Gerincsérülések kezelése modern módszerekkel

A gerinc általános felépítése

A gerinc adja a törzs vázát, magába foglalja a gerincvelőt, melynek védelme a fő funkciója. A gerincoszlopot fajra jellemző számú csigolya alkotja, melyek egymással ízesülnek (1. táblázat). A gerincoszlop öt részre osztható: cervicalis, thoracalis, lumbalis, sacralis és caudalis szakaszokra.

A szomszédos csigolyákat egy rostos porc, a discus intervertebralis köti össze. Ennek külső rostos gyűrűje az anulus fibrosus, belső kocsonyás magja a nucleus pulposus. A gerincoszlopot szalagos képletek rögzítik. A ligamentum longitudinale dorsale a csigolyatestek dorsalis felületét borítja, az íveken halad. A discus intervertebralisokon megvastagszik, ez tartja vissza a nucleus pulposus kijövetelét. A lig. longitudinale ventrale a csigolyatestek alsó felületén halad, viszont ez nem tapad le a porcokon, így ezen a területen nagyobb eséllyel alakul ki gerincsérv.

A gerincvelő felépítése

A gerincvelő a központi idegrendszer része, tekinthető az agy. A gerincoszlophoz hasonlóan öt részre osztható. A gerincvelő növekedése lassabb ütemű, mint a csonté, így hossza rövidebb, mint a gerinc csatornáé. A kilépő rostok összeszedődnek, majd a megfelelő foramen intervertebralen hagyják el a gerinccsatornát, ezt nevezzük cauda equinanak. Az aggyal ellentétben itt belül helyeződik a szürkeállomány (substantia grisea) és kívül a fehérállomány (substantia alba). A szürkeállomány dorsalis gyökerei érző (afferens), a ventralis gyökerei motoros (efferens) működésűek. A dorsalis gyökéren található az érző ganglion spinalis. A canalis centralishoz közel eső területek zsigeri működésűek, míg a távolabb esőek somatikusak. A szürkeállomáynban találhatók az idegsejtek és a szinapszisuk. A sejtek nagyságuk és alakjuk alapján tíz funkcionális csoportra különülnek (Rexed-féle laminák).

A gerincvelő működése - reflexek

A reflexek feladata az izomaktivitás koordinációja. A reflexek képezik minden mozgás alapját. Magasabb rendű motoros központok felelősek azért, hogy a gerincvelői reflexeket megfelelő sorrendben és intenzitással aktiválják, így alakulnak ki a „mozgásmintázatok”. Gerincvelői reflexív sérülése bénuláshoz vezet akkor is, ha a felsőbb központok sértetlenek, míg a felsőbb agyi irányítás kiesése esetén a reflex lényegesen megváltozhat, de önmagukban is tovább funkcionálnak.

Az idegrendszer követi a test szelvényezettségét

A bőr azon területi egységeit, melyeket azonos gerincvelői szegmentum idegez be, dermatómáknak nevezzük. Emberben szabályos, éles határokkal rendelkező csíkozott lefutást mutatnak, állatoknál szintén jól körülhatároltak, de szabálytalan alakúak. A dermatómák az állatorvoslásban diagnosztikai jelentőséggel is bírnak, ezen kívül sebészeti beavatkozásoknál, a vezetéses érzéstelenítés használatánál ismeretük kiemelt jelentőséggel bír.

Adott dermatóma esetén a Ggl. spinalisban a vegetatív rostok, a somatosensoros és pseudounipoláris sejtek egy helyen találhatóak. Ezek centrális rostjai együtt haladnak, és a substantia gelatinosa Rolandi területén interneuronokra kapcsolódnak át. Emiatt sajátos kapcsolat alakul ki a bőrérzékenység és a vegetatív funkciók között. Az egyes zsigeri szervekhez kapcsolható bőr területeket Head féle zónáknak nevezzük. A kapcsolat kétirányú. A bőrt érő ingerek befolyásolják a szervek működését. Ellentétes irányban pedig, az adott zsigert érintő betegség, a hozzá tartozó bőr területének túlérzékenységét, fájdalmasságát okozhatják. Ezt fájdalomkisugárzásnak nevezzük. Ennek köszönhetően a fájdalmas bőrterület alapján következtethetünk a problémát okozó szervre.

