פורצים דרך למכשירי נוירוסנסטימציה לכאב כרוני והפרעות נוירולוגיות

מבוא: עידן חדש ב Neuromodulation

במשך עשרות שנים, הגישה הסטנדרטית לניהול כאב כרוני והפרעות נוירולוגיות רבות נשענות רבות על התערבויות תרופתיות – אופיואידים לכאב, אנטי-אפילנטים עבור פרכוסים, ואגוניסטים דופמין למחלת פרקינסון.טיפולים אלה הגיעו לעתים קרובות עם תופעות לוואי משמעותיות, ירידה חוזרת לאורך זמן, או יעילות מוגבלת עבור תת-זמן גדול של חולים.

מה הם מכשירים נוירו-סנסטיביים?

מכשירים עצביים הם שתלים רפואיים או מערכות חיצוניות המספקים דחפים חשמליים מבוקרים לאזורים ממוקדים של מערכת העצבים.על ידי הפעלת פעילות עצבית, מכשירים אלה יכולים לחסום אותות כאב, לשחזר תפקוד אבוד, או להסדיר קצבי מוח אבררנט.עקרון הליבה הוא כי חשמל - שהועברו במגרעות בטוחות, הסתגלות ותדירות - יכול לשפר או להגביר את אותות עצביים טבעיים.

המושג אינו חדש.ניסויים מוקדמים בשנות החמישים וה-60 הראו כי גירוי חשמלי של חוט השדרה יכול להקל על הכאב.עם זאת, הטכנולוגיה הייתה רבת-תכליתית, מחוספסת, ונדרש ניתוח פולשני עם שיעורי סיבוך גבוהים.עשר השנים האחרונות היו עדים להתכנסות של התקדמות במיקרו-אלקטרוניקה, טכנולוגיה, תקשורת אלחוטית, ונוירוינית שהפכה את המכשירים המודרניים לרגישים יותר, יעילים יותר, ומשתנים יותר, למגוון רחב יותר, ולתנאים רחב יותר.

כיצד מכשירים עצביים גמישים עובדים?

רוב מערכות נוירו-סנסציות מורכבות משלושה מרכיבים בסיסיים: מערך אלקטרודה, גנרטור הדופק (נקרא לעתים קרובות גנרטור הדופק מותש, או IPG), וממשק תכנות. האלקטרודות ממוקמות במטרות אנטומיות ספציפיות - לדוגמה, החלל האפידורלי של כבל השדרה לכאב, גרעין תת-קרקעי למחלת פרקינסון, או עצב ה-vagus עבור אפילפסיה, בדרך כלל, מאפשר את הדופק החשמלי או את לוחמת העור, באופן מדויק, או את לוחמת העור.

המנגנון של הפעולה משתנה על ידי אינדיקציה. עבור כאב כרוני, גירוי חוט השדרה הוא חשב להפעיל מסלולים מעכבים בקרן הדורסלית, ביעילות "מחלחל" אותות כאב לפני שהם מגיעים למוח.עבור הפרעות תנועה, גירוי עמוק במוח משנה את הפעילות האוסיטורית החריגה של מעגל כנופיות בלסאלי.

פריצות דרך טכנולוגיות Neurostimulation

המונח "Breakthrough" הוא לעתים קרובות בשימוש יתר על המידה בטכנולוגיה רפואית, אך כמה חידושים אחרונים מייצגים באמת שינויים משמעותיים ביכולת ובתוצאה של המטופל.

מערכות סגורות-לופ: הסתגלות וחכם

ההתקדמות המשמעותית ביותר היא המעבר מ-Open-loop ל- Close-loop Neurostimulation.מערכות מסורתיות לספק גירוי חשמלי קבוע ללא קשר למצב הפיזיולוגי של המטופל.זה יכול להוביל להפחתה (שימוש ב paresthesiassiassias, התכווצות שרירים, או סוללה) או בידוד מתמשך בתקופות של סימפטומים של פריצת דרך.

מיניטורציה ופחות פולשניות

שתלים עצביים מוקדמים נדרשים לציונים גדולים, ניתוח נרחב, וזמני התאוששות ארוכים.המכשירים של היום יש חרק באופן דרמטי. מריצים חוט השדרה הם עכשיו דקים מספיק כדי להיות מוכנס באופן חד-משמעי באמצעות מחט, הרבה כמו הזרקת אפידורל.ד עמוק אלקטרודות המוח הם קטנים יותר מאשר str של ספגטי, ואת הדופק כבר מופחת על גודל אלקטרוגרם חיצוני כגון מיקום חשמלי.

