Estimulación cerebral profunda (ECP)

Visión general

La estimulación cerebral profunda (ECP) ha demostrado ser extremadamente beneficiosa para las personas que sufren de una variedad de 

afecciones neurológicas. La ECP fue originalmente autorizada en la década de 1990 para el tratamiento de trastornos del movimiento. La ECP incluye la inserción de electrodos cerca de regiones cerebrales profundas. Estos electrodos se conectan a un generador de impulsos que se implanta subcutáneamente en la pared torácica. Un ordenador controla el generador de impulsos, que acaba dando instrucciones a los electrodos para que se disparen.

 

¿Qué es la estimulación cerebral profunda (ECP)?

La estimulación cerebral profunda (ECP) es un tratamiento neuroquirúrgico que trata los problemas de movimiento asociados con la enfermedad de Parkinson (EP), el temblor esencial, la distonía y otras enfermedades neurológicas con electrodos implantados y estimulación eléctrica.

La manipulación eléctrica del cerebro ha sido frecuentemente objeto de estudios científicos desde el descubrimiento a finales del siglo XIX de la activación localizada de la corteza motora. Tras el descubrimiento de las propiedades eléctricas de la corteza motora, se completó el mapeo de la función cortical. Esto fue seguido por el descubrimiento de regiones cerebrales profundas utilizando estimulación intraoperatoria en la década de 1950.

Durante la siguiente década, las teorías de tratamiento de enfermedades neurológicas con estimulación continua comenzaron a desarrollarse. La documentación del uso de la estimulación persistente para tratar el dolor, los problemas de movimiento y la epilepsia estaba disponible en la década de 1970. La estimulación cerebral profunda (ECP) finalmente se descubrió en la década de 1990 al fusionar la tecnología de marcapasos implantables con electrodos profundos implantados crónicamente.

 

Anatomía y Fisiología

El equipo de estimulación cerebral profunda (ECP) se compone de electrodos implantados cerca de ciertas áreas profundas del cerebro, que posteriormente se unen a través de un cable subcutáneo a una máquina similar a un marcapasos (generador de impulsos) colocada en la pared torácica. Luego, una computadora transmite la configuración de estimulación al generador de impulsos, proporcionando amplitudes, frecuencias y anchura de impulsos correctos. La ECP comúnmente se dirige al núcleo subtalámico (STN), globus pallidus interna (GPi) y al núcleo intermedio ventral del tálamo.

Se desconoce el mecanismo específico de los beneficios terapéuticos de la estimulación cerebral profunda; sin embargo, las ideas abundan. Como muestra la lista de aplicaciones probables, la activación de áreas cerebrales profundas altera una amplia gama de circuitos involucrados en la actividad neuronal.

Los efectos terapéuticos dependen de las cualidades fisiológicas de las células, las áreas superficiales de las estructuras estimuladas, la magnitud y el momento de la estimulación y, finalmente, la fisiopatología subyacente de diversas situaciones de enfermedad. Las investigaciones de imágenes y fisiología apoyan la teoría de que el resultado final de la estimulación cerebral profunda es un aumento de la activación de las neuronas objetivo.

 

Beneficios de la estimulación cerebral profunda

La ECP es una técnica quirúrgica que se realiza de manera mínimamente invasiva. Lo más importante es que es beneficioso en el tratamiento de pacientes con enfermedad de Parkinson. Los beneficios clave de la ECP son su reversibilidad y adaptabilidad. Los cables de ECP se insertan en el/los objetivo (s), lo que permite ajustar los parámetros de estimulación en respuesta a los cambios en la condición del paciente. Si la ECP causa efectos secundarios no deseados, se puede desactivar, modificar o eliminar. Si se determina que la ECP no tiene éxito clínico, el paciente no ha sufrido una lesión cerebral irreparable.

Los beneficios adicionales incluyen la capacidad de intervenir en sitios que no pueden o no deben tratarse con cirugía de lesiones neuroablativas y la posibilidad de investigar la fisiología de los ganglios basales humanos en un entorno único.

En la actualidad, el aparato cuesta unos 10.000 dólares por unidad. Otra desventaja es el mayor riesgo de infección debido a la presencia de hardware implantado, así como el coste de mantenimiento (por ejemplo, la reparación o sustitución de cables fracturados o las repetidas visitas a la consulta para ajustar la estimulación). En la actualidad, el agotamiento de la batería obliga a sustituir cada pocos años todo el generador de impulsos, el componente más caro del sistema (que cuesta unos 8.000 dólares).

