Eszközös terápiák fájdalomszindrómákban

A gerincvelő-stimuláció (SCS − Spinal Cord Stimulation)

A gerincvelő-stimuláció elve, technológiája és első alkalmazásának gyakorlata a ’60-as évekre nyúlik vissza. Norman Shealy 1967-ben intraduralis platinaelektródát implantált egy tüdődaganat miatt súlyos fájdalmakban szenvedő betegének. Ezt követően az első gerincvelő-stimulátor rendszert a Medtronic mutatta be 1968-ban. Bár a technológia hatásosnak bizonyult a krónikus fájdalmak csillapításában, a terápiás eljárás széles körű alkalmazására a ’80-as évekig kellett várni. Az informatika és a miniatürizáció fejlődése tette lehetővé az olyan új típusú elektródák és stimulátorok bevezetését, amelyek már hosszú távon alkalmazhatók voltak a krónikus fájdalmak csillapításában. A kezdetleges, gyakran csak egymástól távol elhelyezkedő 4 stimulációs kontaktot tartalmazó elektródákat mára felváltották az akár 2×16 kontaktot is kezelni képes rendszerek. A mai klinikai gyakorlatban perkután, valamint sebészi feltárásból implantálható eszközökkel dolgozunk, az elektródát a gerinccsatorna anatómiai viszonyai miatt a thoracalis IX−X. csigolyák magasságában helyezzük el.

A gerincvelő-stimuláció elve érdemben nem változott egészen a 2010-es évekig. A beültetett impulzusgenerátorok tónusos hullámformákat hoztak létre, majd a hátsó kötélben futó Aβ rostok stimulációja és interneuronok szegmentális aktiválódása révén mérsékelték, gátolták a károsodott idegsejtek aktiválódását. A stimuláció így nemcsak fájdalomcsökkenést okozott a kívánt területen, de paraesthesiát is kiváltott. Komplex fájdalmakban, amikor az alsó végtagok mellett a deréktáj is érintett volt, a stimulációs amplitúdó emelésével érhettünk el kívánt hatást. Mindennek oka, hogy a thoracalis IX-es csigolya magasságában, a dorsalis epiduralis térben helyet foglaló elektróda által gerjesztett stimulációs mező a funiculus posteriorban futó rostokat először a középvonalban éri el. Anatómiai helyzetük szerint az itt található rostok az alsó végtagok felől szedődnek össze, a deréktáj ezektől laterálisabban helyezkedik el. A stimulációs amplitúdó fokozásával a laterálisabb, deréktáji rostok (Th12-L1 dermatómák) elérése mellett a kiváltott paraesthesia így akár kellemetlen is lehet az alsó végtagokban. A lateralizált rostok elérésének egyik lehetősége a sebészi elektródák implantációja volt. A sebészi elektródák − a perkután leadekkel ellentétben − fókuszált stimulációs mezőt hoznak létre, és kiterjedésük is nagyobb.

