Способов нейромодуляции существует уже довольно много — в век развитых технологий люди все больше стараются взаимодействовать с одной из самых сложных систем органов в нашем организме — с нервной системой. Причем попытки эти связаны не с использованием продуктов фармацевтической промышленности, а со стремлением заставить наш организм купировать неприятные симптомы при помощи собственных ресурсов. Сегодня вы узнаете о том, что такое глубокая стимуляция мозга (Deep Brain Stimulation) (DBS), как она устроена, от чего помогает и каковы перспективы этой технологии.
Введение в глубокую стимуляцию мозга (DBS)
DBS (Deep Brain Stimulation) — Глубокая Стимуляция Мозга — это высокотехнологичный нейрохирургический метод лечения тяжелых неврологических и психиатрических расстройств, при котором в строго определенные, глубокие структуры мозга имплантируются тонкие электроды. Далее, с их помощью, в отдельные участки мозга подаются слабые электрические разряды, которые влияют на работу конкретно этого участка и всего мозга в целом. Они стабилизируют внутренние биоритмы, что помогает ослабить или купировать неприятные симптомы.
Принцип действия похож на работу кардиостимулятора: нейростимулятор постоянно генерирует слабые, контролируемые электрические импульсы, которые подаются по электродам в мозг, модулируя активность патологических нейронных цепей.
Кардиостимулятор стабилизирует мышцы сердца, которые начинают сбоить, а DBS — соответствующую электронную активность в поврежденных отделах мозга.
Компоненты DBS стимулятора
DBS стимулятор состоит из нескольких компонентов:
- контроллера
- генератора
- проводов
- электродов
Контроллер получает данные о том, какая именно нейростимуляция будет проводиться. Он связывается с генератором, который создает слабые электрические импульсы с определенной частотой. По тонким проводам они доходят до электродов, которые закреплены на определенных участках мозга.
Механизм нейромодуляции
DBS применяется, когда лекарства перестают эффективно помогать или вызывают тяжелые побочные эффекты. DBS — серьезная хирургическая процедура. Она не излечивает болезнь полностью, но способна значительно улучшить качество жизни пациентов, уменьшая основные симптомы и позволяя снизить дозы лекарств.
Для того, чтобы начать DBS стимуляцию, необходима операция по имплантации электродов в мозг пациента. После процедуры врачи программируют нейростимулятор, это может длится до нескольких месяцев. Подбираются амплитуда, частота и длительность импульсов индивидуально для каждого пациента для достижения максимального эффекта и минимизации побочных действий. Сам же стимулятор помещают под кожу пациента, как правило — в груди. К мозгу протягивают тонкие проводки, на концах которых находятся маленькие электроды, которые, в свою очередь, уже размещают в мозге.
Тонкие электроды хирургически помещаются в строго определенные глубинные ядра мозга, где они подают слабые, высокочастотные электрические импульсы, генерируемые нейростимулятором. Процедура перестраивает процессы в нервной системе, снижая патологическую активность в этих зонах. DBS словно дирижер — возвращает ритмы этих отделов мозга к здоровому состоянию.
Описание: DBS
История появления глубокой стимуляции мозга (DBS)
Раньше тяжелые двигательные расстройства (как при Паркинсоне) лечили операциями, разрушающими небольшие участки мозга (таламотомия, паллидотомия). Это помогало, но было необратимо и могло давать серьезные побочки. Идея DBS родилась как альтернатива: не разрушать мозг, а перестраивать его работу с помощью слабых электрических импульсов.
В 1947 году в США создали стереотаксический аппарат для точного попадания в глубинные структуры мозга. Это устройство, которое позволяет хирургу безопасно и очень точно подвести электрод к нужной глубокой структуре мозга через крошечное отверстие в черепе. Он сделал операции на мозге в разы проще и безопаснее, хоть они и остались серьезными и сложными процедурами. Это позволило проводить первые эксперименты по использованию электрических импульсов при болезни Паркинсона.
В 1950-х эксперименты с имплантацией электродов в мозг показали, что стимуляция может уменьшать симптомы двигательных расстройств.
В 1980-х в Европе начали экспериментировать с постоянной стимуляцией мозга, а в 1997 году США одобрили DBS для лечения тремора. В 2003-му — для болезни Паркинсона и дистонии.
