Neurostimulace při neurogenní střevní dysfunkci

Abstrakt

Odůvodnění. Ztráta normální funkce střev způsobená poraněním nervů, neurologickým onemocněním nebo vrozenými vadami nervového systému se označuje jako neurogenní střevní dysfunkce (NBD). Obvykle zahrnuje kombinaci fekální inkontinence, zácpy, bolesti břicha a nadýmání. Při selhání standardní léčby NBD je často nutný chirurgický zákrok. Zkoumala se také neurostimulace, ale neexistuje shoda ohledně účinnosti nebo klinického použití. Metody. V databázích Pubmed, Embase, Scopus a Cochrane Library byla provedena systematická rešerše literatury o NBD léčené stimulací předního sakrálního kořene (SARS), stimulací sakrálního nervu (SNS), stimulací periferního nervu, magnetickou stimulací a změnou trasy nervu. Výsledky. SARS zlepšuje funkci střev u některých pacientů s úplným poškozením míchy (SCI). U pacientů s úplným nebo neúplným SCI nebo myelomeningokélou se tvrdí, že přesměrování nervů usnadňuje defekaci prostřednictvím mechanické stimulace dermatomů. SNS může snížit NBD u vybraných pacientů s různými neúplnými neurologickými lézemi. Periferní stimulace pomocí elektrické stimulace nebo magnetické stimulace může představovat neinvazivní alternativu. Závěr. V pilotních studiích nebo retrospektivních studiích byla zkoumána řada metod neurostimulace k léčbě NBD. Proto se před širokým klinickým použitím neurostimulace proti NBD doporučují rozsáhlejší kontrolované studie s přesně definovanými kritérii zařazení a cílovými body.

1. Úvod

Neurogenní střevní dysfunkci (NBD) lze definovat jako ztrátu normální funkce střev v důsledku nervového poškození, neurologického onemocnění nebo vrozených vad nervového systému . Mezi příznaky patří kombinace fekální inkontinence (FI), zácpy, bolesti břicha a nadýmání . NBD se vyskytuje u několika neurologických onemocnění včetně poranění míchy, roztroušené sklerózy, cévní mozkové příhody, Parkinsonovy choroby a myelomeningokély. Je dobře zdokumentováno, že NBD má závažný dopad na kvalitu života a mnohými pacienty je považována za větší problém než ztráta pohyblivosti .

Příznaky NBD se u jednotlivých osob značně liší a nezávisí pouze na základním neurologickém defektu, ale také na dalších faktorech, jako je imobilita, doba od léze,n a souběžné medikaci (např. spasmolytika, antibiotika a analgetika). Mozkové inzulty mohou narušit supraspinální kontrolu defekace, což má za následek zácpu i FI . Poranění míchy (SCI), roztroušená skleróza a myelomeningokéla ovlivňují kolorektální motilitu, anorektální čití a dobrovolnou funkci análního svěrače . To má rovněž za následek zácpu a inkontinenci stolice. Parkinsonova choroba je charakterizována dystonií příčně pruhovaného svalstva, která postihuje také příčně pruhovaný zevní anální svěrač . To má za následek příznaky neúplné defekace . Vyčerpání buněk produkujících dopamin ve stěně tlustého střeva má navíc za následek prodloužení tranzitní doby tlustého střeva . Vzhledem k velmi variabilní patofyziologii NBD a běžnému užívání léků ovlivňujících funkci střeva nejsou údaje publikované na jedné skupině pacientů přímo použitelné pro pacienty s NBD u jiných onemocnění a možná ani pro jiné pacienty se stejným onemocněním .

