Kronik Ağrıyı Tedavi Eden Kapalı Neural Cihazları Potansiyeli

Kronik Ağrı Yönetimi için Kapalı-Loop Neural Cihazlarının Ortaya Çıkarılması

Kronik ağrı, dünya çapında en yaygın ve zayıflatıcı sağlık koşullarını etkileyen, tahminen 1.5 milyar insanı etkileyen, birçok hasta için koruyucu bir sinyalden farklı olarak, kronik ağrı, akut ağrının düşük bir nedeni olmadan, sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık görülen anti-inflamatuar ilaçlar, opioidler, antidepresanlar ve fiziksel tedaviler, cinsel tepkiler, birçok hasta için umut verici rahatlama sağlar.

Kapalı-loop cihazları, biyoelektronik tıpta daha geniş bir trendin parçası - bu makale, vücudun sinir devrelerini kapatmayı amaçlayan bir alandır. Sürekli olarak sinir aktivitelerini takip ederek ve uyarı parametrelerini gerçek zamanlı olarak ayarlarken, bu cihazlar sabit parametreli ve kişiselleştirmenin bir seviyesine ulaşabilir.

Kapalı-Loop Neural Cihazları Nedir?

Kapalı-loop sinir cihazı, sinir sinyalleri kayıt eden veya giyilebilir bir sistemdir, ağrı ile ilişkili kalıpları tespit etmek için süreçleri yapar ve sonra gelen verileri kesme veya modülize etmek için elektrik uyarıları sunar.

Kapalı-loop sinir cihazının temel mimarisi üç temel bileşenden oluşur:

Kapalı-loop sistemleri birden fazla zaman ölçeklerinde çalışabilir. Bazıları uyarı parametrelerini saatlerce ayarlarken, diğerleri hızlı sinir değişiklikleri takip etmek için milisaniyeler içinde modüle edilebilir. Nihai hedef, ağrı algısının paresthesia, motor disfonksiyonu veya diğer olumsuz etkilerin en aza indirildiği istikrarlı bir duruma ulaşmaktır.

Nasıl çalışır? Neural Feedback Mechanism

Operasyonel ağrının operasyonel prensibi nöromodülasyon, sinir imzalarını tespit etme ve sonra bir karşıt elektrik müdahalesini tetikler. Ağrı işleme, periferik sinir sistemini, omursuz biyomarkers ortaya koyarken, birkaç otural bölge ortaya çıkıyor.

Neural Aktivitesi

En kapalı ağrı cihazları şu anda omur kablo veya beyinden elektrik kayıtlarına güveniyor. Omur kordon uyarı (SCS), epidural uzay kayıtlarında yer alan, yüksek çözünürlükte veya alt komplikeli sistemler, derinlik elektrokortikografi (ECoG) dizileri yerel alan potansiyellerini yakalayabiliyor. Araştırma, kronik ağrı durumlarının yüksek orandaki artışlarla ilişkili olduğunu gösteriyor.

Signal Processing and Classification

Kayıtlandığında, sinir sinyalleri, eserler kaldırmak için sayısal ve işlem öncesidir (örneğin, hareketten, kalpli aktiviteden veya uyarımdan) Özel çıkartma algoritmaları ilgili parametreleri tanımlar: Güç, faz koherens, çapraz-frezeler darbe ve hızlama kalıpları - destek vektör makineleri, rastgele ormanlar veya derin sinir ağları gibi - şu anda mevcut sinir durumu “pain” veya “gürücük olmayan bir duruma karşılıksız olarak, bu sınıflayıcılar tarafından etiketlenmiş durumda olmalıdır.

Stimulation

Son aşama, hedefli sinirsel dokuya elektrik pullarının uygulanmasını içerir. Örneğin, sistem yüksek frekanslı (1-10 kHz) veya patlama uyarı kalıplarının, belirli bir hasta için en etkili olduğunu öğrenebilir ve kronik uyarıda meydana gelen sinirsel değişikliklere adapte edilebilir.

Kapalı-Loop Neural Cihazları ve Uygulamaları

Kapalı-loop yaklaşımları kronik ağrı tedavisinde birkaç sinir hedefi için araştırıldı:

Spinal Cord Stimulation (SCS)

SCS, kronik nöropatik ağrı için en yaygın kullanılan nöromodülasyon tedavisidir -özellikle de cerrahi sendrom ve karmaşık bölgesel ağrı sendromunu geri almaya karar verdi. Modern kapalı-loop SCS sistemleri, uyarılamalar yetersiz (pişmanlık) veya aşırılık (konuşturma) x R ve Medtronic IntellisTM) gibi algılanabilir ve şu ana kadar normal bir şekilde tedavi edilen yüksek oranda yüksek çözünürlükte olan yüksek oranda azaltılabilir.

Deep Brain Stimulation (DBS)

DBS genellikle tedaviye dayanıklı ağrı için ayrılmıştır, örneğin phantom acısı, trigeminal nöropatik ağrı veya merkezi post-stroke ağrısı gibi. Geleneksel DBS, uyarı için kullanılan yüksek frekanslı gri, thalamus veya ön bir koreal kortekt korteks kortektifa ile ilişkili olarak, Medtronic PerceptTM PC gibi, aynı zamanda yerel alan potansiyellerini de uyarıda bulunabilir.

