LA NEUROSTIMOLAZIONE SPINALE NELLE LESIONI NERVOSE PERIFERICHE

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1 LA NEUROSTIMOLAZIONE SPINALE NELLE LESIONI NERVOSE PERIFERICHE Cesare Bonezzi, Laura Demartini, Massimo Allegri, Giorgio Arachi Fondazione Salvatore Maugeri Clinica del Lavoro e della Riabilitazione, IRCCS Istituto Scientifico di Pavia Servizio di Anestesia e Terapia del dolore L esperienza clinica ci dimostra continuamente che la neurostimolazione spinale è efficace nel dolore neuropatico e particolarmente, come sostenuto anche dalla letteratura (1, 2, 3), nel dolore delle lesioni nervose periferiche, anche se con alcuni limiti (4, 5, 6). Tratteremo soltanto la stimolazione peridurale, anche se altri obiettivi neurologici della stimolazione possono essere i nervi periferici, la cauda e la corteccia cerebrale. L obiettivo fondamentale della neurostimolazione spinale (SCS o spinal cord stimulation) è quello di produrre un campo elettrico, in grado di stimolare le strutture midollari. Pur tuttavia, nonostante la lunga esperienza clinica, non sono ancora note quali fibre e quali strutture nervose siano coinvolte dalla stimolazione e siano determinanti per il raggiungimento del risultato terapeutico. L applicazione di un campo elettrico nello spazio peridurale può attivare, in rapporto alla sede, alla conformazione degli elettrodi ed ai parametri di stimolazione, un elevato numero di strutture nervose, sia all interno del midollo spinale che attorno. Le strutture più frequentemente interessate possono essere le colonne dorsali, le radici dorsali, ma anche la DREZ (Dorsal Root Entry Zone ovvero lo strato superficiale costituito dalle fibre che entrano nelle corna posteriori) e le stesse corna posteriori (7). Anche se non conosciamo esattamente la o le strutture interessate, la pratica quotidiana ha dimostrato che l aspetto clinico più importante è rappresentato dalla necessità di suscitare e mantenere, mediante stimolazione, le parestesie nell area corporea afflitta dal male. Quando si posiziona l elettrodo nello spazio peridurale l operatore cerca di spostarlo in senso verticale, mantenendolo sulla linea mediana, in modo di suscitare, mediante accensione dello stimolatore esterno, le parestesie (sensazioni lievi di corrente) nella parte interessata del corpo. Il posizionamento dell elettrodo (generalmente quadripolare) deve quindi seguire alcuni criteri fondamentali. Innanzi tutto la posizione in senso verticale deve essere tale da ottenere la copertura parestesica estesa e interessante l area di dolore. La posizione in senso trasversale è preferibilmente sulla linea mediana o lievemente paramediana (dal lato sofferente), considerando che uno spostamento laterale della punta anche di mm cambia l attivazione delle parestesie da bilaterale a monolaterale, ma soprattutto interessa prevalentemente le strutture radicolari. Questa ricerca del segmento spinale, finalizzata al raggiungimento del conflitto tra parestesie e dolore, è il cardine del successo terapeutico della stimolazione. Non si tratta solo di una sovrapposizione di sede ma di un vero e proprio conflitto. In pochi minuti è possibile rilevare una significativa riduzione del dolore. Talvolta i pazienti dichiarano di percepire le parestesie nell arto malato e nell area interessata ma non percepiscono un reale conflitto; le parestesie ed il dolore sono su piani diversi e non s incontrano. Non è infrequente sentirsi dire dal paziente durante la fase test intraoperatoria che le parestesie sembrano una coperta che copre la zona malata e che il dolore è più profondo e non raggiunto. In questi casi il successo non è affatto garantito. Abbiamo osservato che al fine del successo antalgico non è importante né la copertura totale della zona, né l intensità dello stimolo, ma piuttosto il conflitto tra dolore e parestesie.