Új Kezelési módszerek

Konzervatív

Sebészeti/Műtéti eljárások

Durotómia és Myelotómia

A durotómia a porckorongsérv műtétek kiegészítő technikája, ahol eltávolítják a durát, ezzel csökkentve a gerincvelőre nehezedő kompressziót, ezáltal javítja a vérkeringést és oxigén ellátottságát, ezen felül a gerincvelő állapota felmérhető a beavatkozás közben, így könnyebben adható korjóslat. Durotómia történhet duroplasztikával vagy anélkül. A vizsgálatok szerint pozitív hatással volt számos kísérleti rágcsálóban, azonban az elért eredmények változóak, negatív hatások is lehetségesek és nem állt rendelkezésre elegendő adat sem.(Telemacque et al. 2020) A kísérleti kutyákban az azonnali, vagy legkésőbb 2 órán belül végzett beavatkozás növelte a gyógyulási arányt és segítette a neurológia funkciók helyreállását.(Blaser et al. 2012) A klinikumban kizárólag súlyosan sérült állatokon szokták alkalmazni. Blaser és munkatársai demonstrálták, hogy a durotómiával kombinált dekompresszív hemilaminectómia kutyákban porckorongsérv esetén, különböző súlyossági fokú esetekben, minden esetben növelte operáció közben a gerincvelő vérellátottságát, azonban 15 percen belül visszaállt az eredeti keringés.(Blaser et al. 2012) Nem tapasztaltak összefüggést a durotómia és az operáció napját követő javulás között, ugyanakkor a vizsgált kutyák egyike sem tartozott azon csoportba, ahol a durotómia a legnagyobb hatást érheti el (teljes végtagbénulás, fájdalomérzet nélkül), így nem vonhatunk le biztos következtetéseket a kísérletből. Egy további tanulmányban, melyben 48 porckorongsérv által okozott végtaggyengeségben szenvedő kutyát vizsgáltak, nem tapasztaltak eltérést a kutyák felépülésében a kontroll csoporthoz képest.(Loughin et al. 2005) Mostanában egy ennek ellentmondó tanulmányt jelentettetett meg Takahashi és társai, akik 116 végtaggyenge, mély fájdalomérzet hiányos, thoracolumbalis porckorongsérvvel rendelkező kutyát vizsgáltak. 65 kutyán csak heminalinectomiát, 51-en pedig durotómiával kombinált hemilaminectomiát végeztek.(Takahashi et al. 2020) A durotómiával kiegészített műtétekben nagyobb arányban épültek fel a kutyák, mint amelyeken csak hemilaminectomiát végztek. (56,9% vs 38,5%).(Takahashi et al. 2020) Egy másik kutatásban a megnyújtott, 4 csigolyahosszra kiterjedő durotómiát vizsgálták, 26 végtaggyenge, mély fájdalomérzettel nem rendelkező végtaggyenge kutyán.(Jeffery et al. 2020) Ezekből 4 elhullott, 22 felépült. A megnyújtott durotómiának nem tapasztalták negatív hatását, egy kutyában alakult ki progresszív myelomalatia.(Jeffery et al. 2020) Ezen vizsgálatok eredményeképpen megélénkült a vita, hogy a durotómia hasznos-e a súlyosan porckorongsérves kutyákban, különösen a progresszív myelomalatia kialakulásának megelőzésében. További vizsgálatok szükségesek annak tisztázására, hogy hány csigolyaközre kiterjedő durotómiát célszerű végezni, , mely betegeknél célszerű elvégezni, illetve milyen negatív hatásokkal járhat annak elvégzése, mint például a kialakuló fibrózis, amely negatívan hathat a neurológiai funkciókra. A dorsalis midline myelotómia szintén szóba jöhet az akut gerincvelősérülés kiegészítő műtéti technikájaként, az intramedullaris nyomás csökkentésére, ezáltal az oxigénellátás javítására, az elhalt szövettörmelék, illetve a mérgező vasoaktív anyagok eltávolítására. Ez a műtéti technika erősen invazív, hiányoznak a kutyákkal szerzett klinikai tapasztalatok, illetve humán esetleírások is csak kis számban állnak rendelkezésre.(Telemacque et al. 2020)

