Ablativ hjärnkirurgi
| Ablativ hjärnkirurgi | |
|---|---|
| Andra namn | Hjärnskada |
| Specialitet | neurologi |
Ablativ hjärnkirurgi (även känd som hjärnskador ) är kirurgisk ablation av hjärnvävnad med olika metoder för att behandla neurologiska eller psykologiska störningar. Ordet "Ablation" kommer från det latinska ordet Ablatus som betyder "bortförd". I de flesta fall innebär ablativ hjärnkirurgi dock inte att man tar bort hjärnvävnad, utan man förstör vävnad och lämnar den på plats. De lesioner det orsakar är irreversibla. Det finns några målkärnor för ablativ kirurgi och djup hjärnstimulering. Dessa kärnor är den motoriska thalamus, globus pallidus och subthalamuskärnan.
Ablativ hjärnkirurgi introducerades först av Pierre Flourens (1774–1867), en fransk fysiolog. Han tog bort olika delar av nervsystemet från djur och observerade vilka effekter som orsakades av att vissa delar avlägsnades. Till exempel, om ett djur inte kunde röra sin arm efter att en viss del tagits bort, antogs det att regionen skulle kontrollera armrörelserna. Metoden för att avlägsna en del av hjärnan kallades "experimentell ablation". Med hjälp av experimentell ablation hävdade Flourens att han hittade det område i hjärnan som kontrollerade hjärtfrekvens och andning.
Ablativ hjärnkirurgi används också ofta som ett forskningsverktyg inom neurobiologin . Till exempel, genom att ablatera specifika hjärnregioner och observera skillnader i djur som utsätts för beteendetester, kan funktionerna hos alla de avlägsnade områdena härledas.
Experimentell ablation används i forskning på djur. Sådan forskning anses oetisk på människor på grund av de irreversibla effekterna och skadorna som orsakas av lesionen och av ablation av hjärnvävnader. Men effekterna av hjärnskador (orsakade av olyckor eller sjukdomar) på beteendet kan observeras för att dra slutsatser om funktionerna i olika delar av hjärnan.
Används
Parkinsons sjukdom
Parkinsons sjukdom (PD) är en progressiv degenerativ sjukdom i basalganglierna, kännetecknad av förlusten av dopaminerga celler från substantia nigra, pars compacta (SNc). Kirurgisk ablation har använts för att behandla Parkinsons sjukdom. På 1990-talet pallidum ett vanligt kirurgiskt mål. Ensidig pallidotomi förbättrar tremor och dyskinesi på ena sidan av kroppen (mittemot sidan av hjärnoperationen), men bilateral pallidotomi visade sig orsaka irreversibel försämring av tal och kognition . [ citat behövs ]
Två andra snabbt utvecklande eller potentiella kirurgiska metoder för Parkinsons sjukdom är djup hjärnstimulering ( DBS) och återställande terapier.
Djup hjärnstimulering är en kirurgisk behandling som involverar implantation av en neurostimulatormedicinsk anordning, ibland kallad "hjärnpacemaker", som skickar elektriska impulser till specifika delar av hjärnan. Generellt anses djup hjärnstimuleringskirurgi att föredra framför ablation eftersom den har samma effekt och är justerbar och reversibel.
Tillkomsten av djup hjärnstimulering har varit ett viktigt framsteg i behandlingen av Parkinsons sjukdom. DBS kan användas vid behandling av läkemedelsrefraktär tremor eller behandlingsrelaterade motoriska komplikationer och kan gynna mellan 4,5 % och 20 % av patienterna i något skede av deras sjukdomsförlopp. DBS vid hög frekvens har ofta beteendeeffekter som liknar lesionernas.
