На позвоночнике жировик: Липома на спине — нужно ли удалять?

Липома на пояснице. Лечение в домашних условиях. Методы лечения: медикаменты, удаление

Наверняка, многие слышали о липоме на спине, о том, сколько она создает неудобств и проблем эстетического характера. Что это такое, чем она опасна и как определить липому на ранней стадии ее развития?

Липома на спине (в простонародье жировик) – это доброкачественное образование, которое формируется благодаря жировой клетчатке. Чаще всего подкожное новообразование встречается у людей, достигших 30 летнего возраста, и кране редко у младенцев.

Современная медицина не одно десятилетие борется с этим подкожным образованием, однако истинная причина этого явления так и остается загадкой.

Виды

1. Узловатая . Самый распространенный недуг, который характеризуется особыми капсульными липомами. Капсула защищает новообразование от антител организма, давая жировику возможность беспрепятственно расти и развиваться. Место локализации – подкожная клетчатка.
2. Диффузная. Встречается значительно реже. Ее главная особенность заключается в том, что образование не заключено в капсуле, давая возможность жировику поражать отдельные участки туловища и внутренних органов. Имеет прогрессирующее течение, вследствие которого, происходит жировая дистрофия.
3. Смешанная. Особый вид диффузно-узловатой липомы. Доброкачественное новообразование может быть заключено в защитную мембрану и вместе с тем поражать внутренние органы и туловище человека.
4. Спинномозговая. Место локализации возле позвоночника или в спинномозговом канале. Часто обусловлена недоразвитием спинномозгового канала, что провоцирует рост и жировика.

Причины

Даже в современный век технических инноваций и клинических исследований, трудно определить истинную природу возникновения липомы на спине и других частях тела. Но существует ряд теоретических предположений, которые основаны на лабораторных исследованиях.

Современные врачи выделяют следующие факторы, из-за которых может образоваться опухоль на спине и других частях тела. Среди всех факторов можно выделить самые основные:

1. Наследственность – это основной фактор, который объясняет появление жировиков на теле маленьких детей. Доброкачественное образование необходимо немедленно удалить, так как оно может значительно увеличиваться в размерах.
2. Плохой обмен веществ – этот фактор подрывает работу всего организма, в том числе соединительную и жировую ткань. Именно из последних и формируются подкожные образования, именуемые липомами. Переизбыток холестерина придает жировой ткани вязкости, что приводит к блокированию протоков сальных желез.
3. Нарушения гормонального фона – это достаточно частая причина образования опухоли этому способствует дисбаланс гормонов щитовидной железы. Вследствие чего, из жировой подкожной клетчатки образовываются жировики.
4. Отклонения и заболевания внутренних органов , которые отвечают за расщепление жиров и вывод из организма вредных токсинов. Как правило, это почки и печень. Именно по этой причине возникают липомы на спине.
5. Неправильное и нездоровое питание . В современной пище, особенно в фаст-фуде, содержится много концентратов, ароматизаторов, красителей и вкусовых добавок. Эти вредные элементы насыщают организм веществами небиологического происхождения, что приводит к возникновению подкожных жировиков.

Особенности локализации

Самым дискомфортным местом возникновения жировиков, является спина. Липома часто возникает на:

• торсе;
• плечах;
• лопатках;
• позвоночнике.

Любые неровности на коже этих мест вызывают боль, натираться и причиняют большой дискомфорт. Много зависит от того, какое новообразование в диаметре и какую имеет форму.

Жировик может достигать достаточно больших размеров, до 50 мм. Крупные опухоли способны отвисать, растягивая кожу. В этих редких случаях новообразование держится на ножке, что приводит к нарушению кровообращения липомы.

Самыми распространенными поводами для удаления опухоли являются ее неэстетичный вид, болевые ощущения и травмоопасность. Если подкожное жировое образование небольших размеров, не вызывает болевых ощущений и эстетических неудобств, в таком случае его можно оставить без внимания и не удалять.

Симптомы

Как правило, опухоль хорошо заметна даже на начальном этапе. Она имеет округлую форму. Если новообразование состоит исключительно из жира, то оно неплотной консистенции.

При наличии большого количества соединительных тканей, липома становится более плотной на ощупь. Место дислокации может быть самое разнообразное, а узлы множественными или единичными.

Подкожное новообразование распознать очень просто. Следует обращать внимание на такие факторы:

• на спине возникают образования в виде бугров, которые достаточно хорошо ощущаются при пальпации;
• на начальном этапе жировики достаточно мягкие;
• уплотнение доброкачественной опухоли свидетельствует об образовании фибролипомы;
• при прикосновении к образованию, кажется, что уплотнение под кожей слегка перекатывается;
• жировики могут быть самых разных размеров – от 5 до 50 мм;
• чувство онемения в местах локализации, жжения, покалывания. Это связанно с тем, что липома сдавливает нервные окончания и кровеносные сосуды.

Если образование увеличилось в размерах, то оно несет большую угрозу для нормальной работы организма:

• возникает отечность пораженного участка;
• нарушается процесс кровоснабжения, что приводит к изменению цвета поверхности опухоли;
• некроз тканей.

Большие липомы особо опасны для людей, которые страдают сахарным диабетом или заболеваниями печени и почек. После удаления опухоли раны плохо заживают, очень часто на местах локализации образовываются язвы.

Если были замечены места локализации опухолей, первым делом необходимо обратиться к хирургу.

При глубоких липомах возникают серьезные боли в местах локализации и внутренних органах, на которые опухоль оказывает давление. В этих случаях больному нужно скорее обратиться к врачу за консультацией и проведением операции.

Лечение

Если липома на спине не приносит неудобств и дискомфорта, то бороться с ней нет необходимости. Если же опухоль доставляет проблемы, подвергается механическому воздействию, создает неблагоприятный эстетический вид, тогда лучше всего от нее избавиться.

Заведомой ошибкой будет лечить опухоль народными средствами. Делать это крайне не рекомендуется. От этих манипуляций не будет никакого толку, более того, это может послужить толчком дальнейшего роста жировика.

Эффективный метод борьбы с опухолью – это ее полное удаление , которое проводится следующими методами:

1. Уколы в полость жировика . Этот тип лечения имеет смысл применять, если образование находится на ранней стадии своего развития. Процедура достаточно проста, но требует особых навыков. Именно по этой причине она выполняется в дневном стационаре. Данный метод имеет единственный недостаток, который сопряжен с риском возникновения рецидива.

Радикальный хирургический метод . Небольшие подкожные образования на спине и в других частях тела быстро удаляются в амбулаторных условиях. Эта операция не займет много времени.

Касательно больших опухолей, данные операции проводятся исключительно в хирургическом отделении.

После этой процедуры пациент остается под наблюдением врачей в стационарном отделении еще несколько дней. Для удаления больших липом используют скальпель, с помощью которого делают размер на опухоли.

Через него вылущивается содержимое жировика и вводится специальный антисептический раствор. Стоит подчеркнуть, что данная процедура не предусматривает общей анестезии, врачи ограничиваются лишь местной. Самый главный недостаток хирургического метода, это послеоперационный шрам.

2. Эндоскопия. Данная процедура предусматривает использование специальных гибких инструментов, с помощью которых и удаляется жировик. Врач делает небольшие надрезы в области опухоли, после чего через них удаляется жировик гибкими инструментами. Эту процедуру можно назвать малоинвазивной.
3. Липосакция. В основе метода лежит классическая система откачки жировых подкожных отложений. Предварительно липома размягчается, после чего ее удаляют при помощи специальных трубок. Данная процедура предусматривает использование местной анестезии.

Лазерная деструкция. Этот метод наиболее безопасный и эффективный на сегодняшний день. Данная терапия не оставляет никаких следов после себя. Более того, организм после лазерной терапии очень быстро восстанавливается, а лазерный луч оказывает воздействие исключительно на место локализации опухоли, не затрагивая здоровые ткани.

Лазерный метод наиболее гуманный на сегодняшний день.

Ознакомившись с первичными симптомами возникновения липомы на спине, можно своевременно обратить внимание на появление опухоли и избавиться от нее на ранних стадиях. Если же образование не доставляет дискомфорта или эстетических неудобств, тогда его можно оставить без внимания.

В этом видео можно посмотреть съемки с реальной операции по удалению большой липомы на спине:

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Липома является доброкачественной опухолью, состоящей из жировой ткани. Внешне она представляет подвижное и мягкое жировое образование, находящееся под кожей. Липома может образовываться практически на любом месте, но наиболее часто встречается липома на спине. Новообразование не затрагивает близлежащие органы, а только раздвигает ткань по мере роста. От окружающей ткани опухоль отделена при помощи капсулы, в которой, собственно, она и находится.

Причины появления липомы на спине

Точная причина возникновения опухоли неизвестна. Считается, что липома на спине и других частях тела возникает в результате нарушения обменных процессов в организме, в ходе которых происходит закупорка сальных протоков. Помимо этого, существует ряд факторов, предрасполагающих к образованию липомы на спине:

• неправильный образ жизни;
• неполноценное питание;
• постоянное механическое раздражение;
• плохая экология в месте проживания.

Так, часто можно встретить липому на спине у грузчиков и носильщиков. Возникает она вследствие специфики их работы.

Более предрасположены к появлению липомы женщины в возрасте 30-50 лет. Размер липомы может быть разным – от маленькой горошинки до размеров детской головы.

Симптомы липомы на спине

Преимущественно опухоль не имеет выраженных симптомов, однако у некоторых людей она вызывает выраженные болевые ощущения. Вызвано это тем, что в процессе увеличения опухоль давит на близлежащие органы и нервные окончания.

Липому на спине размером с горошину может совершенно случайно обнаружить сам пациент или другие люди при массаже или ощупывании спины. На ощупь липома эластичная и мягкая, легко сдвигаемая, безболезненная. Как правило, имеет четкую овальную или круглую форму. При внутримышечной липоме четкие границы могут отсутствовать. Кожа на липоме имеет такой же цвет, как и везде.

Диагностика липомы

Правильная диагностика липомы представляет определенные трудности.

Для точной постановки диагноза пациента направляют на рентгенологическую диагностику, гистологическое исследование, ультразвуковое исследование и компьютерную томографию.

Лечение липомы на спине

Как правило, при бессимптомном протекании опухоли ее предпочитают не лечить вообще. Лечение производят, если липома доставляет пациенту косметические или другие неудобства, либо быстро увеличивается в размерах.

Медикаментозное лечение липомы неэффективно. Кроме того, категорически не рекомендуется пациентам самостоятельно заниматься лечением или удалением липомы на спине, так как нередко за липому можно принять злокачественную опухоль. Если для лечения использовать всевозможные компрессы и мази, это может привести только к увеличению опухоли. Нельзя липомы вскрывать и расковыривать самостоятельно, так как это чревато занесением инфекции. В липомах большого размера происходит сбой в процессе питания тканей, что способствует разъеданию сосудов, появлению язвочек на коже, гнилостному распаду.

Единственное допустимое лечение липомы – это хирургическое удаление липомы на спине либо лазерная терапия. На сегодняшний день лазерная терапия является наиболее щадящим и эффективным методом лечения липом на лице, ногах, руках и других участках тела. Как правило, после лазерной терапии рецидивов не возникает. Рана после лазерного лечения заживает довольно быстро, шрамов и рубцов не оставляет. Поэтому лазерная терапия является наиболее приемлемым вариантом.

Удаление липомы на спине производят методом липосакции. Жир отсасывается через небольшие разрезы диаметром 0,3-0,5 см. Для этого используют специальный вакуум. Считается, что данный метод удаления липом на спине самый легкий. Кроме того, после подобной операции практически не остается следов.

Видео с YouTube по теме статьи:

Жировик или липома – доброкачественное новообразование, которое формируется из подкожной жировой клетчатки. Возникнуть данная опухоль может в любом месте под кожей, однако особенно часто появляются жировики на спине. Стоит знать об основных причинах возникновения липом и способах избавиться от них максимально быстро и безболезненно.

Липома внешне представляет собой небольшую опухоль, которую можно прощупать под кожей. Обычно липомы имеют небольшой размер – 1-2 см. Данное заболевание не является серьезной медицинской проблемой, однако в большинстве случаев их советуют удалять. Кроме того, липомы на открытых участках кожи могут восприниматься как достаточно значительный косметический дефект.

Причины появления

На сегодняшний день специалисты затрудняются с выделением конкретных причин возникновения жировиков. Повлиять на возникновение новообразования может множество различных факторов, при этом их наличие не означает, что липома обязательно возникнет.

Основным фактором развития заболевания называют нарушения обмена веществ, которые могут возникнуть по разным причинам. В первую очередь на это влияют различные эндокринные патологии, сахарный диабет, неправильное питание, наличие вредных привычек.

Специалисты также отмечают, что часто липома развивается у женщин в период климакса, поэтому различные гормональные нарушения и изменения в организме также могут спровоцировать возникновение заболевания. У части людей, у которых диагностируют липому, никаких проблем со здоровьем при этом не обнаруживается.

Если появился жировик у ребенка, это должно насторожить. У детей на развитие заболевания также может повлиять низкий уровень иммунитета. Чем младше ребенок, тем более серьезным может быть данное состояние.

Важно! При возникновении данного заболевания следует пройти полное обследование организма, чтобы исключить серьезные патологии, которые могли спровоцировать появление недуга.

Само по себе новообразование, особенно небольшого размера, не представляет особой опасности для здоровья. Однако по ряду причин специалисты все же рекомендуют его сразу же удалять. Липома обычно продолжает расти, со временем она может достичь довольно больших размеров.

Важно! Липома относится к доброкачественным опухолям и не имеет тенденции к озлокачествлению. Перерождение ее в злокачественную опухоль происходит в крайне редких случаях.

Также возможен разрыв и воспаление новообразования, которые могут произойти из-за внешнего воздействия. Поэтому липому следует удалять, желательно определить примерные причины ее возникновения, поскольку если их не устранить, заболевание может рецидивировать.

Может ли болеть жировик на спине?

В норме жировик не приносит никакого дискомфорта, он не болит, особенно если он небольшого размера. Возникновение болевых ощущений может быть настораживающим симптомом. Оно может указывать на возникновение воспалительного процесса, если жировик на спине покраснел и болит, нужно как можно быстрее обратиться к врачу. Самостоятельно пытаться удалить воспаленную липому может быть опасно для здоровья.

Важно! Возникновение боли и другие существенные изменения в новообразовании также могут говорить о возможном воспалении, нагноении.

К какому врачу обратиться?

При возникновении данного заболевания необходимо обратиться к хирургу.

Если липома возникла у ребенка, следует обращаться к педиатру. В любом случае, стоит помнить, что может потребоваться прохождение обследования и консультации с другими специалистами.

Как избавиться от жировика?

Избавляться от липомы следует под контролем специалиста, особенно если она достигла достаточно больших размеров. Лечение в домашних условиях обычно может быть исключительно вспомогательным, направленным на реабилитацию после операции или иной процедуры. Также домашние методы могут помочь при маленьком жировике.

Несмотря на то, что данная опухоль не вызывает болевых ощущений, риск ее перехода в злокачественную крайне низкий, специалисты все равно советуют ее сразу убрать. Тем более, чем меньше новообразование, тем легче это сделать, со временем оно может увеличиваться в размерах. На поздних стадиях можно применять исключительно хирургическое удаление.

Ситуация, чтобы жировик на спине рассосался сам, случается довольно редко, поэтому лучше сразу удалить, не стоит ждать.

Как выдавить?

В первую очередь стоит отметить: выдавливать жировики самостоятельно нельзя. Новообразование обычно расположено под кожей, поэтому в домашних условиях достать его невозможно. Если сдавливать и беспокоить опухоль лишний раз, это может привести к неприятным последствиям.

Жировики не выдавливают, обычно их вскрывают, эта простая процедура не занимает много времени, проводить ее должен подготовленный врач. В ходе операции под местным наркозом делается разрез, через него извлекается опухоль, заключенная в соединительнотканную капсулу. После операции может остаться рубец.

Если опухоль небольшая, в размерах он не достигает десяти миллиметров, ее можно удалить иными методами. Применяют одну из следующих распространенных методик:

1. Откачивание содержимого капсулы с помощью шприца. В жировик вводят иглу, шрамов обычно не остается, место прокола заживает быстро. Наркоз или местное обезболивание в данном случае не требуются.
2. Маленькие новообразования размером до десяти миллиметров также можно удалить с помощью лазера. Может потребоваться несколько процедур, они практически безболезненны. Шрамов и следов не остается, однако стоит отметить, что стоимость лазерного удаления может быть выше.

Все методики достаточно эффективны, лечение обычно переносится легко, рецидивы заболевания возникают редко. После удаления новообразования какое-то время стоит наблюдать за местом его присутствия, при повторном образовании уплотнения может потребоваться новый курс лечения.

Жировик на спине лопнул: что делать?

Если капсула новообразования разрывается по какой-либо причине, может развиться воспалительный процесс. Жировик начинает болеть, краснеет, возникает отек, повышается температура. В данном случае нужно быстрее обратиться к специалисту, самостоятельно убрать воспаление будет крайне сложно.

Как снять воспаление? Можно принять исключительно временные меры. Можно наложить компресс из мази Вишневского. Ее следует нанести на ватный диск, приложить его к месту расположения жировика, закрепить с помощью пластыря.

Лечение народными средствами

Народные средства можно применять исключительно на ранних стадиях, когда новообразование меньше сантиметра в диаметре. В основном используются лечебные компрессы, направленные на улучшение кровообращения в области новообразования. Данные средства помогут опухоли рассосаться.

Компресс из меда – достаточно эффективное средство, которое при этом не вызывает ухудшения самочувствия. Мед следует нанести на область жировика, сверху приложить кусочек марли из нескольких слоев или плотную тканевую салфетку, закрепить ее, приложить сверху пищевую пленку. Держать компресс до трех часов, после чего снять. При использовании компресса и нанесении меда не следует тереть кожу и опухоль.

Более агрессивное средство – смесь давленого чеснока и растительного масла, такой компресс стоит применять, если есть уверенность, что это не приведет к раздражению на коже. Одну дольку чеснока стоит натереть на терке, смешать с небольшим количеством растительного масла и нанести на кожу. Накрыть марлей, держать до часа.

Разрастание подкожной жировой ткани приводит к появлению жировика на спине, который при отсутствии правильного лечения начинает болеть или лопает. Местами локализации жирового уплотнения под кожей, как правило, становится поясница или область под лопаткой. Необходимо вовремя обнаружить новообразование и обратиться за помощью к врачу, чтобы избежать негативных последствий в виде злокачественных или доброкачественных опухолей, косметических дефектов кожи.

Что такое жировик на спине

Доброкачественное образование, представляющее собой мягкое подвижное уплотнение под кожей, называют жировиком. В медицинской терминологии носит название липома. Состоит из жировой ткани, не затрагивает находящиеся рядом органы. Это новообразование появляется на теле в любом месте, как правило, появляется липома на спине (см. фото). Возникновение обуславливается разрастанием подкожной клетчатки, жировик достигает больших размеров (например, при сильном увеличении массы тела).

Как выглядит жировик

В большинстве случаев появление липомы остается незамеченным. На начальной стадии развития жировик на позвоночнике едва достигает сантиметра в диаметре, имеет круглую или овальную форму, не приносит никого дискомфорта пациенту. Подкожный шарик плотный на ощупь, поверхность кожи в месте появления эластичная, отличается по цвету от прилегающих участков эпителиальной ткани. При разрастании липомы и увеличения в размерах новообразование перерастает в злокачественную опухоль.

Причины

Липома мягких тканей спины образуется вследствие нарушения обменных процессов, в результате чего происходит закупорка сальных желез и разрастание жировой ткани. Причинами этого становятся гормональные сбои (например, у женщин в период климакса), вызванные неправильной работой гипоталамуса, сбои белкового обмена, общая зашлакованность организма. Кроме внутренних процессов, на появление жировиков оказывают влияние и внешние факторы, такие как:

Может ли жировик болеть

Болезненные ощущения при появлении жировиков, независимо от места локализации новообразования, отсутствуют. Возможны неприятные ощущения при надавливании, если липома воспалиться и лопнет. При разрастании жирового уплотнения до больших размеров (см. фото) появляется боль, поскольку образование сдавливается прилегающими органами и нервными отростками. Так же боль сопровождает процесс нагноения некоторых типов жировиков.

Чем опасен жировик на спине

Гнойное воспаление жировика на спине развивается при атероме – вид липом, при которых к появлению новообразования приводит закупорка протоков подкожных сальных желез. Обратиться к врачу следует, если жировик покраснел, болит, появилось ощущение жжения, выделения гноя. Откладывания лечения атеромы приводит к тому, что она лопает, оставив рубец или шрам (при значительных размерах опухоли), или к развитию присоединившейся инфекции. Капсулированные внутренние липомы перерождаются в липосаркому (злокачественную опухоль).

