Informuojame, jog svetainėje yra naudojami slapukai (angl. cookies)
Sutikdami, paspauskite mygtuką 'Sutinku'.
Sutikimą bet kada galėsite atšaukti ištrindami įrašytus slapukus savo interneto naršyklės nustatymuose.
Tęsdami naršymą svetainėje jūs sutinkate su slapukų naudojimo sąlygomis.


 

 

TRUPUTIS ISTORIJOS

Diskusijų apie diafragmos elektrostimuliaciją pradžia siekia jau 200 metų. 1872 metais prancūzų neurologas Duchenne atrado, kad freninio nervo stimuliacija geriausiai imituoja natūralų kvėpavimą. 1873 metais vokiečių gydytojas Christoph Hufeland pirmasis pasiūlė freninio nervo elektrostimuliaciją asfiksijos gydymui. Tačiau nepaisant aprašyto eksperimento sėkmės, freninio nervo stimuliacija nepradėta plačiai taikyti, kadangi jau buvo gana lengvai prieinama teigiamo slėgio mechaninė plaučių ventiliacija.
1948-aisiais S.J. Sarnoff su kolegomis sėkmingai atliko 52 valandų freninio nervo stimuliaciją 5-erių metų berniukui turinčiam kvėpavimo paralyžių su cerebrine aneurizma.

Iki pasirodant diafragmos stimuliacijos sistemoms rinkoje, įvyko esminių pokyčių ir chirurginėse technikose. Atsiradę minimaliai invaziniai cervikalinis ir torakoskopinis metodai palengvino diafragmos stimuliatorių implantavimą.

Remdamiesi didele patirtimi kuriant širdies stimuliatorius, William W.L. Glenn ir jo kolegos Jeilio universiteto medicinos mokykloje užsibrėžė tikslą sukurti pirmą, praktiškai panaudojamą freninio nervo stimuliatorių. Taigi, 1968 metais Amerikos medicinos draugijos leidinyje buvo publikuotas straipsnis „Radiodažnio elektrofreninis kvėpavimas. Ilgalaikis taikymas pacientui su pirmine hipoventiliacija“.

Bendradarbiaujant su Roger E. Avery, Glenn‘o sukurtas prototipas 1971 metais paimtas Avery Laboratories Inc. tolesniam tobulinimui ir komerciniam platinimui.




 


Avery Modelis S-242, pirmasis komercinis diafragmos stimuliatorius

KAM SKIRTA DIAFRAGMOS STIMULIACIJOS SISTEMA
Diafragmos stimuliavimo sistema skirta pacientams, kuriems būtina nuolatinė dirbtinė plaučių ventiliacija dėl viršutinių motorinių neuronų kvėpavimo raumenų paralyžiaus ar centrinės alveolinės hipoventiliacijos ir kurių diafragmos, plaučių ir freninio nervo funkcija yra pakankama atsakyti į elektrostimuliaciją.
Pagrindiniai kandidatai diafragmos stimuliacijai yra pacientai turintys:

  • Centrinę alveolinę hipoventiliaciją
  • Pablogėjusį  dienos ar nakties ventiliacinį atsaką (centrinė miego apnėja, Ondino liga arba centrinės hipoventiliacijos sindromas)
  • Smegenų kamieno pažaida arba liga
  • Stuburo trauma arba liga

Pacientai su ligomis, kurių pasekoje freninis nervas pilnai degeneruoja, kaip ALS (ŠAS – šoninė amiotrofinė sklerozė) atveju arba diafragmos raumenys yra negrįžtamai atrofuoti, kaip raumenų distrofijos atveju, nėra kandidatai diafragmos stimuliacijai.

KAIP VEIKIA DIAFRAGMOS STIMULIAVIMO SISTEMA
Diafragmos stimuliacijos sistemą sudaro chirurgiškai implantuojamas imtuvas ir elektrodai, bei išorinis siųstuvas su antenomis, kurios tvirtinamos tiesiai virš implantuoto imtuvo.

Išorinis siųstuvas ir antenos siunčia radijodažninę energiją į po oda implantuotus imtuvus. Imtuvai paverčia radijo bangas stimuliaciniais impulsais.

Šie impulsai siunčiami į elektrodus freniniame nerve, tuo būdu priverčiant diafragmą susitraukti. Šis susitraukimas lemia oro įkvėpimą. Kuomet impulsas nebesiunčiamas, diafragma atsipalaiduoja ir įvyksta iškvėpimas. Šių pulsų serijų pasikartojimas įgalina normalų kvėpavimo kelią.

