Электростимуляция спинного мозга помогла женщине с низким давлением встать на ноги

Швейцарские ученые разработали электростимулятор, который повышает артериальное давление при вертикальном положении тела с помощью акселерометра и стимуляции симпатических центров спинного мозга. Такой прибор актуален у людей с тяжелой ортостатической гипотензией — снижением давления при резком вставании или долгом стоянии на ногах. В клиническом испытании, имплантат показал свою эффективность у женщины с мультисистемной атрофией. Работа опубликована в The New England Journal of Medicine.

Мультисистемная атрофия — это нейродегенеративное заболевание, проявляющееся двигательными нарушениями и нарушениями вегетативных функций. Последние проявляются, в том числе, ортостатической гипотензией. Клинически она проявляется обмороками при резком вставании или длительном пребывании на ногах и затруднениями при ходьбе. Кроме того, ортостатическая гипотензия ассоциирована со снижением продолжительности жизни.

Причиной ортостатической гипотензии при мультисистемной атрофии считают дегенерацию катехоламинергических нейронов в ростральном отделе продолговатого мозга и частичную дегенерацию симпатических преганглионарных нейронов в грудном отделе спинного мозга при сохранных нейронах в симпатических ганглиях.

Ранее ученые из Федеральной политехнической школы Лозанны под руководством Джослин Блох (Jocelyne Bloch) уже использовали электростимуляцию грудного отдела спинного мозга с помощью нейропротеза для активации симпатических преганглионарных нейронов у пациента с ортостатической гипотензией, которая развилась из-за повреждения шейного отдела спинного мозга. В нынешнем исследовании ученые проверили эффективность спинномозгового электростимуляции у пациентки с ортостатической гипотензией, развившейся из-за мультисистемной атрофии.

За месяц до начала исследования у 48-летней женщины отмечались снижение артериального давления в положении стоя до 75/45 миллиметров ртутного столба, предобморочные состояния при попытке встать и три-четыре обморока в день. На момент исследования ее состояние ухудшилось: обмороки начали наступать в течение минуты от подъема с кровати, из-за чего пациентка вовсе перестала вставать. Медикаментозная терапия, которую она получала в течение всего времени болезни (четыре года), помогала незначительно. Использование компрессионных чулок также оказалось неэффективным.

При определении текущего состояния ученые выяснили, что в положении лежа на спине у пациентки устанавливается стабильное систолическое артериальное давление не менее 120 миллиметров ртутного столба. С помощью наклонного стола врачи придали пациентке почти вертикальное положение (70 градусов). Через минуту систолическое артериальное давление опустилось ниже 50 миллиметров ртутного столба, и пациентка сообщила о предобморочном ощущении.

Ее вернули в горизонтальное положение, симптомы обморока исчезли, систолическое артериальное давление поднялось выше 250 миллиметров ртутного столба менее чем за пять минут. При этом на протяжении всего исследования частота сердечных сокращений составляла примерно 100 ударов в минуту. Тест с наклонным столом проводили еще дважды в разные дни с аналогичными результатами. При этом сцинтиграфия показала сохранную симпатическую иннервацию сердца, то есть постганглионарные нейроны работали нормально.

В связи с этим врачи приняли решение установить систему для стимуляции симпатических преганглионарных нейронов. Она состоит из электростимулятора, который проводами соединен с генератором импульсов и трехосевым акселерометром.

Операцию проводили под общим наркозом (с пропофолом), чтобы свести к минимуму угнетение активности симпатической нервной системы. Пациентке с двух сторон удалили пластинку десятого грудного позвонка и через разрезы желтых связок эпидурально (в пространство между твердой оболочкой спинного мозга и надкостницей позвонков) ввели генератор импульсов, поместив его над зоной входа задних корешков в нижние грудные сегменты позвоночника. Генератор и акселерометр подкожно имплантировали в область пупка. При непрерывной стимуляции с частотой 100 герц в течение 0,5 миллисекунды при токе от 0 до 25 миллиампер систолическое давление увеличивалось на 20 миллиметров ртутного столба.

В течение недели после имплантации ученые провели 20 тестов на наклонном столе. При выключенной системе в вертикальном положении систолическое давление снижалось со 160 до 75 миллиметров ртутного столба примерно за три минуты. При включенной системе наклон пациентки приводил к более медленному снижению систолического давления: такое же падение со 160 до 75 миллиметров ртутного столба происходило в течение десяти минут. Кроме того, пациентка не отмечала симптомов предобморочного состояния.

В течение следующих трех недель, пациентка проходила реабилитацию ежедневно в течение трех дней каждую неделю. Каждый сеанс состоял примерно из пяти тестов на наклонном столе с включенной системой. В этих условиях систолическое давление пациентки оставалось выше 80 миллиметров ртутного столба, и у нее не возникало предобморочного состояния. После каждого из этих сеансов система отключалась.

Пациентка сообщала, что в течение этих трех недель дома (пока система была выключена) она теряла сознание примерно через три дня от последнего включения системы. Ученые оставили систему включенной, и после дополнительных трех недель реабилитации с непрерывным использованием системы пациентка перестала жаловаться на обмороки и предобморочные состояния в положении стоя. Более того, до операции пациентка не могла пройти больше пяти метров без обморока, теперь же она преодолевала расстояние в 50 метров, используя только четырехколесные ходунки для устойчивости. Она также смогла снова самостоятельно стоять и ложиться в постель без посторонней помощи.

Через три месяца после установки системы систолическое давление оставалось выше 75 миллиметров ртутного столба. Этого было достаточно, чтобы она могла пройти весь десятиминутный тест на наклонном столе при включенной системе. Также пациентка сообщила, что обмороки практически перестали ее беспокоить, когда она находится в вертикальном положении.

Непрерывный мониторинг ее артериального давления в течение двух дней подряд показал, что система приводила к стабилизации систолического давления в состоянии покоя в диапазоне от 112 до 125 миллиметров ртутного столба и уменьшала вариабельность давления на 18 процентов. Также через три месяца после имплантации пациентка могла пройти более 250 метров, используя ходунки, и в целом чувствовала себя хорошо. Через восемь месяцев она сообщала, что использует стимуляцию в течение всего дня, и у нее больше не случается обмороков.

Несмотря на явную эффективность метода, ученых беспокоят потенциальные неврологические осложнения. Поэтому дальнейшие исследования будут касаться, в том числе, безопасности нового метода. Впрочем, предыдущие исследования метода электростимуляции спинного мозга уже показывали и высокую эффективность, и достаточную безопасность. Например, она помогла парализованному человеку научится снова ходить, лишь держась руками за опору.

Слава Гоменюк