 

 

Estimulación cerebral profunda: Indicaciones

La Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA) ha autorizado la estimulación cerebral profunda (ECP) para el tratamiento de temblores esenciales, distonía , enfermedad de Parkinson y trastorno obsesivo-compulsivo (TOC) refractario al tratamiento.

La tecnología de ECP ha crecido en aplicación y utilización desde sus primeras fases de descubrimiento. Las primeras aplicaciones de ECP fueron para el tratamiento del temblor esencial (TE) y el temblor de la enfermedad de Parkinson (EP). La estimulación de la ECP del "núcleo intermedio ventral del tálamo" conduce a una reducción promedio del temblor de más del 80%.

Se ha demostrado que la estimulación del globus pallidus internus reduce los síntomas motores clave de la enfermedad de Parkinson, incluidas, entre otras, las discinesias dopaminérgicas causadas. Al regular la frecuencia de disparo del GPi que funciona mal, se cree que la estimulación del GPi alivia la acinesia y la rigidez parkinsonianas. Se ha demostrado que la estimulación del núcleo subtalámico mejora la marcha, el temblor y la bradicinesia. Se ha demostrado que los núcleos de relé parafascicular y sensorial del tálamo tienen efectos analgésicos.

La primera indicación psiquiátrica de ECP se informó en 1999. Muchas investigaciones que se concentran en la ECP para enfermedades mentales resistentes al tratamiento se han llevado a cabo desde esa primera publicación. Recientemente se ha demostrado que la ECP es útil en el síndrome de Tourette al estimular el complejo centromediano-parafascicular del tálamo, así como el GPi y la extremidad anterior de la cápsula interna.

El uso de la ECP para el trastorno obsesivo-compulsivo (TOC) y la depresión refractaria al tratamiento es quizás el más notable. Se ha demostrado que la ECP de la sustancia blanca cingulada subgenual mejora el estado de ánimo en aquellos que sufren de depresión resistente al tratamiento, mientras que se ha informado que la ECP de las extremidades anteriores bilaterales de las cápsulas internas reduce los síntomas relacionados con el TOC.

Las pruebas que demuestran la resolución de los síntomas del TOC mediante la intervención en la cápsula ventral/estriado ventral o en el NST llevaron a la aprobación por parte de la FDA de la ECP para el TOC resistente al tratamiento en 2009. En 2009, la ECP se utilizó por primera vez para tratar la depresión resistente al tratamiento (TRD). Las dianas terapéuticas de la depresión resistente al tratamiento son el córtex cingulado anterior subgenual, la cápsula ventral/estriado ventral, el núcleo accumbens y el haz medial del cerebro anterior. La adicción, el autismo, la anorexia nerviosa, los trastornos de ansiedad y la esquizofrenia son algunas de las futuras indicaciones psiquiátricas que se están investigando.

 

 

Estimulación cerebral profunda para la enfermedad de Parkinson

Tres tipos de pacientes con EP generalmente se benefician de la ECP: 

1. Pacientes con temblor incontrolado que no han respondido a los medicamentos.
2. Pacientes que tienen síntomas que responden bien a los medicamentos, pero experimentan fluctuaciones motoras severas y discinesias cuando los medicamentos desaparecen, a pesar de los ajustes de la medicación.
3. Pacientes con síntomas de movimiento que pueden beneficiarse de dosis de tratamiento mayores o más frecuentes, pero no pueden hacerlo debido a los efectos adversos.

 

Temblor esencial

El problema de movimiento más común es el temblor esencial, y la ECP puede ser una terapia exitosa, especialmente en casos graves donde el temblor puede ser oneroso, afectando las funciones diarias como vestirse, arreglarse, comer o beber. Debido a que el temblor es el único síntoma del temblor esencial, la ECP puede mejorar la vida de las personas y permitirles desenvolverse correctamente.

 

Distonía

La distonía es una enfermedad rara del movimiento, pero sus síntomas, que incluyen posturas aberrantes y movimientos de torsión, pueden responder a la ECP cuando los medicamentos no brindan un alivio significativo. La respuesta de una persona a la ECP está determinada por la etiología subyacente de la distonía, que puede ser hereditaria, inducida por medicamentos u otra afección. Si se desconoce la razón, lo más probable es que el médico ordene más pruebas como parte del análisis de DBS.

