Швейцарські вчені розробили електростимулятор, який підвищує артеріальний тиск при вертикальному положенні тіла за допомогою акселерометра і стимуляції симпатичних центрів спинного мозку. Такий прилад актуальний у людей з важкою ортостатичною гіпотензією - зниженням тиску при різкому вставанні або довгому стоянні на ногах. У клінічному випробуванні, імплантат показав свою ефективність у жінки з мультисистемною атрофією. Робота опублікована в.
Мультисистемна атрофія - це нейродегенеративне захворювання, що проявляється руховими порушеннями і порушеннями вегетативних функцій. Останні проявляються, в тому числі, ортостатичною гіпотензією. Клінічно вона виявляється непритомною при різкому вставанні або тривалому перебуванні на ногах і труднощами при ходьбі. Крім того, ортостатична гіпотензія асоційована зі зниженням тривалості життя.
Причиною ортостатичної гіпотензії при мультисистемній атрофії вважають дегенерацію катехоламінергічних нейронів у ростральному відділі довготривалого мозку і часткову дегенерацію симпатичних прегангліонарних нейронів у грудному відділі спинного мозку при збережених нейронах у симпатичних гангліях.
Раніше вчені з Федеральної політехнічної школи Лозанни під керівництвом Джослін Блох (Jocelyne Bloch) вже використовували електростимуляцію грудного відділу спинного мозку за допомогою нейропротезу для активації симпатичних прегангліонарних нейронів у пацієнта з ортостатичною гіпотензією, яка розвинулася через пошкодження шийного відділу спинного мозку. У нинішньому дослідженні вчені перевірили ефективність спинномозкового електростимуляції у пацієнтки з ортостатичною гіпотензією, що розвинулася через мультисистемну атрофію.
За місяць до початку дослідження у 48-річної жінки відзначалися зниження артеріального тиску в положенні стоячи до 75/45 міліметрів ртутного стовпа, передобморочні статки при спробі встати і три-чотири непритомності на день. На момент дослідження її стан погіршився: непритомності почали наступати протягом хвилини від підйому з ліжка, через що пацієнтка зовсім перестала вставати. Медикаментозна терапія, яку вона отримувала протягом усього часу хвороби (чотири роки), допомагала незначно. Використання компресійних панчохів також виявилося неефективним.
При визначенні поточного стану вчені з'ясували, що в положенні лежачи на спині у пацієнтки встановлюється стабільний систоличний артеріальний тиск не менше 120 міліметрів ртутного стовпа. За допомогою похилого столу лікарі надали пацієнтці майже вертикальне положення (70 градусів). Через хвилину сістолічний артеріальний тиск опустився нижче 50 міліметрів ртутного стовпа, і пацієнтка повідомила про передобморочне відчуття.
Її повернули в горизонтальне положення, симптоми непритомності зникли, систолічний артеріальний тиск піднявся вище 250 міліметрів ртутного стовпа менш ніж за п'ять хвилин. При цьому протягом усього дослідження частота серцевих скорочень становила приблизно 100 ударів на хвилину. Тест з похилим столом проводили ще двічі в різні дні з аналогічними результатами. При цьому сцинтиграфія показала збережену симпатичну іннервацію серця, тобто постгангліонарні нейрони працювали нормально.
У зв'язку з цим лікарі прийняли рішення встановити систему для стимуляції симпатичних прегангліонарних нейронів. Вона складається з електростимулятора, який проводами з'єднаний з генератором імпульсів і триосевим акселерометром.
Операцію проводили під загальним наркозом (з пропофолом), щоб звести до мінімуму пригнічення активності симпатичної нервової системи. Пацієнтці з двох сторін видалили платівку десятого грудного хребця і через розрізи жовтих зв'язок епідурально (в простір між твердою оболонкою спинного мозку і надкісткою хребців) ввели генератор імпульсів, помістивши його над зоною входу задніх корінців у нижні грудні сегменти хребта. Генератор і акселерометр підшкірно імплантували в область пупку. При безперервній стимуляції з частотою 100 герц протягом 0,5 мілісекунди при струмі від 0 до 25 міліампер систоличний тиск збільшувався на 20 міліметрів ртутного стовпа.
Протягом тижня після імплантації вчені провели 20 тестів на похилому столі. При вимкненій системі у вертикальному положенні систоличний тиск знижувався зі 160 до 75 міліметрів ртутного стовпа приблизно за три хвилини. При включеній системі нахил пацієнтки призводив до більш повільного зниження систоличного тиску: таке ж падіння зі 160 до 75 міліметрів ртутного стовпа відбувалося протягом десяти хвилин. Крім того, пацієнтка не відзначала симптомів передобморочного стану.
Протягом наступних трьох тижнів пацієнтка проходила реабілітацію щодня протягом трьох днів щотижня. Кожен сеанс складався приблизно з п'яти тестів на похилому столі з увімкненою системою. У цих умовах систоличний тиск пацієнтки залишався вище 80 міліметрів ртутного стовпа, і у неї не виникало передобморочного стану. Після кожного з цих сеансів система відключалася.
Пацієнтка повідомляла, що протягом цих трьох тижнів будинку (поки система була вимкнена) вона непритомніла приблизно через три дні від останнього включення системи. Вчені залишили систему включеною, і після додаткових трьох тижнів реабілітації з безперервним використанням системи пацієнтка перестала скаржитися на непритомності і передобморочні стани в положенні стоячи. Більш того, до операції пацієнтка не могла пройти більше п'яти метрів без непритомності, тепер же вона долала відстань в 50 метрів, використовуючи тільки чотириколісні ходунки для стійкості. Вона також змогла знову самостійно стояти і лягати в ліжко без сторонньої допомоги.
Через три місяці після встановлення системи систоличний тиск залишався вище 75 міліметрів ртутного стовпа. Цього було достатньо, щоб вона могла пройти весь десятихвилинний тест на похилому столі при включеній системі. Також пацієнтка повідомила, що непритомності практично перестали її турбувати, коли вона знаходиться у вертикальному положенні.
Безперервний моніторинг її артеріального тиску протягом двох днів поспіль показав, що система призводила до стабілізації систолічного тиску в стані спокою в діапазоні від 112 до 125 міліметрів ртутного стовпа і зменшувала варіабельність тиску на 18 відсотків. Також через три місяці після імплантації пацієнтка могла пройти понад 250 метрів, використовуючи ходунки, і загалом почувалася добре. Через вісім місяців вона повідомляла, що використовує стимуляцію протягом усього дня, і у неї більше не трапляється непритомностей.
Незважаючи на явну ефективність методу, вчених турбують потенційні неврологічні ускладнення. Тому подальші дослідження стосуватимуться, в тому числі, безпеки нового методу. Втім, попередні дослідження методу електростимуляції спинного мозку вже показували і високу ефективність, і достатню безпеку. Наприклад, вона допомогла паралізованій людині навчитися знову ходити, лише тримаючись руками за опору.