2 Sulla base delle conoscenze attuali in merito alle strutture stimolate si ritiene che la stimolazione interessi selettivamente le radici posteriori o le colonne dorsali o entrambe. Dal punto di vista clinico si osserva, nel caso di una stimolazione delle radici dorsali, una distribuzione segmentale delle parestesie evocate e una bassa intensità di stimolazione. Diversamente, nel caso di una stimolazione delle colonne dorsali, le parestesie presentano una distribuzione più ampia e l intensità della stimolazione, richiesta per suscitare le parestesie, è più elevata. Quando la stimolazione interessa la DREZ o il corno posteriore si ripetono le condizioni osservate nel primo caso. Una parestesia segmentale, dovuta ad una stimolazione preferenziale delle fibre radicolari, é favorita da un modello di stimolazione monopolare con un ampio spazio di contatto elettrico; al contrario una ampia distribuzione parestesica, propria dell attivazione delle fibre dei cordoni dorsali, é favorita da una conformazione bi - o quadri-polare della stimolazione, effettuata tramite elettrodi piccoli e poco distanziati tra loro. Dal punto di vista neurofisiologico sembra sempre più evidente che la SCS interessi le fibre Abeta (e non certo le C) agendo soprattutto sul dolore ricondotto ad una coinvolgimento di queste fibre (8). Sappiamo che le fibre Abeta sono coinvolte nei meccanismi patogenetici del dolore neuropatico di origine periferica; il fenomeno dell allodinia tattile dinamica, sia che sia di origine spinale (ipersensibilizzazione dei neuroni spinali), sia che origini dal fenomeno della moltiplicazione d impulsi (per lesione nervosa periferica), è sicuramente mediato da fibre Abeta. Anche le disestesie spontanee, talvolta insopportabili, che insorgono nelle lesioni nervose periferiche, sono condotte dalla fibre Abeta. Gli afferenti Abeta possono contribuire al dolore neuropatico in vari modi: L allodinia dinamica è mediata da fibre Abeta in presenza di una sensibilizzazione spinale Le scariche ectopiche sponanee ed evocate di tipo disestesico vedono coinvolte le fibre Abeta Le scariche spontanee ectopiche di fibre Abeta percepite come dolore continuo richiedono la presenza di una sensibilizzazione spinale La meccanosensibilità ectopica degli afferenti Abeta nel punto di lesione del nervo e nel ganglio della radice posteriore contribuisce al dolore al movimento e alla palpazione profonda (in presenza di sensibilizzazione spinale) L attività A beta può contribuire alla stessa sensibilizzazione una volta instaurata. La capacità di distinguere quale struttura sia attivata durante la stimolazione spinale non é sempre facile anche perché talora più strutture possono essere contemporaneamente coinvolte : infatti, quando l elettrodo e posto tra T11 e L1 le radici nervose sono molto vicine al midollo spinale e lo accompagnano per molti cm., dando luogo a possibili stimolazioni miste. Siamo certi che la neurostimolazione non interferisce con i meccanismi patogenetici caratteristici del dolore somatico e viscerale. Non esiste alcuna modulazione sulle afferenze nocicettive fisiologiche (fibre Adelta e C) soprattutto nel dolore intenso. Possiamo ipotizzare una azione modesta nel dolore lieve e moderato forse mediata da un attivazione diretta di cellule neuronali presenti nel corno dorsale con effetto inibitorio.il sistema oppioide-endogeno può essere coinvolto dalla stimolazione anche se l impiego del naloxone non è in grado di modificare gli effetti antalgici della SCS. Recentemente è stata dimostrata l azione riduttiva di questa iperattività spinale da parte della neurostimolazione. Come ciò possa avvenire rimane nell ambito delle ipotesi. Modificazioni biochimiche a livello delle corna posteriori, azione di interneuroni spinali o attività inibitorie discendenti possono singolarmente o insieme costituire una possibile spiegazione. Se osserviamo gli eventi da un punto di vista neurobiochimico e prendiamo in considerazione i meccanismi sinaptici spinali, o meglio i sistemi inibitori presinaptici (basati sulla liberazione di sostanze interneuroniche come gli oppiacei, la serotonina, il GABA), la SCS sembra indurre un significativo incremento della concentrazione di GABA spinale. Questo rilascio é maggiore subito dopo l inizio della stimolazione riducendosi poi gradualmente e sembra sottostare alla necessità di attivazione di un neurotrasmettitore primario che potrebbe essere la serotonina. Diversi lavori hanno dimostrato che in animali con lesioni nervose periferiche i livelli nel corno dorsale di GABA sono molto ridotti. Indicazioni Per quanto riguarda le indicazioni nel dolore neuropatico periferico, concordiamo con le indicazioni del Consensus statement della task force europea della IASP, pubblicato nel 1998 sulla rivista European