 


PRIEŠOPERACINIAI TYRIMAI IR TESTAVIMAS

Prieš operaciją, būtina nustatyti paciento nervo gyvybingumą ir diafragmos funkciją. Diafragmos funkcijos nustatymui gali būti naudojami vienas ar daugiau tyrimų:

  • Fluoroskopija – diafragmos judesių stebėsenai pacientams, kurie turi bent minimalų spontaninį kvėpavimą
  • Transkutaninė freninio nervo stimuliacija kaklo srityje su diafragmos judesių atsaku, šiam tkslui galimi tyrimai:
  • Elektromiograma (EMG)
  • Fluoroskopija
  • Freninio nervo laidumo laiko matavimas
  • Transdiafragminio slėgio matavimas
IMPLANTAVIMAS

Elektrodo po freniniu nervu ir imtuvo po oda implantavimui būtina chirurginė procedūra. Šią procedūrą galima atlikti per kaklą (cervikalinis metodas) arba per krūtinę (torakalinis metodas). Paprastai pacientai gauna du implantų rinkinius, po vieną iš abiejų pusių, arba vieną rinkinį jei esama būklė riboja tik vieną pusę.

Procedūra trunka apie 2-4 valandas, o pacientas išleidžiamas namo po 1-2 dienų. Kai kurias procedūras galima atlikti ir ambulatoriškai.

Implantavimo metodą pasirenka procedūrą atliekantis chirurgas.

 

Torakalinis metodas
Taikant šį implantavimo būdą, padaromas 5-7 cm pjūvis tarp dviejų šonkaulių taip, kad freninis nervas būtų izoliuotas nuo širdies. Chirurgas implantuoja elektrodą po arba šalia freninio nervo ir pritvirtina. Tuomet po oda įsiuvamas imtuvas, paprastai per tą patį pjūvį.

Torakalinis metodas gali būti atliekamas minimaliai invaziniu būdu naudojant VATS (video-assisted thoracic surgery) techniką. Kadangi maža kamera suteikia gerą opercinio lauko vaizdą, pjūvis gali būti ženkliai mažesnis.
Šis metodas taip pat gali būti atliekamas torakoskopiškai, kuomet daromi keli maži (5-10 mm) pjūviai vietoje vieno pirminio. Per šiuos pjūvius įvedama kamera su specialiais instrumentais nervo vizualizacijai ir elektrodo implantavimui. Torakoskopinės procedūros gali būti atliekamos standartiniais endoskopiniais instrumentais arba naudojant robotą.
Šis metodas daugiausiai pasirenkamas pediatriniams pacientams, kadangi jų kaklo anatomija yra dar nepakankamai išsivysčiusi. Taip pat metodas taikomas pacientams, kurie tikėtinai turi pažeistą nervą, tad stimuliacija gali vykti žemiau numanomo pažeidimo.
 

Cervikalinis metodas
Cervikalinis metodas taip pat laikomas minimaliai invazyviu, kadangi nereikalauja torakotomijos ar krūtinės atvėrimo procedūrų. Mažas (3-5 cm) pjūvis atliekamas kaklo ir torso sandūroje. Freninis nervas arčiausiai paviršiaus yra ant scalenus anticus raumens. Chirurgas implantuoja elektrodą ir jį pritvirtina vietoje.

Imtuvas tuomet implantuojamas po oda, įprastai mažoje „kišenėlėje“ padarytoje viršutinėje krūtinės dalyje.
Šis metodas dažniausiai parenkamas vyresniems vaikams ir suaugusiems, kurie turi gerą freninio nervo laidumą. Be to, vengiant torakotomijos, šis metodas gali būti taikomas dienos stacionare.
 

Tyrimai operacijos metu
Tyrimai operacijos metu yra būtini freninio nervo stimuliacijos atsakui patvirtinti. Diafragmos funkciją galima patvirtinti įvairiais metodais įskaitant vizualią krūtinės sienos apžiūrą, šonkaulių palpaciją, CO2 pokyčių stebėseną ir retais atvejais fluoroskopiškai.

Papildomai įvertinami slenksčio ir amplitudės nustatymai. Šie skaičiai tampa baziniais, nuo kurių pradedama stimuliacija vos tik baigiamas gydymas.
Torakoskopinis chirurgijos metodas yra unikalus tuo, kad kamera leidžiai tiesiogiai matyti diafragmą stimuliacijos metu.

