Stymulacja głęboka mózgu – jak to działa?

dr hab. n. med. Tomasz Mandat, prof. CO-I

Klinika Neurochirurgii, Instytut Psychiatrii i Neurologii, Warszawa

Klinika Nowotworów Układu Nerwowego, Centrum Onkologii – Instytut im. Marii Skłodowskiej-Curie, Warszawa

Adres korespondencyjny: dr hab. n. med. Tomasz Mandat, prof. CO-I, Klinika Neurochirurgii, Instytut Psychiatrii i Neurologii, ul. Sobieskiego 9, 02-957 Warszawa, e-mail: tomaszmandat@yahoo.com

Głęboką stymulację mózgu (DBS – deep brain stimulation) wykorzystuje się u chorych, u których nie można stosować farmakoterapii lub wygasa jej skuteczność. W swoim założeniu efekt działania DBS opiera się głównie na hamowaniu struktur nadmiernie aktywnych lub tłumieniu połączeń pomiędzy jądrami podstawy. Metoda ta jest wykorzystywana do leczenia bólu neuropatycznego, zaburzeń ruchowych, choroby Parkinsona, a także w psychochirurgii.

Wprowadzenie

W XIX w. obserwowano spontaniczną poprawę u chorych leczonych z powodu zaburzeń ruchowych (MD – movement disorders) i psychicznych, która pojawiała się w konsekwencji uszkodzenia określonych rejonów mózgu.1,2 Brak efektywnej farmakoterapii przyczynił się do podejmowania eksperymentalnych i ryzykownych prób leczenia chirurgicznego. Polegało ono na uszkadzaniu konkretnych struktur ośrodkowego układu nerwowego. Początki neurochirurgii czynnościowej sięgają końca XIX w. Victor Horsley próbował wówczas eliminować ruchy mimowolne, usuwając elokwentne rejony kory mózgu. Niejednokrotnie prowadziło to do katastrofalnych następstw.

Gwałtowny rozwój neurochirurgii czynnościowej i stereotaktycznej nastąpił w połowie XX w. wraz z wprowadzeniem ramy stereotaktycznej. Powszechność przeprowadzanych operacji umożliwiła stworzenie większych, jednorodnych grup chorych, dzięki czemu możliwa stała się obiektywna ocena skuteczności metod ablacyjnych, wykorzystujących wysoką temperaturę lub promieniowanie jonizujące.3,4 Podstawową wadą operacji ablacyjnych jest ich nieodwracalność, co ma szczególne znaczenie w przypadku powikłań (nieoptymalne położenie lezji). Wprowadzenie lewodopy (L-dopy) do farmakoterapii choroby Parkinsona (PD – Parkinson’s disease) przyczyniło się do gwałtownego spadku zainteresowania leczeniem MD metodami stereotaktycznymi.

Już w latach 40. XX w. podczas zabiegów ablacyjnych przeprowadzano próbną śródoperacyjną stymulację, której efektem była odwracalna lezja. Po wyłączeniu stymulacji objawy chorobowe powracały, a działania niepożądane wynikające ze stymulacji po jej zaprzestaniu wygasały. Kolejnym naturalnym etapem prowadzącym do uzyskania odwracalności zabiegu było wprowadzenie stymulatorów do stałej stymulacji głębokiej mózgu (DBS – deep brain stimulation). DBS wykorzystuje się u chorych, u których farmakoterapia nie może być stosowana lub jej skuteczność wygasa. Pierwsze próby wykorzystania właściwości DBS sięgają pierwszej połowy XX w. Ograniczenia technologiczne nie pozwalały na wprowadzenie metody do praktyki klinicznej aż do lat 80. XX w.2

Pełna wersja artykułu omawia następujące zagadnienia:

Mechanizm działania DBS

Przełomem w rozumieniu i leczeniu MD było wprowadzenie modeli zwierzęcych MD, co pozwoliło na zidentyfikowanie pętli korowo-podstawno-wzgórzowo-korowych. Momentem przełomowym w leczeniu [...]

Budowa DBS

Stymulator struktur głębokich mózgu składa się z trzech części: elektrody mózgowej, łącznika oraz stymulatora z baterią. Elektroda do stymulacji głębokiej mózgu [...]

Zastosowanie kliniczne

W zależności od stanu klinicznego w MD wykorzystywane są obecnie trzy główne cele anatomiczne dla DBS: jądro pośrednie wzgórza (VIM – [...]

Podsumowanie

Neurochirurgia czynnościowa wykorzystująca neuromodulacyjne właściwości DBS jest jedną z najszybciej rozwijających się nadspecjalizacji neurochirurgicznych. Duże zainteresowanie DBS wynika z odwracalnego mechanizmu [...]