (2019) 36:2325–36. doi: 10.1089/neu.2018.6006

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

28.Инаничи Ф., Брайтон Л.Н., Самедзима С., Хофштеттер С.П., Мориц С.Т. Чрескожная стимуляция спинного мозга восстанавливает функцию кисти и предплечья после повреждения спинного мозга. IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng Publ IEEE Eng Med Biol Soc. (2021) 29:310–9. doi: 10.1109/TNSRE.2021.3049133

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

29. Gad P, Gerasimenko Y, Zdunowski S, Turner A, Sayenko D, Lu DC, et al. Шагание по земле с весовой нагрузкой в ​​экзоскелете с неинвазивной нейромодуляцией спинного мозга после полной двигательной параплегии. Фронт Неврологи. (2017) 11:333. doi: 10.3389/fnins.2017.00333

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

30. Фрейверт Ю., Йонг Н.А., Морикава Э., Здуновски С., Сарино М.Е., Герасименко Ю. и соавт. Задействование шейного отдела позвоночника с помощью неинвазивной стимуляции позвоночника и буспирона для восстановления функции рук у пациентов с хронической двигательной недостаточностью. Научный представитель (2018) 8:15546. doi: 10.1038/s41598-018-33123-5

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

31.Гад П., Ли С., Террафранка Н., Чжун Х., Тернер А., Герасименко Ю. и др. Неинвазивная активация шейных спинномозговых сетей после тяжелого паралича. J Нейротравма. (2018) 35:2145–58. doi: 10.1089/neu.2017.5461

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

32. Inanici F, Samejima S, Gad P, Edgerton VR, Hofstetter CP, Moritz CT. Чрескожная электростимуляция позвоночника способствует длительному восстановлению функции верхних конечностей при хронической тетраплегии. IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng Publ IEEE Eng Med Biol Soc. (2018) 26:1272–8. doi: 10.1109/TNSRE.2018. 2834339

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

33. Rath M, Vette AH, Ramasubramaniam S, Li K, Burdick J, Edgerton VR, et al. Стабильность туловища благодаря неинвазивной электростимуляции позвоночника после травмы спинного мозга. J Нейротравма. (2018) 35:2540–53. doi: 10.1089/neu.2017.5584

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

34.Саенко Д.Г., Рат М., Фергюсон А.Р., Бердик Дж.В., Хэвтон Л.А., Эдгертон В.Р. и соавт. Самопомощь в положении стоя благодаря неинвазивной стимуляции позвоночника после травмы спинного мозга. J Нейротравма. (2018) 36:1435–50. doi: 10.1089/neu.2018.5956

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

35. Алам М., Лин Ю.Т., Вонг Э.Л., Чжун Х., Эдгертон В.Р., Чжэн Ю.П. Преодоление 21 года хронического паралича с помощью неинвазивной нейромодуляции спинного мозга: тематическое исследование. Энн Клин Перевод Neurol. (2020) 7: 829–38. doi: 10.1002/acn3.51051

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

36. Макхью Л.В., Миллер А.А., Пиявка К.А., Салорио С., Мартин Р.Х. Осуществимость и полезность чрескожной стимуляции спинного мозга в сочетании с терапией на основе ходьбы у людей с неполным двигательным повреждением спинного мозга. Чехлы для спинного мозга. (2020) 6:104. doi: 10.1038/s41394-020-00359-1

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

37.Meyer C, Hofstoetter US, Hubli M, Hassani RH, Rinaldo C, Curt A, et al. Непосредственные эффекты чрескожной стимуляции спинного мозга на двигательную функцию при хроническом сенсомоторном неполном повреждении спинного мозга. J Clin Med. (2020) 9:E3541. дои: 10.3390/jcm41

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

38. Шапкова Е.Ю., Письменная Е.В., Емельянников Д.В., Иваненко Ю.В. Тренировка экзоскелетной ходьбы у парализованных лиц с помощью чрескожной тонизирующей электростимуляции поясничного отдела позвоночника. Фронт Неврологи. (2020) 14:416. doi: 10.3389/fnins.2020.00416

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

39. Zhang F, Momeni K, Ramanujam A, Ravi M, Carnahan J, Kirshblum S, et al. Чрескожная стимуляция шейного отдела спинного мозга улучшает функцию верхних конечностей и рук у людей с полной тетраплегией: тематическое исследование. IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng Publ IEEE Eng Med Biol Soc. (2020) 28:3167–74. doi: 10.1109/TNSRE.2020.3048592

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

40.Эстес С., Заркоу А., Хоуп Дж. М., Сури С., Филд-Фот EC. Комбинированная чрескожная стимуляция позвоночника и двигательная тренировка для улучшения функции ходьбы и уменьшения спастичности при подостром повреждении спинного мозга: рандомизированное исследование клинической осуществимости и эффективности. J Clin Med. (2021) 10:61167. doi: 10.3390/jcm10061167

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

41. Мегиа Гарсия А., Серрано-Муньос Д., Тейлор Дж., Авенданьо-Кой Дж., Гомес-Сориано Дж. Чрескожная стимуляция спинного мозга и двигательная реабилитация при травмах спинного мозга: систематический обзор. Нейрореабилитация восстановления нервной системы. (2020) 34:3–12. дои: 10.1177/1545968319893298