Mindennek ellenére a betegek egy része nem reagált kielégítő mértékben a terápiára. Habár alsó végtagi fájdalmukat mérsékelni lehetett, deréktáji fájdalmuk csökkenése nem érte el a kívánt szintet. Más betegek a stimuláció kiváltotta paraesthesiát élték meg kellemetlen mellékhatásként. Az elmúlt 10 év fejlesztései a komplex fájdalmak kezelése mellett a kiváltott paraesthesia mérséklését vagy megszüntetését célozták. A konvencionális tónusos stimuláció mellett új hullámformák kerültek bevezetésre. A burst stimuláció (Abbott) (1)a fájdalomtranszmisszióban szerepet játszó károsodott neuronok aktivációjához hasonló hullámforma. A stimuláció elve a természetben észlelt tüzelési mintázat másolásán alapul. Az érintett felszálló fájdalompályák a thalamuson keresztül a szenzoros kéregbe (laterális pályarendszer), valamint az insulába és az anterior cingulumba futnak (mediális pályarendszer). A laterális pályarendszer aktivációja a fájdalomérzet tudatosulását eredményezi, míg a mediális pályarendszer bevonódása a fájdalom emocionális komponenséért felelős. Az anterior cingulumból leszálló pályák a periaqueductalis szürkeállományon keresztül futva a gerincvelő célszegmentumaiban opiodfelszabadulást eredményeznek, ami további fájdalomcsökkenéshez vezet. Burst stimuláció alkalmazásával az említett kapcsolatok aktivitása befolyásolható, az érintett területek aktivációja fMRI vizsgálatok eredményei alapján is sikerrel modulálható. Emellett a burst stimuláció a paraesthesia-küszöb elérése nélkül csökkenti a betegek panaszait. A magas frekvenciás stimuláció (Nevro) 10 kHz frekvenciatartomány (2) mellett emeli az aktivációba bevont neuronok számát, de a pontos hatásmechanizmusa mindeddig nem ismert. A burst stimulációhoz hasonlóan paraesthesia kiváltása nélkül éri el a kívánt hatást. A contour stimuláció több elektródakontakt egyidejű aktivációja mellett nagy kiterjedésben fedi a gerincvelőt stimulációs mezővel, míg a FAST paradigma (fast-acting sub-perception therapy) (3) szimmetrikus váltott bifázisos hullámformákat alkalmaz (Boston Scientific). Az utóbbi két stimulációs technika − a jelenleg elérhető hipotézisek alapján − a gerincvelő hátsó szarvában található wide dynamic range neuronok szelektív modulációjával éri el a kívánt hatást. Állatkísérleti modellek alapján a DTM (Differential Target Multiplexed) stimuláció hatására a gliasejtek és a neuronok fehérjeszintézise, így az ioncsatornák működése is stabilizálható, amely végül a kóros fájdalomszignál transzmissziójának csökkenését eredményezi (Medtronic) (4, 5). Bizonyos stimulátorrendszerek a felsorolt stimulációs paradigmákat egyidejűleg is képesek alkalmazni az optimális fájdalomkontroll céljából.

A hátsó gyöki ganglion stimulációja (DRG − Dorsal Root Ganglion Stimulation)

A monoradikuláris fájdalmak csillapításában a hátsó gyöki ganglion stimulációja került bevezetésre az elmúlt 10 évben. A technika a lágyékfájdalom, a térdfájdalom, a lábfájdalom, de akár az övsömör, valamint az izolált deréktáji fájdalom és a komplex regionális fájdalomszindróma kezelésében egyaránt hatékonynak bizonyult. A 4 stimulációs kontakttal rendelkező elektródát perkután technikával vezetjük ki a célganglionnak megfelelő foramenen. A lead optimális pozícióját az intraoperatív tesztstimuláció során a beteg az érintett dermatómának megfeleltethető paraesthesiával jelzi. Krónikus fájdalomszindrómákban a hátsó gyöki ganglionban helyet foglaló neuronok aktivációs mintázata megváltozik; abnormális szenzitizáció jelenik meg, így az élettani szűrőfunkció hiányában több információ kerül továbbításra. A ganglionáris stimuláció hatására stabilizálódik a jeltovábbítás, a fájdalom pedig csökken. A technológia előnye, hogy az elektróda egy adott kompakt struktúra mellett foglal helyet, így a hagyományos gerincvelő stimulációval ellentétben alacsonyabb stimulációs paraméterek mellett szelektív moduláció érhető el (6, 7).

