Применение электростимуляции спинного мозга для лечения трудноизлечимой стенокардии

Цяо Лян Чжу Хунвэй Ли Юнцзе

1. Обзор

Стенокардия — это клинический синдром, вызванный острой, временной ишемией и гипоксией миокарда вследствие недостаточного кровоснабжения коронарных артерий. Для него характерна пароксизмальная боль в передней части грудной клетки, которая может сопровождаться другими симптомами. Боль в основном локализуется в задней части грудины и может отдавать в прекордиальную область и левую верхнюю конечность. Обычно она наблюдается у мужчин, большинство из которых старше 40 лет. Частыми провоцирующими факторами являются повышенная нагрузка, эмоциональный стресс, пресыщение, холод, дождливая погода и острый циркуляторный коллапс. У большинства пациентов с коронарным стенозом и ишемией миокарда, вызванной физической нагрузкой, стенокардия может быть улучшена путем реваскуляризации. Рефрактерная стенокардия — это сильная хроническая боль в груди, вызванная заболеванием коронарных артерий, которая не снимается коронарным шунтированием, интервенционными процедурами или медикаментами. С развитием хирургических методов и фармакологического лечения показатели выживаемости пациентов с ишемической болезнью сердца значительно улучшились за последние несколько десятилетий, что привело к увеличению числа пациентов с рефрактерной стенокардией. Лечение рефрактерной стенокардии всегда было сложной областью клинических и медицинских исследований. Существуют различные варианты лечения, такие как торакальная эпидуральная инъекция, блокада звездчатого ганглия, усиленная наружная контерпульсация, чрескожная лазерная реваскуляризация, а также использование одного лазера для реваскуляризации миокарда. лазерная реваскуляризация миокарда, транскутанная электростимуляция нервов и стимуляция спинного мозга (SCS). Как один из важнейших инструментов нейромодуляции, СКС привлекает все большее внимание в клинических приложениях и научных исследованиях благодаря своей лучшей безопасности и эффективности. Цяо Лян, отделение функциональной нейрохирургии, больница Сюаньву, Столичный медицинский университет

2. Показания

СКС используется для лечения хронической боли с конца 1960-х годов, а впервые в мире о ней было сообщено в 1987 году для лечения рефрактерной стенокардии, после чего последовало большое количество клинических случаев, научных исследований и обзоров. Он рекомендован Американским колледжем кардиологии и Американской ассоциацией сердца в их руководствах (класс IIb) и Европейским обществом кардиологов (терапевтическая альтернатива 1). Недавний большой мета-анализ, проведенный Taylor, предполагает, что СКС имеет схожую эффективность и меньшие медицинские затраты, чем обычное шунтирование коронарных артерий и лазерная реваскуляризация. Другие подобные исследования показали, что СКС обходится дешевле, чем обычная коронарная реваскуляризация. Другие подобные исследования показали, что СКС может использоваться для лечения стенокардии, рефрактерной к медицинским и хирургическим вмешательствам, а также для пациентов со стенокардией, которые не могут или не хотят подвергаться операции шунтирования коронарных артерий или интервенционным процедурам. Кроме того, пациенты, которым проводится СКС, должны быть психологически и когнитивно компетентны, чтобы успешно сотрудничать с интраоперационным и послеоперационным тестированием, оценкой и последующим наблюдением.

2. Эксплуатация

Во время операции пациент чаще всего находится в лежачем положении. Преимуществом выбора местной анестезии является то, что хирург может общаться с пациентом во время интраоперационного теста стимуляции, чтобы убедиться, что тестируемые аномальные сенсорные зоны покрывают болевые зоны, что является важным сигналом для хорошего размещения электродов SCS и основной гарантией хорошего послеоперационного результата. При электростимуляции спинного мозга в эпидуральное пространство, ориентируясь на рентгеновские снимки, вживляется электрод с 4 или 8 точками, верхний конец которого достигает уровня C7/T1 (рис. 1). Во время интраоперационной стимуляции сенсорные нарушения (парастезия) могут проявляться в виде боли или онемения, усиливающихся с увеличением интенсивности стимуляции, а охват варьируется в зависимости от выбора места расположения стимулирующего электрода.