V průběhu posledních desetiletí byla pro léčbu NBD zavedena řada léčebných modalit. Tento článek se zaměří na různé metody nervové stimulace. Nejprve jsou chronologicky popsány invazivní postupy. Za druhé jsou představeny neinvazivní postupy. Byla provedena systematická rešerše literatury v databázích Pubmed, Embase, Scopus a Cochrane Library s použitím termínů: neurogenní střevní dysfunkce, inkontinence stolice, zácpa, poranění míchy, roztroušená skleróza, Parkinsonova nemoc, cévní mozková příhoda, myelomeningokéla, stimulace předního sakrálního kořene, stimulace sakrálního nervu, stimulace zadního tibiálního nervu, stimulace dorzálního genitálního nervu, biofeedback, magnetická stimulace, přesměrování sakrálního nervu, kůže-CNS-měchýř a umělá somatická-CNS-autonomní reflexní dráha. Byly zahrnuty pouze práce v angličtině.

2. Sakrální stimulátor předního kořene (SARS)

Sakrální stimulátor předního kořene byl vyvinut Brindleyem a kol. a zaveden pro kontrolu neurogenního močového měchýře u pacientů s SCI . Implantát se umísťuje prostřednictvím laminektomie L4 až S2. Po otevření tvrdé pleny jsou identifikovány nervové kořeny od S2 do S4 (nebo S5) a rozděleny na dorzální a přední. Dorzální kořeny jsou obětovány a přední kořeny jsou umístěny uvnitř stimulátoru. Kabely se tunelují do přední části hrudníku nebo břicha a samostatným řezem se připojí k bloku přijímače. Přijímač je ovládán pacientem prostřednictvím bezdrátového zařízení . Stimulace předních sakrálních kořenů vyvolává mikci a sakrální deaferentace potlačuje hyperaktivitu detruzoru a dyssynergii detruzorového svěrače . Vzhledem ke společné inervaci bude SARS stimulovat také peristaltiku v distálním tračníku a konečníku. V souladu s tím může SARS zkrátit tranzitní čas rektosigmatu a zvýšit frekvenci defekace . Nevýhodou však může být současná kontrakce análního svěrače, která zablokuje přímé vyprazdňování během stimulace. Mezi komplikace spojené se zákrokem, které mohou vést k explantaci, patří infekce (2 %), technické problémy se zařízením (8 %) a shromažďování mozkomíšního moku v okolí implantátu (8 %) .

Klinické indikace pro SARS se týkají výhradně funkce močového měchýře, kde je účinek dobře zdokumentován . Příznivé účinky na defekaci a zácpu jsou popsány méně systematicky. Identifikovali jsme čtrnáct prací poskytujících informace o funkci střev po SARS (tabulka 1). Mnoho pacientů užívá SARS ke stimulaci defekace buď samostatně, nebo v kombinaci s projímadly. SARS tak může zmírnit zácpu, protože většina léčených pacientů se vyprazdňuje denně nebo každý druhý den. Dvě studie prokázaly významné zkrácení doby používané k defekaci po SARS. Furlan a kol. srovnávali SARS s Maloneho antegrádním kontinentním klyzmatem (MACE) a stomií. Postup MACE poskytl nejlepší dlouhodobé výsledky s ohledem na střevní funkci, kvalitu života a míru komplikací . Kromě toho může ireverzibilita sakrální deaferentace omezovat budoucí možnosti léčby. Byly učiněny pokusy o selektivní stimulaci předního a zadního kořene bez sakrální deaferentace, aby se tomu zabránilo .

3. Stimulace sakrálního nervu

Stimulátor sakrálního nervu (Interstim, Medtronic, MV, USA) byl zaveden pro idiopatickou FI v roce 1995 a následně se indikace rozšířily i na FI jiné etiologie . Při SNS je elektroda umístěna přes sakrální otvor mezi S2 a S4 (nejlépe S3). Postup se skládá ze dvou fází: třítýdenního perkutánního testu hodnocení nervu a implantace trvalého stimulátoru . Obvykle se před implantací trvalého stimulátoru požaduje 50% zlepšení skóre FI během testovacího období. Permanentní pulzní generátor je umístěn v gluteální kapse, kde je přístupný pro rádiové programování a výměnu. Parametry stimulace jsou převzaty ze zkušeností s léčbou močových symptomů (puls s délkou 210 μs, frekvence 15 Hz a amplituda nastavená individuálně obvykle v rozmezí 0,1 V až 10 V).