 A Gasser-dúc stimulációja

A neuropathiás arcfájdalmak, atípusos arcfájdalom kezelésében a Gasser-dúc stimulációja jön szóba (8). Az idegdúcba − egyéb perkután technikáknak megfelelően (glicerolos infiltráció, Gasser-dúc radiofrekvenciás thermocoagulatiója) − a foramen ovalén keresztül jutunk. A beteget felületes szedáció mellett tartjuk, mert bár a dúc megszúrása  igen intenzív fájdalmat indukál, ennek ellenére a beteg aktív kooperációja szükséges az elektróda végleges pozíciójának meghatározására az intraoperatív tesztstimuláció alatt. A beültetett lead 3 apró stimulációs kontaktot tartalmaz, az elektróda rögzítését pedig apró horgonyok végzik, amelyek az introducer tű eltávolítását követően kinyílnak. Az alacsony paraméterekkel végzett stimuláció hatása szinte azonnal jelentkezik, és a tapasztalatok alapján tartósnak bizonyul. A terápia jelenleg kizárólag egyedi igényeknek megfelelően érhető el, így a legtöbb publikáció csak esettanulmányként, kisebb csoportok adatairól számol be. Saját tapasztalataink alapján 12 beteg implantációját követően tartós fájdalomcsökkenést sikerült elérni min. 2 év követés mellett is (VAS preop. 9,3; VAS 2 évvel a műtét után 3,22). A munkacsoportunk által implantált és követett betegek kórelőzménye heterogén; iatrogén ártalmak mellett traumás sérülések, égési sérülések egyaránt előfordulnak.

Az occipitalis ideg stimulációja

A krónikus cluster, krónikus migrén, vagy az occipitalis neuralgia kezelésében egyaránt sikerrel alkalmazható az occipitalis stimuláció. Az elektródákat a n. occipitalis minor et major lefutására merőlegesen, az iniontól a mastoid irányába vezetjük be perkután technikával. A stimuláció következtében retrográd moduláció érhető el a trigemino-cervicalis komplex, a duralis afferensek, a hypothalamus, a periaqueductalis szürkeállomány, valamint a szomatoszenzoros kéreg bevonódásával. A terápiával kapcsolatos első eredményeket 2021-ben a Lancetben publikálták (9).

Intrathecalis gyógyszeradagoló rendszerek

Nociceptív vagy akár daganatos fájdalmakban ultimum refugiumként alkalmazzuk. Az intrathecalisan bevezetett katétert egy, a has bőre alá implantált gyógyszeradagoló pumpához kapcsoljuk. A pumpa telemetrikusan programozható, a morfium napi adagja a beteg igényei szerint módosítható. Tekintettel a terápia jellegére, bár a szisztémásan adagolt gyógyszer mennyiségéhez képest jelentősen alacsonyabb napi dózisról beszélhetünk (átlagosan 1−7 mg/nap), a dependencia itt is kialakul és fokozatos dózisemelésre számíthatunk. Szükség esetén „drug holiday” bevezetése is szükségessé válhat. A rendszer meghibásodása azonnali intervenciót igényel arra alkalmas neuromodulációs centrumban. A pumpa leállása életveszélyes állapotot eredményezhet, súlyos esetben halálos szövődményekkel is járhat. A legújabb pumpa-katéter rendszerek mellett a meghibásodások aránya jelentősen csökkent. A katéter hurkolódása, megtöretése miatt korábban tapasztalt elzáródások az új, belső fémspirált tartalmazó katéterek mellett szinte alig fordulnak elő, a gyémántbevonatú pumparotorok mellett nem tapasztalható rotorkorrózió okozta pumpaleállás (10).

Intrathecalis gyógyszeradagoló pumpa implantációja (Forrás: Neurológiai Praxis)

Összefoglalás

A jelen klinikai gyakorlatban alkalmazott neuromodulációs terápiák széles körben elérhető lehetőséget biztosítanak a krónikus neuropathiás fájdalmakkal küzdő betegek számára. Ma már a konvencionális stimulációs paradigmákra nem reagáló fájdalmak, komplex alsó végtagi és deréktáji panaszok is nagy hatékonysággal csökkenthetők új hullámformák alkalmazásával, kellemetlen paraesthesia kiváltása nélkül is.

IRODALOM

De Ridder D, Vanneste S, Plazier M, Vancamp T. Mimicking the brain: evaluation of St Jude Medical's Prodigy Chronic Pain System with Burst Technology. Expert Rev Med Devices. 2015 Mar;12(2):143−50. doi: 10.1586/17434440.2015.985652. Epub 2014 Dec 6. PMID: 25483825.