מאמצים מיניארינג אלה גם פתחו את הדלת לגירוי עצבי היקפי - אלקטרודות איטיות להציב ישירות על עצב היקפי (למשל, עצב אוקטל למיגרנות או עצב טיטבי עבור שלפוחית השתן יתר של שלפוחית השתן) הליכים אלה יכולים לעתים קרובות להתבצע תחת הרדמה מקומית בהזרקה בחוץ, צמצום באופן דרסטי של עלויות ושיקום זמן.

שיפור וקידום

Precision הוא רב ערך ב- Neurostimulation.שילוב של MRI ברזולוציה גבוהה, CT ואפילו פתולוגיה (diffusion Tenor הדמיה) מהפכה בתכנון כירורגי.ניתוחים יכולים כעת למפות את הטופוגרפיה המדויקת של חוט השדרה של המטופל או מבנים במוח העמוק, הימנעות ממערכות הדמיה קריטיות וכלי דם. intraactive הדמיה משולבת עם מיפוי microelectro מאפשר אישור בזמן אמת של אלקטרודה, לדוגמה, כמו גירויים מתמטיים, או תופעות לוואי, הוא פחות.

חשמל אלחוטי ועברת נתונים

אחת המגבלות ההיסטוריות של נוירו-סנסולטורים מושתלים הייתה הצורך בניתוח החלפת סוללות כל 3-5 שנים.מערכות חדשות יותר טעינה מחדש ניתן לטעון באופן אלחוטי באמצעות העור, להאריך את חיי המכשיר לעשר שנים או יותר.באופן קיצוני יותר, כמה מכשירים ניסיוניים חוקרים שידור חשמל אלחוטי מלא באמצעות אנרגיית קולי או רדיו, אשר יכול לחסל את הצורך עבור סוללה פנימית לחלוטין, מערכות אלה יהיו בטוחים יותר ויותר, כמו גירויים רפואיים, כמו גירויים.

יישומים קליניים: מעבר לכאב ולפרקינסון

בעוד כאב כרוני ומחלת פרקינסון נותרו הסימנים הנפוצים ביותר עבור נוירוסנסציה, השדה התרחב באופן דרמטי.

כאב כרוני בניהול

גירוי חוט השדרה (SCS) הוא כעת טיפול מבוסס היטב עבור תסמונת ניתוח גב כושל, תסמונת כאב אזורי מורכב (CRPS), ונוירופתיה סוכרת כואבת.מחקרים אחרונים, כולל SENZA-PRN וניסויים EVIDENCE, הוכיחו כי חולים בסיכון גבוה (10 kHz) SCS ופרץ מספקים הקלה בכאב גבוה בהשוואה ל- SCS נמוך יותר של paressiasivesams, אשר פגעו ב- 60pactrfreicern-Fgras, אפילו יותר.

קישורים חיצוניים:0 (Neuromodulation Society תוצאות דףFLT) 1 ו- (FLT:2 Mayo Clinic ספיןאל שדרה סקירה כללית של גירוי חוט השדרה.

הפרעות תנועה: עמוק המוח מתקדם

גירוי עמוק במוח (DBS) למחלת פרקינסון כבר מעודן במשך יותר משלושה עשורים.Breakthroughs כוללים מובילי כיוון המאפשרים לזרם להיות מנווטים ממבנים צדדיים, ו-DBS הסתגלות להגיב למצב המנוע של המטופל.האחרון, עדיין בניסויים קליניים, שימושים כדי לזהות תסמינים של beta-bandcillations - חתימה של קשיחות ורידיים יכול להתאים באופן אוטומטי את הסימפטומים של DBS).

אפילפסיה: גירוי אחראי

מערכת NeuroPace RNS® הפכה ל-Golator הראשון של ה- HIV שאושר על ידי ה- FDA בארה"ב בשנת 2013 היא מושרשת בגולגולת ומחוברת לאלקטרודות שמוקמו או במוח.המכשיר עוקב באופן רציף אחר EEG ומספק דופק קצר כאשר הוא מזהה דפוסים של התקף לב (NC00) הראו ירידה של אמצעי זהירות ב- 60%, בניגוד לאפקטים תגובה עצביים אחרים.