I Australien granskas patienter med PD av specialiserade DBS-team som bedömer de sannolika fördelarna och riskerna förknippade med DBS för varje individ. Syftet med dessa riktlinjer är att hjälpa neurologer och allmänläkare att identifiera patienter som kan ha nytta av remiss till ett DBS-team. Vanliga indikationer för remiss är motoriska fluktuationer och/eller dyskinesier som inte kontrolleras adekvat med optimerad medicinsk terapi, läkemedelsrefraktär tremor och intolerans mot medicinsk terapi. Tidig remiss för övervägande av DBS rekommenderas så snart optimerad medicinsk behandling inte ger tillfredsställande motorisk kontroll.
Talamus är ett annat potentiellt mål för att behandla en tremor ; i vissa länder, så är den subthalamiska kärnan , men inte i USA på grund av dess allvarliga biverkningar. Stimulering av delar av thalamus eller lesion har använts för olika psykiatriska och neurologiska tillstånd, och när det praktiseras för rörelsestörningar är målet i thalamus motoriska kärnor. Talamotomi är ett annat kirurgiskt alternativ vid behandling av Parkinsons sjukdom. Men stelheten är inte helt kontrollerad efter framgångsrik talamotomi, den ersätts av hypotoni. Vidare kan betydande komplikationer uppstå, t.ex. vänster ventral-lateral talamotomi hos en högerhänt patient resulterar i verbal försämring medan höger talamotomi orsakar visuella-spatiala defekter. Men för patienter för vilka DBS inte är genomförbart, har ablation av subthalamuskärnan visat sig vara säker och effektiv. DBS är inte lämpligt för vissa patienter. Patienter med immunbrist är ett exempel på en situation där DBS inte är en lämplig procedur. En viktig anledning till varför DBS inte ofta utförs är dock kostnaden. På grund av dess höga kostnad kan DBS inte utföras i regioner i världen som inte är rika. I fallet med sådana omständigheter skapas en permanent lesion i subtalamuskärnan (STN) eftersom det är ett mer gynnsamt kirurgiskt ingrepp. Det kirurgiska ingreppet kommer att göras på den icke-dominanta sidan av hjärnan; en lesion kan gynnas för att undvika många pacemakerbyten. Mer så kan patienter som får lindring från stimulering utan biverkningar och behöver ett pacemakerbyte få en lesion utförd på dem i samma position. Stimuleringsparametrarna fungerar som vägledning för den föredragna storleken på lesionen. För att identifiera den del av hjärnan som ska förstöras har nya tekniker som mikroelektrodkartering utvecklats.
Klusterhuvudvärk
Klusterhuvudvärk förekommer i cykliska mönster eller kluster - vilket ger tillståndet för dess namn. Klusterhuvudvärk är en av de mest smärtsamma typerna av huvudvärk. Klusterhuvudvärk kallas ibland "väckarhuvudvärk" eftersom den vanligtvis väcker dig mitt i natten med intensiv smärta i eller runt ögat på ena sidan av huvudet. Anfallen av frekventa attacker kan vara från veckor till månader. När läkemedelsbehandling misslyckas, visar en invasiv nervstimuleringsprocedur lovande. Klusterhuvudvärk trigeminusnerven , har behandlats med ablation av men har inte varit särskilt effektiv. Andra kirurgiska behandlingar för klusterhuvudvärk är under utredning.
Psykiatriska störningar
Ablativ psykokirurgi fortsätter att användas på ett fåtal centra i olika länder. I USA finns det några centra inklusive Massachusetts General Hospital som utför ablativa psykokirurgiska ingrepp. Belgien, Storbritannien och Venezuela är andra exempel på länder där tekniken fortfarande används. I Folkrepubliken Kina användes kirurgisk ablation för att behandla psykologiska och neurologiska störningar, särskilt schizofreni , men även inklusive klinisk depression och tvångssyndrom . Den officiella nyhetsbyrån Xinhua har sedan dess rapporterat att Kinas hälsoministerium har förbjudit proceduren för schizofreni och kraftigt begränsat praktiken för andra tillstånd. I nyare studier har Deep Brain Stimulation (DBS) börjat ersätta Ablative Brain Surgery för svåra psykiatriska tillstånd som generellt är behandlingsresistenta, såsom tvångssyndrom.