 

Condiciones psiquiátricas

Investigaciones recientes sugieren que las personas que sufren de depresión, trastorno obsesivo-compulsivo (TOC) o síndrome de Tourette pueden beneficiarse de la cirugía de ECP. Se necesitan más estudios para descubrir si la ECP es beneficiosa en el tratamiento de enfermedades mentales y si algún beneficio excede los peligros y efectos adversos.

 

Estimulación cerebral profunda: Contraindicaciones

Hay pocas contraindicaciones absolutas para la estimulación cerebral profunda (ECP). La ECP no se recomienda para pacientes que no pueden usar correctamente el neuroestimulador. Los pacientes que usan estimuladores cerebrales profundos deben evitar las resonancias magnéticas de cuerpo completo, la estimulación magnética transcraneal y la diatermia una vez que han sido implantados.

 

Pruebas antes de la estimulación cerebral profunda

En el caso de la enfermedad de Parkinson, el médico debe establecer que la afección responde a la levodopa y evaluar qué síntomas tienen más probabilidades de responder a la ECP, que debe discutir con el paciente.

Para lograr estos dos objetivos, el neurólogo de trastornos del movimiento evaluará al paciente sin sus medicamentos para la EP, y luego nuevamente después de tomarlos. Observar el efecto de los medicamentos para la enfermedad de Parkinson en el movimiento y los síntomas no motores ayuda al médico y al paciente a identificar los síntomas objetivo adecuados para la ECP.

Un examen cognitivo puede ayudar a establecer la capacidad de una persona para participar en la operación, lo que implica proporcionar información al médico durante la cirugía y el proceso de ajuste del neuroestimulador. Este examen también informa al equipo de la posibilidad de una desorientación exacerbada o problemas cognitivos como resultado de la cirugía.

Algunos hospitales también harán una revisión de terapia ocupacional o una evaluación del habla, el lenguaje y la deglución. Antes de la operación de ECP, un psiquiatra puede evaluar a la persona para ver si un problema como la depresión o la ansiedad justifica la terapia.

 

Precauciones especiales después de la estimulación cerebral profunda

En general, las personas que se han sometido a una cirugía de ECP deben:

• Siempre lleve una tarjeta de identificación que indique que tienen un neuroestimulador de ECP. También puede optar por usar un brazalete de identidad médica con esta información.
• Las personas que usan un neuroestimulador deben notificar a los inspectores de seguridad del aeropuerto antes de pasar por los escáneres. Muchos detectores de aeropuerto son seguros para los marcapasos, pero la poca cantidad de metal en el neuroestimulador puede hacer que la alerta se active. Los pacientes que son elegidos para la detección adicional con dispositivos detectores de mano deben recordar cortésmente a los examinadores que la varita del detector no debe mantenerse sobre el neuroestimulador durante más de unos pocos segundos, ya que estos dispositivos contienen imanes que pueden interferir con la función o programación del neuroestimulador.
• Es posible que ciertos tratamientos de resonancia magnética no se realicen en pacientes que tienen plomos o neuroestimuladores. Los pacientes siempre deben consultar a su médico antes de someterse a cualquier tipo de resonancia magnética, mientras que la ECP puede ser compatible con la resonancia magnética en casos específicos. Deben evitar áreas con campos magnéticos fuertes, como generadores de energía y depósitos de chatarra de automóviles que emplean enormes imanes.
• Los pacientes que se han sometido a una cirugía de ECP deben evitar utilizar el calor para tratar los músculos en la fisioterapia.
• También se deben evitar los equipos de alto voltaje o radar, como transmisores de radio o televisión, soldadores de arco eléctrico, líneas de alta tensión, estaciones de radar u hornos de fundición.
• Si un paciente está programado para una operación quirúrgica, debe notificar a su cirujano con suficiente antelación que tiene un neuroestimulador. Es fundamental obtener orientación sobre precauciones adicionales antes y durante la cirugía, ya que el equipo como el dispositivo de electrocauterización utilizado para controlar el sangrado puede interferir con el neuroestimulador.
• Los pacientes deben proteger la región neuroestimuladora de lesiones cuando participan en actividades físicas, recreativas o deportivas. Un golpe en el pecho cerca del marcapasos puede interrumpir su operación y requiere una consulta al médico.