Диагностика

Необходимо пройти ряд обследований, чтобы точно диагностировать липому на спине. При визуальной диагностике невозможно сделать вывод о природе новообразования и его характере, поэтому после осмотра и пальпации пациенту назначаются следующие анализы:

Нужно ли удалять жировик

Независимо от причин, по которым появляется липома на позвоночнике, удаление ее проводится только в случае активизации процессов внутри новообразования, сопровождающихся как правило ее ростом. При маленьких размерах жировика в области спины его не лечат, если он не доставляет пациенту никакого дискомфорта. При больших размерах уплотнения в ряде случаев проводят медикаментозное лечение.

Лечение

Подкожный жировик не нуждается в лечении, если он не увеличивается в размерах, не болит и никак не беспокоит пациента. Периодическое наблюдение за липомой в этом случае позволит не допустить развития негативных последствий ее перерождения. При больших размерах опухоли, ее разрастании (внутрь или наружу), и других изменениях, происходящих с новообразованием, врач принимает решения о медикаментозном лечении или необходимости удаления жировика.

Медикаментозное лечение

Мази или компрессы при возникновении жировика в области спины не рассасывают опухоли. В ряде случаев практикуется введение в область новообразования препарата, расщепляющего жировую ткань (раствор для подкожных инъекций иглой вводится непосредственно в содержимое капсулы липомы). Эффект наступает спустя несколько недель после курса таких инъекций, липома либо уменьшается в размерах, либо проходит.

Гормональный препарат Дипроспан для подкожных инъекций способствует перераспределению жира, усиливает синтез триглицеридов, жирных кислот. Назначается при липомах на спине больших размеров (более 10 см в диаметре). Схема лечения и дозировка подбирается лечащим врачом индивидуально, одноразовая доза рассчитывается по схеме 0,2 мл раствора на каждый сантиметр опухоли. Недельная доза — 1 мл. У лекарства есть противопоказания, поэтому самостоятельное и бесконтрольное его применение недопустимо.

Удаление жировика на спине

Удаляют липому на спине разными методами, выбор способа зависит от размеров новообразования, его локализации, сопутствующей симптоматики. Назначается удаление в случаях, когда жировик увеличивается в размерах, видоизменяется, приносит болезненные ощущения и дискомфорт. Опухоли небольшого размера на спине удаляются под местным наркозом в амбулаторных условиях; большие липомы удаляются в стационаре, под общим наркозом. Помимо хирургического метода используют липосакцию, лазерное или электро-коагуляционное удаление.

Хирургическое удаление

Во время оперативного вмешательства с целью удаления липомы врач делает надрез хирургическим скальпелем, изымает капсулу жировика, чистит рану, зашивает разрез. После операции остается рубец, поэтому с эстетической точки метод не всегда желателен. После операции пациента ожидает двухнедельная реабилитация, такой способ удаления суммарно занимает много времени. Данный метод выбирается в случаях липом больших размеров, при внутренних новообразованиях и в случаях, когда использование других способов не приносит должного эффекта.

Лазерное удаление

Безболезненный метод, заключающийся в воздействии на жировик лазерного излучения, помогает удалить липому быстро и без следов на коже спины. Рецидивов заболевания после лазерного удаления практически не случается, в этом заключается преимущество. Послеоперационная рана на спине заживает в течении 10-12 дней, для ускорения процесса рекомендуется использование специальных мазей (Тетрациклин, Левомиколь). Иссеченная ткань исследуется на предмет выявления раковых клеток.

Метод липосакции

При удалении жировика в области спины методом липосакции избыток жировой ткани отсасывается через разрезы на коже размером не более 3 мм. Процесс проводится с помощью специального вакуумного аппарата. После проведения удаления не остается рубцов на коже, с эстетической и практической точки зрения этот метод удаления удобен и врачу, и пациенту. При некачественно проведенной процедуре, процесс роста липомы возобновляется.

Электрокоагуляция

Выжигание жировиков небольших размеров на спине методом воздействия электрическим током применяется в косметологии. Заживление кожи после проведенной процедуры происходит за 7-10 дней. В процессе электрокоагуляции жировик размягчается, структура жировой ткани меняется, вследствие чего новообразование рассасывается. Не подходит для внутренних липом и липом больших размеров.

Липома на спине, так же известная как жировик, является доброкачественным новообразованием, которое не представляет угрозы для здоровья. Однако если жировик на спине большой, он может мешать при принятии ванны. Случайное повреждение новообразования может стать причиной его воспаления. Если опухоль мешает и причиняет дискомфорт, ее обязательно следует удалить.

Жировики на спине и на любой другой части тела представляют собой мягкое уплотнение круглой или овальной формы. При пальпации чувствуется плотная структура содержимого, которое легко перекатывается под кожей. Липомы могут быть как маленькими, не больше спичечной головки, так и крупными. Крупные доброкачественные новообразования на коже могут стать причиной серьезного психологического дискомфорта, особенно если видны окружающим.

Невоспаленный жировик не болит и не зудит. Крупные липомы могут повреждаться во время купания, их можно случайно поранить ногтями. При этом существует риск присоединения инфекции, в результате чего содержимое кисты может воспаляться. Симптомы воспаления следующие:

• покраснение и отек кожи вокруг липомы;
• боль при надавливании;
• увеличение размеров кисты;
• нагноение под кожей.

Зачастую гнойное содержимое заметно при визуальном осмотре. Невоспаленная липома не отличается цветом от здоровой кожи, при надавливании виднеется белый цвет содержимого кисты. При присоединении инфекции кожа краснеет, при осмотре видно гнойное содержимое зеленого или желтого цвета.

Если на спине воспалился и болит жировик, важно не заниматься самолечением, а как можно раньше проконсультироваться с врачом. Ни в коем случае нельзя самостоятельно прокалывать, надрезать или выдавливать липому, так как это может стать причиной попадания гнойного содержимого в кровь и развития сепсиса.

Со временем липомы могут увеличиваться в размерах. Выяснить причины появления жировика на спине может только врач.

Почему появляются липомы?

Жировики или липомы развиваются из-за чрезмерного разрастания жировой клетчатки. С этой проблемой сталкиваются взрослые, у детей липомы диагностируются очень редко.

Механизм развития жировиков заключается в закупорке сальных протоков себумом. Тем не менее жировики не всегда появляются у людей с повышенной выработкой кожного сала.

Однозначного мнения о причинах появления таких доброкачественных новообразований на коже нет. Предположительно, причины образования кист на коже следующие:

• заболевания, приводящие к нарушению обмена веществ;
• изменения гормонального фона;
• инфекции;
• недостаток витаминов;
• дисфункция вегетативной нервной системы;
• малоподвижный образ жизни.

Нарушение обмена веществ всегда влечет за собой повышение потоотделения и выработки кожного сала. Под действием этих двух факторов нередко наблюдается расширение протоков сальных желез, которые в дальнейшем забиваются себумом, что приводит к образованию липом.

Женщины часто сталкиваются с подкожными жировиками на разных частях тела в периоды гормональной перестройки организма. Чаще всего такая проблема появляется при наступлении менопаузы, реже – в период вынашивания ребенка.

Наличие хронического очага инфекции в организме может спровоцировать повышенное выделение себума, в результате чего отмечается закупоривание протоков сальных желез.

Вегетативный отдел нервной системы регулирует деятельность сальных и потовых желез. При нарушении работы нервной системы возможно нарушение выработки себума, в результате чего образуются жировики на различных частях тела.

В большинстве случаев жировики появляются у тучных людей, которые не придерживаются правил здорового питания и ведут преимущественно сидячий образ жизни. Таким образом, недостаток физической нагрузки и дефицит витаминов являются одним из факторов, провоцирующих развитие липом на спине и пояснице.

Принцип лечения

Как лечить жировик на спине зависит от его размеров. Точно ответить на этот вопрос сможет только дерматолог после тщательного обследования пациента.

Несмотря на то что липомы являются доброкачественными новообразованиями, в редких случаях существует риск перерождение клеток опухоли в злокачественные. Прежде чем принять решение о методах лечения, врач направляет пациента на ультразвуковое обследование, рентгенографию и гистологический анализ. Это позволяет оценить риски и подобрать оптимальное лечение.

Для того чтобы вылечить жировик может быть выбран один из следующих методов:

• медикаментозное лечение;
• хирургическое удаление жировика на спине;
• народные методы лечения.

Как избавиться от жировика на спине зависит от размеров новообразования. Кисты, диаметр которых не превышает трех сантиметров, удаляют с помощью специальных препаратов. С этой целью врач вводит в тело жировика специальное лекарство, действие которого основано на расщеплении жиров. Спустя 5-7 дней жировик начинает уменьшаться в размере. При необходимости спустя две недели после первого укола делается повторная инъекция. Такой метод позволяет безболезненно избавиться от жировика, однако только в том случае, если у кисты отсутствует капсула. Капсульные жировики удаляются только хирургически, в противном случае высока вероятность повторного образования опухоли в той же капсуле.

При отсутствии капсулы может применяться метод липосакции. Он основан на введении трубки, через которую отсасывается содержимое опухоли. Такой способ лечения эффективен только для лечения небольших опухолей.

Удаление липом

Хирургическое удаление показано во всех случаях, когда болит жировик на спине. Если жировик на позвоночнике воспален, болит при надавливании либо отличается большими размерами, единственная возможность избавиться от дефекта заключается в хирургическом удалении.

Как удалить жировик на спине зависит от размеров образования и сопутствующих симптомов. Если липома доставляет дискомфорт или существует риск перерождения жировика в злокачественное новообразование, применяют метод хирургического иссечения. С этой целью врач скальпелем делает надрез и осторожно вычищает все содержимое опухоли. Затем полученный материал отправляется на гистологический анализ, который позволяет определить тип клеток липомы.

Такой метод также применяется для удаления гигантских жировых опухолей на коже. Недостатком хирургического иссечения является вероятность образования рубцов на коже, если липома большого размера. Метод позволяет удалить не только содержимое кисты, но и ее капсулу, что сводит к минимуму риск повторного образования опухоли.

Лазерное удаление является самым эффективным методом, который позволяет как удалить жировик на спине, так и избежать образования рубцов на коже. Метод используют для удаления липом среднего размера. Процедура проходит быстро, безболезненно и бескровно. На месте удаленного жировика образуется небольшая ранка, которая бесследно заживает спустя 10-15 дней после операции. Для ускорения заживления врач может порекомендовать специальные мази, улучшающие регенерацию кожи.

Жировик небольшого размера на пояснице удаляется с помощью токового воздействия. Электрокоагуляция основана на выжигании содержимого липомы. Такой метод удаления позволяет избежать рубцов, однако на месте липомы возможно образование пигментных пятен из-за повреждения кожи во время процедуры.

Народная медицина против жировиков

Если появился жировик на спине лечение народными средствами проводить можно, но только после консультации с врачом. Для этого можно воспользоваться одним из следующих способов.

1. Липома на спине может быть вылечена с помощью теплого бараньего жира. Это средство наносится на образование дважды в день, его необходимо втирать мягкими движениями. Спустя несколько процедур жировик начинает уменьшаться в размере.
2. Срезанный лист алоэ следует прикладывать к опухоли на несколько минут. Процедура проводится дважды в день.
3. Потереть половинку некрупной свеклы, тщательно отжать сок через марлю. Полученную кашицу прикладывают на ночь к образованию, а сверху накладывают свободную повязку.
4. Измельченный в кашицу зубчик чеснока наложить на проблемный участок кожи, а сверху прикрыть повязкой. Такой компресс следует оставить на всю ночь.

Народные средства эффективны для лечения небольших новообразований, избавиться от крупных липом они не помогут. Следует помнить, что если новообразование начинает болеть и причинять дискомфорт, важно не заниматься самолечением, а проконсультироваться с врачом о том, как убрать жировик.

Доброкачественные опухоли шеи (киста, липома) » Отделение эндокринной хирургии

Опухоли шеи — это небольшая, но очень многообразная группа образований по клиническим проявлениям. Среди них могут быть выделены опухоли органов шеи и внеорганные опухоли, которые возникают из мягких тканей шеи. В области шеи располагается один из основных лимфатических коллекторов, поражение узлов которого часто возникает при поражении лимфоретикулярной ткани.

Опухоль шеи может быть доброкачественной и злокачественной. Лечение оперативное с последующей лучевой терапией. Из других заболеваний часто встречаются различные формы зоба.

Классификация опухоли шеи

Различают органные опухоли, внеорганные опухоли, опухолевые поражения лимфатических узлов шеи — первичные и вторичные (метастатические).

• Органные опухоли сохраняют элементы структуры нормального органа (например, опухоли щитовидной железы, каротидного гломуса). Злокачественные опухоли исходят главным образом из органов, расположенных в шее.
• Внеорганные опухоли являются производными мезенхимы, мышечной и нервной ткани. Они могут быть доброкачественными (фиброма, липома, невринома) или злокачественными (метастазы в лимфатические узлы).
• Отдельную группу представляют кисты шеи: боковая киста шеи и срединная киста шеи, являющиеся доброкачественными опухолями, однако быстро растущими с деформацией и сдавлением органов шеи. Нагноение кист шеи может привести к серьезному осложнению – флегмоне шеи.
• Опухолевые поражения шейных лимфатических узлов (первичные при гемобластозах, вторичных — при метастазах).

Симптомы опухоли шеи

Любое уплотнение под кожей на шее всегда настораживает и тревожит. Каждый человек, однажды столкнувшийся с этим, может подтвердить, что с началом таких изменений начинает прислушиваться к ним и даже по-своему толковать появляющиеся симптомы или пытаться предугадать следующий этап своих ощущений.

Чтобы избавить себя от лишних тревог, важно знать, развивается ли опухоль на шее и что это может быть на самом деле. Другими словами, речь идёт о самодиагностике, поскольку на основании анализа всех изменений можно определить степень их опасности. Если вы заметили или прощупали опухоль в шее, которая растет или не уменьшается в течении 2 недель, необходима обязательная консультация врача. Абсолютными показаниями для консультации специалиста является наличие болевых ощущений в области опухоли.

Диагностика: как диагностируют опухоль шеи

На долю злокачественных опухолей головы и шеи приходится 5% случаев ежегодно выявляемых злокачественных новообразований. Если у больного старше 40 лет объемное образование сохраняется более 4 недель, его следует считать злокачественным, пока не доказано обратное.

Как и в любом другом случае, начинают с подробного расспроса и физикального исследования. С биопсией (инцизионной или тотальной) спешить не стоит, так как при большинстве злокачественных опухолей она повышает риск местного рецидива. Проводят поиск первичной опухоли. При подозрении на злокачественную опухоль головы и шеи больного направляют к оториноларингологу или эндокринному хирургу.

Обнаружив первичную опухоль шеи, проводят ее биопсию (ТАПБ). Для определения распространенности и выявления метастазов выполняют КТ или МРТ — от основания черепа до верхней апертуры грудной клетки. Чтобы исключить метастазы в легкие, делают рентгенографию грудной клетки.

Для подтверждения диагноза образование можно пунктировать. В отличие от инцизионной биопсии, пункция не повышает риск местного рецидива. Однако при лимфоме диагностическая ценность пункции невелика, и подозрение на лимфому служит одним из немногих показаний к тотальной биопсии лимфоузла. При увеличении надключичного лимфоузла показаны маммография (у женщин) и обследование органов ЖКТ и мочеполовой системы.

Если первичную опухоль найти не удается, выполняют прямую ларингоскопию, бронхоскопию, эзофагоскопию и заднюю риноскопию с биопсией подозрительных участков слизистой.

Лечение: как лечат опухоль шеи

Лечение зависит от локализации образования и от стадии заболевания. При растущей опухоли шеи необходимо проведение хирургического лечения, операция должна производиться в специализированном центре, радикально с проведением экспресс гистологического исследования, узкоспециализированным хирургом головы и шеи или эндокринным хирургом, при необходимости с проведением лучевой терапии либо сочетанной химиотерапии и лучевой терапии. В отличие от взрослых, у детей лишь 10% объемных образований шеи имеют злокачественную природу, поэтому прежде всего исключают воспалительные заболевания и врожденные аномалии.

Опухоль шеи бывает различного происхождения и нередко об ее злокачественном или доброкачественном характере можно судить только во время операции, после гистологического исследования. Перед ее удалением необходимо выяснить характер процесса (злокачественный или доброкачественный).

Опухоли позвоночника — лечение, симптомы, причины, диагностика

Опухоли позвоночника — это — доброкачественный или злокачественный рост клеток в спинном мозге или окружающих тканях. Эти опухоли могут вызвать давление на спинной мозг или его нервные корешки. Даже доброкачественные опухоли могут привести к стойкой потери трудоспособности без лечения. Рак и опухоли позвоночного столба и спинного мозга встречаются относительно редко. Наиболее распространенным симптомом, встречающимся при опухолях позвоночника, являются боли. Поскольку боли в пояснице и в области шеи очень распространены, этот симптом может быть свидетельством различных заболеваний. К счастью, причиной болей в пояснице и в шее редко бывают опухоли. Однако если рак был обнаружен после длительного периода «консервативного» лечения болей в пояснице большинство пациентов начинают испытывать ощущение, что диагноз не был выставлен вовремя (в начале заболевания). Поэтому, проблема состоит в том, чтобы действительно в самом начале появления болей исключить опухолевую причину болей.

Причины

Опухоли позвоночника могут исходить из спинномозгового тяжа, в пределах мягких мозговых оболочек, покрывающие спинной мозг (интрадуральные), между мягкими мозговыми оболочками и костями (экстрадуральные) позвоночного столба, или они могут локализоваться в других местах.

Большинство опухолей позвоночника располагается экстрадурально. Это могут быть первичные опухоли, берущие начало в позвоночнике, или вторичные опухоли, которые являются результатом распространения рака (метастаза) из других органов (прежде всего легких, молочных желез, простата, почек или щитовидной железы).

Любой тип опухоли может встречаться в позвоночнике, включая лимфому, лейкозные опухоли, миеломную болезнь и другие. Небольшой процент опухолей позвоночника встречается в пределах расположения непосредственно нервов спинного мозга (чаще всего, это эпендимомы и другие глиомы).

Причина первичных опухолей спинного мозга и позвоночника неизвестна. Некоторые опухоли связаны с генетическими дефектами. Опухоли позвоночника и спинного мозга встречаются гораздо реже опухолей головного мозга.

По мере роста опухоли, происходит вовлечение тканей спинного мозга, корешков спинного мозга, кровеносных сосудов позвоночника и костных тканей. Воздействие опухоли вызывает симптомы, аналогичные другим компрессионным синдромам (травмам позвоночника). Кроме того, происходит ишемия тканей за счет инвазии опухолевых клеток или за счет давления на сосуды.

Факторы риска

Большинство из нас знает о некоторых из факторов риска, которые связаны с раком. Курение неправильное питание, химическое и радиационное воздействие, наличие у родственников рака, такого как рак молочной железы или рак яичника и гиперинсоляция являются общими факторами риска рака. Эти виды рака вообще встречаются в различных органах, метастазируют в позвоночник только после длительного развития в первичном очаге. В позвоночнике хорошо развита кровеносная система, и опухолевые клетки могут метастазировать в позвоночник из других органов гематогенно (с током крови). Боль в пояснице обычно не является первым симптомом злокачественного рака, исходящего из другой части тела. И поэтому, врачи обследуют пациента на потенциальное развитие первичного очага рака, но не наличие рака у пациента с болью в пояснице. Регулярные обследования молочной железы (маммографии), мазки (для определения рака шейки матки), рентгенография легких (для выявления рака легких), анализ кала на скрытую кровь (для выявления рака кишечника).

Типы опухолей позвоночника

Доброкачественные Опухоли

Термин доброкачественная опухоль используется для обозначения опухолей с низкой вероятностью распространения (метастазирования) в другие органы и ткани. Но, тем не менее, доброкачественные опухоли тоже могут вызвать большие проблемы, в связи с компрессией тканей или кровеносных сосудов. К счастью, большинство доброкачественных опухолей успешно лечатся.

Следующие — примеры доброкачественных опухолей, которые могут возникнуть в позвоночнике или окружающих его тканях:

Остеоидная остеома — доброкачественное опухоль, у которой есть уникальная особенность возникать на задней части позвонков во время пубертатного периода. Развивается она, прежде всего в ножках и задней части, а не в теле позвонка. Этот вид опухоли встречается приблизительно в 10 % случаев всех опухолей костной ткани позвоночника. Обычно проявляется болью в спине, особенно в ночное время и достаточно эффективно применение аспирина или других НПВС (например, ибупрофена). Нередко, плохо визуализируется при рентгенографии и поэтому предпочтительнее КТ. Вариантами лечения является длительный прием НПВС или хирургическое лечение (особенно радиочастотная абляция). При хирургическом лечении происходит быстрое исчезновение болей и рецидив бывает крайне редко.