Schurch et al. naměřili během PNE-testu u pacientů s kompletním SCI časný segmentální a pozdní polysegmentální reflex zprostředkovaný aferentními drahami, ale u žádného z pacientů nedošlo k ovlivnění symptomů . Naproti tomu několik studií prokázalo pozitivní klinické výsledky SNS u pacientů s neúplným SCI (tabulka 2). Obecně se počet mimovolních pohybů střev během stimulace snižuje a tento efekt přetrvává i při střednědobém sledování . V souladu se studiemi SNS u zdravých osob s chronickou zácpou může SNS také snížit příznaky neurogenní zácpy. Studie naznačují, že SNS může být prospěšná i pro další skupiny pacientů s NBD, ale důkazů je zatím málo a nelze z nich vyvozovat jednoznačné závěry . Účinky SNS na anorektální fyziologii u pacientů s NBD jsou rozporuplné. Někteří zjistili, že se zlepšuje retence fyziologického roztoku nebo anální fyziologické testy, ale většina nezjistila žádný účinek . Vzhledem k tomu, že SNS má účinek u pacientů s neúplnou, ale ne u těch s úplnou SCI, je třeba v budoucích studiích objasnit, které míšní dráhy jsou nezbytné pro klinicky významné účinky SNS. SNS je malý invazivní zákrok, který se provádí relativně bezpečně. Mezi pooperační komplikace patří infekce a posunutí vodiče, hlášena je také bolest v místě stimulátoru .

4. Přesměrování nervů

Přesměrování nervů bylo navrženo již v roce 1907 . Zpočátku bylo vyvinuto výhradně pro léčbu dysfunkce močového měchýře a během prvních desetiletí byl veškerý výzkum prováděn na zvířecích modelech . Od roku 1967 následovaly výsledky postupů na pacientech, ale všechny byly bez určitého klinického efektu . Všechny tyto historické zprávy používaly nervy rostrálně od míšní léze . Protože možná délka vitální anastomózy je velmi omezená, byly postupy omezeny na pacienty s nízkými míšními lézemi. Navíc použití anastomózy nad úrovní léze s sebou nese riziko dalšího neurologického deficitu .

Proto by bylo atraktivní přesměrování nervů pod lézi a jeden takový postup získal široké uplatnění mezi pacienty s míšním poraněním a myelomeningokélou zejména v Číně . Tento takzvaný „Xiao postup“ se provádí intradurálním přístupem přes hemilaminektomii L4 až S3. Vytvoří se jednostranná nervová anastomóza mezi předními (motorickými) vlákny z proximálního L5 do pouzdra distálního nervového kořene S2 nebo S3. To umožňuje opětovný růst nervových vláken vytvářejících nový reflexní oblouk prostřednictvím aferentních vláken L5 přes míchu k eferentním vláknům L5 a dále přes anastomózu do inervační zóny S2 nebo S3 . Aktivace se provádí ipsilaterální elektrickou nebo mechanickou stimulací dermatomu L5. Uvádí se, že kožní stimulace může vyvolat spontánní vyprázdnění močového měchýře. Společná inervace močového měchýře a distálního kolorekta ze sakrálních segmentů S2-S4 by mohla být základem dalšího účinku na funkci střeva. Vícenásobná stimulace na denní bázi by mohla usnadnit motilitu a vyprazdňování tlustého střeva.

Všechny zprávy o postupu měly hlavní zaměření na urodynamické parametry . Žádná studie na lidech neměla objektivní koncové ukazatele střevní funkce. Jedna publikace u pacientů s poraněním míchy zmiňuje, že u všech pacientů, u kterých se obnovila kontrola močového měchýře, se obnovila i kontrola střev . Další zpráva u dvou pacientů uvádí zlepšení funkce močového měchýře u obou pacientů a blíže nespecifikované zlepšení funkce střev u jednoho pacienta . A konečně třetí studie popisuje zlepšení kontinence stolice a menší potřebu projímadel . Jedinými uváděnými komplikacemi jsou paréza dorzální flexe u pacientů s myelomeningokélou (s předoperačně zachovaným použitím L4 a/nebo L5), intermitentní únik mozkomíšního moku a bolesti hlavy .

