استفاده ازجراحی اولتراسوند متمرکز برای درمان صرع

صرع نوعی بیماری عصبی بسیار مزمن و چهارمین بیماری شایع در جهان است که در طبقه‌بندی بیماری‌های مغز و اعصاب قرار می‌گیرد و خود را به‌صورت تکرار حملات تشنج نشان می‌دهد. به‌طور کلی، مبتلایان به صرع حدود یک درصد از جمعیت جهان را تشکیل می‌دهند.

متأسفانه، به‌دلیل نداشتن آگاهی کافی دربارة بیماری صرع، مبتلایان هزینه‌های اجتماعی، روانی، خانوادگی، و فردی زیادی را متحمل می‌شوند. بیماری صرع به‌دلیل فعالیت غیرطبیعی مغز ایجاد می‌شود و ممکن است طی تشنج، تمام فرایندهایی را که مغز در آن‌ها دخیل است، تحت‌تأثیر قرار دهد.

از علائم و نشانه‌های تشنج می‌توان به حرکات ناگهانی و غیرقابل کنترل در بازوها و پاها و علائم روانی مانند ترس و اضطراب، ازدست‌دادن هوشیاری و گیجی موقت اشاره کرد. در بیماران صرعی، تعادل بین تحریک و مهار در مغز مختل می‌شود. گروه‌‌هایی از نورون‌ها، بیش از حد تحریک‌پذیر می‌شوند که همین موضوع به تشنج‌های مکرر و خودبه‌خود منجر می‌شود.

داروهای ضدصرع[2] اولین خط درمانی برای کاهش تحریک‌پذیری مغز و درنتیجه، بازیابی تعادل و کاهش دفعات تشنج هستند. با وجود تحقیقات گسترده‌ای که در دهه‌های گذشته دربارة داروهای ضدصرع انجام شده است، شکست دارو هنوز در 25 تا 30 درصد از جمعیت درگیر صرع رخ می‌دهد. در طول دو دهة گذشته، روش‌های تحریک عصبی به‌عنوان نوعی درمان برای آن گروه از بیماران صرع مقاوم به دارو[3] در نظر گرفته شده است. تحریک عصب واگ[4]، تحریک عمیق مغز[5]، و تحریک عصبی پاسخ‌گو[6] با خطر همراه هستند.

سونوگرافی متمرکز[7] روش درمانی جدید و امیدوارکننده‌ای برای اختلالات عصبی روانی است. در این روش، از یک یا چند موج اولتراسوند با شدت کم یا زیاد برای تعدیل فعالیت مغز یا ازبین‌بردن بافت عصبی استفاده می‌شود. این امواج فشار قوی هستند که یک مولد پالس آن‌ها را ساطع و یک مبدل تقویتشان می‌کند. هدایت پرتوها به‌سمت نقطه‌ای کانونی در مغز، به انرژی صوتی در محل هدف منجر می‌شود. FUS اغلب در ترکیب با تصویربرداری تشدید مغناطیسی برای تعریف بافت هدف در وضوح میلی‌متری و برای ارزیابی آثار ضایعه در طول روش FUS استفاده می‌شود.

جراحی اولتراسوند متمرکز به‌طور بالقوه می‌تواند به‌عنوان روشی غیرتهاجمی و ایمن برای آسیب‌رساندن به ناحیة صرع یا هدف قراردادن شبکه‌ها یا کانون‌های صرع در بیماران DRE عمل کند.

 

جراحی اولتراسوند متمرکز با شدت بالا و پایین

یکی از شاخصه‌های غالب پروتکل فراصوت، شدت است. در جراحی اولتراسوند متمرکز با شدت کم[8]، پرتوهای ساطع‌شده آثار مکانیکی برگشت‌پذیر را در سطح سلولی ایجاد می‌کنند. LIFU دارای قابلیت‌های دووجهی است؛ زیرا می‌تواند فعالیت عصبی را در ناحیة خاصی از مغز تحریک یا مهار کند. امواج متمرکز ماورای صوت با شدت بالا[9] یا هایفو، پرتوهای ساطع‌شده با شدت بسیار بالاتری دارند که بافت عصبی را از بین می‌برند.