Oстеобластома является вариантом остеоидной остеомы размерами более 2 см. Для нее также характерно локализация в задней части позвонков. Но симптоматика при остеобластомах более выраженная и обычно требуется оперативное лечение. Частота рецидивирования значительно выше, чем у остеоидной остеомы и составляет до 10 % (причем в том же самом месте).

Аневризматическая костная киста.Это — доброкачественная опухоль, которые часто встречаются в шейном отделе позвоночника, и может поражать задние элементы позвонков или непосредственно тело позвонка. Эти опухоли чаще встречаются у подростков старшего возраста и проявляются болями и в некоторых случаях другими неврологическими расстройствами. Лечебные мероприятия при этом виде опухоли – это иссечение опухоли, кюретаж зоны поражения и, при необходимости, декомпрессия спинномозговых структур.

Гигантоклеточные опухоли плохо изучены. Они имеют тенденцию к локализации в теле позвонка (передняя сторона позвоночного столба), и, несмотря на то, что являются формально «доброкачественным», они могут быть очень агрессивными и иногда распространяться в другие ткани. Они могут проявляться болями или симптомами компрессии спинного мозга. Наиболее часто они возникают в возрасте от 20до 40 лет, но возможны и в другом возрасте. Лечение этих опухолей хирургическое (резекция или тотальное удаление патологической ткани) и оперативное лечение является средством выбора. В некоторых случаях, проводится эмболизация опухоли и предоперационное облучение и, это улучшает результаты хирургического лечения. Они могут подарить местную боль так же как симптомы сжатия спинного мозга. Эти опухоли требуют осторожного дооперационного подхода. Неполное удаление гигантоклеточной опухоли может привести к возможному злокачественному перерождению.

Эозинофильная гранулема: доброкачественное поражение костной ткани, характеризующееся болью и характерной картиной на рентгенографии « vertebra plana» — плоскими позвонками, истончением тел позвонков. Встречается как у детей, так и у взрослых. Эти опухоли могут встречаться как самостоятельно, так и являться частью синдрома с повреждением других органов и тканей. Лечение таких опухолей подбирается индивидуально, и применяются разные методы лечения как хирургические, так и лучевые.

Энхондромы — доброкачественные опухоли, состоящие из хряща. Потенциально, при увеличении, эти опухоли могут воздействовать на спинномозговые структуры. Рекомендованным лечением является хирургическое лечение. Иногда возможно преобразование этих опухолей в малодифференцированную злокачественную хрящевую опухоль — хондросаркому. К счастью, это происходит довольно редко. Но быстрое развитие опухоли требует обязательной биопсии и это помогает предотвратить малигнизацию доброкачественной опухоли в злокачественную.

Злокачественные Опухоли

Медики используют термин злокачественный для указания возможной инвазии опухоли в другие ткани и органы. Соответственно, лечение злокачественных опухолей значительно сложнее, чем лечение доброкачественных опухолей (мене склонных к инвазивному росту)

Следующие — примеры злокачественных опухолей, которые могут иметь место в позвоночнике и окружающих его тканях:

Метастазы. Любая злокачественная опухоль может метастазировать в костную ткань, но наиболее вероятно распространение из следующих органов: молочная железа, предстательная железа, почки, щитовидная железа, и легкие. Гематогенное метастазирование может идти двумя путями по венозной системе или по артериальной системе. У позвоночника и его окружающих тканей хорошее кровоснабжение, причем с дренированием многих структур области малого таза через венозную систему называемую сплетением Бэтсона. Лимфатические каналы тоже могут быть путем метастазирования, но лишь в трети случаев. Распространение или метастазы опухолей откуда-либо из тела в позвоночник возможно после длительного периода роста опухоли в первичном очаге. Метастатические опухоли, как правило, сопровождаются выраженным болевым синдромом. Если метастатическая опухоль достаточно большая, то возможно компрессионное воздействие на спинной мозг, что может проявляться нарушением проводимости моторных функций конечностей, нарушениям функции кишечника и мочевого пузыря. Как правило, метастатический рак не излечим, и задача лечения направлена на уменьшение болевого синдрома и декомпрессию невральных структур (оперативными методами) и, таким образом, сохранение качества жизни пациента в максимально возможной степени. Хирургия, химиотерапия, и дозированная радиационная терапия помогают уменьшить боль при метастатическом поражении позвоночника.

Миеломная болезнь — наиболее распространенный вид первичной, злокачественная опухоли костной ткани. Как правило, заболевание возникает у взрослых старше 40 лет. В процесс вовлекаются различные костные ткани, в том числе и позвоночник. Болевой синдром наиболее характерен для этого заболевания. Но подчас поражения позвоночника могут протекать до определенного времени без болей. Лечение этого заболевания паллиативное (подразумевающее только уменьшение симптомов, но не излечение). Химиотерапия используется для уменьшения болей и замедление прогрессирования опухоли. Оперативное лечение применяется при наличии переломов или необходимости в декомпрессии спинномозговых структур.

Остеогенная саркома — вторая, наиболее распространенная, первичная злокачественная опухоль костной ткани. Есть две возрастных группы, в которых чаще развивается это вид опухоли — это подростки, молодые совершеннолетние и пожилые. Поражение позвоночника при этой опухоли встречается достаточно редко. Современные успехи в нейровизуализации, химиотерапии, и хирургическом лечении остеогенной саркомы значительно улучшили 5-летнее выживание пациентов до 80 процентов. Это – значительный успех медицины, так как 20 лет назад эта опухоль была почти всегда фатальной.

Лейкоз. Различные формы лейкоза могут сопровождаться болями в пояснице или шее, причиной которых служит перерождение костной мозга позвонков. Но при лейкозе общие симптомы такие, как анемия, повышение температуры, общая слабость гораздо раньше беспокоят пациента, чем боли в спине.

Симптомы

Боли могут быть симптомом опухоли позвоночника особенно при резистентности к проводимому лечению и сопровождающиеся другими симптомами такими, как потеря веса, усталость. Боль может быть сильнее ночью, и не обязательно быть связана с уровнем активности. Когда же есть и другие неврологические симптомы (недержание кала, нарушение мочеиспускания, иррадиирущие боли), то подозрения в пользу опухолевой природы симптомов увеличиваются. Кроме того, имеет значение наличие гематом, кожных изменений или других проявлений возможного наличия опухоли в других частях тела.

Симптоматика зависит от локализации, типа опухоли, и общего состояния здоровья человека. Метастатические опухоли (те, которые распространились в позвоночник из других органов) часто прогрессируют быстро, в то время как первичные опухоли часто медленно прогрессируют в течение недель или года.

Интрамедуллярные (в пределах спинного мозга) опухоли обычно вызывают симптомы повреждения большей части туловища. Экстрамедуллярные (вне спинного мозга) опухоли могут развиваться в течение длительного времени прежде, чем вызвать повреждение нервов. Наиболее характерны для опухолей позвоночника следующие симптомы:

Боль в спине

• Может быть в любой области, но чаще в середине спины и в пояснице
• Ухудшается в положении лежа
• Усиливается при кашле, чиханье, при напряжении и т.д.
• Боль может иррадиировать в бедро, ногу, в руки
• Боль может быть во всех конечностях, разлитая.
• Боль может быть локально в определенной области позвоночника.
• Боль имеет тенденцию к прогрессированию
• Боль носит интенсивный характер и не снимается анальгетиками

Нарушения чувствительности

• Больше в ногах
• Нарушения чувствительности имеют тенденцию к прогрессированию.

Моторные нарушения(мышечная слабость)

• Больше в ногах
• Нарушения походки (затруднения при ходьбе)
• Мышечная слабость имеет тенденцию к прогрессированию.
• Падения при ходьбе или при стоянии
• Ощущения холодных ног или рук
• • Недержание кала
• • Недержание мочи
• • Парезы или параличи мышц
• Фасцикуляции (мышечные подергивания)

Диагностика

Большинство опухолей позвоночного столба обнаруживается при обычных обследованиях, проводимых при наличии болей в шее или пояснице. Обследование начинается с физического осмотра. При наличии опухолей в других органах необходимо информировать врача так, как это необходимо для адекватного обследования. Рентгенография применятся для диагностики костных изменений в позвоночнике. Но результаты рентгенографии не достаточно информативны. И когда возникает необходимость более четкой визуализации, как костной ткани, так и мягких тканей, то назначается КТ или МРТ. Кроме того, при подозрении на злокачественную опухоль в позвоночнике может быть назначена сцинтиграфия. Лабораторные исследования необходимы для уточнения характера опухоли и возможных осложнений со стороны других органов и систем (особенно при злокачественных опухолях).

Лечение

Тип опухоли, степень поражения позвоночника, локализация имеют значение для выбора метода лечения и прогноза. Нередко для выработки тактики лечения проводится консилиум врачей-хирургов, врачей-радиологов и онкологов. Современные методы лечения (хирургические, лучевая терапия, химиотерапия) при адекватном назначении помогают значительно улучшить прогноз для выживаемости в большинстве случаев опухолей позвоночника и сохранить достаточно высокое качество жизни.

Доброкачественные образования подкожно-жировой клетчатки | СПб ГБУЗ «Городская поликлиника №122»



Доброкачественные образования подкожно-жировой клетчатки | СПб ГБУЗ «Городская поликлиника №122»

6

Фев

2016

Aтерома

Атерома — частая проблема, которая встречается у людей любого возраста и обоих полов. В чем же заключается суть этого заболевания? Это не опухоль, а киста, то есть атерома представляет собой «мешочек», имеющий капсулу и заполненный густыми желтоватыми массами, часто имеющими неприятный запах.  Образуется в результате закупорки выводного протока сальной железы сгустившимся отделяемым. Атерома развивается на богатых сальными железами участках кожи (волосистая часть головы, лицо, спина, передняя брюшная стенка). Чаще всего атеромы встречается на волосистой части головы, на лице, спине в виде безболезненного округлой формы плотного образования на коже. При воспалении кожа над ним краснеет, размеры кисты увеличиваются, она становится болезненной.

Чем проявляется атерома?

Часто атерома бывает множественной. Представляет собой опухолевидное образование округлой формы, мягкой консистенции размером от 5 до 40 мм и более. Кожа над ней обычно не изменена, однако в случае присоединения вторичной инфекции, воспаления, может иметь красноватый оттенок.

Атерома подвижна вместе с окружающими тканями, безболезненна. Атерома может оставаться маленькой на протяжении многих лет, либо увеличиваться. Иногда атерома сообщается с поверхностью кожи через небольшое отверстие, через которое могут отделяться атероматозные массы (творожистые, с неприятным запахом). Часто атеромы нагнаиваются, кроме этого, может происходить разрыв атеромы в подкожную клетчатку.

 

Если атерома небольшая и не беспокоит больного, то ее можно не удалять. В остальных случаях показано хирургическое лечение. Атеромы удаляют под местной анестезией (обезболивание).

По внешнему виду атеромы и липомы очень схожи. Отличить их может только врач.

Что приводит к атероме?

Факторами, предрасполагающими к развитию атером, традиционно считаются неблагоприятные условия внешней среды и нарушения обмена веществ (хроническая травма, гипергидроз, гормональные дисфункции и пр.) Типичная локализация — лицо (надбровные дуги, область носогубного треугольника, подбородок, околоушные области), волосистая часть головы, задняя поверхность шеи, подмышечные впадины, межлопаточное пространство, промежность, половые губы, мошонка.

 

 Лечение атеромы

 

Удаление атером возможно либо хирургическим путем (иссечение с последующим наложением косметических швов), либо, при небольших размерах кисты, удаление с помощью лазера.

 

Жировики (липомы)

В официальной медицине жировик называют липомой. Под этим термином понимают опухоль из жировой ткани, что видно даже из названия, которое состоит из двух греческих слов: «lipos» — «жир» и «оmа» — «опухоль».  Причины возникновения жировиков до сих пор невыяснены.

Жировик может затрагивать не только кожу, но и жировую ткань, а также и другие виды тканей (как правило, соединительную).

В зависимости от глубины проникновения жировик различается по плотности: чем он глубже, тем плотнее. Наиболее часто жировик формируется под кожей. Он представляет собой неподвижное мягкое или эластичное образование, не причиняющее человеку никаких болезненных или неприятных ощущений. Жировик может появиться на любой части тела, где имеется жировая ткань: на голове, ноге, руке, спине, даже на половом члене.

Для уточнения диагноза рекомендуется провести ультразвуковое исследование. При подтверждении диагноза и согласии человека на хирургическое вмешательство опухоль удаляют. Эти же рекомендации распространяются и на жировики, образующиеся на других частях тела: ногах, руках, спине, животе и др.

Лечение липом

Жировик не представляет опасности для для состояния организма человека, так как является доброкачественной опухолью. Избавиться от липомы просто сбросив вес нельзя — жировик не исчезнет, так как это все же опухоль. Иногда наблюдается увеличение опухоли на фоне общего похудания. Жировики (липомы) удаляют под местной анестезией (обезболиванием). В большинстве случаев операция приводит к излечению.

Гигрома

Гигрома – образование, состоящее из достаточно хорошо выраженной капсулы и вязкого желеобразного прозрачного содержимого внутри. Нередко локализуется на кисти, и именно в этой области часто причиняет неудобства.

 

Четкого взгляда на причину возникновения этой напасти, как и многих других болезней – нет. Прослеживается связь с травмами, физическими нагрузками, но в ряде случаев гигрома появляется без всяких видимых причин. При этом образуется небольшое выбухание кожи, как будто внутри находится горошина или вишенка.

Излюбленная локализация образования – область лучезапястного сустава, хотя бывает, что она появляется и в других местах. Гигрома исходит из оболочек сустава, которые, вследствие неведомых нам причин, выпячиваясь между окружающими сустав связками и сухожилиями образуют характерное подкожное образование.

Она может длительно существовать, не причиняя неприятных ощущений, но со временем иногда появляются боли. Особенно часто беспокойства появляются у людей, которые вынуждены много работать руками. Поскольку гигрома связана с суставом, бывает, что жидкость перетекает в его полость. Тогда на какое-то время может создаваться впечатление, что образование исчезло, но, как правило, через какое-то время оно появляется вновь.

Дохирургическое лечение

В подавляющем большинстве случаев консервативные методы лечения бывают неэффективны. Попытки пунктировать гигромы – отсасывать шприцем жидкость, вводить туда различные вещества. При этом полость на время спадается, но сама оболочка никуда не девается, и жидкость рано или поздно накапливается вновь.

Совершенно ужасный и болезненный метод – раздавливание гигромы. В этом случае жидкость продавливается в полость сустава, или оболочка гигромы разрывается и содержимое изливается в ткани. Со временем, в лучшем случае все равно возникает рецидив. В худшем – в области травмированной гигромы может развиться воспалительная реакция вплоть до нагноения. После раздавливания рано или поздно оболочка заживает, восстанавливает свою герметичность, и гигромы появляется вновь.

Что делать самим?

Если вопрос с операцией еще не решился, а образование начинает интенсивно болеть, целесообразно постараться не нагружать больную руку. В идеале следует произвести иммобилизацию (создание неподвижности) сегмента конечности лонгетой. Местно и внутрь можно применять противовоспалительные препараты, неплохой эффект оказывает физиотерапия.

Когда делать операцию?

Гигрома – конечно, не рак, поэтому с операцией можно не спешить. Многие люди живут с этим образованием всею жизнь (иногда и не с одним), и не обращают на него никакого внимания. Об операции следует задуматься в случаях, когда гигрома создает неэстетичный внешний вид и вызывает боли при движениях. Еще одно показание к операции – быстрый рост образования. Если гирома явно увеличивается в размерах, затягивать с операцией не стоит, потому что большое образование будет труднее радикально удалить. А радикальная операция  — основной залог отсутствия рецидива.

Галеппо Вадим Андреевич

Заведующий отделением, врач-хирург

Спасибо за отзыв!

Ваш отзыв был получен и отправлен администратору!

Вдовий горб — лечить или убрать

18.02.2019

Вдовий горб – такое грустное название получило локальное скопление жировой ткани в области проекции седьмого шейного позвонка, которое появляется чаще всего у женщин в период менопаузы. Термин вдовий горб родился еще во времена Средних Веков. Еще тогда люди начинали замечать у женщин после 45-50 шишку или горб на шее. В те времена многие женщины к этому периоду жизни уже были вдовами, тогда и родилось такое название, как вдовий горб.

В чистой описательной медицинской терминологии ВДОВИЙ ГОРБ называется локальная липодистрофия. Это никоим образом не липома и не жировик. При липоме разрастается одна жировая клетка, которая приобретает опухолевидное состояние. Жировиком обычно называют атерому – это киста сальной железы, которая имеет капсулу, может разрастаться до значительных размеров и в итоге может воспаляться и нагнаиваться. Поэтому тактика лечения Локальной липодистрофии (вдовьего горба) , липомы и атеромы принципиально различные. Липому и атерому обычно удаляется только хирургическим способом, делая разрез кожи, через который извлекается собственно липома или атерома с капсулой (в обязательном порядке, так как при оставшейся капсуле может случиться рецидив). Лучшим способом удаления локальной липодистрофии (вдовьего горба) является липосакция (аспирация жира) или лазерный липолиз.
К сожалению, вдовий горб (локальная липодистрофия) проявляется не только у женщин, но и у мужчин также.

Причины возникновения Вдовьего горба (локальной липодистрофии)

1. Менопауза, при которой резко снижается количество эстрогенов и других женских гормонов, а количество мужских гормонов остается прежним и при этом происходит перераспределение жира преимущественно по мужскому типу – на шейно-воротниковой зоне, на руках и животе.
2. Остеохондроз шейного отдела позвоночника в результате которого нарушается трофика тканей за счет ухудшения иннервации и микроциркуляции крови.
3. Остеопороз позвоночника, который приводит к деформации позвоночника и формированию горба.
4. Длительный прием глюкокортикоидов приводит к развитию синдрома Иценко-Кушинга при котором перераспределяется жировая ткань преимущественно в верхней половине туловища и на шее.
5. Сидячая работа с длительным напряжением мышц шеи.
6. Наследственная предрасположенность. Исходя из вышеизложенных причин возникновения вдовьего горба (локальной липодистрофии) можно предложить профилактические меры развития вдовьего горба.

Профилактика включает в себя:

1. В период менопаузы входить под присмотром гинеколога эндокринолога, который может предложить ряд мероприятий и препаратов для смягчения гормональных перепадов или при необходимости назначит грамотную гормональную заместительную терапию.
2. Для сна лучше выбрать ортопедическую подушку и умеренно жесткий матрас.
3. Активный образ жизни, прогулки на свежем воздухе, умеренные физические нагрузки, выполнять комплекс упражнений для укрепления скелетных мышц.
4. Два раза в год проходить курсы массажа шейно-воротниковой зоны для профилактики развития вдовьего горба (локальной липодистрофии).
5. Рациональное питание, с ограничением рафинированных углеводов, тяжелых жиров, продуктов с консервантами и усилителями вкуса. Отдавать предпочтение свежим растительноо и животного происхождения продуктам.

«Вдовий горб» — лечить или убирать?

Устранить вдовий горб, который уже сформировался, можно только при помощи липосакции (липоаспирации), при котором через прокол кожи и специальной канюли и вакуума можно эвакуировать жир, или при лазерном липолизе, когда под кожу проводится оптоволокно, которое излучает неодимовый лазер и растворяет жировые клетки, то есть полинасыщенные жиры (полиглицериды) переводит в мононасыщенные жиры (моноглицериды), которые через лимфатическую систему выводятся из организма человека.

Липосакция (липоаспирация) и лазерный липолиз — это малотравматичные, хирургические манипуляции не доставляющие неудобств пациенту и не требуют длительной реабилитации. После липоаспирации (липосакции) и лазерного липолиза нет рецидивов. Всегда постоянный отличный эстетический эффект.

Как проводится липосакция вдовьего горба

1. Средняя длительность процедуры составляет 20-30 минут.
2. Лазерный липолиз вдовьего горба проводится амбулаторно (без необходимости госпитализации).
3. После нанесения антисептика и анестетика, на коже пациента делается небольшой надрез, через который вводится тонкая трубка (канюля), подающая лазерный импульс.
4. Под действием лазера жировая и соединительная ткани начинают разрушаться. Полученные отходы удаляются с помощью аспиратора.
Благодаря свойствам лазера, моментально происходит запаивание сосудов, что снижает кровопотерю и образование гематом. Результат заметен незамедлительно. 