3 Journal of Pain, perché condividiamo i punti fondamentali e per il fatto che siamo stati coinvolti direttamente nella sua preparazione (2). Riteniamo valide le seguenti indicazioni: Lesione del nervo periferico da entrapment, da trauma accidentale o da lesione chirurgica come si osserva nelle lesioni del nervo inguinale per interventi di ernia inguinale o ginecologici, nelle lesioni del nervo infrapatellare negli interventi al ginocchio, del nervo safeno nelle safenectomie, del nervo costobrachiale nelle mastectomie. Anche il dolore da neuroma del moncone di amputazione rappresenta un indicazione possibile contrariamente al dolore fantasma. Polineuropatie periferiche, alcooliche, diabetiche, post-chemioterapiche CRPS tipo II Plessopatie traumatiche, oncologiche o post-attiniche Non consideriamo indicazioni valide la siringomielia, le avulsioni dei plessi e le forme da deafferentazione del secondo neurone. Per quanto riguarda il dolore nelle neuropatie periferiche postraumatiche possiamo sostenere che la SCS è efficace nel dolore neuropatico continuo disestesico, nelle allodinie dinamiche (in parte) ma poco efficace nel dolore evocato soprattutto di notevole entità. Appare evidente come l SCS richieda prima di tutto una attenta valutazione del quadro clinico, la definizione dei sintomi presenti, tenendo presente che il risultato antalgico può interessare solo alcuni aspetti del complesso quadro clinico delle neuropatie periferiche. La selezione dei pazienti Sebbene possa sembrare pleonastico segnalarlo, noi vogliamo sottolineare come una corretta selezione dei pazienti debba iniziare con un inquadramento preciso della patologia che ci si accinge a trattare; il paziente deve essere studiato con tutti gli strumenti a disposizione al fine di evitare delle diagnosi di presunzione derivanti dall anamnesi patologica remota. Va sottolineato che la terapia mediante neurostimolazione spinale richiede una attenta collaborazione da parte del paziente che pertanto deve essere informato e in grado di capire i passi terapeutici e gli strumenti utilizzati. Prima di sottoporre un paziente ad intervento di impianto spinale bisogna effettuare un accurata disamina diagnostica che richiede l esecuzione di indagini strumentali, tests con terapie farmacologiche ed una attenta valutazione clinica. I criteri di inclusione ed esclusione sottolineano che: Devono essere considerati candidati alla neurostimolazione quei pazienti in cui, per ogni percorso diagnostico-terapeutico, vi é una diagnosi chiara e sono falliti i trattamenti conservativi tradizionali, utilizzati secondo gli standard, e in cui non sono presenti indicazioni per interventi risolutivi. I pazienti devono essere adeguatamente informati del trattamento e delle sue seppur minime conseguenze, compresi gli effetti collaterali. I pazienti devono essere motivati verso la terapia proposta e avere un aspettativa realistica del possibile successo terapeutico. (vedi consenso informato) Le modificazioni patologiche della colonna possono rappresentare un serio impedimento all impianto sia assoluto che relativo (scelta della tecnica up-down o down-up) La presenza di un altro dispositivo di stimolazione può rappresentare una controindicazione Le coagulopatie e le deficienze immunologiche rappresentano una controindicazione L eventuale necessità di risonanze magnetiche deve essere tenuta in considerazione perché non vi è una sufficiente garanzia che il campo magnetico non alteri il pace-maker Problemi di farmacodipendenza devono essere trattati prima di ogni trattamento Cause assicurative o legali in corso controindicano temporaneamente l impianto La valutazione psicologica, effettuata da uno psichiatra o psicologo esperto in problematiche inerenti al dolore cronico, è considerata essenziale. Rappresentano controindicazioni i disordini psichiatrici maggiori (psicosi attiva, depressione grave o ipocondria o disordini di somatizzazione), una scarsa compliance o un incapacità a capire il trattamento in corso, la mancanza di un adeguato supporto sociale, l abuso di alcool o di farmaci.