جذب انرژی صوتی سبب گرما و افزایش سریع دما تا 60 درجة سانتی‌گراد یا بیشتر می‌شود. این افزایش در لحظه‌ای کوتاه به نکروز انعقادی منجر می‌شود. ضایعة ایجادشده معمولاً شکل سیگار برگ دارد و به‌اندازة دانة برنج است. برای ضایعة دقیق بافت هدف و ارزیابی اثر فرسایشی HIFU در طول درمان، HIFU معمولاً توسط ام‌آر‌ای هدایت می‌شود. هردو جراحی اولتراسوند متمرکز با شدت بالا و پایین، به‌طور بالقوه برای درمان صرع مقاوم هستند؛ زیرا می‌توانند کانون صرع را کاهش دهند.

 

جراحی اولتراسوند متمرکز با شدت بالا

در کارآزمایی آبه و همکارانش در سال 2020، HIFU با هدایت ام‌آر‌آی برای بیمار زن مبتلا به صرع لوب تمپورال چپ انجام شد. دوازده جلسه سونیکاسیون[10]، با مدت زمان ده تا بیست ثانیه، با هدف قراردادن هیپوکامپ انجام شد. دمای محل مدنظر در زمان واقعی، با استفاده از ام‌آرآی بررسی شد. سونیکاسیون، دمای بافت هدف را تا 48 درجة سانتی‌گراد افزایش داد که کمتر از دمای فرسایش مدنظر (> 54 درجه سانتی‌گراد) بود. ام‌آرآی یک ماه پس از اعمال HIFU، هیچ ضایعه‌ای را نشان نداد.

این یافته از این ایده پشتیبانی می‌کند که HIFU ممکن است تغییرات عصبی ایجاد کند که می‌توانند کمتر یا متفاوت با تغییرات ناشی از فرسایش معمولی باشند، اما برای ایجاد تغییرات فیزیولوژیکی به‌منظور تأثیرگذاری در آستانة تشنج منطقه‌ای کافی است. ناتوانی رسیدن به دمای مدنظر در این مطالعه، احتمالاً به‌دلیل تعداد کم مبدل و زوایای برخورد اعمال‌شده بود.

 

جراحی اولتراسوند متمرکز با شدت پایین

بر خلاف HIFU، دربارة روش LIFU به‌عنوان درمانی برای صرع، در دهة گذشتة تحقیقات گسترده‌تری انجام شده است. LIFU روشی غیرتهاجمی برای کاهش تحریک‌پذیری قشر مغز و درنتیجه، کاهش دفعات تشنج، بدون آسیب‌رساندن به بافت عصبی است. چندین مطالعة حیوانی برای بررسی اثربخشی و ایمنی LIFU انجام شده است که نتایج امیدوارکننده‌ای دارد.

ایمن بودن LIFU در مطالعات دیگر، ازجمله در افراد سالم و همچنین بیماران صرع ارزیابی شده است. در مطالعة لِگُن و همکارانش در سال 2020، ایمنی LIFU با اجرای پرسش‌نامة پیگیری علائم از 64 شرکت‌کننده ارزیابی شد. هیچ عارضة جانبی جدی‌ای گزارش نشده است. تنها 11 درصد از شرکت‌کنندگان علائم خفیف تا متوسط را گزارش کردند. شایع‌ترین علائم شامل گردن درد، مشکلات توجه، انقباضات عضلانی، و اضطراب بود.

 

بحث و بررسی

هدف از این مطالعه، ارائة نمایی کلی از کارآزمایی‌های بالینی منتشرشده است که قابلیت FUS با شدت کم و زیاد را در درمان صرع بررسی می‌کنند. دربارة HIFU، شواهد محدودی در دسترس است و برای نتیجه‌گیری مناسب دربارة ایمنی و اثربخشی آن، به تحقیقات پیش‌بالینی و بالینی بیشتری نیاز است. ناتوانی در دستیابی به دمای فرسایش مطلوب در اهداف عمیق، هنوز محدودیتی برای غلبه بر آن است. نرم‌شدن بیش از حد جمجمه رویداد نامطلوب بالقوه‌ای است که قبل از اینکه HIFU، به‌طور گسترده‌تری در نمونه‌های انسانی آزمایش شود، باید از آن اجتناب شود.

تاکنون بیشتر مطالعات بر هدف قراردادن ساختارهای عمیق متمرکز شده‌اند؛ زیرا فناوری HIFU در حال حاضر، برای هدف‌گیری قشر سطحی مناسب نیست؛ راهبردی که باید با پیشرفت‌های فنی مناسب بیشتر توسعه یابد.