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

42. Parazzini M, Fiocchi S, Liorni I, Rossi E, Cogiamanian F, Vergari M, et al. Моделирование плотности тока, создаваемого чрескожной спинальной стимуляцией постоянным током (tsDCS). Клин Нейрофизиол. (2014) 125:2260–70. doi: 10.1016/j.clinph.2014.02.027

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

43.Fiocchi S, Ravazzani P, Priori A, Parazzini M. Стимуляция мозжечка и спинного мозга постоянным током у детей: компьютерное моделирование индуцированного электрического поля. Передний шум Neurosci. (2016) 10:522. doi: 10.3389/fnhum.2016.00522

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

44. Hofstoetter US, Krenn M, Danner SM, Hofer C, Kern H, McKay WB, et al. Увеличение произвольной двигательной активности путем чрескожной стимуляции спинного мозга у лиц с двигательной неполной травмой спинного мозга: увеличение двигательной активности с помощью tSCS при неполной ТСМ. Художественные органы. (2015) 39:E176–86. doi: 10.1111/aor.12615

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

45. Герасименко Ю.П., Лу Д.К., Модабер М., Здуновски С., Гад П., Саенко Д.Г., и соавт. Неинвазивная реактивация нисходящего моторного контроля после паралича. J Нейротравма. (2015) 32:1968–80. doi: 10.1089/neu.2015.4008

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

46. Филлипс А.А., Сквайр Дж.В., Саенко Д.Г., Эдгертон В.Р., Герасименко Ю.В., Красюков А.В.Автономный нейропротез: неинвазивная электрическая стимуляция спинного мозга восстанавливает вегетативную сердечно-сосудистую функцию у людей с травмой спинного мозга. J Нейротравма. (2018) 35:446–51. doi: 10.1089/neu.2017.5082

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

47. Уорд А.Р., Робертсон В.Дж. Сенсорный, моторный и болевой пороги при стимуляции переменным током средней частоты. Arch Phys Med Rehabil. (1998) 79:273–8. дои: 10.1016/S0003-9993(98)

-5

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

48. Мэнсон Г.А., Калверт Дж.С., Линг Дж., Тихон Б., Али А., Саенко Д.Г. Взаимосвязь между максимальной толерантностью и двигательной активацией во время чрескожной спинальной стимуляции не зависит от несущей частоты или вибрации. Physiol Rep. (2020) 8:e14397. дои: 10.14814/phy2.14397

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

49. Никитюк И.Е., Мошонкина Т.Р., Герасименко Ю.П., Виссарионов С.В., Баиндурашвили А.Г.Регуляция равновесия у детей с тяжелым детским церебральным параличом после лечения с применением локомоторного тренинга в сочетании с электростимуляцией мышц ног и спинного мозга. Вопр Курортол Физиотер Лех Физ Культ. (2016) 93:23. doi: 10.17116/kurort2016523-27

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

50. Солопова И.А., Сухотина И.А., Жванский Д.С., Икоева Г.А., Виссарионов С.В., Баиндурашвили А.Г., и соавт.Влияние стимуляции спинного мозга на двигательные функции у детей с детским церебральным параличом. Neurosci Lett. (2017) 639:192–8. doi: 10.1016/j.neulet.2017.01.003

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

51. Moon Y, Zuleger T, Lamberti M, Bansal A, Mummidisetty CK, McKenzie KA, et al. Характеристика моторно-вызванных ответов, полученных при чрескожной электростимуляции позвоночника от мышц нижних конечностей после инсульта. Науки о мозге. (2021) 11:289.doi: 10.3390/brainsci11030289

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

52. Hofstoetter US, Freundl B, Lackner P, Binder H. Чрескожная стимуляция спинного мозга улучшает ходьбу и снижает спастичность у людей с рассеянным склерозом. Науки о мозге. (2021) 11:472. doi: 10.3390/brainsci11040472

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Оценка движения спинного мозга как новый диагностический МРТ-параметр при стенозе шейного отдела позвоночника: протокол исследования в проспективном лонгитюдном исследовании | Журнал ортопедической хирургии и исследований

Цель исследования

Результаты этого исследования должны предоставить новый и надежный диагностический инструмент в области стеноза шейного отдела позвоночника с использованием адаптированной ПК-МРТ.Дополнительные динамические данные движения спинного мозга должны быть продемонстрированы как клинически значимые.

Первичной конечной точкой является оценка ожидаемой отрицательной корреляции абсолютного смещения спинного мозга с клиническими нарушениями. Вторичными конечными точками являются оценка ожидаемой положительной корреляции повышенного абсолютного смещения спинного мозга с удлинением вызванных потенциалов, прогнозирование клинического течения стеноза позвоночного канала по абсолютному смещению спинного мозга, демонстрация сниженной подвижности спинного мозга после декомпрессивных операций и сравнение стандартных МРТ-методов с ПК-МРТ.

Дизайн

Это исследование представляет собой проспективное лонгитюдное моноцентровое обсервационное исследование, инициированное исследователем. Исследование состоит из двух открыто назначенных направлений лечения: консервативного лечения и хирургического декомпрессивного лечения.