© Автор статьи: Хирург, пластический хирург Королюк Роман Витальевич

Жировик на спине — Вопрос хирургу

Если вы не нашли нужной информации среди ответов на этот вопрос, или же ваша проблема немного отличается от представленной, попробуйте задать дополнительный вопрос врачу на этой же странице, если он будет по теме основного вопроса. Вы также можете задать новый вопрос, и через некоторое время наши врачи на него ответят. Это бесплатно. Также можете поискать нужную информацию в похожих вопросах на этой странице или через страницу поиска по сайту. Мы будем очень благодарны, если Вы порекомендуете нас своим друзьям в социальных сетях.

Медпортал 03online.com осуществляет медконсультации в режиме переписки с врачами на сайте. Здесь вы получаете ответы от реальных практикующих специалистов в своей области. В настоящий момент на сайте можно получить консультацию по 71 направлению: специалиста COVID-19, аллерголога, анестезиолога-реаниматолога, венеролога, гастроэнтеролога, гематолога, генетика, гепатолога, гериатра, гинеколога, гинеколога-эндокринолога, гомеопата, дерматолога, детского гастроэнтеролога, детского гинеколога, детского дерматолога, детского инфекциониста, детского кардиолога, детского лора, детского невролога, детского нефролога, детского офтальмолога, детского психолога, детского пульмонолога, детского ревматолога, детского уролога, детского хирурга, детского эндокринолога, дефектолога, диетолога, иммунолога, инфекциониста, кардиолога, клинического психолога, косметолога, логопеда, лора, маммолога, медицинского юриста, нарколога, невропатолога, нейрохирурга, неонатолога, нефролога, нутрициолога, онколога, онкоуролога, ортопеда-травматолога, офтальмолога, паразитолога, педиатра, пластического хирурга, проктолога, психиатра, психолога, пульмонолога, ревматолога, рентгенолога, репродуктолога, сексолога-андролога, стоматолога, трихолога, уролога, фармацевта, физиотерапевта, фитотерапевта, флеболога, фтизиатра, хирурга, эндокринолога.

Мы отвечаем на 97.49% вопросов.

Оставайтесь с нами и будьте здоровы!

Лечение липомы в Германии — Стоимость операции по удалению липомы в клинике «Нордвест»

Томас В. Краус, висцеральный хирург-онколог

С 2005 года профессор Краус работает главным врачом кафедры общей и висцеральной хирургии клиники Нордвест в г. Франкфурт-на-Майне.

Подробнее о специалисте →

Липома представляет собой доброкачественную опухоль жировой ткани, которая в большинстве случаев не вызывает никаких жалоб, поэтому ее иногда называют жировиком. Новообразование относится к мягкотканным опухолям и состоит из жировых клеток, заключенных в капсулу из соединительной ткани. Как правило, они являются безобидными и очень редко перерастают в злокачественную липому мягких тканей.

В большинстве случаев заболевание проявляет себя после 30 лет, реже — в детском возрасте. Мужчины сталкиваются с ним немного чаще, чем женщины.

Данные новообразования преимущественно располагаются непосредственно под кожей и поэтому легко прощупываются как округлые или овальные узелки. Гораздо реже липомы могут расти в мышечной ткани, области позвоночника или копчика. Если опухоль вырастает в области головы, речь может идти о так называемой субфасциальной липоме, что означает что она располагается под слоем соединительной ткани, которая покрывает мышцу (фасцией). Ее расположение, как правило, находится на переходе от лба к волосам, а также на затылке и в области ключицы.

Очень часто липомы появляются на руках и ногах, плечах и затылке, а также животе и боках. Иногда они могут появиться сразу в нескольких местах. В таком случае медики говорят о липоматозе. При наследственном заболевании нейрофиброматозе также ставится диагноз «множественные липомы».

Новообразования растут медленно и в основном достигают размера лишь нескольких сантиметров. В редких случаях диаметр опухоли может составлять больше 10 см.

Особые формы:

• Ангиолипомы
  Включают в себя кровеносные сосуды, которые тромбозируются. Вызывают боли и чаще всего проявляются у молодых мужчин. В половине случаев, рассматриваемых в клинике «Нордвест», у пациентов, которые получают лечение в Германии, возникает сразу несколько ангиолипом.
• Веретеноклеточные липомы
  Как правило, диагностируются у мужчин между 45 и 60 годами и локализуются на спине, затылке или плечах. В большинстве случаев не провоцируют никаких жалоб со стороны пациента.

Симптомы липомы

В основном данное новообразование не имеет ярко выраженных признаков и не беспокоит пациента. Обнаруживает себя небольшой подвижный плотный узелок, который при надавливании может быть болезненным. Иногда липома, в зависимости от расположения, провоцирует боли при движениях. Ангиолипомы могут вызывать боли без давления или движения.

Причины и факторы риска

Не известно, почему возникают подкожные узелки. Возможно, имеется наследственная предрасположенность. Однако однозначного подтверждения этому нет.

Причины липоматоза, при котором растут сразу несколько липом, также полностью не выяснены. Часто это заболевание встречается у пациентов с такими нарушениями обмена веществ, как сахарный диабет или повышение уровня мочевой кислоты (гиперурекимия). Обсуждается возможность, что высокий уровень жиров в крови (гиперлипидемия) может вести к появлению липом.

Имеется наследственное заболевание, при котором возникают множественные липомы: нейрофиброматоз. При нем растут так называемые нейрофибромы и частично липомы. В зависимости от типа заболевания они располагаются на всем теле или на руках и ногах.

Диагностика липомы в клинике Nordwest

Диагностика в Германии позволяет точно определить специфику новообразования, оценить его размеры, степень злокачественности, структуру и прочие параметры, важные для составления эффективного лечения. Чтобы исключить злокачественность опухоли при возникновении узлов под кожей, следует обратиться к врачу. Хирург пальпирует подкожный узел, обращая особое внимание на то, подвижен ли он и насколько хорошо ограничен от остальной ткани.

Затем следует ультразвуковое и/или рентгеновское обследование. УЗИ, МРТ или КТ при изучении липомы в нашей клинике помогают исключить возможные кисты и другие новообразования (например, фибромы). Кроме этого, определяется размер узла, что важно, так как липомы часто гораздо больше, чем прощупываются под кожей.

Если при обследовании все еще остаются сомнения в специфике новообразования, проводится биопсия и патологоанатомическое исследование узла.

Иногда возникает липома женской молочной железы. В этом случае опухоль удаляется и исследуется для исключения липосаркомы, являющейся злокачественным образованием.

Лечение заболевания

Настоятельной терапии данная патология не требует. Если узел визуально мешает пациенту, вызывает боли или имеет большой размер, назначается удаление липомы, которое осуществляется на отделении хирургии в клинике Nordwest. Для этого имеется много возможностей, в зависимости от того, насколько большим является новоообразование и в какой области оно располагается.

Во время операции липома полностью удаляется из соединительнотканной капсулы. Особенно легко удаляются опухоли, располагающиеся непосредственно под кожей: хирург производит разрез кожи над новообразованием и выдавливает его. Проводится это вмешательство, как правило, под местной анестезией. При очень больших липомах может потребоваться общий наркоз.

Более трудоемким является удаление субфасциальной или мышечной липомы. Однако и в этом случае достаточно местной анестезии. После удаления хирург ушивает рану и накладывает давящую повязку. При липоматозе возможно устранение нескольких липом одновременно, без необходимости второй операции. После хирургического вмешательства, как правило, остается небольшой шрам.

Новой возможностью удаления липомы без операции является липосакция (откачивание жировой ткани). Что означает, что она не вырезается, а высасывается. Преимуществом этой процедуры является практическое отсутствие рубцов. Однако не всегда удается полностью откачать липому из соединительнотканной капсулы. И тогда она продолжит расти дальше. Поэтому операция является предпочитаемой терапией.

Где удалить липому в Германии

Заболевание имеет хорошие прогнозы. Есть лишь небольшой риск того, что доброкачественная опухоль перерастет в злокачественную. Настоятельного лечения не требуется. Если узел под кожей мешает, можно обсудить с врачом его удаление. В тоже время всегда может образоваться новая липома, которая потребует повторения всего цикла лечения. В клинике «Нордвест», вне зависимости от сложности и размеров новообразования, вы сможете получить квалифицированную помощь хирургов. Цены на удаление липомы с помощью липосакции, а также стоимость открытой операции по устранению опухоли можно обсудить во время записи на первую консультацию и на этапах взаимодействия со специалистами клиники.

Кисты позвоночника | Johns Hopkins Medicine

Что такое кисты позвоночника?

Ганглиозные и синовиальные кисты — это доброкачественные образования, вызванные скоплением жидкости в оболочке сухожилия или суставной капсуле. Чаще всего они появляются на верхней части запястья, но также могут поражать стопы или позвоночник.

Каковы симптомы кисты позвоночника?

В зависимости от размера и расположения кисты симптомы могут быть аналогичны симптомам стеноза позвоночного канала, в том числе:

• боль в спине
• корешковая боль («защемление нерва») с одной или обеих сторон
• нейрогенная хромота (боль или слабость из-за сдавленных нервов)
• онемение
• трудности с передвижением
• Рефлексы снижены
• паралич (очень редко)
• Изменение функции кишечника или мочевого пузыря

Каковы факторы риска кисты позвоночника?

Кисты позвоночника чаще встречаются у людей старше 50 лет.Причина возникновения кист позвоночника неизвестна, но они могут быть результатом дегенерации и нестабильности позвоночника в областях, подверженных повторяющимся движениям, особенно в суставах в поясничной области. Пациенты с кистами позвоночника могут иметь другие дегенеративные состояния позвоночника, такие как артрит и болезнь диска.

Диагностика кисты позвоночника

Пациенту, сообщающему о симптомах, врач может порекомендовать рентген, чтобы исключить другие проблемы, но киста обычно обнаруживается с помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ).Киста явно будет выглядеть как пузырьковидный рост возле фасеточного сустава, который представляет собой соединение между позвонками позвоночника.

Знание размера и положения кисты поможет врачу разработать план лечения.

Лечение кисты позвоночника

Консервативное лечение может включать отдых, противовоспалительные препараты, обезболивающие, инъекции стероидов и дренирование. Хотя эти подходы могут временно облегчить симптомы, кисты могут восстановиться или восполниться, что приведет к дальнейшему дискомфорту.

Операция может быть рекомендована при стойких кистах, вызывающих боль и нарушение движений. Существует несколько хирургических подходов к удалению кисты и предотвращению рецидива. Пациентам следует обсудить варианты со своим хирургом-позвоночником, чтобы получить рекомендации относительно того, что, скорее всего, принесет длительное облегчение.

Вэньчунь Цюй, доктор медицины, доктор философии — Врачи и медицинский персонал

Краткое биографическое описание

Вэньчунь Цюй, доктор медицины, магистр наук, доктор философии физиотерапевт, специалист по боли, специализирующийся на регенеративной медицине и информационных технологиях в медицине.Его клиническая и исследовательская деятельность включает:

• Регенеративная медицина при болях в спине, шее, травмах суставов, остеоартрите, заболеваниях связок и сухожилий.
• Интервенционные обезболивающие с инъекциями, невролизом и радиочастотной абляцией.
• Ультразвуковые инъекции опорно-двигательного аппарата при заболеваниях суставов, сухожилий и связок
• Диагностика и лечение радикулита, остеохондроза, болей в спине и шее
• Исследование стволовых клеток с упором на механизм, клиническую безопасность и эффективность при заболеваниях опорно-двигательного аппарата и позвоночника.
• Приложение искусственного интеллекта для поддержки принятия клинических решений при оптимизации прецизионной помощи при заболеваниях опорно-двигательного аппарата и позвоночника

Доктор Цюй опубликовал множество рукописей, глав и книг. Он был президентом, членом правления, членом комитетов национальных и международных обществ и получил несколько национальных наград.

Помимо клинической практики, исследований и образования, доктор Цюй является сопредседателем китайской группы регионального развития клиники Мэйо и руководит усилиями по налаживанию международного сотрудничества для продвижения высококачественной медицинской помощи во всем мире.

Вылеченные заболевания

Проведенные процедуры

1. Обезболивание
2. Регенеративная медицина
3. Ультразвук

Отделений клиники Мэйо

Образование

1. 2013

   Научный сотрудник — Медицина боли Школа последипломного медицинского образования Майо, Медицинский колледж клиники Мэйо

2. 2012 Резидент — Программа физической медицины и реабилитации Школа Высшей медицины Майо, Медицинский колледж клиники Майо

3. 2003

   Ph.D. — Профессиональные науки Университет Южной Калифорнии

4. 2002

   Магистр биостатистики Медицинский факультет Кека Университета Южной Калифорнии

5. 1990

   Доктор медицины Второй военно-медицинский университет

Показать еще образование

Деятельность и награды

Сертификаты

1. 2014

   Медицина боли Американский совет по физической медицине и реабилитации

2. 2013

   Физическая медицина и реабилитация Американский совет по физической медицине и реабилитации

Награды и почести

1. 2020

   Академия образования Превосходство на уровне младшего специалиста Медицинский и научный колледж клиники Майо

2. 2019

   Превосходство в исследованиях Клиника Майо Рочестер

3. 2018

   Награда за лучшую встречу на 17-м ежегодном собрании ASRA по медицине боли Американское общество региональной анестезии и обезболивающего

4. 2017

   Transform Награда за практическую инициативу Клиника Майо

5. 2017

   Награда за лучшую встречу на 16-й ежегодной встрече ASRA по медицине боли Американское общество региональной анестезии и медицины боли

6. 2017

   Премия за лучшее оригинальное исследование Фонд физической медицины и реабилитации / PM&R

7. 2016

   Награда за инициативу преобразования практики Mayo Clinic

8. 2016

   Награда за лучшую встречу на 15-й ежегодной встрече ASRA по медицине боли Американское общество региональной анестезии и медицины боли

9. 2014

   Лучший научный плакат Академия медицины боли

10. 2013

    Награда за лучшую научную аннотацию Общество по вмешательству на спине

Показать больше наград и наград

Профессиональное членство

1. с 2021 года по настоящее время

   Член Международной группы управления продуктами и рынками (IPMSG)

2. с 2021 года по настоящее время

   Член Академический комитет Mayo Clinic International

3. с 2021 г. по настоящее время

   Член Комитет по клинической компетенции

4. 2020 г. по настоящее время

   Консультативный комитет Член Консультативного комитета выпускников НФЛ

5. 2020 г. по настоящее время

   Член Ассоциация выпускников НФЛ Консультативный комитет по ионной регенеративной медицине и клеточной терапии (RMCT)

6. 2020 г. — настоящее время

   Член комитета Mayo Clinic Center for Innovation

7. 2020 — настоящее время

   Член консультативного совета Alliance for Cell Therapy Сейчас

8. 2020 — настоящее время

   Член консультативного совета Alliance of Cell Консультативный совет по исследованиям Therapy Now

9. 2020 — настоящее время

   Член Исполнительная группа Клинического центра регенеративной медицины Mayo

10. 2020 — настоящее время

    Член Американская академия медицины боли

11. 2020 — настоящее время

    Член Консультативной группы по инновациям

12. 2019

    Session Co -ChairWorld Stem Cell Summit

13. 2019-2020

    Комитет по распределению малых грантов MemberPain Division

14. 2018-настоящее время

    Консультативный совет MemberAI

15. 2018-2020

    Член Подразделение болеутоляющей медицины Новый комитет по найму консультантов

16. 2018-настоящее время

    Член комитета и рецензент, Futures Grants Investigator Подразделение образования, Spine Intervention Society

17. 2018

    Член комитета Комитета по научным вопросам Китайская ассоциация реабилитационной медицины (CARM)

18. 2016-2019

    Директор Постоянный исследовательский курс PMR

19. 2015 — настоящее время

    MemberAsk Mayo Expert Pain Content Workgroup

Показать другие профессиональные членства

Публикации

Исследовательская деятельность

Энджи Вен | Гора Синай

ДокторЭнджи Вен — доцент офтальмологии и штатный член практики офтальмологического факультета Нью-Йоркской глазной и ушной больницы на горе Синай (NYEE). Она является сертифицированным офтальмологом, специализирующимся на медикаментозном и хирургическом лечении пациентов с заболеваниями роговицы и внешних глаз. Она также выполняет операции по удалению катаракты, реконструктивные процедуры переднего сегмента, трансплантацию роговицы, включая DSAEK, и рефракционные процедуры, такие как LASIK.

Доктор Вэнь окончила комбинированную программу бакалавриата и доктора медицины Северо-Западного университета и закончила ординатуру по офтальмологии в Институте глаз Кресдж при Государственном университете Уэйна в Детройте, штат Мичиган.Она продолжила стажировку в области хирургии роговицы и рефракционной хирургии в Глазном институте Эдварда С. Харкнесса Колумбийского университета в Нью-Йорке. Она работала на постоянном факультете Медицинского центра Государственного университета Нью-Йорка в Нижнем штате в Бруклине в течение двух лет, прежде чем поступить на факультетскую практику в NYEE.

Д-р Вен — лечащий офтальмолог, занимается наблюдением и обучением ординаторов в NYEE. Она занимается исследованиями заболеваний глазной поверхности и хирургических методов / результатов, а также является автором множества статей и глав в книгах.

Доктор Вэнь заботится о здоровье своих пациентов и оказывает им помощь на высшем уровне. Она верит в важность партнерства и открытого общения между врачом и пациентом. Она принимает новых пациентов в своих офисах Columbus Circle и Tribeca на Манхэттене, а также в Бэй-Ридж, Бруклин.

Сертификация

Офтальмология

Клинический фокус

• Катаракта
• Удаление катаракты
• Операция по удалению катаракты
• Истирание роговицы
• Инфекция роговицы
• Помутнение роговицы
• Пересадка роговицы
• Снижение зрения
• Диплопия
• Экстренный визит в глаза
• Инфекция глаза
• Травма глаза / Удаление инородного тела / Ссадина роговицы
• Глаукома
• Хирургия глаукомы
• Кератит
• Кератоконус
• ЛАСИК
• Лазерная коррекция зрения

Образование

Доктор медицины, Медицинская школа Северо-Западного университета

Стажировка, переходная
Summa Health System

Резиденция, офтальмология
Summa Health System

Резиденция, офтальмология
Государственный университет Уэйна, Институт Kresge Eye

Стипендия, Cornea
Медицинский центр Колумбийского университета

языков

Испанский, Китайский мандарин), Китайский (кантонский диалект), английский

Нестабильность дендритного позвоночника и нечувствительность к модуляции сенсорным опытом на мышиной модели синдрома ломкой Х-хромосомы

Резюме

Синдром ломкой Х-хромосомы (FXS) является наиболее распространенной наследственной формой умственной отсталости и вызывается транскрипционной инактивацией Х-сцепленного Хрупкая умственная отсталость 1 ( FMR1 ) ген.FXS связан с повышенной плотностью и аномальной морфологией дендритных шипов, постсинаптических участков большинства возбуждающих синапсов. Чтобы лучше понять, как отсутствие функции гена FMR1 влияет на развитие и пластичность позвоночника, мы исследовали формирование и устранение пирамидных нейронов слоя 5 в коре головного мозга мышей Fmr1 KO с помощью метода транскраниальной двухфотонной визуализации. Мы обнаружили, что скорость образования и удаления шипов в течение нескольких дней или недель была значительно выше как у молодых, так и у взрослых мышей KO по сравнению с контрольными однопометниками.Повышенный оборот позвоночника у мышей KO был связан с существованием большего пула «недолговечных» новых шипов у мышей KO, чем у контрольных. Кроме того, мы обнаружили, что образование новых шипов и удаление существующих были менее чувствительны к модуляции сенсорным опытом у мышей KO. Эти результаты показывают, что потеря функции гена Fmr1 ведет к продолжающемуся перепроизводству временных шипов в первичной соматосенсорной коре. Нечувствительность формирования и удаления шипов к сенсорным изменениям у мышей Fmr1 KO предполагает, что развивающиеся синаптические цепи не могут быть должным образом настроены сенсорными стимулами в FXS.

Синдром ломкой Х-хромосомы (FXS) — наиболее распространенная форма наследственной умственной отсталости, поражающая примерно 1 из 4 000 мужчин и 1 из 8 000 женщин (1). Пациенты, страдающие FXS, демонстрируют когнитивные, социально-аффективные и сенсомоторные нарушения различной степени (2). Синдром вызван экспансией полиморфного тринуклеотидного повтора CGG в 5′-нетранслируемой области гена ломкой X-психической отсталости 1 ( FMR1 ), расположенного на X-хромосоме (3). Хрупкий белок задержки умственного развития (FMRP), кодируемый геном FMR1 , связывается со многими мРНК и, как полагают, регулирует трансляцию белка в различных субклеточных участках, включая дендриты и дендритные шипы (4, 5).