دربارة سونوگرافی متمرکز با شدت کم، در چند سال اخیر به‌طور گسترده‌تری مطالعه شده است. هنگام بررسی اثر LIFU در صرع، کارآزمایی‌های مختلف نشان دادند که LIFU می‌تواند به کاهش فراوانی تشنج در مدل‌های جوندگان[11] دچار صرع منجر شود و نشان‌دهندة قابلیت LIFU است. بااین‌حال، با توجه به کمبود آزمایش‌ها، هنوز شواهد محدودی وجود دارد.

به‌منظور ارزیابی اثربخشی و ایمنی برای ارائة داده‌های قطعی، به تحقیقات بیشتر نیاز است. در سال 2021، لی و همکارانش اولین مطالعة آزمایشی LIFU را در بیماران صرعی منتشر کردند. اگرچه نتایج امیدوارکننده بود، حجم نمونه کوچک بود و هیچ گروه کنترلی وارد نشد. علاوه بر آزمایش‌های بالینی در بیماران، بررسی بیشتر آثار LIFU در داوطلبان سالم جالب خواهد بود.

تا امروز، هیچ اتفاق‌نظری دربارة شاخصه‌های تحریک وجود ندارد و راجع‌به اینکه چگونه تنظیم این شاخصه‌ها می‌تواند در آثار FUS تأثیر بگذارد، اطلاعات کمی وجود دارد. برای درک بهتر، مکانیسم اثر LIFU با استفاده از TMS-EMG در افراد سالم آزمایش شده است که نشان می‌دهد فعالیت حرکتی قشر نخاعی ناشی از TMS را سرکوب می‌کند و بازداری کوتاه‌مدت داخل قشری را هم در حین و هم بعد از سونیکاسیون افزایش می‌دهد.

علاوه بر TMS-EMG، TMS-EEG نیز می‌تواند برای ارزیابی آثار LIFU بر تحریک‌پذیری قشر مغز در مطالعات آینده استفاده شود و آثار عصبی فیزیولوژیکی LIFU را به‌روشی مستقیم‌تر آشکار کند. این مطالعات ممکن است بینش بیشتری دربارة قابلیت LIFU در درمان صرع ارائه دهند.

به‌طور کلی، می‌توان نتیجه گرفت که مطالعات منتشرشده گزارش می‌دهند که جراحی اولتراسوند متمرکز روش امیدوارکننده‌ای است که ممکن است برای بیماران DRE، که هنوز از شکاف درمانی حل‌نشده رنج می‌برند، به ارزش افزوده تبدیل شود. برای کشف مکانیسم دقیق عمل و ارزیابی اثربخشی و ایمنی FUS، تحقیقات پیش‌بالینی و آزمایش‌های بالینی بیشتر ضروری است.

در مقایسه با دیگر روش‌های درمانی موجود، FUS غیرتهاجمی است و ساختارهای عمیق را هدف قرار می‌دهد. بااین‌حال، هنوز خیلی زود است که پیش‌بینی کنیم چه روش‌هایی برای بیماران DRE مناسب‌تر هستند. پروتکل‌های مناسب باید در قیاس با پروتکل ارزیابی قبل از جراحی و پروتکل پیشنهادی قبل از تحریک برای DRE ایجاد شود. به‌روزرسانی ارائه‌شده دربارة روش جدید مداخلة عصبی غیرتهاجمی، در حال حاضر می‌تواند فرصتی برای به‌روزرسانی متخصصان مغز و اعصاب، جراحان مغز و اعصاب، و همچنین دانشمندان علوم اعصاب برای افزایش آگاهی دربارة تحقیقات در حال انجام با FUS، به‌ویژه در زمینة صرع باشد.

منبع:

 

Lescrauwaet, E. “Recent Advances in the Use of Focused Ultrasound as a Treatment for Epilepsy”, Front. Neurosci., 2022.

[1]. Epilepsy

[2].Anti-Epileptic Drugs

[3].Drug-Resistant Epilepsy (DRE)

[4].Vagus Nerve Stimulation (VNS)

[5].Deep Brain Stimulation (DBS)

[6]. Responsive Neurostimulation (RNS)

[7]. Focused Ultrasound Surgery )FUS)

[8]. Low Intensity Focused Ultrasound (LIFU)

[9]. High-Intensity Focused Ultrasound (HIFU)

[10]. Sonication

[11] Rodent

 

تهیه‌وتنظیم: دکتر ندا کفاش