Протокол исследования одобрен институциональным комитетом по этике Фрайбургского университета, Германия (номер ссылки 261/17). Исследование было зарегистрировано в Немецком реестре клинических испытаний (DRKS00012962) 17 января 2018 г.Исследуемая популяция связана с другим испытанием в нашем центре (испытание MIDICAM). Период скрининга начался в апреле 2018 года.

Исследуемая популяция

Мы проанализируем пациентов с моносегментарным стенозом шейного отдела позвоночника из-за грыжи диска или соответствующего дегенеративного стеноза позвоночного канала ( n  = 130). Будет включена вторая экспериментальная контрольная группа, соответствующая возрасту и полу, состоящая из здоровых участников ( n  = 20).

Критерии включения и исключения

Будут включены пациенты в возрасте 18–90 лет с соответствующим стенозом шейного отдела позвоночника из-за грыжи диска или дегенеративным стенозом позвоночного канала и письменным информированным согласием.Соответствующий стеноз шейного отдела позвоночника определяется как контакт со спинным мозгом с уменьшенным объемом спинномозговой жидкости в переднем или заднем отделах, диагностируемым на Т2-взвешенной МРТ. Стеноз позвоночного канала должен быть только на единичном уровне. Многосегментарная релевантная компрессия спинного мозга будет исключена. Другими критериями исключения являются пациенты с любыми противопоказаниями к МРТ, перенесёнными крупными операциями на шейном отделе позвоночника, а также немеханическими причинами стеноза или миелопатии позвоночного канала (например, миелопатия).например, опухоли, воспаление/инфекции, травма) и другие клинически значимые заболевания периферической или центральной нервной системы (например, рассеянный склероз, полиневропатии).

Контрольная группа в возрасте от 18 до 90 лет и при наличии письменного информированного согласия не должны иметь стеноза позвоночного канала и нарушений повседневной жизни из-за других сопутствующих заболеваний. Также общие противопоказания к МРТ приведут к исключению из исследования.

Хронология и протокол исследования

После включения в исследование и первичного визита (t0, включая стандартизированные неврологические и электрофизиологические обследования) пациентам будет назначено консервативное или хирургическое лечение (рис.1) на основе немецких рекомендаций [13]. Задание будет выполняться независимыми от исследований нейрохирургами и неврологами Университетского медицинского центра Фрайбурга, которые не знают результатов ПК-МРТ, но будут учитывать клинические и электрофизиологические данные первого визита. В случае отсутствия согласия на рекомендованную операцию пациенты по-прежнему будут проходить контрольные визиты в соответствии с протоколом исследования, но будут индексироваться как отнесенные к отделению хирургического лечения и статистически анализироваться как подгруппа. Все пациенты будут проходить клинические контрольные визиты через 3 (t1), 6 (t2) и 12 (t3) месяцев. При первичном посещении (t0) и через 12 месяцев (t3) всем пациентам будет проведено МРТ, расширенное клиническое обследование и дополнительная электрофизиологическая диагностика.

Рис. 1

Клинические параметры

Эпидемиологические параметры (возраст, пол, появление симптомов) оцениваются при первичном посещении (t0).

При каждом посещении (t0–t3) оцениваются следующие клинические параметры: локализация и интенсивность боли в сочетании с ограничениями повседневной жизни документируются по числовой рейтинговой шкале (NRS), Neck Disability Index (NDI) , и индекс Карновского (КИ) (рис.1). Состояние приема обезболивающих задокументировано в соответствии с классификацией ВОЗ. Тяжесть симптомов оценивается по модифицированной шкале Японской ортопедической ассоциации (mJOA) [14] и шкале Nurick [15]. Рефлекторный статус с тремя уровнями (ослабленный, нормальный, усиленный) будет оцениваться на верхних и нижних конечностях в указанном месте. Также будет проведено полное стандартное неврологическое обследование.

В t0 и t3 будет добавлена ​​дополнительная оценка в соответствии с Международными стандартами неврологической классификации травм спинного мозга (ISNCSCI) [16].

Все обследования будут проводиться специалистами отделений нейрохирургии и неврологии. Они будут слепы к результатам ПК-МРТ.

Электрофизиологические параметры

Пациенты проходят электрофизиологическое обследование в t0 и t3. Будут применяться следующие стандартные измерения: соматосенсорные вызванные потенциалы (ССВП) большеберцового и срединного нервов (включая поясничную, Erb- и C2-межпиковую латентность соответственно), моторные вызванные потенциалы (МВП) с дополнительными затылочными и поясничными нервами. одноимпульсный на М.tibialis anterior и M. abductor digiti minimi [17]. Приблизительная центральная двигательная латентность рассчитывается как кортикальная МЭП минус затылочная или поясничная МЭП соответственно [17]. Результаты вызванных потенциалов также разделены на четыре степени: нормальные [3], слегка ухудшенные [2], резко ухудшенные [1] и отмененные [0], адаптированные по Kuhn et al. [18] и Petersen et al. [19]. Независимый невролог оценивает необходимость дальнейших обследований для исключения других периферических или центральных неврологических сопутствующих заболеваний или для количественной оценки дополнительного корешкового поражения.