Dokumentace k léčbě touto metodou je omezená, pokud jde o funkci močového měchýře, a velmi kusá, pokud jde o funkci střev. To vedlo k obecnému doporučení ponechat tento postup ve výzkumných protokolech před širokým rozšířením klinického použití .

5. Neinvazivní modality

Mezi ně patří periferní elektrická stimulace a magnetická stimulace. Výhodou metod využívajících zevní stimulaci je, že není nutný chirurgický zákrok a stimulaci lze aplikovat ambulantně nebo jako domácí stimulaci. Metody jsou bezpečné a nejsou známy žádné komplikace ani vedlejší účinky kromě možné alergie na sádrové elektrody. Navíc se jedná o reverzibilní techniky, což mohou pacienti považovat za atraktivní s ohledem na možnou budoucí léčbu pomocí neuroregenerace nebo transplantace nervu.

6. Stimulace zadního tibiálního nervu

Zadní tibiální nerv je smíšený senzomotorický nerv s aferentními dráhami směřujícími k lumbosakrálním dorzálním kořenům (L4-S3) . Stimulace zadního tibiálního nervu (PTNS) byla poprvé zavedena při dysfunkci močového měchýře. Mnoho pacientů však trpí jak močovou inkontinencí, tak FI (dvojitá inkontinence) a u některých došlo i ke zlepšení FI. Stimulace byla prováděna buď pomocí samolepicích povrchových elektrod, nebo pomocí jehlových elektrod umístěných distálně na noze v blízkosti mediálního malíku a zemnící povrchové elektrody umístěné na ipsilaterální noze. Ve studiích s PTNS je šířka pulzu 0,2 ms a frekvence 10 nebo 20 Hz. Nastavení amplitudy se liší od hodnoty pod motorickým prahem až po maximální tolerovatelný proud, ale obecně je amplituda stimulace nižší než 10 mA. Byly použity různé léčebné protokoly od 4týdenní až po 12týdenní léčbu s plánovanými stimulačními sezeními od denních až po každý třetí až čtvrtý den. Několik studií zkoumajících účinek PTNS u různých pacientů bez neurogenního postižení ukázalo, že FI se snižuje . Mentes a kol. zkoumali dva pacienty s SCI s neúplnou lézí a zaznamenali zlepšení Wexnerova skóre inkontinence . Velká randomizovaná multicentrická studie srovnávala PTNS pomocí samolepicích povrchových elektrod s falešnou stimulací u neurogenních pacientů s neúplnou lézí . Konkrétní údaje pro neurogenní pacienty nebyly prezentovány, ale celkově PTNS neměla významný vliv ani na počet epizod FI, ani na anorektální fyziologii .

7. Stimulace dorzálního genitálního nervu

Stimulace dorzálního genitálního nervu (DGN) byla rovněž zkoumána jako metoda proti NBD na základě zkušeností z urologie. Pudendální nerv je smíšený senzomotorický nerv vycházející z S2 až S4. Dorzální genitální větev nese aferentní vlákna a je snadno přístupná periferně. Vliv na anorektální motilitu byl zkoumán v pilotních studiích u pacientů s kompletním suprakonálním SCI, ale výsledky byly rozporuplné. V jedné studii se rektální poddajnost zvýšila, ale ve druhé se během akutní stimulace snížila . Neexistují žádné publikované studie o klinických účincích DGN u pacientů s NBD. Tři studie však prokázaly, že stimulace DGN může snížit inkontinenci stolice u pacientů s pudendální neuropatií a idiopatickou FI . Stimulace se provádí pomocí ručního stimulátoru na baterie (Itouch Plus, TensCare, Epsom, UK). Používají se monofázické čtvercové konstantní proudové impulsy s délkou trvání 200 μs při frekvenci impulsů 20 Hz. Jedna elektroda (rozměry: 20 × 10 mm, Neuroline 700, Ambu, Ballerup, Dánsko) je umístěna na klitoris jako katoda a druhá elektroda (průměr: 32 mm, PALS Platinium, Axelgaard, Lystrup, Dánsko) je umístěna 2-3 cm laterálně od pravých velkých stydkých pysků.