Мыши Fmr1 KO демонстрируют множество аномалий, обнаруженных у пациентов с FXS, таких как нарушения обучения и памяти (6–8), социальное поведение (9–11) и сенсорная обработка (12, 13), таким образом модельная система для изучения патогенетических механизмов, лежащих в основе FXS. Несмотря на эти поведенческие аномалии, грубая структура мозга у пациентов с FXS и в мышиной модели расстройства в значительной степени не повреждена. Наиболее стабильная анатомическая находка — это аномальный профиль дендритных шипов, постсинаптических выпячиваний, которые получают подавляющее большинство возбуждающих сигналов в головном мозге различных видов (14-17).

При FXS фенотип дендритных шипов у взрослых включает увеличение плотности и длины шипов, а также количество незрелых шипов в различных исследованных областях мозга (15, 16, 18). Сходным образом, в зрительной и соматосенсорной коре головного мозга взрослых мышей Fmr1 KO пирамидные нейроны обнаруживают более высокую плотность дендритных шипов и более незрелые, длинные и тонкие дендритные шипы, чем в мозге WT (4, 19, 20). Последующие исследования с использованием более молодых мышей показали, что повышенная плотность шипов в соматосенсорной коре наблюдается в раннем постнатальном периоде жизни и во взрослом возрасте, но не обнаруживается у мышей в возрасте около 1 месяца (21, 22).Хотя эти данные предполагают, что FMRP важен для формирования и / или поддержания дендритных шипов, методы, использованные в предыдущих исследованиях (посмертная ткань и окрашивание по Гольджи, например), сделали невозможным определение судьбы отдельных дендритных шипов с течением времени. Таким образом, остается неясным, в какой степени недостаток FMRP влияет на формирование и устранение шипов на разных стадиях развития. Также неизвестно, связано ли обилие незрелых на вид шипов у мышей Fmr1 KO с аномальной пластичностью позвоночника.В частности, возможно, что у мышей Fmr1 KO имеется более высокая степень оборота позвоночника, так что в любой момент времени будет больше незрелых шипов. Альтернативно, обилие незрелых на вид шипов у мышей Fmr1 KO может быть вызвано неспособностью подмножества шипов созреть.

В настоящем исследовании мы изучали развитие дендритного позвоночника и зависимое от опыта ремоделирование позвоночника у мышей Fmr1 KO, используя метод транскраниальной двухфотонной визуализации, который позволяет повторно визуализировать отдельные позвоночники в разные периоды развития (23, 24).Наши результаты показывают, что животные FXS имеют большую популяцию временных дендритных шипов по сравнению с контрольными животными дикого типа, как во время развития, так и во взрослом возрасте. Более того, временные шипы имели, в среднем, меньший диаметр головы и большую длину шеи по сравнению с постоянными шипами, что указывает на то, что популяция временных шипов частично вносит вклад в фенотип незрелого позвоночника, о котором ранее сообщалось в Fmr1 KO. Наконец, мы показываем, что оборот дендритных шипов в ответ на сенсорные манипуляции аномален у мышей KO, предполагая, что FMRP играет важную роль в зависимой от опыта модификации сенсорных цепей.

Результаты

Увеличение оборота дендритных шипов у мышей

Fmr1 KO.

Чтобы определить, как недостаток FMRP влияет на развитие дендритных шипов, мы исследовали скорость образования и элиминации дендритных шипов на апикальных дендритах пирамидных нейронов слоя 5 в первичной соматосенсорной бочке коры, используя метод транскраниальной двухфотонной визуализации (рис. 1 ). А — Д ). Дендритные шипы были визуализированы дважды в течение 2-дневного интервала у самцов мышей Fmr1 KO ( Fmr1 ^{— / y} ) и контрольных однопометников ( Fmr1 ^{+ / y} ), полученных из FVB / C57BL / 6J . Fmr1 ^+/- × C57BL / 6J YFP, и используется повсюду, если не указано иное.Мы обнаружили, что скорость образования и удаления позвоночника в течение 2 дней была значительно выше у животных KO по сравнению с животными WT в возрасте 3 недель и 1 месяца (рис. 1 E и F ; P < 0,05). Скорость образования и удаления шипов в течение 2 дней у 3-недельных контрольных животных составляла 13,3 ± 0,6% и 14,1 ± 1,5%, соответственно, но у животных Fmr1 KO соответствующего возраста скорость образования и выведения шипов составляла 21,1 ± 0,3% и 20,7 ± 2,8% (рис.1 E ). Через 1 месяц скорость образования и выведения шипов за 2 дня составила 6,7 ± 1,1% и 8,7 ± 0,8% у контрольных животных и 11,8 ± 0,8% и 14,6 ± 1,2% у животных нокаутов, соответственно (рис. 1 F ). Чтобы определить, можно ли выявить этот фенотип повышенного обновления позвоночника у животных с другим генетическим фоном, мы исследовали динамику позвоночника у контрольных мышей Fmr1, KO и WT на фоне C57BL / 6J (C57BL / 6J × C57BL / 6J-YFP. F ₁ крест). У животных этого штамма в возрасте 1 мес. Дендритные шипы также показали значительно более высокие скорости образования и элиминации у животных Fmr1 KO, чем у контрольных животных дикого типа в течение 2 дней (рис.1 F ; P <0,05). Ни процент филоподий-подобных выпячиваний (безголовые протрузии), ни скорость их оборота не отличались достоверно у животных нокаутов и контрольных животных дикого типа, независимо от возраста и генотипов (рис. S1; P > 0,05). Вместе эти наблюдения подтверждают, что во время развития потеря функции гена Fmr1 ведет к усиленному обновлению позвоночника в течение нескольких дней в первичной соматосенсорной коре.

Рис. 1.

Повышенный оборот дендритных шипов в бочкообразной коре головного мозга мышей Fmr1 KO на разных стадиях развития.( A — D ) Повторная визуализация дендритных сегментов в соматосенсорной бочке коры головного мозга в течение 2 недель у контрольных мышей WT в возрасте 1 мес ( A и B ) и Fmr1 KO мышей ( C ) и D ). Открытые стрелки указывают шипы, которые были удалены между двумя видами, а закрашенные стрелки указывают новые шипы, которые были образованы между двумя видами. Звездочки указывают на дендритные филоподии. ( E и F ) Образование и удаление шипов в течение 2 дней были значительно выше у мышей Fmr1 KO по сравнению с контрольными мышами WT на 20-й день постнатального ( E ) и 30-й день постнатального ( F ).( G и H ) Скорость образования и выведения шипов в течение 2 недель также была значительно выше у животных KO, чем у контрольных мышей на 30-й день постнатального ( G ) и взрослых (> 4 мес.) ( H ) . Данные представлены как среднее значение ± стандартная ошибка среднего (* P <0,05).

Чтобы лучше понять, как потеря FMRP влияет на развитие и пластичность позвоночника, дендритные иглы были визуализированы дважды с интервалом в 2 недели у мышей в возрасте 1 мес и взрослых мышей (4,9 ± 0,3 мес.).Мы обнаружили, что скорость образования и выведения позвоночника в течение 2 недель была значительно выше в группе КО, чем в контрольной в обеих возрастных группах (рис. 1 G и H ; P <0,05). Оборот дендритных филоподий в течение 2 недель был сопоставим между Fmr1 КО животных и контрольной группой ( P > 0,2). Примечательно, что у мышей WT в возрасте 1 мес. Скорость удаления позвоночника в течение 2 недель была значительно выше, чем скорость образования позвоночника (15,4 ± 0,8% по сравнению с 6,4 ± 0,6%).4%; P <0,001), что согласуется с ранее опубликованными данными, показывающими существование «фазы обрезки» позвоночника во время позднего постнатального развития (23, 25). Животные KO также показали значительно более высокую скорость удаления шипов, чем образование шипов в возрасте 1 мес (20,4 ± 0,5% против 11,1 ± 0,9%; P <0,001), что позволяет предположить, что фаза обрезки позвоночника, по-видимому, не нарушена. у этих мутантных животных. Кроме того, снижение элиминации позвоночника в процессе развития происходило аналогичным образом у мышей WT и KO в возрасте от 1 до 4 мес. (Рис.1 G и H ). Вместе эти результаты идентифицировали повышенный оборот позвоночника как заметную аномалию пластичности дендритного позвоночника у мышей Fmr1 KO как во время развития, так и во взрослом возрасте.

Существование большего пула временных новых шипов у мышей KO.

Повышенный оборот позвоночника, наблюдаемый в течение 2 дней и 2 недель у мышей Fmr1 KO, предполагает, что все дендритные шипы у этих животных могут быть более пластичными, чем у контрольных животных WT.Альтернативно, подмножество шипов в популяции может быть более динамичным, и этот пул динамических шипов может быть больше у мышей KO, чем у контрольных. Чтобы различить эти две возможности, мы сначала визуализировали шипы каждые 2 дня в течение трех последовательных сеансов у 1-месячных животных (рис. 2 A ). Мы обнаружили, что 30,0 ± 3,3% и 35,4 ± 2,1% шипов, которые были сформированы в течение первых 2 дней, сохранялись в течение следующих 2 дней у мышей KO и WT, соответственно. Выживаемость этих новообразованных шипов в течение первых 2 дней существенно не различалась между двумя генотипами (рис.2 B ; P > 0,3). Поскольку в течение 2 дней у мышей KO образовался больший процент новых шипов, чем у мышей WT (рис. 1 F ), общая доля «короткоживущих» или временных новых шипов (классифицируемых как шипы, сформированные во время первого 2 d и элиминированный в течение следующих 2 d) был больше у мышей Fmr1 KO, чем в контроле (фиг. 2 C ; 8,9 ± 0,6% против 4,8 ± 0,9%; P <0,05). Кроме того, поскольку плотность позвоночника в этом возрасте (1 мес.) Была сопоставима у животных нокаутов по сравнению с контрольными животными [42.1 и 38,2 шипов на дендриты 100 мкм в KO и WT ( P = 0,13 в FVB × C57BL / 6J фон) и 42,3 и 42,0 шипа на дендриты 100 мкм в KO и WT ( P = 0,93 в C57BL / 6J background)] общее количество короткоживущих новых шипов также было больше у мышей Fmr1 KO, чем в контроле.

Рис. 2.

Большая популяция временных шипиков существовала у мышей Fmr1 KO. ( A ) Новообразованные и ранее существовавшие шипы были идентифицированы в первые 2 дня или 2 недели и повторно визуализированы через 2 дня или 2 недели.( B ) Шипы, образовавшиеся в течение 2 дней у мышей в возрасте 1 мес., В значительной степени уничтожались в течение следующих 2 дней. Напротив, большинство ранее существовавших шипов сохранялось в течение этих 2 дней. Показатели выживаемости вновь образованных шипов и ранее существовавших шипов у мышей KO существенно не отличались от таковых у контрольных мышей WT. ( C ) Процент преходящих шипов (сформированных в течение 2 дней и удаленных в течение следующих 2 дней) был выше у животных Fmr1 KO, чем у мышей WT (* P <0.05). ( D ) Шипы, образовавшиеся в течение 2 недель у мышей в возрасте 1 мес., Были в значительной степени уничтожены в течение следующих 2 недель, тогда как большинство ранее существовавших шипов сохранялось в течение этого периода. ( E ) Процент временных шипов, которые образовались в течение 2 недель и элиминировались в течение следующих 2 недель, также был выше у животных Fmr1 KO, чем у мышей WT (* P <0,05).

В отличие от низкой выживаемости новообразованных шипов, мы обнаружили, что 93,5 ± 1,3% ранее существовавших шипов (выживших по крайней мере в течение первых 2 дней) сохранялись в течение следующих 2 дней у мышей KO, и что этот коэффициент выживаемости был сравнимо между мышами KO и WT (рис.2 B ; P > 0,2). Таким образом, не все шипы у мышей KO были более пластичными, чем у мышей WT. Напротив, более крупный пул короткоживущих новообразованных шипов в основном объясняет повышенный оборот шипов, измеряемый в течение 2 дней у мышей KO.

Кроме того, мы обнаружили, что 29,8 ± 9,1% и 39,5 ± 11,2% новообразованных шипов, появившихся в течение первых 2 недель, сохранялись в течение следующих 2 недель у мышей KO в возрасте 1 месяц и контрольной группы, соответственно (рис. D ; P > 0,2).С другой стороны, 91,7 ± 2,7% и 90,2 ± 3,9% шипов, которые существовали в течение как минимум 2 недель, продолжали сохраняться в течение следующих 2 недель у мышей KO и контрольных мышей, соответственно (рис. 2 D ; P ). > 0,6). Таким образом, как и в экспериментах, охватывающих несколько дней, эти результаты выявили два пула шипов с разной стабильностью в течение 2 недель. Пул шипов, сформированных в течение 2 недель и элиминированных в следующие 2 недели, был значительно больше у мышей KO (7,8 ± 1,1%), чем у животных WT (3,9 ± 0,6%; P <0.05; Рис.2 E ). Эти результаты также предполагают, что более высокая скорость обновления у мышей KO в основном обусловлена ​​большей популяцией короткоживущих новых шипов, а не снижением общей стабильности шипов.

Большинство дендритных шипов имеют одинаковую долгосрочную стабильность у мышей KO и WT.

Предыдущие исследования показали, что у мышей WT шипы, сформировавшиеся на ранней стадии развития и дожившие до взрослого возраста, чрезвычайно стабильны; большинство сохраняется на протяжении всей взрослой жизни (23, 25, 26).Чтобы лучше понять, как недостаток FMRP влияет на развитие и пластичность позвоночника, мы исследовали оборот позвоночника у мышей WT и KO в возрасте от 1 до 4 мес. Независимо от генотипов мышей, мы обнаружили, что новые шипы, которые накапливались в возрасте от 1 до 4 месяцев, составляли небольшую (хотя и потенциально важную) часть от общего количества шипов (рис. 3 A ; WT 7,6 ± 0,1% и KO 14,6). ± 1,1%). С другой стороны, ∼72% и 67% шипов, существовавших в возрасте 1 мес., Сохранялись в течение следующих 3 мес. У мышей WT и KO соответственно (рис.3 А ). Примечательно, что у мышей WT 85,3 ± 0,6% шипов, которые существовали в возрасте 1 мес и сохранялись еще 2 недели, продолжали сохраняться в течение следующих 2,5 мес. Выживаемость этого пула шипов у мышей KO составила 84,6 ± 1,1%, что статистически не отличалось от такового у WT (рис. 3 B ; P > 0,8). Эти данные позволяют предположить, что ( i ) большинство шипов у взрослых мышей WT и KO (в возрасте 4 мес.) Происходят из шипов, которые формируются на ранних этапах развития (до 1 мес. Возраста) и сохраняются во взрослой жизни и ( ii ). ) отсутствие FMRP не оказывает значительного влияния на долгосрочную стабильность большинства шипов в коре взрослого ствола.

Рис. 3.

Большинство дендритных шипов имеют аналогичную долгосрочную стабильность у мышей KO и WT. ( A ) Небольшая часть новых шипов была добавлена ​​как у мышей KO, так и у контрольных мышей в возрасте от 1 до 4 месяцев, тогда как большинство шипов, существовавших в возрасте 1 месяца, выжило в возрасте 4 месяцев у обеих мышей KO. и контроль WT. Процент добавления и удаления шипов в возрасте от 1 до 4 месяцев у мышей KO был выше, чем у контрольных животных (* P <0,05). ( B ) Более 80% дендритных шипов, которые выжили в течение 2 недель (с 30-го по 44-й постнатальный день), сохранялись до взрослого возраста (4 мес.) Как у Fmr1 KO, так и у животных WT.( C ) Большинство взрослых колючек, которые сохранялись в течение по меньшей мере 2 недель, аналогичным образом сохранялись в течение следующих 2 недель как у мышей WT, так и у мышей Fmr1 KO.

В соответствии с вышеизложенным, мы обнаружили, что взрослые шипы, которые сохранялись в течение как минимум 2 недель, сохранялись на уровне 97,3 ± 1,0% у контрольных мышей и 95,9 ± 0,9% у мышей KO в течение следующих 2 недель ( P > 0,2; рис.3 C ). Кроме того, мы обнаружили, что выживаемость шипов, сформированных в течение 2 недель, была низкой (~ 45% в течение следующих 2 недель) и сопоставима между взрослыми мышами WT и KO.Вместе эти результаты указывают на то, что более высокий уровень обновления шипов у взрослых KO также обусловлен большим пулом новообразованных шипов, тогда как большинство взрослых шипов одинаково и замечательно стабильны в обоих генотипах.

Размер вновь образованных и удаленных шипов меньше, чем у стабильных шипов.

Избыток незрелых, длинных и тонких шипов часто наблюдается у мышей Fmr1 KO и у пациентов с FXS (15, 16). Чтобы проверить, связан ли большой пул временных шипов у мышей Fmr1 KO с незрелыми шипами, мы сравнили размер вновь образованных и удаленных шипов с шипами, которые сохранялись в течение как минимум двух сеансов визуализации, путем измерения нескольких параметров морфологии позвоночника. , включая отрегулированную яркость головы позвоночника (мера объема), диаметр головы и длину шеи позвоночника.Мы обнаружили, что как у мышей WT, так и у мышей KO, шипы, которые были вновь сформированы в течение 2-дневного интервала у 1-месячных животных, имели в среднем меньший диаметр головы и меньшую яркость по сравнению с шипами, сохраняющимися не менее 2 дней ( Рис.4 A и B ). Хотя общая длина позвоночника существенно не различалась между нестабильными и стабильными колючками (рис. S2 A и B ), длина шейки позвоночника была больше у новообразованных шипов по сравнению со стабильными шипами (рис. 4 C , за исключением короткого типа. колючки там, где нет шеи).Точно так же шипы, которые были удалены в течение двух дней, имели меньшую голову и большую длину шеи по сравнению со стабильными шипами (рис. S2 C — E ). Кроме того, когда мы сравнивали скорость обновления шипов, сгруппированных по их морфологическим особенностям, мы обнаружили, что шипы с меньшим объемом головы и большей длиной шеи с большей вероятностью удалялись по сравнению с шипами с более крупной и короткой шеей в обоих генотипах (рис. .S3 A — D ). Вместе эти результаты предполагают, что увеличенная популяция временных шипов у мышей Fmr1 KO может вносить вклад в фенотип незрелого позвоночника, о котором ранее сообщалось у мышей Fmr1 KO.

Рис. 4.

Новообразованные шипы были меньше стабильных шипов. Распределение размеров позвоночника исследовали путем построения кумулятивной частоты размеров всех исследованных колючек и сравнения распределений с использованием критерия Колмогорова – Смирнова (* P <0,05). ( A и B ) Шипы, которые были вновь сформированы в течение 2 дней у 1-месячных животных, имели меньший размер головы по сравнению с шипами, которые сохранялись во время обоих сеансов визуализации (стабильные шипы) с использованием измерения объема шипа, ( A ) интегральная интенсивность флуоресценции головки шипа относительно дендритного стержня и ( B ) диаметра головки шипа.( C ) Длина шейки позвоночника, за исключением коротких (без шеи), была значительно больше у новообразованных шипов по сравнению со стабильными шипами.

Важно отметить, что увеличение временных шипов у мышей KO (~ 4%) меньше, чем увеличение незрелых шипов, описанное в литературе для взрослых мышей Fmr1 KO и пациентов с FXS. Поскольку существует существенное перекрытие по размеру и распределению длины между временными шипами и стабильными шипами, некоторые незрелые шипы, вероятно, принадлежат стабильному пулу.Кроме того, у животных в возрасте 1 мес. Наблюдалась тенденция к усилению элиминации даже шипов с большей головой и короткой шеей у животных нокаутов (рис. S3), хотя эти различия не достигли статистической значимости. Т.о., больший пул временных шипов у мышей Fmr1 KO может вносить вклад в некоторые, но не все, незрелые шипы, наблюдаемые у животных KO.

Сенсорно-зависимое формирование и удаление позвоночника изменено у мышей KO.