Po implantacijos būtina nustatyti stimuliacijos parametrus:

  • Slenksčio nustatymas – nepaisant paciento diagnozės, būtina nustatyti hemidiafragminį slenkstį prieš pradedant diafragmos stimuliaciją.
  • Amplitudės nustatymas – po slenksčio nustatymo (žemiausios amplitudės nustatymas), būtina nustatyti maksimalią amplitudę.
  • Kvėpavimo dažnio nustatymas – kvėpavimo dažnio nuostata būtina minutinio tūrio, reikalingo pacientui, užtikrinimui.

 

POOPERACINIS PERIODAS
Iš karto po operacijos būtina:

  • Suteikti įprastą dirbtinę plaučių ventiliaciją ir/arba stimuliaciją nepaveiktoje vietoje
  • Tęsti antibiotikų vartojimą tam tikrą protingą laiką
  • Naudoti trumpą pooperacinį periodą steroidus, kad išvengti perineuralinės edemos rizikos
  • Atidi žaizdos priežiūra vengiant infekcijos

Paciento CO2 lygis daugiau nei 30 prieš stimuliaciją. Jei būtina, šis lygis turi būti palengva koreguojamas laukimo periodu. Po implantacijos, diafragmos stimuliacija turi būti atidėta gyjimo periodu. Chirurginė trauma sukelia lokalią perineuralinę edemą ir poodinio audinio edemą. Saugią stimuliaciją galima pradėti 10 – 14 dienų po operacijos. Po operacijos pacientas gali būti išrašomas iš ligoninės po kelių dienų ir sugrįžti atgal pirminei stimuliacijai.

 

Avery Biomedical GAMINAMOS SISTEMOS
Visi diafragmos stimuliavimo metodai yra panašūs, tačiau Avery diafragmos stimuliavimo sistema turi išskirtinių pranašumų:

  • Kvėpavimo stimuliatoriai yra maži implantiuojami radiodažnio imtuvai, priimantys kvėpavimo takų signalus per nepažeistą paciento odą
  • Implantuojami elektrodai yra vienkontakčiai ir stimuliuoja visą nervą iš karto
  • Dėka savo dizaino, Avery diafragmos stimuliavimo sistemos gali būti implantuojamos daugeliu minimaliai invazinių būdų, įskaitant cervikalinį ir torakoskopinį
  • Sistemą galima naudoti kartu atliekant tarpinių raumenų ar stuburo pagalbinių raumenų graftingą, siekiant atstatyti diafragmos inervaciją ir atlikti stimuliaciją pacientams, kurie prieš tai negalėjo būti kandidatais
  • Chirurgui nebūtini specialūs instrumentai atlikti šią procedūrą

Avery diafragmos stimuliacijos sistemos sukurtos abipusio dubliavimo principu, kas suteikia ypatingą saugumą. Kiekviena diafragmos pusė stimuliuojama atskiru autonominiu imtuvo-elektrodo bei išorinio stimuliatoriaus siųstuvo kompleksu. Šis abipusiai nepriklausomas dizainas išplečia saugumo ribas, nes simuliacija nenutrūksta sutrikus vienai kurios nors pusės grandžiai. Taip pat visi komponentai yra kruopščiai testuoti nepriklausomų laboratorijų dėl galimų neigiamų elektromagnetinių ar kitokių aplinkos įtakų.

Priešingai nei kitos sistemos, Avery siųstuvai yra savarankiški ir nereikalauja komplikuotų išorinių programavimo įrangų. Pacientas ar jį prižiūrintis asmuo lengvai gali nustatyti ar koreguoti sistemą. Sistemos maitinimui naudojamos įprastos baterijos.

 

MARK IV siųstuvas


 

Mark IV siųstuvas generuoja stimuliacinius impulsus ir tiekia juos į freninį nervą per išorines antenas, implantuotus imtuvus ir elektrodus. Siųstuvas naudoja du nepriklausomus stimuliacijos generatorius, kurių kiekvienas turi atskiras baterijas, išorinius indikatorius ir kvėpavimo dažnio kontrolę. Nors abu generatoriai nepriklauso vienas nuo kito, bet stimuliuoja freninį nervą vienu metu išoriškai nustatytu dažniu.

Tačiau generatoriai gali tiekti ir asinchroninę stimuliaciją (skirtinga stimuliacinio pulso banga, pulso intervalas ir pan.); to gali prireikti kai kuriems pacientams optimizuojant jų kvėpavimą.

Mark IV siųstuvas pagamintas iš tvirtos medžiagos minimizuojant netyčinio sudaužymo riziką. Tikėtinas tarnavimo laikas yra apie 10 metų su 3 metų garantija. Siųstuvas nereikalauja kalibracijos ir periodinės techninės patikros.