МРТ-измерения и параметры

МРТ-измерения выполняются с использованием МРТ-сканера 3 Тесла (SIEMENS Magnetom Prisma®). Стандартная Т2-взвешенная (T2w) 3D-последовательность в сагиттальной ориентации получена со следующими параметрами: пространственное разрешение 0,6 мм × 0,6 мм × 1,0 мм, TR 1500 мс, TE 134 мс, угол поворота 105°, фактор GRAPPA: 3, получение время 3:53 мин.

Оценка диаметра позвоночного канала проводится на сагиттальных и переформатированных поперечных изображениях T2w (www.nora.de). Два независимых оценщика будут субъективно оценивать наличие признака гиперинтенсивной миелопатии T2w (да/нет). Кроме того, будет измеряться отношение интенсивности сигнала T2w (SIR) спинного мозга на уровне стеноза позвоночного канала и на непораженном уровне C2.

На втором этапе протокол визуализации включает получение данных двухмерной фазово-контрастной МРТ всего шейного отдела позвоночника при свободном, устойчивом дыхании с синхронизацией сердца (проспективная ЭКГ-триггерная). Чтобы зафиксировать движение спинного мозга, которое в основном происходит в кранио-каудальном направлении, направление кодирования скорости было установлено соответствующим образом в зависимости от ориентации изображений ПК-МРТ (рис.2) с параметром кодирования скорости, адаптированным к ожидаемым скоростям движения спинного мозга. Данные ПК-МРТ будут получены в аксиальной ориентации на уровне С2 и стенозе со следующими параметрами: пространственное разрешение 0,9 мм × 0,9 мм × 5 мм, поле зрения 200 × 200 мм ² , TR = 20,2 мс, TE = 7,7. мс, угол поворота 15°, полоса пропускания 488 Гц/пиксель, скорость 5 см/с, ускорение PEAK-GRAPPA [20], время сбора данных примерно 1,5 мин в зависимости от частоты сердечных сокращений. В фазовых изображениях скорости оптически закодированы в спектре серого; темно-серый указывает на движение в кранио-каудальном направлении, светло-серый – наоборот (рис.2). Кроме того, данные ПК-МРТ получают в сагиттальной ориентации, охватывая позвонки от С2 до Т1, со следующими параметрами: пространственное разрешение 1 мм × 1 мм × 3 мм, поле зрения 200 × 200 мм ² , TR = 31,8 мс, TE = 7,75 мс, угол поворота 15°, полоса пропускания 488 Гц/пиксель, venc 5 см/с, PEAK-GRAPPA, время сбора данных приблизительно 2 мин в зависимости от частоты сердечных сокращений. На сагиттальных фазовых изображениях движение в кранио-каудальном направлении кодируется светло-серым цветом (рис. 2).

Рис. 2

Пациент со сдавлением спинного мозга на шейном уровне C5/6. A Сагиттальная МРТ T2w, линии указывают аксиальные уровни C2 и C5. B1 Осевая величина. B2 Аксиальная фазовая визуализация на уровне С2, спинной мозг и спинномозговое пространство легко различимы. Уровень серого внутри фазовых изображений кодирует измеренные скорости в кранио-каудальном направлении, темно-серый — в каудальном направлении, светлый — наоборот. Ярко-белый или черный — это эффект наложения. Интенсивность серого сигнала спинного мозга аналогична окружающим тканям шеи. C Аксиальная фазовая томография на уровне стеноза C5; почти не осталось пространства для спинномозговой жидкости, можно увидеть лишь незначительное движение спинномозговой жидкости с левой стороны спинного мозга (стрелка). Интенсивность серого сигнала спинного мозга намного темнее окружающих тканей шеи. D1 Сагиттальная величина. D2 Сагиттальная фазовая томография. Здесь светло-серые сигналы кодируют черепно-каудальные скорости, а темно-серые кодируют противоположное направление. На уровне стеноза можно наблюдать локальное увеличение подвижности спинного мозга (стрелка)

Информация о скорости с временным разрешением измерений ПК-МРТ далее используется для расчета абсолютного смещения на сегмент и его краниокаудального отношения с помощью расчет площади под кривой скорость-время. Мы не будем включать амплитуды скорости или максимальные скорости в статистический анализ, чтобы избежать групповых различий из-за межиндивидуальных вариаций частоты сердечных сокращений, которые влияют на динамику позвоночника, как обсуждалось в Wolf et al. [10].

Статистический анализ

Чувствительность традиционной визуализации T2w составляет 60% [21, 22]. Чтобы повысить диагностическую чувствительность по крайней мере до 80%, расчет размера группы был основан на целевой мощности 90%, предполагая ошибку типа I 5%, достигая размера выборки n  =  114 пациентов.

Статистика выполняется с помощью SPSS IBM Statistics®, p  < 0,05 будет считаться статистически значимым. Достоверность всех субъективных и обработанных измерений МРТ будет рассчитываться с использованием внутриклассовых коэффициентов корреляции (ICC, одиночные измерения, двусторонняя модель смешанных эффектов). Значения ИКК будут характеризоваться следующим образом: «удовлетворительное» от 0,41 до 0,6, «умеренное» от 0,61 до 0,8 и «значительное» от 0,81 до 1 [23]. ICC ≤ 0,6 не считается приемлемым.