Metoder
Experimentell ablation innebär att man borrar hål i skallen på ett djur och för in en elektrod eller ett litet rör som kallas en kanyl i hjärnan med hjälp av en stereotaktisk apparat. En hjärnskada kan skapas genom att leda elektricitet genom elektroden som skadar det riktade området av hjärnan. likaså kan kemikalier införas i kanylen som eventuellt kan skada området av intresse. Genom att jämföra djurets tidigare beteende med efter lesionen kan forskaren förutsäga funktionen hos skadat hjärnsegment. Nyligen lasrar visat sig vara effektiva vid ablation av både hjärn- och cerebellärvävnad . En laserteknik som kallas MRI -styrd laserablation, till exempel, tillåter stor precision i lokalisering och storlek av lesionen och orsakar liten eller ingen termisk skada på intilliggande vävnad. Texas Children's Hospital är ett av de första som använder denna MRI-guidade metod för att förstöra och behandla hjärnskador effektivt och exakt. Ett utmärkt exempel är en patient på detta sjukhus som nu inte längre genomgår frekventa anfall på grund av framgången med denna behandling. MRT-styrd laserablation används också för att ablatera hjärn-, prostata- och levertumörer. Uppvärmning eller frysning är också alternativa metoder till ablativ hjärnkirurgi.
Sham lesioner
En skenskada är ett sätt för forskare att ge en placeboskada till djur som deltar i experimentell ablation. Närhelst en kanyl eller elektrod placeras i hjärnvävnaden, orsakas oavsiktlig ytterligare skada av själva instrumentet. En sken lesion är helt enkelt placeringen av lesionsinstrumentet på samma plats som det skulle placeras i en vanlig lesion, bara det finns ingen kemisk eller elektrisk process. Denna teknik gör det möjligt för forskare att korrekt jämföra med en lämplig kontrollgrupp genom att kontrollera skadorna separat från den avsedda lesionen.
Excitotoxiska lesioner
En excitotoxisk lesion är processen där en excitatorisk aminosyra injiceras i hjärnan med hjälp av en kanyl. Aminosyran används för att döda neuroner genom att i huvudsak stimulera dem till döds. Kaininsyra är ett exempel på en excitatorisk aminosyra som används i denna typ av lesion. En avgörande fördel med denna lesion är dess specificitet. Kemikalierna är selektiva genom att de inte skadar de omgivande axonerna hos närliggande neuroner, utan bara målneuronerna.
Radiofrekvensskador
Radiofrekvensskador (RF) produceras av elektroder placerade i hjärnvävnaden. RF-ström är en växelström med mycket hög frekvens. Processen under vilken strömmen passerar genom vävnad producerar värme som dödar celler i det omgivande området. Till skillnad från excitotoxiska lesioner förstör RF-lesioner allt i närheten av elektrodspetsen.
Användningen av ablativ hjärnkirurgi på nucleus accumbens är fel metod för att behandla missbruk enligt Dr. Charles O'Brien . Dr. John Adler tror dock ablation kan ge värdefull information om hur nucleus accumbens fungerar.
Se även
- Ablation (artificiell intelligens) , analog process som används i artificiella neurala nätverk
Vidare läsning
- Koller, William C.; Minagar, Alireza; Lyons, Kelly E.; Pahwa, Rasha (2003). "Kirurgisk behandling av Parkinsons sjukdom och andra rörelsestörningar". Contemporary Clinical Neurology : 41–47.
- Gabriel, Eric M.; Nashold, Blaine S. (mars 1998). "Utvecklingen av neuroablativ kirurgi för ofrivilliga rörelsestörningar: en historisk översikt" . Neurologiska kirurgers kongress . 42 (3): 575–90, diskussion 590-1. doi : 10.1097/00006123-199803000-00027 . PMID 9526992 .