Gyógyszeres kezelés

Mátrix metalloptoteáz inhibítorok

A mátrix metalloproteinázok egy olyan enzimcsoportot alkotnak, melyek képesek együttesen lebontani az extracelluláris mátrixot alkotó különböző elemeket. Nevüket onnan kapták, hogy katalitikus centrumukban egy Zn2+ ion található. Általában gátolt állapotban vannak, ilyenkor egy peptid fedi a katalitikus centrumot, aktiválásuk ennek eltávolításával történik. Kimutatták hogy SCI-t követően aktivitásuk, különösen az MMP-9-nek és MMP-12-nek, és fontos szerepük van a másodlagos sérülések kaszkádjában. A kaszkádban betöltött szerepük miatt, alkalmaztak kísérleti céllal. Habár a kezelés hatékonyságát nem tudták kimutatni a szenzoros funkciók gyógyulásának tekintetében, az incontinencia kialakulásának mértékének csökkenését igen.(Levine et al. 2017; 2014)(Levine et al. 2014)

Egyébb konzervatív kezelési módszerek

Gerincvelő sugárterápiája

A gericvelő sugárterápiájának lehetőségeit rágcsálókon és egy kísérlet keretében Beagle kutyákon tesztelték.(Kalderon 2005) Sérült gerincvelő sugárzásának célja a sejtciklus megzavarása, a krónikus lokális gyulladás kialakulásának ellensúlyozása, a glia hegek képződésének mérsékélése, valamint az axon regeneráció elősegítése.(Kalderon 2005; Zhang et al. 2017) Gerincvelő hemitranszekciót követően két hétig napi szinten sugárkezelésben részesült Beagle kutyák esetén, csökent astrocita és mikroglia aktivációt, és mozgászervi regenerációt jegyeztek fel.(Zhang et al. 2017)

Alternatív módszerek

Lézerterápia

Az alacsony szintű lézerterápiát sokféle sérülés esetén használják beleértve a gerinc sérüléseket is. A gerincvelőben pozitív hatással van az idegsejtek anyagcseréjére és regenerációjukat fokozza, valamint mérsékli a gliaheg képződését és csökkenti az immunválaszt.(Hashmi et al. 2010; Hamblin 2017) Nem teljesen ismert hatásmechanizmus mentén gátolja a NF-kB (NF-kappaB, "nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells") termelődését.(Hashmi et al. 2010; Hamblin 2017) NF-kB egy nukleáris faktor, mely kötődni képes az immunglobulinok κ könnyű lánc génjének enhanceréhez a B limfocitákban. Citoplazmában lokalizált, majd transzlokálódik a sejtmagba - kb. 200 immunválaszban, proliferációban, gyulladásban szerepet játszó gén transzkripciójának szabályozásában vesz részt. Tehát a gátlása által csökken a gyulladást elősegítő mediátorok expressziója. Valamint stimulálja a citokróm oxidázokat ami hozzájárul a sejtek oxidatív metabplizmusának helyreállásához. Eddig bármi féle negatív hatást nem tudtak kimutatni a kezeléssel kapcsolatban.