Для сравнения средних значений мы проведем ранг-тест для независимых выборок.Корреляция и прогностическое значение патологических клинических и электрофизиологических факторов с динамическими изменениями будут рассчитаны с помощью множественного регрессионного анализа. Поскольку в современной литературе и руководствах нет общепринятого определения миелопатии, мы определили «функциональную цервикальную миелопатию» как наличие соответствующего стеноза позвоночного канала в сочетании с показателем mJOA  ≤ 15 в сочетании с по крайней мере умеренно ухудшенной ССВП срединного отдела позвоночника. нерв. Разделив наших пациентов на две группы (функциональная присутствующая или абстинентная миелопатия), мы сможем определить чувствительность и специфичность новой процедуры визуализации.

Продольные изменения параметров DTI определенных отделов белого вещества позвоночника коррелируют с поведением обезьян после повреждения спинного мозга

1.

Silva, NA, Sousa, N., Reis, RL & Salgado, AJ обзор травм позвоночника. Прог. Нейробиол. 114 , 25–57. https://doi.org/10.1016/j.pneurobio.2013.11.002 (2014 г.).

Артикул Google Scholar

2.

Ализаде А., Дайк С. М. и Карими-Абдолрезаи С. Травматическое повреждение спинного мозга: обзор патофизиологии, моделей и механизмов острого повреждения. Фронт. Нейрол. 10 , 282. https://doi.org/10.3389/fneur.2019.00282 (2019).

Артикул ПабМед Центральный пабмед Google Scholar

3.

Qi, H. X., Gharbawie, O. A., Wynne, K. W. & Kaas, J. H. Нарушение и восстановление использования рук после одностороннего разреза спинного мозга у беличьих обезьян. Поведение. Мозг Res. 252 , 363–376. https://doi.org/10.1016/j.bbr.2013.05.058 (2013 г.).

Артикул ПабМед Центральный пабмед Google Scholar

4.

Budde, MD et al. На пути к точной диагностике патологии белого вещества с помощью диффузионно-тензорной визуализации. Маг. Резон. Мед. 57 , 688–695. https://doi.org/10.1002/mrm.21200 (2007 г.).

Артикул пабмед Google Scholar

5.

Song, S. K. и др. Диффузионно-тензорная визуализация выявляет и дифференцирует дегенерацию аксонов и миелина в зрительном нерве мыши после ишемии сетчатки. Neuroimage 20 , 1714–1722 (2003).

Артикул пабмед Google Scholar

6.

Song, S. K. et al. Дисмиелинизация выявляется на МРТ как повышенная радиальная (но неизмененная аксиальная) диффузия воды. Neuroimage 17 , 1429–1436 (2002).

Артикул пабмед Google Scholar

7.

Fujiyoshi, K. et al. Прослеживание in vivo нервных путей в интактном и поврежденном спинном мозге игрунок методом диффузионно-тензорной трактографии. J. Neurosci. 27 , 11991–11998. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.3354-07.2007 (2007 г.).

КАС Статья ПабМед Центральный пабмед Google Scholar

8.

Баракат, Н. и др. Диффузионно-тензорная визуализация нормального детского спинного мозга с использованием последовательности эхо-планарной визуализации внутреннего поля зрения. АДЖНР Ам. Дж. Нейрорадиол. 33 , 1127–1133. https://doi.org/10.3174/ajnr.A2924 (2012 г.).

КАС Статья Google Scholar

9.

Budde, MD, Janes, L., Gold, E., Turtzo, LC & Frank, JA Вклад глиоза в анизотропию диффузионного тензора и трактографию после черепно-мозговой травмы: проверка на крысах с использованием анализа Фурье окрашенные срезы тканей. Мозг 134 , 2248–2260. https://doi.org/10.1093/brain/awr161 (2011 г.).

Артикул ПабМед Центральный пабмед Google Scholar

10.

Moen, K.G. et al. Травматическое повреждение аксонов: взаимосвязь между поражениями на ранней стадии и параметрами диффузионно-тензорной визуализации в хронической фазе черепно-мозговой травмы. J. Neurosci. Рез. 94 , 623–635. https://дои.org/10.1002/jnr.23728 (2016 г.).

КАС Статья Google Scholar

11.

Klawiter, E.C. et al. Радиальная диффузия предсказывает демиелинизацию спинного мозга при рассеянном склерозе ex vivo. Нейроизображение 55 , 1454–1460. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2011.01.007 (2011).

Артикул ПабМед Центральный пабмед Google Scholar

12.

Budde, MD, Xie, M., Cross, A.H. & Song, S.K. Аксиальная диффузия является основным коррелятом повреждения аксонов при экспериментальном аутоиммунном энцефаломиелите спинного мозга: количественный попиксельный анализ. J. Neurosci. 29 , 2805–2813. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.4605-08.2009 (2009 г.).

КАС Статья ПабМед Центральный пабмед Google Scholar

13.

Chiang, C.W. et al. Количественная оценка параметров диффузии тракта белого вещества при наличии повышенной клеточности вне волокон и вазогенного отека. Нейроизображение 101 , 310–319. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2014.06.064 (2014 г.).