Поскольку было показано, что мыши Fmr1 KO гиперактивны и сверхчувствительны к сенсорным стимулам (6, 27), возможно, что увеличенный пул временных шипов у мышей Fmr1 KO связан с повышенными сенсорными входами и / или усиление реакции на сенсорные раздражители.Чтобы проверить эту возможность, мы использовали парадигму сенсорной депривации, в которой все усы на одной стороне лицевой подушечки подстригались ежедневно в течение 2 недель. Затем мы исследовали влияние сенсорной депривации на скорость образования и удаления шипов в бочкообразной коре, противоположной стороне обрезки усов, у мышей KO и WT в возрасте 1 мес. Мы обнаружили, что сенсорная депривация посредством стрижки усов не оказывала значительного влияния на формирование шипов ни у WT, ни у KO мышей по сравнению с их соответствующими контрольными животными без стрижки (рис.5 А ; P > 0,4). В отсутствие сенсорного ввода усов с одной стороны лицевой подушечки образование новых шипов в течение 2 недель у мышей KO продолжало быть выше, чем у контрольных мышей (10,4 ± 0,3% в KO и 5,9 ± 0,3% в контроле; P <0,05), предполагая, что маловероятно, что больший пул вновь образованных шипов у мышей KO является следствием усиленного сенсорного ввода. Кроме того, в соответствии с предыдущими исследованиями (28) мы обнаружили, что обрезка усов в течение 2 недель снижает скорость удаления шипов в бочкообразной коре головного мозга контрольных мышей WT (15.4 ± 0,8% у необработанных и 10,9 ± 0,8% у обрезанных мышей; P <0,01). Примечательно, что у мышей KO обрезка усов не оказывала значительного влияния на скорость удаления шипов (20,4 ± 0,5% у необработанных и 19,7 ± 0,9% у обрезанных животных; P > 0,5), что позволяет предположить, что регулирование сенсорно-зависимой обрезки существующих шипов изменен у мышей KO.

Рис. 5.

Сенсорная манипуляция путем обрезки усов изменила скорость удаления или образования шипов у мышей WT, но не у мышей Fmr1 KO.( A ) Сенсорная депривация за счет обрезки усов на одной стороне лицевой подушки уменьшала выведение позвоночника в течение 2 недель у мышей WT, но не у животных Fmr1 KO (** P <0,01). Сенсорная депривация не оказывает значительного влияния на скорость образования шипов в течение 2 недель как у мышей WT, так и у мышей KO. ( B ) У мышей WT образование шипов через 2 дня после обрезки шахматной доски было значительно выше на стороне, противоположной обрезке, чем на ипсилатеральной стороне. Обрезка шахматной доски в течение 2 дней не оказала значительного влияния на формирование шипов в бочкообразной коре, контралатеральной и ипсилатеральной по отношению к обрезке у мышей Fmr1 KO.( C ) Обрезка шахматной доски в течение 2 дней не влияла на удаление позвоночника в бочкообразной коре головного мозга ипсилатерального или контралатерального полушария головного мозга мышей WT или Fmr1 KO.

Для дальнейшего исследования изменений пластичности позвоночника, зависящей от сенсорного опыта, мы проверили эффект обрезки шахматной доски, который увеличивает разницу в сенсорном опыте, исходящем от соседних усов, и, как было показано, увеличивает образование позвоночника в течение нескольких дней в бочкообразной коре головного мозга. (29, 30).Во-первых, оба полушария каждого животного были визуализированы дважды (с 2-дневным интервалом), чтобы определить базовый оборот без обрезки усов. Формирование шипов в течение первых 2 дней в бочкообразной коре головного мозга не отличалось между полушариями ни у 1-месячных контрольных WT, ни у KO животных ( P > 0,2 для контрольных мышей и мышей KO). В течение следующих 2 дней мы выполнили обрезку усов в шахматном порядке на одной стороне лицевой подушечки и снова визуализировали оборот позвоночника в обоих полушариях. Мы обнаружили, что у контрольных мышей обрезка шахматной доски в течение 2 дней приводила к более высокой скорости образования шипов в полушарии, противоположном обрезанной стороне, чем в другом полушарии (рис.5 B ; 10,0 ± 0,6% контралатеральнее обрезанной стороны; 6,5 ± 0,4% ипсилатеральной стороны обрезки; P <0,05). Однако не было обнаружено значительных различий в формировании шипов в бочкообразной коре головного мозга мышей KO между полушариями, противоположными и ипсилатеральными относительно обрезанной стороны (12,5 ± 0,1% на ипсилатеральной стороне обрезанной стороны, 11,4 ± 0,9%, противоположной стороне обрезанной стороны, P > 0,25). Кроме того, мы обнаружили, что обрезка шахматной доски в течение 2 дней не оказала значительного влияния на степень удаления шипов ни у WT, ни у мышей KO (рис.5 C ; P > 0,2). Эти эксперименты показывают, что, в отличие от контрольных мышей, скорость образования шипов у мышей KO не изменяется подрезкой шахматной доски. Вместе с долгосрочными экспериментами по сенсорной депривации эти результаты предполагают, что влияние сенсорного опыта на формирование и устранение позвоночника снижается у мышей KO.

Обсуждение

Нарушения количества и морфологии дендритных шипов наблюдаются у пациентов с умственной отсталостью с различными причинами и исследуются с помощью микроскопических методик более 30 лет (31).Однако до недавнего времени было невозможно проследить судьбу отдельных дендритных шипов у живого животного, чтобы определить, как изменения количества шипов происходят при этих заболеваниях (14, 24). В этом исследовании мы использовали прижизненную двухфотонную визуализацию, чтобы изучить, как развитие и пластичность дендритных шипов изменяются в модели FXS на мышах. В частности, мы спросили, как отсутствие функции гена Fmr1 влияет на оборот позвоночника и связаны ли аномальный оборот и морфология позвоночника друг с другом у мышей Fmr1 KO.Кроме того, мы также исследовали, играет ли FMRP важную роль в зависимом от опыта обороте позвоночника в сенсорных цепях. Из наших результатов можно сделать несколько важных выводов. Во-первых, оборот позвоночника, включая как образование новых, так и устранение существующих, увеличивается у животных нокаутов по сравнению с контрольными животными дикого типа того же возраста. Этот повышенный оборот нокаутов наблюдается на ранних этапах развития и во взрослом возрасте. С другой стороны, возрастное снижение скорости обновления позвоночника и обрезка позвоночника в процессе развития сохраняются у животных нокаутов.Эти данные показывают, что повышенный оборот позвоночника является основным нарушением развития дендритного позвоночника и его пластичности в КО.

Во-вторых, мы обнаружили, что повышенный оборот позвоночника у мышей KO обусловлен существованием большего пула временных шипов, хотя большинство шипов в KO имеют долгосрочную стабильность, аналогичную таковой у WT. Поскольку шипы в переходном пуле имеют в среднем меньший диаметр головы и большую длину шеи, чем стабильные шипы, увеличенная популяция временных шипов у мышей Fmr1 KO, вероятно, вносит вклад в фенотип незрелого позвоночника у мышей Fmr1 KO.

Наконец, сенсорная депривация, вызванная обрезкой усов, не снижает усиленного образования шипов, наблюдаемого у мышей KO. Таким образом, более высокая скорость образования у мышей KO не является следствием сенсорной «перегрузки». В двух парадигмах сенсорной модуляции, которые мы использовали (длительная обрезка усов для снижения скорости удаления позвоночника и кратковременная обрезка шахматной доски для увеличения скорости образования позвоночника), формирование и устранение дендритных колючек у животных KO не реагировали на сенсорную модуляцию. Таким образом, синаптические связи у мышей Fmr1 KO, по-видимому, меньше подвержены влиянию сенсорных стимулов, чем у мышей WT, что потенциально ведет к установлению синаптических цепей, которые неправильно настраиваются сенсорным опытом из внешнего мира.

Важно отметить, что предыдущие исследования зрительной и соматосенсорной коры мышей Fmr1 KO показали переменное увеличение (0–20%) незрелых, тонкоголовых шипов на пирамидных клетках в KO по сравнению с WT. мышей, в зависимости от линии и исследуемого региона, а также возраста животных. Например, ни Galvez et al. (21) ни Nimchinski et al. (22) обнаружили различия в морфологии или плотности позвоночника у мышей Fmr1 KO в возрасте 1 месяц, тогда как различия наблюдались в более ранние и более поздние периоды развития.В височной коре людей с FXS было отмечено более тонкоголовых шипов на> 50% (18), тогда как у мышей Fmr1 KO морфологические различия были обнаружены, но в меньшей степени. Таким образом, влияние мутации Fmr1 на морфологию и оборот позвоночника может варьироваться в зависимости от возраста и типов клеток, кортикальных слоев, областей коры и исследованных видов. Хотя наши исследования апикальных дендритов пирамидных клеток слоя 5 предоставили несколько новых взглядов на аномальное развитие и пластичность у мутантных мышей Fmr1 , общие выводы наших результатов еще предстоит определить.

Интересно, что наши открытия нестабильности позвоночника и нечувствительности к зависимой от опыта модуляции имеют поразительные параллели с молекулярными открытиями в FXS. Считается, что FMRP действует как репрессор трансляции белков до тех пор, пока разрешающий сигнал не вызывает высвобождение ингибирования, тем самым вызывая локальную трансляцию в дендритах (32, 33). Многие доказательства показали, что локальная трансляция белков через полирибосомы в дендритах является эффективным способом быстрого синтеза новых белков, участвующих в синаптической пластичности (34-36).В нейронах Fmr1 KO избыточный синтез белка наблюдается в исходных условиях, тогда как при возникновении специфического стимула (например, стимуляция DHPG mGluR или нейрональной активности) не удается вызвать трансляцию белка, зависящую от активности, в дополнение к нарушения синаптической пластичности (37–39). Таким образом, возможно, что избыточная базальная трансляция белков и повышенное образование временных шипиков тесно связаны. Более того, в отсутствие функции гена Fmr1 зависимое от активности ремоделирование позвоночника все еще может происходить, но в меньшей степени, поскольку уровни базальной трансляции уже высоки.Было показано, что FMRP взаимодействует с CYFIP1 / Sra1, чтобы репрессировать зависимую от активности трансляцию белков, и этот процесс, вероятно, регулируется с помощью Rac1, небольшой GTPase, важной для модулирования структурной пластичности дендритных шипов (40-42). Кроме того, трансляция PSD-95 и CaMKII после активности mGluR по существу отсутствовала у мышей Fmr1 KO, что указывает на критическую функцию FMRP в регуляции зависимой от активности экспрессии важных синаптических белков (37, 38). Т.о., FMRP может прямо или косвенно действовать как регуляторный сигнал для базальной и зависимой от активности трансляции синаптических белков, и нарушение этого процесса трансляции в отсутствие FMRP может лежать в основе аномальной динамики дендритных шипов.

Недавно было показано, что у животных WT популяция временных шипов растет после обогащения сенсорного опыта или после поведенческой тренировки в течение нескольких дней. Кроме того, небольшая часть вновь сформированных шипов может сохраняться на протяжении всей жизни животного, внося свой вклад в длительное ремоделирование цепей, связанное с новым сенсорным или поведенческим опытом (26). Независимо от сенсорного опыта и стадий развития, популяция временных шипов всегда больше у мышей KO, чем у мышей WT, что позволяет предположить, что пул временных шипов может быть менее чувствительным к сенсорным стимулам у мышей KO.Поскольку генерация большей популяции преходящих шипов является заметным недостатком у мышей KO, важно идентифицировать молекулярные механизмы, лежащие в основе генезиса и пластичности преходящих шипов, чтобы лучше понять патологию умственной отсталости при FXS. Кроме того, поскольку аномальная плотность и морфология позвоночника обнаруживаются почти во всех известных причинах умственной отсталости, будет важно исследовать, встречаются ли подобные аномалии развития и пластичности позвоночника также при других психических расстройствах.

Материалы и методы

Экспериментальные животные и транскраниальная визуализация in vivo.

Fmr1 KO мышей (FVB) и YFP-H (C57BL / 6J), используемые в Нью-Йоркском университете, были получены из лаборатории Джексона. Мыши FVB Fmr1 KO и C57BL / 6J YFP-H были сначала скрещены для получения самок мышей F ₁ ( Fmr1 ^+/- ), которые были скрещены с самцами YFP-H C57BL / 6J для получения однопометного потомства. Самцы мышей WT и KO для экспериментов. Во второй парадигме разведения, используемой в Университете Иллинойса, либо C57BL / 6J WT, либо Fmr1 KO (из линий, поддерживаемых в Dr.Гриноу и повторное скрещивание каждые три-четыре поколения) были скрещены с мышами YFP-H C57BL / 6J для получения пометов WT или Fmr1 KO F ₁ пометов. Процедура транскраниальной двухфотонной визуализации и количественной оценки данных была описана ранее (23, 25, 43, 44). Все процедуры с животными были одобрены институциональными комитетами по уходу за животными и их использованию Университета Иллинойса и Университета Нью-Йорка. Подробная парадигма разведения и процедуры визуализации представлены в SI Materials and Methods .

Сенсорные манипуляции.

Для экспериментов по сенсорной депривации все усы правой лицевой подушечки подрезали ножницами под микроскопом для препарирования, пока мыши все еще находились под анестезией. Затем усы ежедневно подстригали небольшой бритвой. Подрезка усов в виде шахматной доски выполнялась ножницами через день сразу после каждого сеанса визуализации.

Количественная оценка данных.

Процент удаленных или сформированных шипов определяется как количество удаленных или сформированных шипов, деленное на количество существующих шипов при первом просмотре.Изменение общего числа шипов рассчитывается как 100% плюс процент образования и минус процент удаления, измеренный в течение заданного интервала. Данные по всему тексту представлены как среднее ± стандартная ошибка среднего. Значения P были рассчитаны с использованием теста Стьюдента t , если не указано иное.

Плотность позвоночника, размер позвоночника и длина шеи были измерены по трехмерным изображениям с использованием программного обеспечения ImageJ Национального института здравоохранения. Плотность шипов рассчитывалась на основе средней плотности шипов дендритных сегментов в изображенных областях (200 мкм × 200 мкм).Длину шейки позвоночника измеряли для позвоночника, который оставался преимущественно в одной плоскости. Длина шеи измерялась от основания головы до стержня дендрита для шипов с головкой, отделенной от дендрита. Размер головы позвоночника измерялся как по яркости позвоночника, так и по диаметру головы в плоскости, от которой значения были наибольшими. Яркость корешка измерялась следующим образом, где Area — это количество пикселей в овале, окружающем головку позвоночника, а средняя оптическая плотность (MeanOD) — это средняя яркость пикселей в этой области:

Среднее значение как фона, так и изображения. дендрит был рассчитан по измерениям, проведенным рядом с каждым стержнем, усредненным для каждого сегмента дендрита.

Благодарности

Мы благодарим Гуан Янга и Шрути Рао за помощь в сборе данных, Ивана Жанну Вейлер за комментарии к рукописи, а также Джуди Мейснер и Зуки Су за помощь в животноводстве. Финансирование этой работы было предоставлено Национальными институтами здравоохранения по грантам NS047325, MH085324 и HD002274; Грант Национального института здравоохранения по обучению HD007333; и Исследовательский фонд FRAXA. F.P. был поддержан постдокторской стипендией Исследовательского фонда FRAXA.

Сноски

• ² Кому может быть адресована корреспонденция.Электронная почта: wgreenou {at} uiuc.edu или gan {at} saturn.med.nyu.edu.

• Вклад авторов: F.P. и W.-B.G. спланированное исследование; F.P. и G.M.A. проведенное исследование; F.P. и G.M.A. проанализированные данные; и F.P., G.M.A., W.T.G. и W.-B.G. написал газету.

• Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

• Эта статья содержит вспомогательную информацию на сайте www.pnas.org/lookup/suppl/doi:10.1073/pnas.1012496107/-/DCSupplemental.

Границы | Функциональная ультразвуковая визуализация гемодинамических реакций спинного мозга на эпидуральную электрическую стимуляцию: технико-экономическое обоснование

Введение

За последние десятилетия эпидуральная электрическая стимуляция спинного мозга (СКС) была успешно внедрена для помощи пациентам с хронической трудноизлечимой болью (1–3).Между тем, SCS был описан как многообещающая альтернативная стратегия для облегчения симптомов двигательных нарушений при рассеянном склерозе (4, 5) и болезни Паркинсона (6–9), а также для улучшения двигательных (10–14) и вегетативных функций (15) у пациентов. при травме спинного мозга. Терапевтические эффекты SCS зависят от используемых параметров стимуляции (интенсивность, частота, ширина импульса, импульсная или непрерывная стимуляция, конфигурация электродов и т. Д.). В то же время механизмы и нейронные структуры, с помощью которых SCS подавляет хроническую боль и позволяет контролировать моторику, остаются неясными, хотя несколько гипотез были подтверждены компьютерным моделированием (16–18) и данными, в основном полученными из электрофизиологических записей (19, 20).Электромиография (ЭМГ) широко используется в качестве инструмента диагностики нервно-мышечных заболеваний и инструмента исследования нарушений моторного контроля. Однако сигнал ЭМГ ограничен и может предоставить одномерную информацию об активации нейронов спинного мозга. В этом контексте сочетание новых инновационных методов, обеспечивающих высокое пространственное и временное разрешение, и методов электрофизиологии может предоставить важную информацию о механизмах SCS и дополнительно облегчить оптимизацию протоколов SCS.Пространственное и / или временное разрешение доступных инструментов функциональной визуализации, таких как ПЭТ и МЭГ, намного ниже того, что требуется для оценки функциональных изменений спинного мозга во время SCS. Хотя пространственное разрешение функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) достигает субмиллиметра при сверхсильном магнитном поле (21, 22), размер аппарата МРТ может быть недопустимым для интраоперационного мониторинга.

Функциональная ультразвуковая визуализация (ФУЗИ) может дополнить эти методы при невысокой стоимости.fUS — это новый метод, который использует новую технику визуализации сверхбыстрой плоской волны и эффект нейрососудистой связи для мониторинга гемодинамических реакций ткани, связанных с нервной активностью (23). Сверхбыстрая визуализация плоских волн позволяет получать и накапливать ультразвуковые данные с частотой кадров 10–20 кГц, значительно повышая доплеровскую чувствительность к мелким сосудам для визуализации с помощью fUS (24–26). Богатая пространственно-временная информация данных сверхбыстрой плоской волны также позволяет реализовать более надежные и интеллектуальные фильтры помех от тканей, основанные на разложении по сингулярным значениям (SVD) (27–29), дополнительно повышая чувствительность мониторинга гемодинамических ответов малых сосудов на фУЗИ.В отличие от фМРТ, которая реагирует как на гемодинамические, так и на метаболические вариации, фУЗИ чувствительна только к гемодинамическим эффектам (23, 30). Следовательно, интерпретация результатов фУЗИ не затруднена сложным взаимодействием между гемодинамическими и метаболическими эффектами (31). По сравнению с другими методами визуализации, fUS имеет более высокое пространственное и временное разрешение, а также потенциально может выполняться на свободно движущихся животных с миниатюрным размером датчика для долгосрочного мониторинга в реальном времени (32, 33).Это открывает новые направления для потенциальных применений fUS, поскольку в настоящее время нет доступной техники, которая могла бы оценить функциональные изменения в спинном мозге в режиме реального времени in vivo . ФУЗИ может помочь в оценке гемодинамического ответа во время размещения электродов, чтобы оптимизировать расположение отведений для нейромодуляционной терапии и для интраоперационного мониторинга гемодинамики спинного мозга во время хирургических процедур. Наконец, фУЗИ может помочь получить важную информацию о функциональной организации спинного мозга и, в частности, может помочь отследить реакцию схем во время фармакологических вмешательств и нейромодуляции.

Одним из недостатков фУЗИ является то, что ультразвук не может эффективно проникать через кость. Следовательно, фУЗИ обычно требует удаления или истончения черепа для доступа к целевой ткани, такой как мозг (23, 31). Тем не менее, fUS продемонстрировал многообещающие результаты в мониторинге широкого спектра мозговой деятельности, связанной со зрительными, слуховыми, обонятельными и моторными функциями (23, 34–36), визуализации внутренней связности мозга (37) и измерения активности мозга людей, в том числе новорожденных. (38) и во время операции (39).Подробный обзор современных доклинических и клинических применений фУЗИ недавно был опубликован в (40).

Насколько нам известно, это первая попытка применения fUS для изучения эффекта стимуляции спинного мозга на животных моделях. Здесь мы представляем методологию и рабочий процесс, включая оптимизированную регистрацию субпиксельного движения, фильтрацию помех на основе SVD и количественную оценку гемодинамического ответа, чтобы проверить возможность использования fUS для изучения ответа SCS.Возможности предложенного рабочего процесса были протестированы на двух видах (крысы и свиньи). Были оценены специфические гемодинамические ответы спинного мозга, связанные с различными параметрами SCS, включая различные напряжения и модели стимуляции.

