تحریک عمقی مغز DBS) Deep brain stimulation)

تحریک عمقی مغز DBS 

مقدمه :


Deep brain stimulation یا همان تحریک عمقی مغز روشی نوین در درمان بیماریها و اختلالات حرکتی مانند پارکینوسون ، لرزش اساسی و موارد مشابه است.

لحظه ای رو تصور کنید که شما دارای یه اختلال حرکتی مثل پارکینسون هستید. لرزش های کم که ابتدا در نوک انگشت هایتان می بینید به تدریج افزایش پیدا می کنند. اعمال ساده مثل برداشتن یه لیوان آب و یا حتی بستن گره کفش تقریبا غیر ممکن میشه . تجویزات پزشکی برای مدتی برای شما مفید بود اما اثرات جنبی خودشون دارن یه مشکل می شن.

 

 

این عکس نشان می دهد که چگونه تجهیزات تحریک عمقی مغز در بدن قرار می گیرند.
یک روز دکتر شما بهتون پیشنهاد می ده که شما می تونید گزینه ی خوبی برای یک نوع روش درمانی جدید که " تحریک عمقی مغز " نامیده می شود باشید. دکتر نحوه ی ایمپلنت شدن یک الکترود کوچک را در قسمت مخصوصی از مغز شما تشریح می کنه.جایی که آن پالس های کوچک الکتریکی را ایجاد می کنه.دکتر در توضیحاتش می گه : این پالس های الکتریکی الگوی فعالیت های مغز تو را در پاسخ به نشانه های بیماری تغییر می ده.

تو تصمیم می گیری که زیر تیغ جراحی بری تا وسیله ی مورد نیاز در بدن تو ایمپلنت بشه و فقط چند هفته ی بعد تغییرات متحیر کننده خواهند بود. تغییر وضعیت سریع به تحریک الکتریکی لرزش عضلات تو رو کاهش می ده و کنترل صحیح تو را در حرکت بازیابی می کنه.اگر چه بیماری شما هنوز وجود دارد اما شما می تونید موثر تر بر روی اثرات اون مدیریت کنید.
این سناریو برای ده ها هزار نفر از مردم جهان تبدیل به واقعیت شده کسانی که با تجهیزات "تحریک عمقی مغز " ایمپلنت شده اند.در این سمینار قراره کمی دقیق تر یاد بگیریم که DBS چگونه کار می کنه اینطوری می فهمیم که اثرات درمانی اون چه گستره ای دارد.همچنین قراره در این سمینار ببینیم که در چه شرایطی می تونیم با DBS سروکار داشته باشیم و نگاهی هم به ریسک و محدودیت این روش بندازیم.

آیا می دانید :

در سال 1817 ، فیزیک دان بریتانیایی ، دکتر جیمز پارکینسون ، اولین کسی بودکه یه بیماری جدیدی رو وصف کرد .این بیماری مشخصات زیر رو داشت :

لرزش اعضای بدن در هنگام استراحت

آهستگی در حرکت bradykinesia

خشکی و سفتی و افزایش مقاومت در حرکات پسیو ( rigid شدن تنه و اعضا )

ناپایداری در حفظ وضعیت تعادل

 

همونطور که حدس زدید این بیماری پارکینسون نامیده شده.در تشخیص بیماری رو می تونیم دارای پارکینسون بدانیم که حداقل دو مورد از شرایط بالا را داشته باشه .اگه مشخصه های نا مربوط دیگری هم دیده شده باید تشخیصهای اضافی دیگری لازم است.

 

تاریخچه :

در اوایل سال 1950 پزشکان متوجه شدند که تخریب و تهاجم به بخشی خاصی در داخل مغز می تونه در در مان بعضی از بی نظمی های حرکتی کمک کنه.وقتی قسمتی از مغز که در بی نظمی های دخیل است مورد تهاجم واقع می شه اثرات اختلالات معمولا بهتر میشن.خیلی سریع جراحی های با هدف تخریب و حمله یک روش درمانی استاندارد برای کاهش مشکلات کنترل عضلانی شد که سبب اون ها شرایطی به بیماری پارکینسون بود.
اما جراحی های با هدف تخریب و حمله راه حل ایده آلی برای پزشکان نبود.این روش همیشه نمی تونست اثرات رو کاهش بده ف ودر مواردی هم اثرات جنبی مخربی را در پی داشت.یکی از مشکلات اصلی در این روش جراحی این بود که اثراتش نمی توانست نا تمام باشه،  ساختار یک مغز تخریب شده برای همیشه خراب شده است، اثرات جنبی نا خواسته دیگه برگشت ناپذیر بودند.