С начала 2000-х DBS совершенствуется все быстрее: появляются полностью имплантируемые нейростимуляторы с дистанционным управлением. Сферы применения глубокой стимуляции мозга все увеличиваются: их уже начинают использовать для борьбы с депрессией, эпилепсией и даже ожирением.
Показания к применению глубокой стимуляции мозга (DBS)
DBS — довольно многопрофильный метод купирования симптомов при различных состояниях. Ниже — список болезней, против которых глубокую стимуляцию мозга уже активно используют в мире:
- болезнь Паркинсона
Одно из главных показаний к применению DBS. Причем метод используется для лечения довольно давно и уже есть некоторое количество многолетних исследований. Например, пятилетнее исследование в Китае показало улучшение качества жизни пациентов с болезнью Паркинсона на 34%, а также улучшение двигательных функций на 51% при использовании DBS
- Дистония
Дистония — это двигательное расстройство, характеризующееся длительными спазмами мышц, искажениями позы и болезненностью. Стимуляция некоторых отделов мозга позволяет справиться с этим состоянием.
- Эпилепсия
DBS позволяет значительно снизить количество и интенсивность приступов у людей, которым не помогают лекарственные препараты
- Хронические боли
Имеются в виду как фантомные боли после ампутации, так и другие хронические болезненные состояния
- ОКР
Да, DBS уже используется даже для подавление симптомов при сложных формах обсессивно-компульсивного расстройства. В некоторых исследованиях упоминается, что DBS может облегчить симптомы при сложных и сильных формах ОКР и синдрома Туретта, когда традиционные методы лечения не работают. Но важно помнить, что этот способ лечения ОКР пока слабо изучен и не имеет большой базы исследований
- В исследованиях упоминаются также шизофрения, болезнь Альцгеймера, депрессия и прочие сложные состояния
Важно помнить, что установка и использование DBS стимулятора — это очень серьезная хирургическая процедура, которая имеет определенные риски. Поэтому врачи стараются прибегать к ней тогда, когда либо ничего другое уже не помогает, либо альтернатива еще более губительна и рискованна.
Эффективность и безопасность: данные клинических исследований
Метод лечения сравнительно новый, но большинство исследований указывают на высокую эффективность. Есть небольшое количество побочных эффектов, а также риск возможных осложнений (например, проблемы из-за инвазивности метода, риски миграции электрода).
- Большая обзорная статья на PubMed показывает, что DBS стимуляция крайне эффективна для лечения различных состояний, в том числе болезни Паркинсона. Особая польза от DBS отмечается на ранних стадиях развития болезни Паркинсона.
- Еще одно исследование также показало высокую эффективность DBS и значительное улучшение качества жизни пациентов с хроническими болями. Хоть некоторые испытуемые и столкнулись с побочными эффектами (эпилептический припадок, временные нарушения моторики, нарушения походки и сна), качество их жизни сильно улучшилось как в процессе стимуляции, так и после исследования, даже с учетом неудобств, причиненных побочными эффектами.
- Статья в китайском журнале brainmed подтверждает выводы предыдущих исследований и добавляет, что главный недостаток DBS на данный момент — низкая осведомленность врачей и пациентов о данном методе лечения.
Будущее DBS
Глядя на то, как DBS показывает себя уже сегодня, оценивая вектор его развития, можно уже сделать некоторые выводы о будущем этой технологии:
- Расширение показаний к применению
Уже сейчас проводятся все больше новых исследований о лечении разных состояний при помощи DBS. От эпилепсии и болезни Паркинсона, до психологических расстройств и купирования фантомных болей при ампутации. Список заболеваний будет расширяться.
- Повышение эффективности за счет более тонкой настройки
Контроллеры будут становиться совершеннее, модуляция сигналов в пораженных участках мозга станет точнее и корректнее, улучшая механизм лечения самых разных заболеваний.
- Более умные устройства, которые будут подстраиваться под ситуацию
Уже сегодня врач может контролировать некоторые DBS устройства дистанционно. Стоит ожидать, что пользовательский интерфейс программаторов станет удобнее и проще. Возможно для настройки стимуляторов будет использован ИИ и управление перейдет в автоматический режим.