Материалы и методы

Экспериментальные процедуры были одобрены Комитетом по уходу и использованию животных клиники Мэйо. Руководства по исследованиям на животных (Руководство по уходу и использованию лабораторных животных) Национального института здравоохранения строго соблюдались.Животных содержали в контролируемой среде (21 ° C, влажность 45%) с 12-часовым циклом свет / темнота.

Методика исследования на крысах

крыс Sprague-Dawley (3 самца, 325–350 г, ad libitum, доступ к воде и пище) анестезировали изофлураном (1,5–3%). Ламинэктомия была выполнена на T13-L2, и спинной мозг был обнажен. Две проволоки из нержавеющей стали с тефлоновым покрытием были помещены в точки T13 и L2 и пришиты к твердой мозговой оболочке (что приблизительно соответствует сегментам L2 и S1 спинного мозга).Между T11-L12 и L3-L4 были открыты небольшие окна, позволяющие проводить провода под позвонками T12 и L3. На тефлоновом покрытии делали небольшую выемку (0,5 мм), обращенную к спинному мозгу, которая служила стимулирующим электродом. Дыхательное движение было минимизировано за счет фиксации позвоночника с помощью изготовленной на заказ рамы, состоящей из зажима, удерживающего остистый отросток Th22, и двух частей, отводящих мышцы спины с обеих сторон. Кроме того, два стержня были прикреплены к тазовым костям, чтобы удерживать тазовый пояс.Кожные лоскуты на спине были прикреплены вокруг каркаса, чтобы сформировать бассейн, облегчающий позиционирование датчика (рис. 1). SCS состоял из импульсов в квадрате 0,5 мс, подаваемых с частотой 40 Гц в монополярной или биполярной конфигурации. Два электрода сравнения вводили с двух сторон в мышцы спины. Сигналы ЭМГ регистрировались с использованием двух игольчатых электродов (Medtronic, Memphis, TN), вставленных с двух сторон в переднюю большеберцовую мышцу (TA) и икроножную мышцу (GAS) задних конечностей. Теплый физиологический раствор (1,5 мл) вводили S.C. каждые 2 часа.В конце эксперимента животных умерщвляли пентобарбиталом (150 мг / кг внутрибрюшинно).

Рисунок 1 . Установка визуализации fUS для исследования стимуляции спинного мозга на модели крысы. (A) Оптическое изображение расположения датчика fUS на спинном мозге. (B) Оптическое изображение целевой области спинного мозга с удаленным датчиком fUS. Аналогичная установка была использована для исследования свиней.

Процедура исследования свиней

Домашнюю белую свинью (самец, возраст 8 недель, 25 кг, ad libitum, доступ к воде, кормление один раз в день) сначала анестезировали смесью телазола (5 мг / кг) и ксилазина (2 мг / кг I.В.). Анестезию поддерживали изофлураном (1,5–3%). Для обезболивания на протяжении всего эксперимента вводили фентанил (2–5 мг / кг / ч). Подобные хирургические процедуры, описанные в предыдущем разделе, были выполнены на свиньях (41). Две тефлоновые проволоки из нержавеющей стали были наложены на L4 и L5-L6 и зашиты на твердой мозговой оболочке после выполнения ламинэктомии на L1-L6. Мышцы спины были втянуты, а позвоночник стабилизирован с помощью 4 стержней с тупым концом, которые прикрепляли позвоночник к изготовленной на заказ раме. СКС был доставлен при 40 Гц, 0.Ширина импульса 5 мс в биполярной конфигурации. Контрольный электрод вводили в мышцы спины. Игольчатые электроды (Medtronic, Мемфис, Теннесси) вставляли с двух сторон в мышцы задних конечностей TA и GAS для отслеживания ответов на ЭМГ во время SCS. В конце эксперимента субъект был усыплен (пентобарбитал натрия 100 мг / кг внутривенно).

fUS Настройка визуализации

Ультразвуковая система Verasonics Vantage (Verasonics Inc., Киркленд, Вашингтон) и высокочастотный линейный преобразователь L22-14v Verasonics (Verasonics Inc.), Киркланд, Вашингтон) с центральной частотой 15 МГц. На рис. 1 показана установка визуализации fUS. Датчик fUS располагался на спинном мозге между ростральным и каудальным электродами. Поле зрения изображения (FOV) было тщательно выбрано, чтобы оно совпадало с продольным размером спинного мозга и пересекалось с центральным каналом (рис. 1B). Положение датчика fUS было фиксированным на протяжении всего исследования. Между датчиком FUS и спинным мозгом был добавлен тонкий слой минерального масла для акустической связи.

Для исследования была разработана последовательность fUS-визуализации на основе сверхбыстрой составной плоско-волновой визуализации. Как показано на рисунке 2A, пять управляемых плоских волн (от -4 до 4 °, с углом шага 2 °) были переданы с каждым углом поворота, повторно передаваемым три раза, чтобы повысить отношение сигнал / шум (SNR). Эта схема сложения имеет эквивалентное отношение сигнал / шум к стандартной последовательности сложения под 15 углами, но снижает вычислительные затраты на формирование луча в 3 раза (32). Интервал следования импульсов составлял 35 мкс (что соответствует частоте следования импульсов (PRF) 28.6 кГц), а общие временные затраты на передачу и прием всех 15 передач составили 525 мкс. Чтобы обеспечить частоту повторения импульсов после сложения, равную 500 Гц, для каждой группы сложных передач было добавлено время бездействия 1475 мкс (рис. 2А). После когерентного компаундирования (24) были получены высококачественные ультразвуковые данные (рис. 2В), которые использовались в качестве доплеровских ансамблей для будущей обработки. В общей сложности 200 ансамблей Доплера (длительность 400 мс) были собраны в течение каждой секунды для получения одного изображения в режиме энергетического Доплера (PD) в секунду (Рисунок 2C).Для эксперимента на крысах было собрано в общей сложности 120 с данных fUS (что соответствует 24000 кадров ультразвуковых данных с высокой частотой кадров) для каждого испытания SCS, включая 30 с базового измерения, 20 с измерения ES и 70 с. измерения восстановления. Для каждой конфигурации SCS было повторено пять испытаний. Для эксперимента на свиньях было собрано в общей сложности 30 секунд данных fUS (6000 кадров), включая 5 секунд исходного уровня, 15 секунд стимуляции и 10 секунд восстановления. Для каждой конфигурации SCS было повторено пять испытаний.

Рисунок 2 . Последовательность визуализации fUS, основанная на сверхбыстром совмещении плоских волн. (A) Схематические графики углов поворота плоских волн и соответствующие изображения плоских волн низкого качества. На оси времени указана частота кадров изображения. К концу каждой группы составных углов добавлялся запрет на операцию, чтобы обеспечить частоту кадров после сложения 500 Гц. (B) Пост-компаундирование высококачественных ультразвуковых данных с эффективной частотой повторения импульсов 500 Гц.Каждое высококачественное изображение составлено из 15 изображений направленной плоской волны (5 углов × 3 повтора для каждого угла). (C) Изображения Power Doppler, полученные после этапов обработки коррекции движения и фильтрации помех. Каждое изображение частичного разряда было сгенерировано из 200 ансамблей Доплера (т.е. высококачественные ультразвуковые данные после сложения, показанные в B ). Окончательная частота кадров fUS-изображения составляла 1 Гц (то есть одно изображение частичного изображения в секунду). Глубина и ширина изображений — 9,86 и 12,8 мм соответственно.

Для синхронизации данных с измерениями SCS и EMG система Verasonics была запрограммирована на отправку сигнала запуска в начале каждой секунды при передаче первой управляемой плоской волны. Сигнал запуска записывался вместе с сигналами SCS и EMG для последующей обработки.

fUS Этапы постобработки

Коррекция движения

Чтобы облегчить точные измерения гемодинамических ответов методом fUS, мы разработали надежный и быстрый алгоритм коррекции движения субпикселей для удаления движения тканей, вызванного дыханием и SCS.Коррекция движения применялась как к исходным ультразвуковым данным с высокой частотой кадров до фильтрации помех (например, рис. 2B), так и к изображениям частичных разрядов после фильтрации помех (например, рис. 2C). Метод коррекции движения основан на принципах регистрации субпикселей на основе фазовой корреляции, представленных в (42). Вкратце, метод Foroosh et al. (42) получили аналитическое решение функции фазовой корреляции между изображениями, сдвинутыми на нецелое число пикселей (Δ x , Δ z ), и представили метод использования основного пика и боковых пиков изображения. обратное преобразование Фурье функции фазовой корреляции ( C ) для вычисления смещения субпикселя:

Δz = C (0,1) C (0,1) ± C (0,0) (1)

, где C (0,0) обозначает основной пик (т.е.е., положение пикселя с наивысшим положительным значением пикселя), а C (1,0) и C (0,1) указывает боковые пики (т. е. положение пикселя со вторым наивысшим положительным значением пикселя) вдоль Размер x и размер z соответственно. Чтобы повысить надежность уравнения (1) для ультразвуковых приложений, мы добавили дополнительные измерения Δ x ′ и Δ z ′ с использованием основного пика и боковых пиков с наибольшим отрицательным значением пикселя:

Δx ′ = C (-1,0) -C (-1,0) ± C (0,0) Δz ′ = C (0, -1) -C (0, -1) ± C (0,0) (2)

Затем было вычислено среднее смещение субпикселя с использованием результатов из Уравнений (1) и (2).Другой доступный алгоритм оценки движения субпикселя, такой как представленный в (43), и функция normxcorr2.m в MATLAB, требуют интенсивной повышающей дискретизации ультразвуковых сигналов для измерения движения субпикселей между кадрами. В fUS-визуализации эта процедура повышающей дискретизации чрезвычайно затратна в вычислительном отношении из-за большого количества ультразвуковых данных, полученных во временном измерении. Напротив, алгоритм оценки движения субпикселей, используемый в этом исследовании, не требует повышающей дискретизации и включает преобразование Фурье, которое может выполняться с чрезвычайно высокой скоростью.Следовательно, вычислительные затраты могут быть значительно уменьшены с помощью метода, использованного в этом исследовании.

Для дальнейшего повышения надежности оценки субпиксельного смещения и подавления ложных вычислений, как показано на рисунке 3, сначала была получена кривая скорости ткани (рисунок 3B) путем взятия производной от исходной кривой смещения (рисунок 3A). Затем к кривой скорости было применено пороговое значение скорости ткани (отсечка для этого исследования была определена эмпирически как 2 мм / с), чтобы отклонить высокие значения скорости, с последующим интегральным вычислением для восстановления кривой смещения (рис. 3C).Таким способом можно эффективно устранить ложное смещение. Этот дополнительный шаг применялся только к исходным ультразвуковым данным с высокой частотой кадров, но не к изображениям частичных разрядов.

Рис. 3. (A) Исходная кривая смещения с расчетами ложного смещения. (B) Взятие производной (т. Е. Скорости) кривой смещения и применение порога скорости ткани. (C) Интеграл кривой скорости после отклонения больших скоростей ткани, чтобы удалить ложные вычисления смещения.

Наконец, чтобы избежать появления артефактов, связанных с применением фазового сдвига к спектру Фурье (из-за данных с ограниченной полосой пропускания), для регистрации перемещенного ультразвука использовалась интерполяция данных с координатной сеткой (например, функция griddedInterpolant.m в Matlab). кадры.

Фильтрация тканевых беспорядков

В данном исследовании использовался пространственно-временной ультразвуковой фильтр помех на основе SVD для подавления помех тканям и извлечения сигналов микрососудов (27–29). Здесь мы использовали комбинацию ускоренного метода SVD (44) и метода выравнивания шума (45) для фильтрации тканевых помех.Для первых 200 ультразвуковых ансамблей в каждом испытании был рассчитан полный SVD, чтобы определить порог сингулярного значения с низким порогом отсечки для отторжения ткани (28) и получить поле шума для выравнивания шума (45). То же самое низкое значение отсечки и шумовое поле использовались для остальных ультразвуковых данных в испытании. На рис. 4 показаны PD-изображения после коррекции движения и процесса фильтрации помех для спинного мозга крысы (рис. 4A) и спинного мозга свиней (рис. 4B).

Рисунок 4 .Изображения с помощью энергетического допплера (PD) спинного мозга крысы (A), и спинного мозга свиней (B), после фильтрации помех SVD.

Расчет и измерение гемодинамического ответа спинного мозга

Ультразвуковой доплеровский сигнал мощности измеряет мощность обратного рассеяния движущейся крови, которая отражает объем крови в запрашиваемом месте (например, каждый пиксель изображения) (46). Здесь мы определяем изменение объема спинномозговой крови (Δ SCBV ) как процент вариации сигнала энергетического допплера ( PD ) по сравнению с исходным уровнем:

ΔSCBV = PDstim-PDbaseline PDbaseline × 100%

Сглаживающий фильтр Савицки-Голея (47) (длина окна = 11, порядок = 1) был применен к измерению Δ SCBV для каждого пикселя изображения вдоль временного направления, чтобы удалить шум.Δ SCBV измерения с амплитудой меньше, чем удвоенное стандартное отклонение базовых колебаний, были отклонены. Остальные измерения Δ SCBV были закодированы цветом и наложены на изображения PD (рис. 5A, дополнительные видео 1, 2 для гемодинамического ответа спинного мозга с SCS и без него).

Рисунок 5. (A) Карты гемодинамического ответа спинного мозга во время SCS. Цветная карта показывает изменение объема спинномозговой крови (Δ SCBV ).Фильм ответа SCS представлен в дополнительном видео 1. (B) Выбор областей интереса (ROI) для локальной оценки Δ SCBV . (C) Показания количественных измерений SCBV, полученных для ответа SCS.

Для количественных локальных измерений Δ SCBV были выбраны четыре области интереса (ROI) для рострально-дорсального, рострально-вентрального, каудально-дорсального и каудально-вентрального отделов спинного мозга (рис. 5B). Для каждого раздела было вычислено среднее значение Δ SCBV с использованием всех пикселей внутри ROI для каждого момента времени.Затем пять кривых Δ SCBV из пяти повторных испытаний SCS были усреднены и сглажены (фильтром Савицки-Голея с 5-м порядком и длиной окна из 21 образца) для количественных измерений, как показано синей и оранжевой кривыми на рисунке 5C. , соответственно. Четыре параметра, включая пиковый отклик, восходящий наклон кривой отклика (т.е. скорость отклика), площадь под кривой отклика (AURC) и время восстановления, были выведены из кривой Δ SCBV . Для скорости отклика была проведена линейная аппроксимация восходящей части кривой Δ SCBV для расчета наклона (обозначена желтой кривой на рисунке 5C).Для определения конечной точки ответа SCS и восстановления спинного мозга была проведена линейная аппроксимация нисходящей части кривой Δ SCBV , и точка, где подобранная линия пересекалась с нулевой осью Δ SCBV , использовалась в качестве конечная точка восстановления (обозначена крестиком на рисунке 5C). Временной интервал между пиковым откликом и конечной точкой восстановления рассчитывался как время восстановления. Наконец, общая площадь под кривой между началом SCS и конечной точкой восстановления была рассчитана как AURC, которая отражает изменения общего объема спинномозговой крови в пределах поля зрения визуализации в ответ на SCS.

Результаты

Влияние SCS на гемодинамические изменения спинного мозга по сравнению с нейроэлектрофизиологическими изменениями в мышцах

На рис. 6 показаны гемодинамические ответы спинного мозга на SCS на модели крысы (крыса № 1) с различными напряжениями стимуляции (1,8 и 1,0 В) при частоте SCS 40 Гц. SCS при 1,8 В давал четкий ЭМГ-ответ, отраженный в картах гемодинамического ответа и кривой ответа (рисунки 6A, C, D и дополнительное видео 3). С другой стороны, SCS 1,0 В не вызывал видимого отклика на ЭМГ, и наблюдалась только слабая кривая отклика в основном в дорсальной части спинного мозга (рисунки 6B – D и дополнительное видео 4).Из этих результатов можно ясно видеть, что более высокие напряжения SCS вызывают более сильные гемодинамические реакции спинного мозга. На рис. 7 показано, что все количественные измерения ответа спинного мозга на различных участках уменьшались при стимуляции при более низком напряжении. В то же время как для 1,8, так и для 1,0 В стимуляции гемодинамические изменения были выше в дорсальной части спинного мозга по сравнению с вентральной частью. Повышение напряжения SCS также увеличивало гемодинамические ответы в вентральных частях спинного мозга в различных сегментах, что коррелирует с наблюдениями ЭМГ на рисунке 6C.

Рис. 6. (A – C) Карты гемодинамического ответа спинного мозга (A, B) и соответствующие записи ЭМГ (C) от мышцы GAS при различных напряжениях SCS. Соответствующие fUS-фильмы ответа SCS были предоставлены в дополнительных видеороликах 2, 3, соответственно. (D) Кривые среднего ответа спинного мозга (спинной) для различных напряжений SCS, усредненные по пяти испытаниям. Планки погрешностей указывают стандартное отклонение.

Рисунок 7 .Количественные измерения гемодинамического ответа спинного мозга с двумя различными напряжениями SCS. Измерения были получены из усредненных кривых отклика SCS из 5 испытаний с использованием метода, показанного на рисунке 5C. AURC, Площадь под кривой отклика.

К другой крысе (крыса № 3) прикладывали постепенно увеличивающееся напряжение SCS с 0,4 до 1,2 В. На дополнительном рисунке 1 показана монотонная и линейная зависимость между измеренными Δ SCBV и Δ EMG при различных напряжениях SCS.Δ ЭМГ обозначает увеличение среднеквадратичного (RMS) сигнала ЭМГ во время стимуляции по сравнению с его исходным уровнем. В наших экспериментах мы наблюдали, что разные крысы имели разную толерантность и порог реакции на электростимуляцию. Даже для одной и той же крысы порог реакции также может варьироваться в зависимости от частоты стимуляции и конфигурации электродов. Результаты, представленные на дополнительном рисунке 1, были получены от крысы, отличной от результатов на рисунке 6, поэтому использовались разные напряжения.

Пространственный анализ вызванного СКС гемодинамического ответа спинного мозга

На рис. 8 показаны количественные гемодинамические ответы спинного мозга на SCS, классифицированные по различным отделам спинного мозга. Основное различие в гемодинамических изменениях с помощью SCS было обнаружено между активацией дорсальной и вентральной частей спинного мозга с более высокой активностью в дорсальной части по всем тестируемым сегментам. Разница между ростральной и каудальной гемодинамикой была менее заметной, с более высокой гемодинамической реакцией на ростральных сегментах (где размещался электрод).Эти результаты согласуются с наблюдениями на фиг. 6A, B, где рострально-дорсальный отдел спинного мозга показал наибольшее увеличение объема крови во время стимуляции.

Рисунок 8 . Пространственный анализ гемодинамического ответа спинного мозга. (A) дорсальный ответ по сравнению с вентральным SCS; (B) ростральная и каудальная реакция. AURC, Площадь под кривой отклика.

Гемодинамический ответ спинного мозга на структурированный SCS

На рис. 9 показаны результаты fUS-мониторинга ответа спинного мозга под структурированным SCS (крыса № 2).Структурированный SCS состоит из трех циклов включения-выключения SCS, каждый из которых содержит период включения 20 с и период выключения 10 секунд с частотой SCS 40 Гц и амплитудой 0,6 В в биполярной конфигурации (рисунок 9A). По сравнению с результатом на фиг. 6 здесь использовалось пониженное напряжение стимуляции, поскольку порог двигательной реакции был различным у животных и с различными параметрами SCS и конфигурациями электродов. На Рисунке 9B можно ясно видеть изменения объема спинномозговой крови в соответствии с паттерном ВКЛ-ВЫКЛ SCS.Неадекватное время восстановления было дано между последовательными периодами SCS, и, следовательно, объем спинномозговой крови не мог вернуться к исходному значению, пока шаблонный SCS не был выключен. Одновременный отклик ЭМГ показан на рисунке 9C. Дополнительное видео 5 показывает один репрезентативный фильм шаблонного ответа SCS в модели крысы.

Рис. 9. (A) Схематическое изображение узорчатого SCS. (B) fUS контролировал реакцию спинного мозга, усредненную из 5 исследований. Полоса ошибок указывает стандартное отклонение. (C) Запись ЭМГ от мышцы ГАЗ. Фильм с ответом fUS можно найти в дополнительном видео 4.