Артикул ПабМед Центральный пабмед Google Scholar

14.

Лайтинен, Т., Сьерра, А., Питканен, А. и Гроун, О. Диффузионно-тензорная МРТ пластичности аксонов в гиппокампе крысы. Нейроизображение 51 , 521–530. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2010.02.077 (2010 г.).

Артикул Google Scholar

15.

Song, S. K. et al. Демиелинизация увеличивает радиальную диффузию в мозолистом теле мозга мыши. Нейроизображение 26 , 132–140. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2005.01.028 (2005 г.).

Артикул Google Scholar

16.

Хофлинг, А. А., Ким, Дж. Х., Фантц, С. Р., Сэндс, М. С. и Сонг, С. К. Диффузионная тензорная визуализация выявляет повреждение аксонов и демиелинизацию в спинном мозге и черепных нервах мышиной модели глобоидно-клеточной лейкодистрофии. ЯМР Биомед. 22 , 11:00–11:06. https://doi.org/10.1002/nbm.1420 (2009 г.).

Артикул ПабМед Центральный пабмед Google Scholar

17.

Fujiyoshi, K. et al. Диффузионно-тензорная визуализация и трактография спинного мозга: от экспериментальных исследований к клиническому применению. Экспл. Нейрол. 242 , 74–82. https://doi.org/10.1016/j.expneurol.2012.07.015 (2013 г.).

Артикул Google Scholar

18.

Clark, C.A. & Werring, D.J. Диффузионно-тензорная визуализация спинного мозга: методы и приложения — обзор. ЯМР Биомед. 15 , 578–586. https://doi.org/10.1002/nbm.788 (2002 г.).

Артикул Google Scholar

19.

Каушал М., Шабани С., Бадде М. и Курпад С. Диффузионно-тензорная визуализация при остром повреждении спинного мозга: обзор исследований на животных и людях. Дж. Нейротравма 36 , 2279–2286. https://doi.org/10.1089/neu.2019.6379 (2019 г.).

Артикул Google Scholar

20.

Занинович О.А. и др. Роль диффузионно-тензорной визуализации в диагностике, прогнозировании и оценке восстановления и лечения травмы спинного мозга: систематический обзор. Нейрохирург. Фокус 46 , Е7. https://doi.org/10.3171/2019.1.FOCUS18591 (2019 г.).

Артикул Google Scholar

21.

Wheeler-Kingshott, C. A. et al. Исследование структуры шейного отдела спинного мозга с помощью аксиально-диффузионной тензорной визуализации. Нейроизображение 16 , 93–102. https://doi.org/10.1006/nimg.2001.1022 (2002 г.).

Артикул Google Scholar

22.

Чжан, Дж. и др. Диффузионно-тензорная магнитно-резонансная томография валлеровской дегенерации спинного мозга крыс после аксотомии задних корешков. J. Neurosci. 29 , 3160–3171. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.3941-08.2009 (2009 г.).

КАС Статья ПабМед Центральный пабмед Google Scholar

23.

Юн, Х. и др. Характеристика хронической аксональной дегенерации с использованием диффузионно-тензорной визуализации при повреждении спинного мозга у собак: количественный анализ параметров диффузионно-тензорной визуализации в соответствии с гистопатологическими различиями. Дж. Нейротравма 34 , 3041–3050. https://doi.org/10.1089/neu.2016.4886 (2017 г.).

Артикул Google Scholar

24.

Jirjis, M.B., Kurpad, S.N. & Schmit, B.D. Ex vivo диффузионно-тензорная визуализация повреждений спинного мозга у крыс различной степени тяжести. Дж. Нейротравма 30 , 1577–1586. https://doi.org/10.1089/neu.2013.2897 (2013 г.).

Артикул ПабМед Центральный пабмед Google Scholar

25.

Саксена, С. и др. Диффузионно-тензорная визуализация регионарных изменений белого вещества шейного и грудного отделов спинного мозга у детей. Дж. Нейротравма 36 , 853–861. https://doi.org/10.1089/neu.2018.5826 (2019 г.).

Артикул ПабМед Центральный пабмед Google Scholar

26.

Rasoanandrianina, H. et al. Специфические для региона поражения шейного отдела спинного мозга (SC) при боковом амиотрофическом склерозе: предварительное исследование с использованием шаблонов SC и количественной МРТ (диффузионно-тензорная визуализация/неоднородный перенос намагниченности). ЯМР Биомед. https://doi.org/10.1002/nbm.3801 (2017 г.).

Артикул Google Scholar

27.

Саксена, С. и др. Диффузионно-тензорная визуализация регионарных изменений белого вещества шейного и грудного отделов спинного мозга у детей. Дж. Нейротравма https://doi.org/10.1089/neu.2018.5826 (2018).

Артикул ПабМед Центральный пабмед Google Scholar

28.

Ван, Ф., Ву, Т.Л., Ли, К., Чен, Л.М. и Гор, Дж.К. Пространственно-временные траектории количественных измерений переноса намагниченности в поврежденном спинном мозге с использованием упрощенных сборов данных. Клиника нейроимидж. 23 , 101921. https://doi.org/10.1016/j.nicl.2019.101921 (2019).