 

 

جراحی های با هدف تخریب و تهاجم که به منظور تخریب قسمتی از مغز هستند تا زمانی که سبب اثرات برگشت ناپذیر باشن مطلوب نیستند.
در سال 1970 یک روش درمانی دارویی برای اختلالات حرکتی معرفی شد.درمانی که با این داروی جدید levodopa نام گرفته بود می تونست مثل جراحی های تخریبی مغز برای کنترل همان نوع اثرات به کار بره اما ریسک جراحی هم دیگه نبود. Levodopa درمانی سریع شروع به جایگزین کردن خودش با جراحی تخریبی مغز کرد و این به خاطر فوایدی بود که برای بیمار ها با خودش آورده بود. یکی از مزایا این بود که با توجه به ویژگی منحصر به فرد شخص می تونست با دز بندی تنظیم بشه.
بعد از چند سال هر چند که levodopa درمانی طولاتی مدت برای خودش یک سری مشکلات جدیدی رو به ارمغان آورده بود.سرانجام مغز تاوان اثرات دارو را می داد.در بعضی موارد پیامد ها واقعا جدی بودند.بیمار ها مشکلات کنترلی حرکتی جدید براشون دیده می شد که وخیم تر از اثرات اصلی بیماری بود.
بعدش در سال 1980 روش جدید بوجود امد.متخصصی فهمیدند که همان اثری که به وسیله ی تخریب بافت مغز بوجود می اد را می توان به تحریک بافت بوسیله ی پالس های الکتریکی بدون درد بدست اورد .این یه کشف جالب بود چون اثرات تحریک الکتریکی کاملا قابل بازگشت بود.در حقیقت وقتی تحریک خاموش می شد مغز فعالیت عادی خودش رو پی می گرفت.مثل روش درمانی دارویی ، پزشکان باید تحریک الکتریکی را متناسب با هر بیماری در خور کنند.بر خلاف روش دارویی روش تحریکی الکتریکی را می شد به صورت محلی استفاده است (localized ) پس قسمتی از مغز که مد نظر مود تنها متاثر می شود.

در مان با استفاده از تحریک عمقی مغز چند سالی به منظور آزمایشگاهی استفاده شده و نتایج مثبت درمانی حاصل گردید.در سال 2002 استفاده از DBS برای شرایطی چون بیماری پارکینسون توسط FDA تایید شد. DBS روش درمانی استاندارد برای اختلالات مغزی مشابه پارکینسون باقی مانده است .


اشتراک تکنولوژی :


پیشرفت برای گسترش تجهیزات DBS با قابلیت ایپملنت شدن به سرعت حرکت کرد ، می توان از تکنولوژی های مشابه قدر دانی کرد مانند پیس میکر های قلبی  که این دو وسیله بسیار شبیه به هم عمل می کنند برای همین است که به تجهیزات DBS در رایج پیس میکر های مغزی می گویند.
یک وسیله ی DBS با قابلیت ایمپلنت شدن دارای 3 بخش اصلی است : - الکترود – تولید کننده ی پالس – متعلقات   . در اینجا نشان می دهیم که هر قسمت به چه منظور طراحی شده است:
الکترود یک وسیله ی کوچک نوک تیز شکل است ( فیش کانکتور یک هدفون رو تصور کنید ) که در عمق قسمتی از مغز که با اثرات بیماری درگیر است ایمپلنت می شود . سطح الکترود دارای 4 پد فلزی است که به منظور انتقال پالس الکتریکی استفاده می شود.این پالس های خیلی کوچک هستند و فقط بافت های مغزی در تماس با الکترود را تحریک می کنند.این  به ما اجازه می ده که تحریک الکتریکی روی هدف معین از بخش از مغز باشه که در مجاورت الکترود ایمپلنت شده است .

 

 

تولید کننده ی پالس ( همچنین سیمیلاتور هم گفته میشه ) که به شکل یه جعبه ی کوچک است وسیله ای است که سیگنال الکتریکی رو تولید می کند که به الکترود ها ارسال می شود.تولید کننده ی پالس به طور معمول در قسمتی زیر پوست در فضایی نزدیک به سینه ی بیمار جاسازی می شه.سیمولاتور دارای یک باطری است که طول عمری بین 2 تا 7 سال رو داره .الگو های الکتریکی به طور سریع با فرکانس بالا تولید می شوند – معمولا بیش از 100 بار در هر ثانیه .فقط در این فرکانس بالا است که تحریک در کاهش اثرات ناخواسته کمک می کنه.
پارامتر های که توسط سیمولاتور
قابل تغییر است عبارت است از:
-ولتاژ – پهنا پالس – فرکانس
با توجه به این 3 پارامتر انرژی تولید شده از رابطه زیر پیروی می کند .

- با افزایش ولتاژ نورون های موضعی بیشتری تحریک می شوند.جریان 1 میلی آمپری با مدت زمان اعمال 200 میکرو ثانیه ، تا فاصله ی 2 میلی متر را تحریک می کند.
- با افزایش پهنا پالس ، جریان مورد نیا  زبرای تحریک کاسته میشود.رابطه روبرو تجربی است.

 

 

- فرکانس های پایین اثری ندارند و شاید موجب بد تر شدن وضع هم شوند.

 

اخرین قسمت از یک وسیله ی DBS متعلقات اون است که به طور ساده شامل یک کابل ایزوله که سیگنال الکتریکی را از مولد پالس به الکترود های ایمپلنت شده در مغز منتقل می کنه. وجود هر قسمت از DBS که از طریق پوست می ره ریسک بوجود امدن عفونت را دارد لذا جراحان یک مسیر کوچک را در زیر پوست به صورت تونل از مولد پالس تا الکترود می سازند.

به بیماران معمولا یک وسیله ی دستی داده می شه که از امواج مناطیس استفاده می کنه و از طریق پوست با مولد پالس ها ارتباط برقرار می کند. بیماران م توانند از این طریق دز سیگنال تحریک را کنترل کنند . پزشک محدوده ی دز قابل اعمال را با توجه هب محدودیت های تنظیم می کند اما بیماران میزان سازی مناسب وسیله رو بر اساس نیاز شخصی شان انجام می دهند.