Рисунок 1. Рентгенограмма пациента после имплантации электрода СКС (головная часть электрода расположена в эпидуральном пространстве C7/T1 спинного мозга). a: фронтальная, b: боковая. (Источник: SH Lee, et al, 2012)

Что касается фазы электростимуляции спинного мозга, в литературе последовательно выбирается C7-T1/T2. В сравнении с этим наблюдается значительный разброс параметров стимуляции. Обычный набор параметров стимуляции — это частота 50 Гц, длительность импульса 270 мкс и интенсивность, которая подходит, если у пациента нет значительного болевого онемения (могут быть легкие сенсорные нарушения). Принято считать, что условия для имплантации генератора импульсов имеются, если степень и частота стенокардии уменьшается на 50% и более при спинальной электростимуляции, которая обычно имплантируется в левую верхнюю часть живота пациента под общей анестезией. Пациент также может управлять переключением и интенсивностью стимулятора с помощью модулирующего устройства.

3. Эффективность и механизм

Эффективность СКС в лечении рефрактерной стенокардии хорошо документирована: уменьшение количества приступов стенокардии, снижение дозы нитроглицерина короткого действия или мононитрата, повышение переносимости активности, улучшение депрессии сегмента ST на ЭКГ, увеличение дистанции ходьбы от теста 6-минутной ходьбы до начала стенокардии, улучшение качества жизни и снижение количества госпитализаций и амбулаторных визитов по поводу сердечно-сосудистых заболеваний.

Стенокардия вызывается ишемией миокарда, когда химические или механосенсорные рецепторы в сердце активируются и высвобождают простагландины, аденозин, брадикинин и другие вещества. Эти вещества стимулируют окончания симпатических и вагальных афферентных волокон. В частности, стенокардия передается по висцеральным афферентным нервным волокнам в область C7-T5 спинного мозга.

Механизм применения СКС для лечения рефрактерной стенокардии может быть связан с теорией стробирования: стимуляция А-бета волокон подавляет ноцицептивные афференты через задний рог спинного мозга. Однако большее количество исследований позволяет предположить, что механизмы действия СКС для уменьшения хронической рефрактерной стенокардии могут быть многофакторными, включая ослабление восприятия боли, снижение симпатической возбудимости, уменьшение потребности миокарда в крови, усиление коронарного микроциркуляторного потока и положительное влияние на мозговой кровоток.

Ослабление восприятия боли: Предполагается, что электрическая стимуляция спинного мозга может увеличить высвобождение тормозных интернейронов в спинном мозге в болевом сенсорном пути, ГАМК, что в свою очередь уменьшает высвобождение возбуждающих нейротрансмиттеров, таких как глутамат и аспартат. Например, в крысиной модели ингибирующий эффект СКС на высвобождение глутамата и аспартата пропадал при локальном введении антагонистов рецепторов GABAb в задний рог спинного мозга. С другой стороны, интратекальное введение активаторов рецепторов GABAb и активаторов аденозиновых рецепторов усиливает эффект СКС, что также повышает уровень бета-эндорфинов, которые ослабляют восприятие боли.

Снижение симпатической возбудимости: электростимуляция спинного мозга оказывает защитное действие на сердце не просто за счет снижения симпатической активности сердца, а за счет снижения общей симпатической возбудимости, тем самым снижая потребность сердца в кислороде. Кроме того, короткие периоды ишемии миокарда могут значительно повысить активность внутрисердечной нервной системы, что приводит к аритмии.

Влияние на мозговой кровоток: Для изучения влияния СКС на мозговой кровоток можно использовать неинвазивные методы, такие как ПЭТ, функциональная МРТ и магнитоэнцефалография. Было установлено, что СКС увеличивает перфузию крови к гипоталамусу, парафасциальному серому веществу и таламусу и уменьшает перфузию крови к задней части инсулы, которая регулирует симпатическую систему.