Kapural, Leonardo MD, PhD; Yu, Cong MD; Doust, Matthew W. MD; Gliner, Bradford E. MS; Vallejo, Ricardo MD, PhD; Sitzman, B. Todd MD, MPH; Amirdelfan, Kasra MD; Morgan, Donna M. MD; Yearwood, Thomas L. MD, PhD; Bundschu, Richard MD; Yang, Thomas MD; Benyamin, Ramsin MD; Burgher, Abram H. MD. Comparison of 10-kHz High-Frequency and Traditional Low-Frequency Spinal Cord Stimulation for the Treatment of Chronic Back and Leg Pain. Neurosurgery. 2016 Nov;79(5):667−677. doi: 10.1227/NEU.0000000000001418. PMID: 27584814 PMCID: PMC5058646.

 Metzger CS, Hammond MB, Paz-Solis JF, Newton WJ, Thomson SJ, Pei Y, Jain R, Moffitt M, Annecchino L, Doan Q. A novel fast-acting sub-perception spinal cord stimulation therapy enables rapid onset of analgesia in patients with chronic pain. Expert Rev Med Devices. 2021 Mar;18(3):299−306. doi: 10.1080/17434440.2021.1890580. Epub 2021 Mar 3. PMID: 33656411.

Fishman M, Cordner H, Justiz R, et al. 12-month results from multicenter, open-label, randomized controlled clinical trial comparing differential target multiplexed spinal cord stimulation and traditional spinal cord stimulation in subjects with chronic intractable back pain and leg pain. Pain Pract. 2021 Nov;21(8):912-923.. doi: 10.1111/papr.13066. Epub 2021 Aug 27. PMID: 34363307.

Tilley DM, Cedeño DL, Vetri F, Platt DC, Vallejo R. Differential target multiplexed spinal cord stimulation programming modulates proteins involved in ion regulation in an animal model of neuropathic pain. Mol Pain. 2022 Jan-Dec;18:17448069211060181. doi: 10.1177/17448069211060181. PMID: 35048719; PMCID: PMC8785327.

Deer TR, Levy RM, Kramer J, Poree L, Amirdelfan K, Grigsby E, Staats P, Burton AW, Burgher AH, Obray J, Scowcroft J, Golovac S, Kapural L, Paicius R, Kim C, Pope J, Yearwood T, Samuel S, McRoberts WP, Cassim H, Netherton M, Miller N, Schaufele M, Tavel E, Davis T, Davis K, Johnson L, Mekhail N. Dorsal root ganglion stimulation yielded higher treatment success rate for complex regional pain syndrome and causalgia at 3 and 12 months: a randomized comparative trial. Pain. 2017 Apr;158(4):669−681. doi: 10.1097/j.pain.0000000000000814. PMID: 28030470; PMCID: PMC5359787.

Esposito MF, Malayil R, Hanes M, Deer T. Unique Characteristics of the Dorsal Root Ganglion as a Target for Neuromodulation. Pain Med. 2019 Jun 1;20(Suppl 1):S23-S30. doi: 10.1093/pm/pnz012. PMID: 31152179; PMCID: PMC6544557.

Van Buyten JP. Trigeminal Ganglion Stimulation. Prog Neurol Surg. 2015;29:76−82. doi: 10.1159/000434658. Epub 2015 Sep 4. PMID: 26394074.

Wilbrink LA, de Coo IF, Doesborg PGG, Mulleners WM, Teernstra OPM, Bartels EC, Burger K, Wille F, van Dongen RTM, Kurt E, Spincemaille GH, Haan J, van Zwet EW, Huygen FJPM, Ferrari MD; ICON study group. Safety and efficacy of occipital nerve stimulation for attack prevention in medically intractable chronic cluster headache (ICON): a randomised, double-blind, multicentre, phase 3, electrical dose-controlled trial. Lancet Neurol. 2021 Jul;20(7):515−525. doi: 10.1016/S1474-4422(21)00101-0. PMID: 34146510.

Abd-Elsayed A, Karri J, Michael A, Bryce D, Sun J, Lee M, Orhurhu V, Deer T. Intrathecal Drug Delivery for Chronic Pain Syndromes: A Review of Considerations in Practice Management. Pain Physician. 2020 Nov;23(6):E591−E617. PMID: 33185379