Mark IV sistema turi FDA sertifikatą ir CE ženklinimą.
 

SPIRIT siųstuvas

Sistemą sudaro šalia freninio nervo implantuojami elektrodai, po oda implantuojami radio imtuvai ir išorinis Spirit siųstuvas, bei antenų komplektas, kuris maitina sistemą AA tipo baterijomis.
Spirit turi kairę ir dešinę antenas prijungtas prie siųstuvo. Kiekviena antena siunčia radijodažninę energiją į kiekvieną pasyvųjį imtuvą.
Nervo stiūmuliacijos metu diafragmos raumuo susitraukai ir juda žemyn. Plaučiuose sukuriamas neigiamas slėgis ir jie prisipildo oro. Tai įkvėpimo fazė.

Sustabdžius stimuliacinių signalų generavimą, diafragma atsipalaiduoja ir pakyla, tai priverčia orą esantį plaučiuose pasišalinti. Tai iškvėpimo fazė. Šie ciklai kartojasi automatiškai ir sukuria natūralų kvėpavimą.
Dvigubai stimuliacija (abiejų freninių nervų) yra būtinos dvi antenos, du elektrodai ir du imtuvai.

Spirit siųstuvas yra lengvas, turi naktinį apšvietimą, aiškų grafinį ekraną, valdymo mygtukus ir skaitmeninį tikslumą. Saugumui užtikrinti, jis yra apsaugotas nuo vandens, turi klaviatūros užrakto funkciją, audio ir vizualinių aliarmus.
Tikėtinas tarnavimo laikas yra apie 10 metų su 3 metų garantija. Siųstuvas nereikalauja kalibracijos ir periodinės techninės patikros.
Spirit sistema turi CE ženklinimą, laukiamas FDA patvirtinimas
 

Imtuvas

Implantuojamas imtuvas yra mažas disko formos prietaisas turintis elektroninę schemą sutvirtintą kompozitais ir aptrauktą silikoniniu dangalu. Kiekvienas imtuvas paverčia antenų stimuliacinę energiją į atskirus stimuliacinius pulsus ir perduoda juos elektrodams.

 

 

Elektrodai

Implantuojami elektrodai yra didelio lankstumo plieno viela, izoliuota silikoniniu dangalu su platinine nervinio kontakto dalimi viename gale ir jungtimi suporuota su imtuvu, kitame gale. Kiekvienas elektrodas priima stimuliacinius pulsus iš imtuvo ir siunčia juos į freninį nervą, taip sukeldami diafragmos susitraukimą.

Paparastai diafragmos stimuliavimo freniniai elektrodai tarnauja pacientui visą gyvenimą. Retais atvejais, elektrodai gali būti pažeidžiami ar sugadinami dėl pertempimo (pacientui augant), invazinių procedūrų ar chirurginių traumų; tokiais atvejais gali tekti juos keisti.

Antenos

Išorinės antenos yra dėvimos virš kiekvieno implantuoto imtuvo ir maitina bei siunčia radijo signalus iš siųstuvo į imtuvą per odą, indukciniu principu. Šio radijodažnio suporavimas reiškia, kad nėra jokių laidų ar jungčių išeinačių per odą, taip pat implante nėra jokių baterijų, kurias periodiškai reikėtų keisti.

Antena yra tvirta ir ilgalaikė, tačiau ją būtina periodiškai keisti. Rekomenduojama keisti antenas kas 6 mėnesius. Antenos yra vieno arba dviejų metrų ilgio.

Antenos neturi latekso, joms pagaminti taip pat nenaudojamas lateksas.
Prie kūno antenos tvirtinamos paprasčiausiu pleistru

 

DIAFRAGMOS STIMULIACIJOS NAUDA
Diafragmos stimuliavimas suteikia fiziologinę kvėpavimo funkciją, kur kas pranašesnę, nei suteikiama mechaninės ventiliacijos metu, nes įkvėptas oras patenka į plaučius raumenų pagalba, o ne priverstinai mechaniniu būdu. Diafragmos stimuliacijos nauda:

  • Ekonomiškai naudingesnis būdas, nes nėra ventiliatoriaus ir jo priedų poreikio, taip pat tracheostominių vamzdelių, bei jų priedų.
  • Žemesnė infekcijų rizika, nes nebelieka atsiurbimo poreikio per tracheostomą
  • Pagerinamas veninio kraujo grįžimas (dėl neigiamo, o ne teigiamo slėgio)
  • Natūralus kvėpavimas ir kalba
  • Galimybė valgyti ir gerti
  • Pagerintas paciento mobilumas – NEPRIKLAUSOMYBĖ – kai kurie Avery pacientai keliauja slidinėti, vairuoja vandens motociklą ir gali naudotis baseinu.