4 Protocollo d impianto L intervento è suddiviso in due tempi. Nel primo tempo si posiziona l elettrodo e lo si collega ad uno stimolatore esterno. Questa fase è utile al paziente, per comprendere l aspetto tecnologico e per valutare il risultato clinico, e per il medico, per escludere i pazienti che non rispondono al trattamento, per misurare il successo sul dolore e sulla vita del paziente, per valutare la copertura parestetica dell area sofferente e quindi la posizione dell elettrodo ed i parametri di stimolazione richiesti ai fini terapeutici. La corretta posizione dell elettrodo è la principale condizione per il successo terapeutico e deve essere assolutamente ricercata la copertura parestetica dell area sofferente. L elettrodo deve essere posizionato nello spazio peridurale sotto radiocopia in un ambiente sterile (sala operatoria) ed in anestesia locale. L elettrodo deve essere posizionato sulla linea mediana o lievemente spostato dal lato sofferente ed in ogni caso si deve reperire il punto dove è possibile suscitare le parestesie opportune. Mediante stimolazione intraoperatoria si cerca il punto in cui si ottiene la miglior copertura parestesica partendo dai segmenti più alti e scendendo lentamente. Una volta posizionato, l elettrodo viene collegato allo stimolatore esterno. Durante il periodo di prova, che in genere dura quattro settimane, si valuta il successo terapeutico sia in termini di analgesia che in quelli di ripresa funzionale. Per quanto riguarda la durata del periodo di prova troviamo in letteratura opinioni contrastanti. Noi riteniamo che una lunga durata sia importante, più che per la verifica del risultato antalgico che in genere è rapidamente valutabile, per ottenere una maggior coscienza delle reali dimensioni del successo da parte del paziente e la stesura di un piano di cura completo. L impianto dello stimolatore definitivo sottocutaneo, che avviene quindi dopo la constatazione del successo ed il consenso del paziente, consiste nell intascamento sottocutaneo a livello addominale del pace maker e nel collegamento con l elettrodo già posizionato. I pazienti devono essere seguiti continuamente, per ottimizzare i parametri di stimolazione al fine di ottenere il miglior risultato antalgico al minor consumo di batterie. Ogni qual volta si esauriscono le batterie (da due a otto anni) viene sostituito il pacemaker senza modificare l elettrodo e la connessione. Risultati Non esiste in letteratura una casistica specifica riguardante le neuropatie postraumatiche. In tutti i lavori pubblicati queste sindromi algiche entrano a far parte delle lesioni nervose periferiche insieme alle polineuropatie e alle causalgie. I risultati positivi riportati in letteratura variano dal 65-53% dopo due anni al 54-47% dopo cinque anni. Vale la pena di sottolineare che non esiste alcuna correlazione tra il successo ed i parametri di stimolazione. Ciò significa che non possiamo definire quali sono i parametri ideali e dobbiamo basarci esclusivamente sul risultato individuale e sull obiettivo di ridurre al minimo il consumo delle batterie. Lazorthes Y et al. riportano i risultati osservati in 692 pazienti di cui 152 con lesioni nervose periferiche, 25 con dolore postamputazione, 17 lesioni del plesso brachiale. Gli autori riportano risultati positivi che vanno all 86% dopo il primo