Артикул ПабМед Центральный пабмед Google Scholar

29.

Wang, F. et al. МРТ-оценка регионарных и продольных изменений в Z-спектрах травмированного спинного мозга обезьян. Маг. Резон. Мед. 79 , 1070–1082. https://doi.org/10.1002/mrm.26756 (2018 г.).

Артикул Google Scholar

30.

Wang, F. et al. Продольная оценка повреждений спинного мозга у нечеловеческих приматов с количественным переносом намагниченности. Маг. Резон. Мед. 75 , 1685–1696. https://doi.org/10.1002/mrm.25725 (2016 г.).

Артикул Google Scholar

31.

Ван, Ф. и др. Мультипараметрическая МРТ выявляет динамические изменения молекулярных признаков поврежденного спинного мозга у обезьян. Маг. Резон. Мед. 74 , 1125–1137. https://doi.org/10.1002/mrm.25488 (2015 г.).

Артикул Google Scholar

32.

Чен, Л. М., Мишра, А., Ян, П. Ф., Ван, Ф. и Гор, Дж. К. Травма изменяет внутренние функциональные связи в спинном мозге приматов. Проц.Натл. акад. науч. США 112 , 5991–5996. https://doi.org/10.1073/pnas.1424106112 (2015 г.).

ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google Scholar

33.

Чен, Л. М., Фридман, Р. М. и Роу, А. В. Специфическое для области представление механических ноцицептивных стимулов в коре головного мозга беличьих обезьян. Боль 141 , 258–268 (2009).

Артикул пабмед Google Scholar

34.

Чен, Л. М. и др. Карты с высоким разрешением реальной и иллюзорной тактильной активации в первичной соматосенсорной коре у отдельных обезьян с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии и оптической визуализации. J. Neurosci. 27 , 9181–9191 (2007).

КАС Статья пабмед Google Scholar

35.

Qi, H.X., Chen, L.M. & Kaas, J.H. Реорганизация соматосенсорных областей коры 3b и 1 после одностороннего разреза спинного мозга у беличьих обезьян. J. Neurosci. 31 , 13662–13675. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.2366-11.2011 (2011 г.).

КАС Статья ПабМед Центральный пабмед Google Scholar

36.

Чен, Л. М., Ци, Х. Х. и Каас, Дж. Х. Динамическая реорганизация представлений пальцев в соматосенсорной коре нечеловеческих приматов после травмы спинного мозга. J. Neurosci. 32 , 14649–14663. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1841-12.2012 (2012).

КАС Статья ПабМед Центральный пабмед Google Scholar

37.

Mazerolle, E. L. et al. Чувствительность к активации FMRI белого вещества увеличивается с увеличением силы поля. PLoS ONE 8 , e58130. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0058130 (2013 г.).

ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья ПабМед Центральный пабмед Google Scholar

38.

Мохаммади, С., Моллер, Х. Э., Кугель, Х., Мюллер, Д. К. и Деппе, М. Коррекция вихревых токов и эффектов движения с помощью аффинной регистрации всего мозга: оценка трехмерных искажений и сравнение с послойной коррекцией. Маг. Резон. Мед. 64 , 1047–1056. https://doi.org/10.1002/mrm.22501 (2010 г.).

Артикул Google Scholar

39.

Мохаммади С., Хаттон С., Надь З., Джозефс О.и Вайскопф, Н. Ретроспективная коррекция физиологического шума при DTI с использованием расширенной тензорной модели и периферических измерений. Маг. Резон. Мед. 70 , 358–369. https://doi.org/10.1002/mrm.24467 (2013 г.).

Артикул Google Scholar

40.

Джонс, Д. К. и Бассер, П. Дж. «Раздавить арахис и разбить тыкву»: как шум искажает данные диффузионно-взвешенной магнитно-резонансной томографии. Маг. Резон. Мед. 52 , 979–993.https://doi.org/10.1002/mrm.20283 (2004 г.).

Артикул Google Scholar

41.

Valsasina, P. et al. Анализ гистограмм средней диффузии и фракционной анизотропии шейного отдела спинного мозга у пациентов с рассеянным склерозом. Нейроизображение 26 , 822–828. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2005.02.033 (2005 г.).

Артикул Google Scholar

42.

Вининг, Д.J. & Gladish, GW. Кривые рабочих характеристик приемника: основное понимание. Рентгенография 12 , 1147–1154. https://doi.org/10.1148/radiographics.12.6.1439017 (1992).

КАС Статья Google Scholar

43.

Вонг П. и Каас Дж. Х. Архитектурные подразделения неокортекса древесной землеройки ( Tupaia belangeri ). Анат. Рек. (Хобокен) 292 , 994–1027.https://doi.org/10.1002/ar.20916 (2009 г.).

Артикул ПабМед Центральный пабмед Google Scholar

44.

Фрайс, В. Входы от моторной и премоторной коры к верхнему холмику макаки. Поведение. Мозг Res. 18 , 95–105. https://doi.org/10.1016/0166-4328(85)

-x (1985).

КАС Статья Google Scholar

45.