Elektromágnes terápia

A fájdalom csökkentés és sebgyógyulás szempontjából a legtöbbet vizsgált terápia a PEMF (Pulsed electromagnetic field). Embereknél kimutatták, hogy sikeresen csökkneti a hát- és nyakfájdalmakat, és növelte a gerincsérülésből való feléfülés mértékét kisérleti macska modellek esetén.(Alzayed, Journal, and 2020 n.d.; Crowe et al. 2003) A hatásmechanizmusa a fárjdalomcsillapításban valószínűleg többtényezős, a központi idegrendszer sérülése esetén korlátozott adat áll rendelkezésünkre arra vonatkozóan, hogy támogatja-e az axonok regenerációját és újáépülését.(Crowe et al. 2003) Egy közelmúltban végzett klinikai kisérlet során IVDH (intervertebral discus hernation)miatt másodlagus fájdalomérzékalés hiányában szenvedő parablegikus kutyákon műtét után alkalmazták a PEMF terápiát. A ténylegesen kezelt állatok eseténem kibmutatták a műtéti területen a PEMF fájdalomcsillapító hatását, a kontrollcsoporttal szemben.(Zidan et al. 2018) Gerincvelő sérülés esetén alkalmazták állatokon az oszcilláló elektromos terápiát is mely az axonok akár teljes regenerációját és idegi működés funkcionális javulását ígéri.(Borgens et al. 1993)

Helyi hypotermiás kezelés

A helyileg alkalmazott gerincvelői hipotermia alkalmazásáról gerinsérült kutyák esetében igen kevés tanulmány készült eddig. Hipotermiás állapotot (4-6 °C) alkalmaztak gerincvelőben, a sérülést követően 15perc és 4 óra közötti intervallumban és vátozó időtartamig (1-18 óra) alkalmazták azt.(Wells, neurology, and 1978 n.d.) Ezen tanulmányok kimutatták a kezelések pozítív funkcionális hatását, a kontrollcsoporttal szemben, valamit egyébb terápiákkal kombinálva kimutattak más lehetséges lehetséges pozitív hatásokat.(Kuchner, Neurology, and 1976 n.d.) Hátrányként felmerül a nagyfokú műszaki és emberi erőforrás igény. Valamint a terápia alatt gondatlanságból kialakulható újabb sérülések kialakulásának veszélye a gerincvelőben igen nagy.(Fenn et al. 2017) A helyi és szisztémás hipotermiás kezelések lehetőségeit továbbra is vizsgálják humán gyógyászati vonatkozásokban.

Elektroakupunktúra

Az elektroakupunktúra egy összetettebb és specifikusabb akupunktúrás technika, amely magában foglalja az akupunktúrás tűkön végzett elektromos stimulációt. A legtöbb tanulmány kimutatta, hogy az elektroakupunktúra sokkal effektívebb a klasszikus akupunktúrával szemben.(Dragomir et al. 2021) Előnye, hogy praktikus, biztonságos, olcsó és kevés mellékhatással rendelkezik ellenben a konzervatív gyógyszeres kezelésekkel szemben. Mind emberek tekintetében, mind állatok tekintetében hatásosnak bizonyultak, olyan esetekben is ahol a fájdalomcsillapítók és gyulladáscsökkentő gyógyszerek hatástalanok vagy mellékhatásokat mutatnak, valamint olyan estekben ahol a műtéti megoldások nem javasoltak. Egy kísérleti gerincsérűlt kutya modellben elektroakupunktúrás kezelést alkalmaztak a sérülést követően 48 órával és minden második nap megismételték az. A kezelt állatnál gyorsabb felépülési sebességet mértek mint a kezeletlen kontroll csoporthoz képest. (Yang et al. n.d.) Hatásmechanizmusa nem ismert, de elősegíti a sejtek regenerációját és újjáépülését is. (Yang et al. n.d.)

Konklúzió

Irodalomjegyzék

Alzayed, KA, SM Alsaadi - Asian Spine Journal, and undefined 2020. n.d. “Efficacy of Pulsed Low-Frequency Magnetic Field Therapy on Patients with Chronic Low Back Pain: A Randomized Double-Blind Placebo-Controlled Trial.” Ncbi.Nlm.Nih.Gov. Accessed May 7, 2022. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/pmc7010518/.