mese al 54% a distanza di 10 anni (media tra 2 e 20 anni). Concludono sostenendo che gli insuccessi maggiori si osservano quando la lesione della via nervosa è localizzata nella porzione pregangliare (9). Uno studio da noi effettuato su 31 pazienti affetti da lesioni nervose periferiche (mononeuropatie traumatiche e polineuropatie) per valutare l efficacia nel tempo della SCS, ha rivelato alcuni interessanti dati. Il dolore si è ridotto nel primo anno da 9.45 (media) a 4.29 mantenendosi a livelli simili (3.65) al secondo e nel follow-up. Interessante è anche la riduzione del danno funzionale che passa da 9.16 a 4.35 e a 3.81 dopo il primo ed il secondo anno. Dai dati pubblicati si evidenzia il miglioramento della qualità di vita, la soddisfazione del paziente e soprattutto l azione della SCS sulle performance fisiche oltre che sul dolore (10). Per quanto riguarda i risultati della SCS nelle neuropatie assonali con sviluppo di neuromi (spesso più volte operati), possiamo sostenere che il risultato antalgico è valido ma limitato al controllo del dolore spontaneo (notturno) ma non sul dolore indotto dagli stimoli o dal movimento. L azione della SCS nelle

5 neuropatie non assonali, e in particolare sull allodinia da moltiplicazione d impulsi, è modesta così come sulle scariche evocate dal movimento o dalla pressione. Considerazioni conclusive La neurostimolazione midollare nel trattamento delle neuropatie periferiche postraumatiche è una scelta valida ed efficace solo se inserita in un percorso diagnostico e terapeutico in cui è possibile identificare i vari meccanismi patogenetici e le diverse strategie terapeutiche per combatterli. Solo se associata a terapia farmacologiche, chirurgiche, riabilitative, la SCS può rappresentare una terapia di successo. BIBLIOGRAFIA 1. Bonezzi C.,et al. Epidural spinal cord stimulation for treatment of chronic pain: some predictors of success In Proceedings of the 9 th World Congress on Pain, Progress in Pain Research and Management, Vol 16 edited by M Devor, MC Rowbotham and Z Wiesenfeld-Hallin, IASP Press, Seattle 2000, pag Gybels J et al Neuromodulation of pain Eur J Pain 1998; 2: Alo K.M., Holsheimer J.: New trends in neurostimulation for the management of neuropathic pain Neurosurgery 2002; 50: Kemler MA, Barendse GA, van Kleef M, de Vet HC, Rijks CP, Furnee CA, van den Wildenberg FA Spinal cord stimulation in patients with chronic reflex sympathetic dystrophy. N Engl J Med 2000 Aug 31;343(9): (a) 5. Tesfaye S., Watt J.,Benbow S.J., Pang K.A., Miles J., MacFarlane I.A.: Electrical spinal-cord stimulation for painful diabetic peripheral neuropathy. Lancet 1996: 348: Kumar K, Toth C, Nath RK, Laing P: Epidural spinal cord stimulation for treatment of chronic painsome predictors of success. A 15-years experience Surg Neurol 1998 Aug;50(2): Holsheimer J.: Which neuronal elements are activated directly by spinal cord stimulation. Neuromodulation 2002; 1: Oakley.C., Prager J.P.: Spinal cord Stimulation: Mechanisms of action Spina 2002, 27: Lazorthes Y, Siegfried J, Verdie JC, Casaux J. La stimulation medullaire chronique dans le traitment des douleurs neurogénes Neurochirurgie 1995;41: Bonezzi C., Paulin L., Arachi G. et al / Analysis of long term efficacy of spinal cord stimulation (SCS). Abs. 10 th World Congress on Pain, San Diego, 2002, 1652-P200