8. Magnetická stimulace

Magnetická stimulace je založena na Faradaysově zákonu (indukce proudu magnetickým polem a indukce proudu v sekundárním obvodu v blízkosti primárního proudovodného obvodu). V roce 1981 byla provedena první magnetická stimulace periferního nervu u člověka a o několik let později následovala magnetická stimulace mozku . Magnetická stimulace byla použita také ke změně motility tlustého střeva u pacientů s neurologickými poruchami. Ve většině případů byla stimulace aplikována na zádech nad lumbosakrální oblastí. Morren et al. a Shafik prokázali zvýšení rektálního tlaku během stimulace u osob s SCI . Při použití transabdominální i lumbosakrální stimulace prokázali Lin et al. významné zvýšení rektálního tlaku během akutní stimulace. Následovalo zkrácení tranzitního času tlustým střevem při pětitýdenní stimulaci . Tsai et al. aplikovali stimulaci po dobu tří týdnů po dobu 20 minut dvakrát denně u 22 pacientů se SCI včetně subjektů se suprakonálními i konálními/kaudálními lézemi a zjistili významné zkrácení tranzitního času tlustého střeva a zlepšení skóre střevní dysfunkce . Snížilo se používání laxativ, počet neúspěšných pokusů o evakuaci a pocit neúplného vyprázdnění. Chiu a kol. vyšetřili šestnáct pacientů s Parkinsonovou chorobou pomocí podobného protokolu . Tranzitní čas tlustým střevem se významně zkrátil a vyprazdňování konečníku hodnocené pomocí defekografie se výrazně zlepšilo. Po třech týdnech stimulace se zlepšilo také skóre neurogenní střevní dysfunkce, které se udrželo i po třech měsících sledování.

Zda by magnetická stimulace mohla léčit také inkontinenci stolice u pacientů s neurologickými poruchami, je třeba ještě prozkoumat. Randomizovaná studie srovnávala magnetickou stimulaci a falešnou stimulaci u zdravých práceschopných osob . Vznik vysokotlakých kontrakcí a vysokotlakých propagovaných kontrakcí vyvolaných instilací Bisacodylu byl během stimulace významně opožděn. V souladu s tím mělo vnímání naléhavosti při stimulaci po instilaci Bisacodylu nižší tendenci. Po podání Bisakodylu byl katétr během stimulace vypuzován významně pomaleji než při falešné stimulaci.

9. Po podání Bisakodylu byl katétr během stimulace vypuzován významně pomaleji než při falešné stimulaci. Diskuse

Neurogenní střevní dysfunkce představuje závažný problém pro velké množství pacientů na celém světě. Omezuje účast na společenských aktivitách a má významný negativní vliv na kvalitu života. Většina pacientů reaguje na standardní léčbu pomocí dietních doporučení, perorálních projímadel, digitální rektální stimulace, čípků nebo miniklyzmat. Jiní profitují z použití transanální irigace tlustého střeva . Pro některé z těch, kteří nereagují na konzervativní léčbu, je možností Maloneho antegrádní klystýr tlustého střeva přes apendikostomii, zatímco pro jiné je lepší kolostomie .

Přestože je k dispozici několik léčebných modalit, mnoho pacientů s neurologickými poruchami má i nadále závažné příznaky. Proto je třeba zkoumat, vyvíjet a vyhodnocovat nové léčebné postupy. Jak ukazuje tento článek, stimulace nervových drah ovlivňujících funkci střev byla předmětem velkého počtu studií. Bohužel většina publikací byly pilotní studie s malým počtem pacientů. Jiné byly retrospektivní a sledování bylo často velmi krátké. Ve většině studií nebyla prováděna předstíraná stimulace a placebo účinky mohly být důležité. Močový měchýř a distální střevo mají společnou inervaci ze sakrální míchy. Proto metody používané při neurogenní dysfunkci močového měchýře ovlivňují i funkci tlustého střeva. Několik publikací se zaměřilo především na funkci močového měchýře, proto je funkce střeva popsána méně systematicky a koncové body pro hodnocení funkce střeva jsou nedostatečně definovány.