 

STATISTIKA

  • Nuo 1969 iki 2016 metų buvo implantuota 1343 diafragmos stimuliatorių
  • Jauniausiam pacientui buvo 56 dienos, vyriausiam – virš 80 metų
  • Su Avery stimuliatoriumi du pacientai gyvena daugiau nei 40 metų
  • 22 pacientai daugiau nei 30 metų
  • Daugiau nei 100 pacientų 20 metų
     

DAŽNIAUSIOS BŪKLĖS, KURIOMS TINKAMA DIAFRAGMOS STIMULIACIJA

TETRAPLEGIJA
Tetraplegija, tai sąmoningų judesių ir jautrumo praradimas visose keturiose galūnėse. Dažniausia to priežastis stuburo trauma kaklo srityje. Smegenų kamieno pažeidimas arba stuburo meningitas, taip pat gali būti tetraplegijos priežastimis.
Freninis nervas prasideda C3, eina per C5 ir yra neurologinė jungtis tarp smegenų ir diafragmos. Sužeidimai įvykę ties arba virš C4 gali nutraukti šią jungtį ir sutrikdyti paciento kvėpavimo procesus.
Iš karto po traumos pagalba teikiama mechaniniu ventiliatoriumi. Kuomet pacientas yra neurologiškai ir ortopediškai stabilus, bet negali būti atjungtas nuo mechaninės ventiliacijos, galima mąstyti apie diafragmos stimuliaciją.

 

ĮIGIMTAS CENTRINĖS HIPOVENTILIACIJOS SINDROMAS
Įgimtas centrinės hipoventiliacijos sindromas (CHS), dar žinomas kaip Ondino sindromas yra įgimta centrinės apnėjos forma, kurią, kaip rodo tyrimai sukelia geno PHOX2b mutacija.
CHS sergantis pacientas paprastai kvėpuoja normaliai dienos metu ir turi adekvačią ventiliaciją, o hipoventiliacija pasireiškia miego metu. Sunkesniais atvejais, pacientai patiria hipoventiliaciją tiek dienos, tiek nakties metu.
To priežastis, kad smegenys nenaudoja freninio nervo nuosekliai ir tai yra pagrindinė šių pacientų kvėpavimo problema.

 

CENTRINĖ MIEGO APNĖJA
Centrinė miego apnėja (CMA) yra miego sutrikimas, kuomet pasireiškia kvėpavimo pauzės miego metu. CMA skiriasi nuo obstrukcinės miego apnėjos (OMA), kai kvėpavimo pauzės atsiranda dėl viršutinių kvėpavimo takų obstrukcijos ir pauzes lydi ryškios krūtinės ir pilvo pastangos įkvėpti. CMA atveju obstrukcijos nėra, pastangų įkvėpti nėra taip pat.
CMA gali būti įgimta arba įgyta. Įgyta CMA paprastai būna pasekmė insulto, naviko ar kitos traumos, kuri paveikia kvėpavimo mechanizmo reguliaciją.

 

DIAFRAGMOS PARALYŽIUS
Diafragmos paralyžius yra vienos arba abiejų hemidiafragmų kontrolės praradimas, kurį sukelia trauma ar ligos eiga, kuri sumažina arba nutraukia kvėpavimo impulso stimuliaciją smegenyse. Diafragmos paralyžiaus priežastys gali būti šios:

  • Centrinė neurologinė liga, tokia kaip insultas
  • Anold Chiari malformacija, syringomelija, poliomelitas
  • Tiesioginė freninio nervo trauma operacijos metu, apšvita ar navikas
  • Autoimuninė liga, kaip daugybinė sklerozė
  • Virusinė arba bakterinė infekcija, kaip meningitas
  • Ligos, kurias sukelia vabzdžių įkandimas, Laimo liga
     

Gyvenimas su Avery diafragmos stimuliatoriumi.

Sėkmės istorijos 

Aplankykite Avery Biomedical puslapį

 

© Straipsnį parengė UAB Sorimpeksas
Straipsnio nuotraukos ir tekstas parengti pagal Avery kompanijos puslapyje pateiktą informaciją ir yra saugomi autorinių teisių.
Teksto vertimas ir kompozicija priklauso UAB Sorimpeksas ir negali būti platinami be atskiro sutikimo