הפרעות פסיכיאטריות וקוגניטיביות

גירוי עצבי Vagus כבר אישור FDA עבור דיכאון עמיד לטיפול מאז 2005, אבל ההתקדמות האחרונה כוללת עיצובים אלקטרודה סלקטיבית יותר כי מעדיף באופן זמני להפעיל סיבים המתכננים את קליפת המוח prefrontal, שיפור תופעות נוגדות דיכאון תוך צמצום הירוד הקולי שיעול ו- DSalary גירוי המוח עבור דיכאון נשאר ניסיוני אבל הוכח בניסויים קטנים מיקוד של תת-קולסטורף cotesing gir.com הוכיחה לתקן את המטרה העיקרית שלה הוא ניסיון תגובה קריטית של דלקת מפרקים קריטי (Drusterreic) הוא תגובה תגובה תגובה תגובה תגובה תגובה תגובה תגובה קריטית של דלקתית (Dird) אך נכשלת תגובה תגובה תגובה תגובה תגובה תגובה תגובה פלילית (Demtral-Demicial) עבור דלקתית (Drusterial) עבור דלקתית של דלקתית (Demtral RetraSide) עבור דלקת מפרקים תגובה תגובה תגובה תגובה תגובה תגובה תגובה תגובה תגובה משפטית (Demtral Revidial) עבור דיכאון (Drusterial) עבור דיכאון הוא תגובה קריטית עבור דיכאון עדיין ניסיונית תגובה קריטית עבור דיכאון נשאר ניסיונית תגובה אחת בלבד עבור דיכאון, אך הוכח כי הוא ניסיון תגובה משפטית (Demidial) אך הוכח כי הוא ניסיון תגובה משפטית קשה עבור דיכאון הוא ניסיון תגובה אחת בלבד עבור דיכאון הוא ניסיון תגובה

קישור חיצוני:0 (האישור של נוירופיאצ'ה RNSIRFLT:1).

בחירת מטופלים ושיקולים קליניים

למרות ההתקדמות הטכנולוגית יוצאת דופן, נוירו-סנסציה אינה תרופה אוניברסלית לבחירת המטופל נותרה הגורם החשוב ביותר להצלחה.עבור כאב כרוני, מועמדים צריכים להיות טיפול שמרני כושל, לא מטופלים בתחלואה פסיכיאטרית שיכולה להתפשר על דבקות, ולהפגין ציפיות ריאליות.

הסיכונים הפרו-קרידוריים כוללים זיהום (35% ל- SCS, מעט נמוך יותר עבור DBS), הגירה מובילה, כשלון חומרה, ואת הפוטנציאל לאפקטים עצביים לא רצויים (למשל, paresthesiasthesias, שריר twitching) מוביל עם עיצובים עוגן והשימוש של תרופות נוגדות-אימפריאליזם-מצטברות יש ירידה בשיעורי זיהום.

התפקיד של אינטליגנציה מלאכותית

השילוב של בינה מלאכותית (AI) ולמידה מכונה לתוך נוירו-סנסציה עדיין בחיתוליו, אך מחזיק פוטנציאל טרנספורמטיבי. אלגוריתמים בינה מלאכותית יכולים לנתח נתונים עצומים של הקלטות עצביות כדי לזהות דפוסים המנבאים פרמטרים אופטימליים של גירויים.לדוגמה, חוקרים באוניברסיטת מילואים מערב פיתחו מודל למידה מכונה המנבא כי הגדרות גירוי חוט השדרה יניבו את ההקלה הגדולה ביותר בחולים בודדים, צמצום תכנות ניסיוני וטרור, עלולים להתאים באופן אוטומטי לאבחון של רופאי- AI, אך ורק לתאים את המצבים לתאים את המצבים רוחניים, אך ורק לשיטות עצביים, אך ורק לשיטות לגירוי עצביים, אך ורק לשיטות עצביים, אך ורק לשיטות לגירוי עצביים, אך ורק לשיטות לגירוי עצביים, אך ורק לשיטות עצביים, אך ורק לשיטות עצביים, יכולות להפוך לשיטות גירוי עצביים, אך ורק לשיטות גירוי עצביות, אך ורק לשיטות לגירוי עצביות, אך יכולות להפוך לשיטות לגירוי עצביות, אך ורק לשיטות גירוי עצביות, יכולות להפוך לתרגול תגובה עצביות, אך ורק לשיטות עצביות, יכולות להפוך לשיטות לגירוי עצביות, אך ורק לשיטות עצביות, אך ורק לשיטות לגירוי עצביות, אך ורק לתרגול תגובה עצביות