 

Cirugía de estimulación cerebral profunda

Una vez que comienza la operación, el equipo quirúrgico equipará al paciente con un marco específico que restringirá el movimiento de la cabeza durante el procedimiento. Esto se conoce como un marco de cabeza estereotáctico. La cirugía a menudo se realiza bajo anestesia general, sin embargo, la anestesia local a veces es una opción. Sorprendentemente, el cerebro no requiere un anestésico ya que carece de receptores del dolor. A continuación, el cirujano inserta un pequeño cable de alambre en los sitios indicados antes de la cirugía.

Las estructuras antes mencionadas serán contactadas por pequeños electrodos en el extremo del cable. El cable se une a otro cable que va justo debajo de la piel y, finalmente, se conecta a un generador de impulsos dentro de la pared torácica. A lo largo del tratamiento, el neurocirujano y el neurólogo evaluarán continuamente la actividad cerebral para garantizar la colocación adecuada del electrodo.

El generador de impulsos se coloca entonces ligeramente por debajo de la piel, cerca de la clavícula, durante la posterior cirugía de la pared torácica. A diferencia del tratamiento anterior, la cirugía de la pared torácica requiere anestesia general. A continuación, el generador de impulsos se conecta a un mando a distancia específico.

El paso inicial de la ECP para la enfermedad de Parkinson (EP), como la mayoría de los tratamientos para el trastorno del movimiento estereotáctico, se lleva a cabo con el paciente despierto para permitir el monitoreo de la condición neurológica. En la mañana de la cirugía, el marco de la cabeza estereotáctica se une a la cabeza del paciente y se realiza una resonancia magnética dirigida.

Para afinar el objetivo fisiológico previsto, se emplea una combinación de registro de microelectrodos (RME) y estimulación de macroelectrodos. El cable de la ECP se fija al cráneo con un tapón con orificio de entrada una vez que se ha insertado.

 

Implantación del conector

1. Se inyectará un agente anestésico en el cuero cabelludo y se utilizará un marco para la cabeza para mantener la cabeza en la posición adecuada para el tratamiento. Para determinar la región objetivo en el cerebro para el electrodo, se realizará una tomografía computarizada (TC) o una resonancia magnética (IRM).
2. Usted estará despierto durante el procedimiento porque se le pedirá que mueva varias partes de su cuerpo cuando se coloca el conector.
3. Después de inyectar medicamentos anestésicos adicionales en el cuero cabelludo, el neurocirujano perforará un pequeño agujero en el cráneo para colocar el conector.
4. A medida que el conector se inserta a través del tejido cerebral, se realizan grabaciones para ayudar a determinar la ubicación exacta del conector. Durante la grabación, es posible que se le solicite que mueva la cara, el brazo o la pierna en varios puntos.
5. Una vez confirmada la posición precisa del conector, se conectará a un neuroestimulador externo. La estimulación eléctrica se administra a través del cable durante un breve período de tiempo para evaluar si los síntomas mejoran. Para asegurarse de que el conector esté en la posición adecuada, su cirujano puede inducir deliberadamente efectos adversos con la estimulación eléctrica.
6. El conector se conectará una vez que se haya colocado en el área correcta. Se colocará un cable para unir el conector a una extensión del neuroestimulador debajo del cuero cabelludo.
7. Se utilizará una tapa de plástico y suturas para sellar el agujero en el cráneo.

 

Colocación del neuroestimulador

Esto puede o no hacerse al mismo tiempo que se coloca el electrodo.

1. Se le administrará anestesia general, que le hará dormir durante la intervención.
2. El neuroestimulador se implantará en un "bolsillo" debajo de las capas externas de tejido epidérmico, generalmente inmediatamente detrás de la clavícula, pero también en el pecho o el vientre.
3. El neuroestimulador y el conector cerebral estarán conectados por un cable de extensión.
4. El neuroestimulador está diseñado para dar una señal eléctrica una vez que se implanta. El neuroestimulador normalmente se programa unas semanas después de su colocación.

 

Después de la cirugía de estimulación cerebral profunda

• En el Hospital

Por lo general, la estancia hospitalaria después de la cirugía de ECP es de 24 horas, sin embargo, esto puede variar dependiendo de qué tan rápido se cure el paciente y esté listo para irse a casa. El médico hará una visita para confirmar que el paciente está listo para ir y ofrecerá instrucciones para la atención domiciliaria.