I přes předchozí výhrady je neurostimulace příslibem pro budoucí léčbu NBD. Pacienti se střevními potížemi sekundárně způsobenými neurologickými lézemi nebo onemocněním jsou extrémně heterogenní skupinou a je pravděpodobné, že budoucí léčba pomocí nervové stimulace by měla odrážet základní patologii. To vyžaduje lepší pochopení mechanismů účinku různých typů neurostimulace. Stimulace předního sakrálního kořene funguje na základě akutní stimulace eferentního nervového kořene ovládajícího anoreální motilitu. Po vypnutí stimulace kořene účinek mizí. To umožňuje individuální načasování stimulace a u některých pacientů činí defekaci předvídatelnou. Vzhledem k tomu, že mnoho pacientů s NBD má dvojí problém – zácpu a inkontinenci stolice, je spolehlivé a předvídatelné vyprazdňování nesmírně důležité. Na rozdíl od SARS se předpokládá, že SNS funguje na základě chronické eferentní a aferentní stimulace. Neuromodulace aferentního vstupu by mohla vysvětlit, proč SNS snižuje příznaky inkontinence i zácpy . Specifická změna tranzitu v pravém tlustém střevě a aktivita ve vagových projekcích prokázaná pomocí PET skenování naznačují, že SNS moduluje suprasakrální a cerebrální nervové dráhy . Účinek SNS u pacientů s kompletním SCI není obecně prozkoumán. Pokud je SNS účinná u kompletního SCI, mechanismus účinku by byl především eferentní stimulací. Modulace supracerebrálních nebo dokonce supraspinálních drah může vysvětlit, proč SNS nemusí být účinná u pacientů s kompletním SCI.

Při periferní nervové stimulaci je elektrický impulz nebo magnetické pole aplikováno na aferentní nervovou dráhu a prostřednictvím synaptického přenosu moduluje další nervové dráhy inervující střevo. Stimulační protokoly působí naplánovaný počet sezení, a protože pacienti se během krátkých stimulačních období obvykle nevyprazdňují, je léčba založena na předpokladu účinku trvajícího i po skončení stimulace. Zda je taková dlouhodobá modulace nervových drah a střevní funkce možná, není zcela prokázáno. Srovnání transkutánní stimulace povrchovými elektrodami a perkutánní stimulace jehlovými elektrodami je třeba u neurogenních pacientů také ještě prozkoumat.

Jestli je přesměrování nervů pro léčbu symptomů NBD proveditelné, čeká na objasnění. Současný nedostatek vědeckých důkazů o přesměrování nervů, pokud jde o střevní funkce, omezuje použití této modality na výzkumné protokoly.

10. Jaké jsou možnosti využití této metody? Závěr

Neurostimulace představuje způsoby, jak obnovit neurogenní kontrolu, a tím zmírnit příznaky NBD. Ačkoli několik studií prokázalo průkaznost konceptu těchto léčebných postupů, chybí větší randomizované studie a je třeba vyhodnotit dlouhodobé účinky. Takové studie jsou povinné k definování indikací pro jednotlivé techniky a k objasnění správného místa jednotlivých modalit v léčebném algoritmu. Pro optimalizaci postupů by měly být porovnány různé parametry stimulace a u metod založených na intermitentní stimulaci by měla být definována frekvence a délka léčebných sezení. V současné době nemají pacienti a lékaři potřebné informace pro volbu nervové stimulace proti NBD a už vůbec ne pro výběr mezi různými metodami. Podle názoru autorů by neurostimulace u NBD měla být omezena na vědecké protokoly, dokud nebudou randomizovanými studiemi poskytnuty další důkazy o účincích. Takové studie by pravděpodobně měly být prováděny v rámci mezinárodních multicentrických studií.