Влияние на коронарное кровоснабжение: несколько исследований показали, что СКС уменьшает количество приступов стенокардии и использование нитратов короткого действия, повышает толерантность пациентов к физической нагрузке и улучшает депрессию сегмента ST на электрокардиограмме. Различные исследования показали, что СКС снижает уровень катехоламинов и увеличивает перфузию крови в миокарде. Например, на рис. 2 показано увеличение кровоснабжения миокарда у пожилого мужчины, перенесшего СКС (при наблюдении в течение одного года). У этого пациента типичная история стенокардии: резко ограниченная функция левого желудочка, поражение трех коронарных артерий, два инфаркта миокарда, два шунтирования миокарда, три вмешательства, испробованы все методы лечения, но даже легкая активность продолжает вызывать приступы стенокардии.

Рисунок 2. Влияние СКС на кровоснабжение миокарда (кровоснабжение миокарда у пожилого пациента мужского пола, перенесшего СКС, где a — до операции, b — через 1 год после операции). Источник: Э. Фрикке и др., 2009.

Однако исследования влияния СКС на увеличение перфузии миокарда не во всем совпадают. Размеры выборки в разных отчетах различны (некоторые из них меньше), интервалы наблюдения различны, и некоторые авторы предполагают, что СКС влияет на перераспределение кровотока между ишемизированными и неишемизированными участками сердца. В целом, соответствующие выводы еще предстоит подтвердить.

В проспективном рандомизированном исследовании, сравнивающем эффекты СКС и операции шунтирования коронарных артерий (ШАА), СКС (n = 53, 41 мужчина) и ШАА (n = 51, 42 мужчины) были сопоставимы с точки зрения субъективного улучшения симптомов, а смертность в первом случае была значительно ниже (СКС: 1, ШАА:7). Проведение строгого двойного слепого контролируемого исследования было невозможным из-за того, что пациенты, получающие СКС, ощущают покалывание в задней части грудины.

4. безопасность и осложнения

СКС является в целом безопасным и эффективным методом лечения рефрактерной стенокардии. В последние годы было проведено много исследований о том, может ли СКС маскировать стенокардию и тем самым повышать риск инфаркта. Например, Андерсон и коллеги изучали 50 пациентов с СКС в течение 37 месяцев наблюдения. Десять из этих пациентов перенесли острый сердечный приступ, и девять сообщили, что боль при остром сердечном приступе значительно отличалась и была более интенсивной, чем обычно, и не поддавалась воздействию СКС. Остальные исследования показывают аналогичные результаты, предполагая, что СКС не увеличивает риск инфаркта и даже может улучшить кровоснабжение миокарда.

Кроме того, СКС используется у пациентов с тяжелой ишемической болезнью сердца, которая часто сопровождается аритмиями. Применение и выбор подходящей СКС не повлияет на установку постоянных кардиостимуляторов или имплантируемых дефибрилляторов у этих пациентов.

Что касается осложнений процедур СКС, Камерон обобщил данные литературы о 2753 пациентах, получивших лечение с помощью СКС за последние 20 лет. Частота осложнений составила 13,2% для смещения электрода, 9,1% для перелома электрода и 3,4% для инфекции. Оптимизация техники имплантации и послеоперационного ведения может снизить вероятность осложнений. В немецком исследовании (German Angina Register), включавшем 101 пациента, частота осложнений СКС составила 5% при смещении электрода, 5% при переломе электрода и 3% при инфекции.

В целом, СКС — это обратимый, минимально инвазивный и безопасный метод лечения.

5. Резюме

Рефрактерная стенокардия — это специфический коронарный синдром, вызванный микроциркуляторными нарушениями при тяжелой ишемической болезни сердца и дисфункцией эндотелия. СКС является относительно безопасным и эффективным методом лечения рефрактерной стенокардии: он уменьшает частоту и степень приступов стенокардии, сокращает использование нитратов короткого действия, повышает толерантность к активности и снижает количество госпитализаций по поводу кардиологических событий. Кроме того, СКС не маскирует инфаркт миокарда. Некоторые исследования показывают, что СКС может также улучшить кровоснабжение миокарда.