• En casa

Es fundamental mantener las incisiones limpias y secas en casa. Mientras el sitio quirúrgico sana, el médico instruirá al paciente sobre cómo bañarse. Si se usan suturas, se retirarán durante una consulta posterior. Si hay tiras adhesivas presentes, deben mantenerse secas y generalmente se desprenden en unos pocos días.

Al paciente se le dará un imán que se puede usar para encender o apagar el neuroestimulador en la configuración prescrita por el médico.

 

Complicaciones de la estimulación cerebral profunda

El perfil de efectos secundarios de la estimulación cerebral profunda también es ambiguo. Mientras que los problemas quirúrgicos asociados con la estimulación cerebral profunda, como el sangrado, la revisión del hardware quirúrgico y la infección, son más obvios y objetivos, la evaluación de los síntomas psicológicos y neurológicos de los efectos adversos varía de un paciente a otro. La fuente de esta ambigüedad es multifacética. Para empezar, los pacientes pueden simplemente no informar sus síntomas a sus médicos en particular.

En consecuencia, es posible que el médico no haga las preguntas adecuadas para aclarar los efectos secundarios desagradables que persisten. Incluso si se registran los efectos secundarios, es posible que no se anoten si no satisfacen un grado de gravedad arbitrario. Además, podría ser difícil distinguir entre los síntomas y comorbilidades preexistentes y los efectos adversos iniciales de la ECP. Además, algunos efectos adversos tienden a aparecer gradualmente y con retraso.

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Los síntomas axilares en la enfermedad de Parkinson son un ejemplo de este lento comienzo. Por último, a medida que avanza la investigación y se identifican los derivados conductuales del neurocircuito, lo que en un principio se acogió como resultados terapéuticos de la terapia de ECP puede verse ahora como señales rojas. Por ejemplo, aunque la aparición espontánea de la iniciativa en los pacientes de la enfermedad de Parkinson estimulados por el STN fue aclamada en un principio como una mejora, ahora se considera, lamentablemente, como un signo patológico de deterioro del control de los impulsos.

Sin embargo, la investigación científica actual muestra que la estimulación cerebral profunda es generalmente segura y tiene un perfil de efectos adversos limitado, si no insignificante. A pesar de esto, se han reportado los siguientes efectos adversos: dificultades modestas para caminar o hablar, labilidad emocional, depresión exacerbada, convulsiones, problemas para concentrarse, desorientación y dolor de cabeza. 

 

¿Cuál es el pronóstico?

Aunque la mayoría de los pacientes deben continuar tomando medicamentos después de la ECP, muchas personas ven una mejora significativa en sus síntomas de EP y pueden reducir sus medicamentos significativamente. La cantidad de disminución varía dependiendo del individuo.

La reducción de la dosis de medicamentos reduce el riesgo de efectos secundarios como discinesia (movimientos involuntarios de los brazos, las piernas y la cabeza). Por otro lado, hay un peligro de uno a tres por ciento de infección, accidente cerebrovascular, hemorragia craneal u otros problemas relacionados con la anestesia. Es recomendable consultar con su neurólogo y neurocirujano sobre cualquier peligro potencial.

 

Conclusión 

La estimulación cerebral profunda tiene el potencial de un uso generalizado, y ha sido aclamada por proporcionar "una nueva vida para los pacientes con enfermedad de Parkinson". La FDA ya ha aprobado la ECP para el temblor esencial, la distonía y el trastorno obsesivo-compulsivo refractario al tratamiento. La investigación en curso está investigando el uso prospectivo fuera de etiqueta en la adicción, el autismo, la anorexia nerviosa, los trastornos de ansiedad y la esquizofrenia.

La estimulación cerebral profunda (ECP) requiere una comunicación y atención integradoras y colaborativas para tener éxito. Un cirujano experimentado (con conocimientos en neurocirugía funcional), un neurólogo de trastornos del movimiento, un psiquiatra, y un neuropsicólogo deben formar parte de un equipo interdisciplinario de ECP. La enfermera es crucial para garantizar que el paciente aproveche al máximo la intervención quirúrgica. Para obtener los mejores resultados para el paciente, todo el personal de atención médica debe estar comprometido y sincronizado.