Blaser, Andrea, Johann Lang, Diana Henke, Marcus G. Doherr, Chiara Adami, and Franck Forterre. 2012. “Influence of Durotomy on Laser-Doppler Measurement of Spinal Cord Blood Flow in Chondrodystrophic Dogs with Thoracolumbar Disk Extrusion.” Veterinary Surgery : VS 41 (2): 221–27. https://doi.org/10.1111/J.1532-950X.2011.00909.X.

Borgens, Richard B., James P. Toombs, Andrew R. Blight, Michael E. McGinnis, Michael S. Bauer, William R. Widmer, and James R. Cook. 1993. “Effects of Applied Electric Fields on Clinical Cases of Complete Paraplegia in Dogs.” Restorative Neurology and Neuroscience 5 (5): 305–22. https://doi.org/10.3233/RNN-1993-55601.

Crowe, Maria J., Zhong Ping Sun, Joseph H. Battocletti, Melissa Y. Macias, Frank A. Pintar, and Dennis J. Maiman. 2003. “Exposure to Pulsed Magnetic Fields Enhances Motor Recovery in Cats after Spinal Cord Injury.” Spine 28 (24): 2660–66. https://doi.org/10.1097/01.BRS.0000099385.46102.0D.

Dragomir, Madalina Florina, Cosmin Petru Pestean, Iulia Melega, Cecilia Gabriella Danciu, Robert Cristian Purdoiu, and Liviu Oana. 2021. “Current Aspects Regarding the Clinical Relevance of Electroacupuncture in Dogs with Spinal Cord Injury: A Literature Review.” Animals : An Open Access Journal from MDPI 11 (1): 1–9. https://doi.org/10.3390/ANI11010219.

Fenn, J., E. Laber, K. Williams, C. A. Rousse, P. J. Early, C. L. Mariani, K. R. Muñana, S. De Decker, H. A. Volk, and N. J. Olby. 2017. “Associations Between Anesthetic Variables and Functional Outcome in Dogs With Thoracolumbar Intervertebral Disk Extrusion Undergoing Decompressive Hemilaminectomy.” Journal of Veterinary Internal Medicine 31 (3): 814–24. https://doi.org/10.1111/JVIM.14677.

Hamblin, Michael R. 2017. “Mechanisms and Applications of the Anti-Inflammatory Effects of Photobiomodulation.” AIMS Biophysics 4 (3): 337–61. https://doi.org/10.3934/BIOPHY.2017.3.337.

Hashmi, Javad T., Ying Ying Huang, Bushra Z. Osmani, Sulbha K. Sharma, Margaret A. Naeser, and Michael R. Hamblin. 2010. “Role of Low-Level Laser Therapy in Neurorehabilitation.” PM & R : The Journal of Injury, Function, and Rehabilitation 2 (12 Suppl 2). https://doi.org/10.1016/J.PMRJ.2010.10.013.

Jeffery, Nick D., Joe M. Mankin, Daisuke Ito, C. Elizabeth Boudreau, Sharon C. Kerwin, Jon M. Levine, Maya S. Krasnow, Melissa N. Andruzzi, Cody J. Alcott, and Nicolas Granger. 2020. “Extended Durotomy to Treat Severe Spinal Cord Injury after Acute Thoracolumbar Disc Herniation in Dogs.” Veterinary Surgery : VS 49 (5): 884–93. https://doi.org/10.1111/VSU.13423.

Kalderon, Nurit. 2005. “Cell Elimination as a Strategy for Repair in Acute Spinal Cord Injury.” Current Pharmaceutical Design 11 (10): 1237–45. https://doi.org/10.2174/1381612053507477.

Kuchner, EF, RR Hansebout - Surgical Neurology, and undefined 1976. n.d. “Combined Steroid and Hypothermia Treatment of Experimental Spinal Cord Injury.” Europepmc.Org. Accessed May 7, 2022. https://europepmc.org/article/med/1006512.