Ито, Д. и др. Специфичная для микроглии локализация нового белка, связывающего кальций, Iba1. Мозг Res. Мол. Мозг Res. 57 , 1–9. https://doi.org/10.1016/s0169-328x(98)00040-0 (1998).

КАС Статья Google Scholar

46.

Харрис, Н. Г., Верли, Д. Р., Гутман, Б. А. и Саттон, Р. Л. Двунаправленные изменения фракционной анизотропии после эксперимента TBI: дезорганизация и реорганизация?. Нейроизображение 133 , 129–143. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2016.03.012 (2016 г.).

КАС Статья ПабМед Центральный пабмед Google Scholar

47.

Budrewicz, S. et al. Возможное значение измерения фракционной анизотропии шейного отдела спинного мозга в правильной диагностике бокового амиотрофического склероза. Нейрол. науч. 37 , 417–421. https://дои.org/10.1007/s10072-015-2418-4 (2016).

Артикул Google Scholar

48.

Келли, Б. Дж. и др. Диффузионно-тензорная визуализация как предиктор двигательной функции после экспериментального повреждения спинного мозга и восстановления. Дж. Нейротравма 31 , 1362–1373. https://doi.org/10.1089/neu.2013.3238 (2014 г.).

Артикул ПабМед Центральный пабмед Google Scholar

49.

Ким, Дж. Х. и др. Диффузионно-тензорная визуализация через 3 часа после черепно-мозговой травмы предсказывает долгосрочное восстановление опорно-двигательного аппарата. Дж. Нейротравма 27 , 587–598. https://doi.org/10.1089/neu.2009.1063 (2010 г.).

Артикул ПабМед Центральный пабмед Google Scholar

50.

Griffin, J.F.T. et al. Визуализация диффузионных тензоров грудного и поясничного отделов спинного мозга у собак. Дж.Магн. Резон. Визуализация 37 , 632–641. https://doi.org/10.1002/jmri.23862 (2013 г.).

Артикул Google Scholar

51.

Gilli, F., Chen, X., Pachner, A.R. & Gimi, B. Диффузионная МРТ-натяжение спинного мозга с высоким разрешением как биомаркеры прогрессирования инвалидности в модели прогрессирующего рассеянного склероза на грызунах. PLoS ONE 11 , e0160071. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0160071 (2016 г.).

КАС Статья ПабМед Центральный пабмед Google Scholar

52.

Kuhn, F. P. et al. Кинетическая DTI шейного отдела позвоночника: изменения диффузионной способности у здоровых людей. Нейрорадиология 58 , 929–935. https://doi.org/10.1007/s00234-016-1709-7 (2016 г.).

Артикул Google Scholar

53.

Чанг Ю., Юнг Т. Д., Ю Д.С. и Хюн, Дж. К. Диффузионная тензорная визуализация и трактография волокон у пациентов с травмой шейного отдела спинного мозга. J. Нейротравма 27 , 2033–2040. https://doi.org/10.1089/neu.2009.1265 (2010 г.).

Артикул Google Scholar

54.

Zhao, C. et al. Продольное исследование диффузионно-тензорной визуализации и диффузионно-тензорной трактографии после ушиба спинного мозга у крыс. Нейрорадиология 58 , 607–614.https://doi.org/10.1007/s00234-016-1660-7 (2016 г.).

Артикул Google Scholar

55.

Talbott, J. F. et al. Диффузионно-взвешенная магнитно-резонансная томография, характеризующая повреждение белого вещества, вызванное аксонсохраняющей демиелинизацией и тяжелой контузией спинного мозга у крыс. J Нейротравма 33 , 929–942. https://doi.org/10.1089/neu.2015.4102 (2016 г.).

Артикул ПабМед Центральный пабмед Google Scholar

Обзор — Университет Джона Хопкинса

@article{f5fcd0f462e445c9920098fde65d706d,

title = «Параметры стимуляции спинного мозга и их роль в доставке электрического заряда: обзор»,

abstract = «Objectives spin cordal Параметры СКС (амплитуда, ширина импульса, частота) влияют на взаимодействие стимуляции с нервной системой и влияют на доставку заряда.Независимо от схемы стимуляции существуют определенные важные элементы, связанные с дозой, и фундаментальное знание параметров, используемых для проведения терапии, имеет фундаментальное значение. Методы. В этой статье рассматриваются основные понятия доставки энергии при нейростимуляции (амплитуда, ширина импульса и частота) и вводятся понятия рабочего цикла и заряда в секунду как еще один способ охарактеризовать паттерны стимуляции. Результаты. Результаты последних клинических публикаций показывают, что важным аспектом терапии может быть полная доставка заряда в течение определенного периода времени.С этой точки зрения скорость доставки заряда может быть аналогична дозировке лекарства, а параметры СКС, которые используют разные рабочие циклы, могут оказывать различные терапевтические эффекты, позволяя доставлять различное количество энергии в нервную ткань с меньшим сенсорным восприятием или даже без нее. все. Выводы. Основные параметры амплитуды, ширины импульса и частоты имеют важное значение для доставки заряда при СКС. Современные стратегии программирования требуют понимания доставки заряда для традиционной терапии СКС, а также новых методов лечения, таких как 10 кГц и импульсная СКС.