כיוונים עתידיים: מה שקרים

העשור הבא מבטיח אפילו יותר חידושים דרמטיים.אופטוגים - שימוש באור במקום בחשמל לשלוט בנוירונים - הוא נע לעבר יישומים קליניים, אם כי כיום הוא דורש שינוי גנטי של תאי היעד, הגבלת השימוש לטווח הקרוב שלה. Ultrasound Neuromodulation, אשר משתמש גלי אולטרסאונד ממוקדים לא פולשנית גירוי עמוק של מבנים במוח, הראה יעילות ראשונית בטיפול ברעון חיוני ונחקר עבור אפילפסיה וטכנולוגיה לא פולשנית לחלוטין יכול להתבצע ניתוח משרדי.

גבול נוסף הוא תרופה ביו-אלקטרוניקה: מכשירים המממשקים עם מערכת העצבים האוטונומית לטיפול במחלות דלקתיות (למשל, דלקת מפרקים rheumatoid) על ידי גירוי העצב הוואגוס כדי להפחית את הייצור ציטוטוקסין. A ציוני הוכחה של תפיסה מחקר על ידי Tracey et al. (2016) הראה כי גירוי עצבי vagus יכול להפחית את רמות TNF-phaal עם דלקת מפרקים פעיל, עדיין יכול להרחיב את שדה עצבי זה, עדיין רחוק יותר.

לבסוף, המגמה המיניגלגליזציה מובילה לעבר חיישני "אבק עצבי" ומריצים. חוקרים באוניברסיטת ברקלי הפגינו בהצלחה את הממריצים האלחוטיים התת-מילימטריים שניתן להזרק לתוך שריר או לרקמות עצבים.מכשירים אלה יכולים להיות מוצבים במספרים גדולים כדי ליצור רשת צפופה של נקודות נוירומודולציה עבור תנאים כגון כאב כרוני או שיקום.

(FLT:0) ,Feloaway:Key Takeaway:03:2 נוירונים הוא כבר לא רק טיפול אחרון-resort. עם שליטה סגורה-loop, רכיבים מיני-מחדש, שילוב בינה מלאכותית, ואינדיקציות מורחבות, מכשירים אלה הופכים להיות אופציה ראשונה לקונית עבור חולים נבחרים.האתגר כעת הוא להבטיח גישה שוויונית, לחדד את בחירת החולה באמצעות ביומרקרים, ולערוך מחקרים ארוכי טווח כדי לתמוך בבטיחות.

מסקנה

פריצות דרך למכשירי נוירו-סנסציה שינו את הנוף לכאב כרוני, מחלת פרקינסון, אפילפסיה ומעבר לכך, השינוי ממערכות בעלות יכולת-פתוחה בגודל אחד ועד להתאמה, למכשירים סגורים מייצגים התקדמות בסיסית ברפואה מותאמים אישית.באותו זמן, פחות טכניקות כירורגיות פולשניות וטכנולוגיה אלחוטית הפכו את הטיפולים לנגישים יותר ונמרצים יותר ויותר לאתגרים – במיוחד במחיר, סבלני, וספקיתרון אפשרי, אפילו לעבור דרך פתרונות עצביים, ככל הנראה, כך שעדיין לא-כך, כך, כך, כך שעדיין לא ניתן לצפות לשיטות ניתוחיים, הן יכולות להיות יותר גמישות, כך שעדיין יכולות להיות יותר ויותר, כך שעדיין נראות לנו יותר ויותר, כך שעדיין נראות לנו יותר ויותר, כך שעדיין נראות לנו יותר ויותר גמישות, הן יכולות להיות יותר ויותר גמישות, כך שעדיין נראות לנו יותר ויותר, הן יכולות להיות נגישות יותר ויותר, כך שעדיין יכולות להיות יותר ויותר, כך שתורמים לדרכים של פתרונות עצביות, הן יכולות להיות יותר ויותר, דרך פתרונות עצביות, כך שעדיין ניתנות, כך שעדיין יכולות להיות יותר ויותר, כך שעדיין יכולות להיות יותר ויותר, כך שעדיין נראות לנו יותר ויותר, כך שעדיין יכולות להיות יותר ויותר, כך שעדיין יכולות להיות יותר ויותר, כך שיעזרו לנו יותר