Levine, Jonathan M., Noah D. Cohen, Thomas M. Fandel, Gwendolyn J. Levine, Joseph Mankin, John F. Griffin, Sharon C. Kerwin, C. Elizabeth Boudreau, Alpa Trivedi, and Linda J. Noble-Haeusslein. 2017. “Early Blockade of Matrix Metalloproteinases in Spinal-Cord-Injured Dogs Results in a Long-Term Increase in Bladder Compliance.” Journal of Neurotrauma 34 (18): 2656–67. https://doi.org/10.1089/NEU.2017.5001.

Levine, Jonathan M., Noah D. Cohen, Michael Heller, Virginia R. Fajt, Gwendolyn J. Levine, Sharon C. Kerwin, Alpa A. Trivedi, et al. 2014. “Efficacy of a Metalloproteinase Inhibitor in Spinal Cord Injured Dogs.” PloS One 9 (5). https://doi.org/10.1371/JOURNAL.PONE.0096408.

Loughin, C. A., C. W. Dewey, P. B. Ringwood, R. W. Pettigrew, M. Kent, and S. C. Budsberg. 2005. “Effect of Durotomy on Functional Outcome of Dogs with Type I Thoracolumbar Disc Extrusion and Absent Deep Pain Perception.” Veterinary and Comparative Orthopaedics and Traumatology 18 (3): 141–46. https://doi.org/10.1055/S-0038-1632953.

Takahashi, Fumitaka, Ayaka Honnami, Minae Toki, Ayako Dosaka, Yukihiro Fujita, Yasushi Hara, and Shinya Yamaguchi. 2020. “Effect of Durotomy in Dogs with Thoracolumbar Disc Herniation and without Deep Pain Perception in the Hind Limbs.” Veterinary Surgery : VS 49 (5): 860–69. https://doi.org/10.1111/VSU.13409.

Telemacque, Dionne, Feng Zhao Zhu, Zheng Wei Ren, Kai Fang Chen, Deepak Drepaul, Sheng Yao, Fan Yang, Yan Zheng Qu, Ting Fang Sun, and Xiao Dong Guo. 2020. “Effects of Durotomy versus Myelotomy in the Repair of Spinal Cord Injury.” Neural Regeneration Research 15 (10): 1814–20. https://doi.org/10.4103/1673-5374.280304.

Wells, JD, RR Hansebout - Surgical neurology, and undefined 1978. n.d. “Local Hypothermia in Experimental Spinal Cord Trauma.” Europepmc.Org. Accessed May 7, 2022. https://europepmc.org/article/med/705608.

Yang, JW, SM Jeong, … KM Seo - Journal of veterinary, and undefined 2003. n.d. “Effects of Corticosteroid and Electroacupuncture on Experimental Spinal Cord Injury in Dogs.” Synapse.Koreamed.Org. Accessed May 7, 2022. https://synapse.koreamed.org/articles/1116231.

Zhang, Qiang, Ying Xiong, Bo Zhu, Bifeng Zhu, Daishi Tian, and Wei Wang. 2017. “Low-Dose Fractionated Irradiation Promotes Axonal Regeneration beyond Reactive Gliosis and Facilitates Locomotor Function Recovery after Spinal Cord Injury in Beagle Dogs.” The European Journal of Neuroscience 46 (9): 2507–18. https://doi.org/10.1111/EJN.13714.

Zidan, Natalia, Joe Fenn, Emily Griffith, Peter J. Early, Chris L. Mariani, Karen R. Muñana, Julien Guevar, and Natasha J. Olby. 2018. “The Effect of Electromagnetic Fields on Post-Operative Pain and Locomotor Recovery in Dogs with Acute, Severe Thoracolumbar Intervertebral Disc Extrusion: A Randomized Placebo-Controlled, Prospective Clinical Trial.” Journal of Neurotrauma 35 (15): 1726–36. https://doi.org/10.1089/NEU.2017.5485.