Vagus Nerve Stimulation (VNS)

Migus sinir, beyin için geniş bir sensör bilgisi taşır, visceral organlardan gelen ağrı sinyalleri de dahil olmak üzere.Invazif olmayan VNS sistemleri, örneğin, [[Döneticileri:0)SetPoint Medical) cihazı, rheumatoid artrit ve fibromiyalji gibi kronik enflamatuar ağrı koşulları araştırır.

Peripheral Nerve Stimulation (PNS)

Yerelleştirilmiş nöropatik ağrı için, bireysel periferik sinirlerin uyarılması (örneğin, occipital, trigeminal veya tibial sinirler) daha hedefli bir seçenek sunar. Komplike sinir eylemi potansiyellerini kullanan kapalı PNS cihazları, erken klinik test aşamasında uyarıları önlemek için uyarıları engeller.Bu sistemler sadece ihtiyaç duyduğunuzda, batarya tüketimini ve sinir alışkanlıklarını azaltmak için ağrı kesici olabilir.

Kapalı-Loop'un Açık-Loop Yaklaşımları

Açık- kapalı-loop nöromodülasyondan gelen değişim birden fazla fayda getiriyor:

Meydanlar ve Sınırlar

Onların sözüne rağmen, kapalı-loop sinir cihazları, bakım standardı haline gelmeden önce üstesinden gelmeleri gereken birkaç engelle karşı karşıyadır.

Teknik Hurdles

Miniaturizasyon ve güç tüketimi önemli mühendislik zorluklarıdır. kapalı-loop sistemi, gürültünün varlığında güvenilir bir şekilde çalışabilmeli ve elektronikleri tek bir bataryada yıllarca süren küçük, implantatif bir pakete teşvik etmelidir. Heat deployment and stabil elektrode-tBooks devam ediyor.

Biyolojik Kompleksi

Kronik ağrının sinirsel korelasyonları statik değildir; sinir sistemi, yaralanmaya, uyarıya veya ilaça yanıt olarak değişebilir.Bir hastanın temel ağrı durumu üzerinde eğitilmiş kapalı bir algoritma her hasta için çalışma olasılığı daha az etkili olabilir. Sürekli öğrenme algoritmaları bunu ele alabilir, ancak geçici devletlere karşı dengesiz veya aşırılık riski yüksektir.

Düzenleme ve Güvenlik

Otomatik olarak uyarı ayarlama yapan kapalı cihazlar yeni düzenleyici soruları gündeme getiriyor. Bir cihaz, davranışı zamanında değiştiğinde nasıl onaylanmalıdır? ABD Gıda ve İlaç Yönetimi ve Avrupa Tıp Ajansı, “a Adaptif” cihazlar için gelişmiştir, ancak piyasanın yolu karmaşık kalır.

Accessability and Cost

Mevcut kapalı-loop implantable sistemleri on binlerce dolara mal oldu, artı cerrahi implantasyon ücretleri.Reimbursement politikaları yaygın olarak değişir ve birçok hasta bu tedavileri sunmuş durumda bile, periyodik batarya yedekleri (her 3-9 yıl) ve takip programı ziyaretleri için ihtiyaç var.

Etik düşünceler

Kapalı-loop beyni ve sinir arabirimlerinin gelişimi de etik soruları gündeme getiriyor. Önemli bir sorun şu:0)otonomi ve ajans) Bir cihaz otomatik olarak bir hastanın ağrı algısını kontrol ederse, tüm durumlarda kontrol duygusunu azaltır mı? Bazı hastalar sadece cihazı kullanmak veya cihazı kullanmak için tercih edebilir.

Veri gizliliği başka bir endişedir. Kapalı-loop sistemleri, bir hastanın duygusal durumu, stres seviyeleri veya hatta bilişsel aktivite hakkında hassas bilgileri ortaya çıkarabilir. Bu verilerin güvenli bir şekilde depolanıp, yasal kırmızı bayraklar olmadan üçüncü taraflarla paylaşılmamasını sağlamak da mümkündür.

Son olarak, bu cihazlar daha sofistike hale geldiğinde, bağlı fiyat, teknoloji transfer anlaşmaları ve kamu-özel ortaklıklar dahil olmak üzere küresel kronik ağrı nüfusun çoğunluğunun sağlanması için kullanılabilir.

Mevcut Araştırma ve Gelecek Yollar

Kronik ağrı için kapalı-loop sinir cihazları alanı hızla ilerliyor. Aktif araştırma alanları şunları içerir:

Bazı dış kaynaklar bu hızla hareket eden alanlarda güncel bilgiler vermektedir. Kapsamlı kapalı-loop nöromodulation ilkeleri için, bkz.FLT:0) Bu Doğa Yorumları Nörobilim makalesi[Dönemli)[Dönemli FDA onaylı cihazlar hakkında bilgi için, FDA'nın OKT:2) tarafından yapılan araştırmaların ardından, .Fabrikatlı Hastalıklar.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Kapalı-loop sinir cihazları kronik ağrı tedavisine dönüştürücü bir yaklaşım temsil eder, geleneksel terapiler veya açık-loop cihazlardan daha az sayıda sonuca ulaşırken, hastanın durumuyla sürekli olarak algılanabilir ve tam olarak hedeflenirken, bu sistemler, gerekli olduğunda, bu sistemler, daha az kronik etkilere sahip daha iyi sonuçlar verebilir ve en kısa sürede hastalanmanın önemini azaltamaz.