Технико-экономическое обоснование модели

для свиней

На фиг. 10 показаны результаты влияния SCS на гемодинамические изменения в спинном мозге свиней. Использовалась биполярная стимуляция 40 Гц с напряжением стимуляции 10 В. Более высокое напряжение стимуляции использовалось в модели свиней по сравнению с моделью на крысах из-за различий в пороговых значениях SCS для этих двух видов. В дополнительном видео 6 показан фильм о реакции спинного мозга свиней.Подобно результатам, полученным в исследовании на крысах, спинной мозг свиней показал хорошо коррелированные гемодинамические ответы на SCS. Как показано на рисунке 10 и дополнительном видео 6, аналогично исследованию на крысах, спинной спинной мозг имел значительно большее увеличение объема крови, чем брюшной спинной мозг.

Рисунок 10 . Снимки fUS-фильма ответа спинного мозга свиней на SCS. Фильм представлен в дополнительном видео 5.

Обсуждение

В этой статье был представлен оптимизированный рабочий процесс использования fUS для картирования локальной гемодинамической реакции спинного мозга во время эпидуральной электростимуляции.Предложенная методика была применена к двум видам животных для проверки осуществимости и возможности. Хотя это и не систематическое исследование, представленные здесь предварительные результаты продемонстрировали большой потенциал fUS в мониторинге и оценке гемодинамического ответа спинного мозга во время эпидуральной электростимуляции in vivo .

Для экономии вычислительных затрат, связанных с коррекцией движения, в этом исследовании использовался алгоритм регистрации движения субпикселей. Этот быстрый алгоритм не может исправить движение нежестких тканей, которое может происходить в исследованиях in vivo .Это может привести к остаточному движению тканей, которое может вызвать ложные измерения ответа спинного мозга, которые вызывают колебания ответа спинного мозга, измеренного с помощью fUS.

В этом исследовании мы исследовали гемодинамический ответ спинного мозга, который сравнивали с электрофизиологическими измерениями во время эпидуральной стимуляции спинного мозга. По сравнению с другими методами функциональной визуализации, fUS обеспечивает превосходное пространственно-временное разрешение, что позволяет исследовать локальные ответы спинного мозга даже на небольших моделях, таких как крысы, и отслеживать изменяющиеся во времени ответы спинного мозга, вызванные SCS.Наши данные также предполагают, что фУЗИ является более чувствительным методом, чем обычно используемая электрофизиологическая оценка, такая как ЭМГ, и может определять подпороговый уровень моторной реакции СКС.

Основная цель этого исследования состояла в том, чтобы проверить осуществимость и возможность использования ФУЗИ для изучения того, что эпидуральная стимуляция вызвала специфические изменения в гемодинамике спинного мозга, измеренные в пояснично-крестцовых сегментах спинного мозга. Во время экспериментов in vivo на маленьких (крысы) и больших (свиньи) моделях животных эпидуральная стимуляция вызвала значительные изменения объема крови в спинном мозге с явной специфичностью к различным областям спинного мозга.Специфическая анатомическая организация сосудистой сети спинного мозга с передней и задней спинными артериями разделяет спинной мозг на две области, обеспечивая относительно независимое кровоснабжение вентральной и дорсальной частей спинного мозга (48–51). Эта разница между дорсальной и вентральной частями, хотя и очевидна из анатомических исследований, насколько нам известно, до сих пор не коррелировала с функциональной организацией спинного мозга. Сравнение правой и левой стороны спинного мозга (ростральная и левая стороны спинного мозга).каудальные области) также важна для оценки уровня асимметрии в активации афферентов спинного мозга, которая может быть функциональной или связана с анатомическим положением электрода на спинном мозге.

Чтобы обеспечить хороший контроль над положением датчика fUS и уменьшить артефакты движения, это исследование было проведено на анестезированных животных. Соответственно, наши текущие результаты не могут отражать весь спектр реакций спинного мозга, которые можно наблюдать у бодрствующих животных.Например, анестезия изофлураном, используемая в этом исследовании, может повлиять на реакцию сосудов, вызывая вазодилатацию (52).

Одним из ограничений fUS являются артефакты движения, вызванные физиологической деятельностью, такой как дыхание и движение, которые могут повлиять на сбор данных и могут потребовать сложной стабилизации позвоночного столба и механической изоляции от мышц. Другим ограничением является прямое размещение датчика fUS на спинном мозге, так как ультразвук не может проникнуть через позвонок, что является препятствием для этого метода в клиническом переводе.Однако недавно появились сообщения о неинвазивной ФУЗИ с использованием метода энергетического допплера с усилением микропузырьков (40, 53), при котором ФУЗИ можно проводить с интактной костью черепа. Эта неинвазивная форма визуализации fUS может быть использована и оценена для визуализации спинного мозга в будущем. Кроме того, это ограничение удаления позвонка потенциально может быть решено за счет миниатюризации устройств и разработки имплантируемых датчиков.

Текущая информация о функциональной организации спинного мозга в основном поступает из электрофизиологических экспериментов с внутриклеточными или внеклеточными записями или на основе активности, зарегистрированной в выбранных нервах или мышцах.Предыдущие исследования с использованием этих подходов показали, что спинномозговая схема очень чувствительна к различным модальностям афферентной информации, которая определяет немедленные и долгосрочные изменения и сложные механизмы, такие как пластичность и нейрорегенерация (54–56). Исследования, проведенные на кошках с острой децеребрацией (57), предполагают, что эпидуральная или интраспинальная стимуляция может активировать различные сети спинного мозга, при этом важную роль в их модуляции играет сенсорная информация. Обширная конвергенция афферентной информации о разных типах нейронов приводит к значительным ограничениям в понимании организации спинальных цепей с помощью доступных электрофизиологических инструментов в режиме реального времени (58, 59).Оценка гемодинамических изменений спинного мозга с помощью fUS — это новый и высокочувствительный инструмент, который может помочь предоставить информацию об активности спинного мозга в реальном времени по нескольким сегментам и улучшить наше понимание функциональной организации спинного мозга in vivo . В качестве доказательной работы это исследование проводилось только на маленьких и больших животных моделях. В будущем будут проведены масштабные и тщательные исследования для изучения возможностей клинического перевода.

Выводы

Важность понимания физиологических и патологических механизмов регуляции гемодинамики спинного мозга имеет решающее значение для диагностики, клинического мониторинга, а также для разработки новых методов лечения и новых протоколов реабилитации.Результаты настоящего исследования показывают, что эпидуральная стимуляция может вызывать изменения спинной гемодинамики, связанные со сложной нейрональной активностью спинномозговых цепей, как на малых, так и на крупных животных моделях. Это исследование представляет собой первую реализацию fUS для изучения функциональной организации гемодинамики спинного мозга и предоставляет результаты о корреляции между нейронной активностью, вызванной SCS, и локальными изменениями гемодинамики. Измерения fUS показывают временное и пространственное разрешение, недостижимое другими электрофизиологическими методами.Будущие исследования модуляции нейрональной активности и гемодинамического ответа с помощью стимуляции спинного мозга помогут ответить на важные вопросы о функциональной организации спинного мозга в неповрежденном спинном мозге и его острых и хронических изменениях, связанных с различными патологическими состояниями.

Доступность данных

Все наборы данных, созданные для этого исследования, включены в рукопись и / или дополнительные файлы.

Авторские взносы

PS, CC, SC, RI, KL и IL разработали эксперимент.PS, CC, ST, RI и IL составили черновик рукописи. PS, CC, RI и CH собирали экспериментальные данные. PS, ST, AM и JT написали алгоритмы обработки данных. CC, RI, HW и BK проводили операции на животных. Все авторы рецензировали и участвовали в редактировании рукописи.

Финансирование

Исследование, представленное в данной публикации, было частично поддержано Программой грантов на исследование травм спинного мозга и травматических повреждений головного мозга Управления высшего образования штата Миннесота (FP00098975 и FP00093993), за счет субсидии, выделенной Казанскому федеральному университету для государственного задания в сфере научная деятельность (нет.17.9783.2017 / 8.9) и Национального института рака (NCI) Национальных институтов здравоохранения (NIH) под номером награды K99CA214523. Авторы несут полную ответственность за содержание, которое не обязательно отражает официальную точку зрения Национальных институтов здравоохранения.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Дополнительные материалы

Дополнительные материалы к этой статье можно найти в Интернете по адресу: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fneur.2019.00279/full#supplementary-material

Дополнительный рисунок 1 . Гемодинамический ответ спинного мозга и ЭМГ на градиент напряжения.

Дополнительное видео 1 . Пять испытаний гемодинамической реакции спинного мозга на электрическую стимуляцию на модели крыс.

Дополнительное видео 2 .Бесшумный гемодинамический ответ спинного мозга на отключенную электрическую стимуляцию на модели крысы.

Дополнительное видео 3 . Гемодинамический ответ спинного мозга на монополярную электростимуляцию 40 Гц, 1,8 В на модели крысы.

Дополнительное видео 4 . Гемодинамический ответ спинного мозга на монополярную электростимуляцию 40 Гц, 1,0 В на модели крысы.

Дополнительное видео 5 . Гемодинамический ответ спинного мозга на структурированную электрическую стимуляцию на модели крысы.

Дополнительное видео 6 . Гемодинамический ответ спинного мозга на биполярное электрическое моделирование на модели свиньи.

Список литературы

1. Шили С. Н., Мортимер Дж. Т., Ресвик Дж. Б., Шили С. Н., Мортимер Дж., Ресвик Дж. Электрическое подавление боли путем стимуляции спинных столбов. Anesth Analg. (1967) 46: 489–91. DOI: 10.1213 / 00000539-196707000-00025

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

3. Олень Т.Р., Мехайл Н., Провенцано Д., Поуп Дж., Крамес Э., Леонг М. и др.Надлежащее использование нейростимуляции спинного мозга и периферической нервной системы для лечения хронической боли и ишемических заболеваний: комитет консенсуса по целесообразности нейромодуляции. Нейромодуляция. (2014) 17: 515–50; обсуждение 550. doi: 10.1111 / ner.12208

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

4. Кук А.В., Вайнштейн С.П. Хроническая стимуляция спинного отдела позвоночника при рассеянном склерозе. Предварительный отчет. N Y State J Med. (1973) 73: 2868–72.

PubMed Аннотация | Google Scholar

5. Иллис Л., Седжвик Е., Ойгар А., Авадалла М.С. Стимуляция спинного отдела позвоночника в реабилитации больных рассеянным склерозом. Ланцет. (1976) 307: 1383–6. DOI: 10.1016 / S0140-6736 (76) 93030-0

CrossRef Полный текст | Google Scholar

6. Agari T, Date I. Стимуляция спинного мозга для лечения нарушений осанки и походки у пациентов с болезнью Паркинсона. Neurol Med Chirurg. (2012) 52: 470–4. DOI: 10.2176 / nmc.52.470

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

7. Фенелон Дж., Гужон С., Гурручага Дж. М., Чезаро П., Джаррайя Б., Палфи С. и др. Стимуляция спинного мозга при хронической боли улучшила двигательную функцию у пациента с болезнью Паркинсона. Паркинсонизм, связанный с расстройством. (2012) 18: 213–4. DOI: 10.1016 / j.parkreldis.2011.07.015

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

8. Хассан С., Амер С., Алваки А., Эльборно А.Пациенту с болезнью Паркинсона помогает стимуляция спинного мозга. J Clin Neurosci. (2013) 20: 1155–6. DOI: 10.1016 / j.jocn.2012.08.018

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

9. Ланди А., Трезза А., Пирилло Д., Вимеркати А., Антонини А., Сганзерла Е. П.. Стимуляция спинного мозга для лечения сенсорных симптомов на поздних стадиях болезни Паркинсона. Нейромодуляция. (2013) 16: 276–79. DOI: 10.1111 / ner.12005

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

10.Минассиан К., Джилге Б., Раттай Ф., Пинтер М.М., Биндер Х., Герстенбранд Ф. и др. Шагающие движения у людей с полным повреждением спинного мозга, вызванным эпидуральной стимуляцией поясничного отдела: электромиографическое исследование потенциалов действия сложных мышц. Спинной мозг. (2004) 42: 401–16. DOI: 10.1038 / sj.sc.3101615

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

11. Харкема С., Герасименко Ю., Ходес Дж., Бурдик Дж., Анджели С., Чен Ю. и др. Влияние эпидуральной стимуляции пояснично-крестцового отдела спинного мозга на произвольные движения, стояние и вспомогательные шаги после полной моторной параплегии: тематическое исследование. Ланцет. (2011) 377: 1938–47. DOI: 10.1016 / S0140-6736 (11) 60547-3

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

12. Анджели К.А., Эджертон В.Р., Герасименко Ю.П., Харкема С.Дж. Изменение возбудимости спинного мозга позволяет людям совершать произвольные движения после хронического полного паралича. Мозг. (2014) 137: 1394–409. DOI: 10.1093 / brain / awu038

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

13. Рейк Э., Анжели К., Харкема С.Эффекты эпидуральной стимуляции пояснично-крестцового отдела спинного мозга при стоянии после хронического полного паралича у людей. PLoS ONE. (2015) 10: e0133998. DOI: 10.1371 / journal.pone.0133998

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

14. Гран П.Дж., Лавров И.А., Саенко Д.Г., Ван Страатен М.Г., Гилл М.Л., Строммен Дж.А. и др. Включение специфических для задачи волевых двигательных функций посредством нейромодуляции спинного мозга у человека с параплегией. Mayo Clin Proc. (2017) 92: 544–54.DOI: 10.1016 / j.mayocp.2017.02.014

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

15. Harkema SJ, Wang S, Angeli CA, Chen Y, Boakye M, Ugiliweneza B, et al. Нормализация артериального давления при эпидуральной стимуляции спинного мозга после тяжелой травмы спинного мозга. Front Hum Neurosci. (2018) 12:83. DOI: 10.3389 / fnhum.2018.00083

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

16. Раттай Ф., Минасян К., Димитриевич MR.Эпидуральная электростимуляция задних структур пояснично-крестцового отдела позвоночника человека: 2. Количественный анализ с помощью компьютерного моделирования. Спинной мозг. (2000) 38: 473–89. DOI: 10.1038 / sj.sc.3101039

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

17. Ладенбауэр Дж, Минасян К., Хофстуттер США, Димитриевич М.Р., Раттай Ф. Стимуляция поясничного отдела спинного мозга человека с имплантированными и поверхностными электродами: исследование с компьютерным моделированием. IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng. (2010) 18: 637–45. DOI: 10.1109 / TNSRE.2010.2054112

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

18. Капогроссо М., Венгер Н., Распопович С., Мусиенко П., Бопарлан Дж., Басси Лучани Л. и др. Вычислительная модель эпидуральной электростимуляции сенсомоторных цепей позвоночника. J Neurosci. (2013) 33: 19326–40. DOI: 10.1523 / JNEUROSCI.1688-13.2013

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

19. Герасименко Ю.П., Лавров И.А., Куртин Г., Ичияма Р.М., Дай С.Дж., Чжун Х. и др.Рефлексы спинного мозга, вызванные эпидуральной стимуляцией спинного мозга у нормальных бодрствующих крыс. J Neurosci Methods. (2006) 157: 253–63. DOI: 10.1016 / j.jneumeth.2006.05.004

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

20. Лавров И., Герасименко Ю.П., Ичияма Р.М., Куртин Г., Чжун Х., Рой Р.Р. и др. Пластичность рефлексов спинного мозга после полной перерезки у взрослых крыс: зависимость от способности шагать. J Neurophysiol. (2006) 96: 1699–710.DOI: 10.1152 / jn.00325.2006

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

21. Хубер Л., Иванов Д., Хандверкер Д.А., Маррет С., Гуиди М., Улудаг К. и др. Методы фМРТ объема крови с ВАСО: от картирования с низким разрешением к приложениям, зависящим от субмиллиметрового слоя. NeuroImage. (2018) 164: 131–43. DOI: 10.1016 / j.neuroimage.2016.11.039

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

22. Кемпер В.Г., Де Мартино Ф., Эммерлинг Т.С., Якуб Э., Гебель Р.Стратегии анализа данных высокого разрешения для мезомасштабной функциональной МРТ человека при 7 и 9,4 Тл. NeuroImage. (2018) 164: 48–58. DOI: 10.1016 / j.neuroimage.2017.03.058

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

24. Монтальдо Г., Тантер М., Беркофф Дж., Бенек Н., Финк М. Когерентное плоско-волновое соединение для ультрасонографии с очень высокой частотой кадров и переходной эластографии (на английском языке). IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control. (2009) 56: 489–506.DOI: 10.1109 / TUFFC.2009.1067

CrossRef Полный текст | Google Scholar

25. Беркофф Дж., Монтальдо Дж., Лупас Т., Савери Д., Мезьер Ф., Финк М. и др. Сверхбыстрая комплексная допплеровская визуализация: полная характеристика кровотока. IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control. (2011) 58: 134–47. DOI: 10.1109 / TUFFC.2011.1780

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

26. Мейс Э., Монтальдо Г., Османски Б.Ф., Коэн И., Финк М., Тантер М.Функциональная ультразвуковая томография головного мозга: теория и основные принципы. IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control. (2013) 60: 492–506. DOI: 10.1109 / TUFFC.2013.2592

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

27. Демене С., Деффье Т., Перно М., Османски Б.Ф., Биран В., Генниссон Дж. Л. и др. Пространственно-временная фильтрация сверхбыстрых ультразвуковых данных значительно увеличивает доплеровскую и фултразвуковую чувствительность. IEEE Trans Med Imaging. (2015) 34: 2271–85.DOI: 10.1109 / TMI.2015.2428634

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

28. Сонг П., Мандука А., Трзаско Дж. Д., Чен С. Ультразвуковая визуализация малых сосудов с блочной адаптивной фильтрацией локальных помех. IEEE Trans Med Imaging. (2017) 36: 251–62. DOI: 10.1109 / TMI.2016.2605819

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

29. Ю. и Ловстаккен Л. Дизайн фильтра помех на основе собственных значений для ультразвуковой визуализации цветного потока: обзор. IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control. (2010) 57: 1096–111. DOI: 10.1109 / TUFFC.2010.1521

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

31. Урбан А., Мейс Е., Бруннер С., Хайдманн М., Россье Дж., Монтальдо Г. Хроническая оценка церебральной гемодинамики во время электростимуляции передней лапы крысы с использованием функциональной ультразвуковой визуализации. Neuroimage. (2014) 101: 138–49. DOI: 10.1016 / j.neuroimage.2014.06.063

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

32.Urban A, Dussaux C, Martel G, Brunner C, Mace E, Montaldo G. Визуализация мозговой активности свободно движущихся крыс в реальном времени с использованием функционального ультразвука. Нат. Методы. (2015) 12: 873–8. DOI: 10.1038 / nmeth.3482

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

33. Сиеу Л.А., Бергель А., Тиран Е., Деффье Т., Перно М., Дженниссон Дж. Л. и др. ЭЭГ и функциональная ультразвуковая визуализация у подвижных крыс. Нат. Методы. (2015) 12: 831–4. DOI: 10.1038 / nmeth.3506

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

34.Gesnik M, Blaize K, Deffieux T, Gennisson JL, Sahel JA, Fink M и др. Функциональная трехмерная ультразвуковая визуализация зрительной системы головного мозга у грызунов. NeuroImage. (2017) 149: 267–74. DOI: 10.1016 / j.neuroimage.2017.01.071

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

35. Бимбард С., Демене С., Жирар С., Радтке-Шуллер С., Шамма С., Тантер М. и др. Мультимасштабное картирование слуховой иерархии с использованием функционального ультразвука высокого разрешения на бодрствующем хорьке. bioRxiv. (2018) 7: e35028. DOI: 10.7554 / eLife.35028

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

36. Османски Б.Ф., Мартин С., Монтальдо Г., Ланиес П., Пейн Ф, Тантер М. и др. Функциональная ультразвуковая визуализация выявляет различные вызванные запахом паттерны сосудистой активности в основной обонятельной луковице и передней грушевидной коре. NeuroImage. (2014) 95: 176–84. DOI: 10.1016 / j.neuroimage.2014.03.054

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

37.Османски Б.Ф., Пезет С., Рикобараза А., Ленкей З., Тантер М. Функциональная ультразвуковая визуализация внутренней связности в живом мозгу крысы с высоким пространственно-временным разрешением. Nat Commun. (2014) 5: 5023. DOI: 10.1038 / ncomms6023

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

38. Демене С., Барангер Дж., Бернал М., Деланоэ С., Овин С., Биран В. и др. Функциональная ультразвуковая визуализация мозговой деятельности новорожденных. Sci Transl Med. (2017) 9: eaah6756.DOI: 10.1126 / scitranslmed.aah6756

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

39. Имбо М., Шове Д., Дженниссон Дж., Капелле Л., Тантер М. Интраоперационная функциональная ультразвуковая визуализация активности мозга человека. Научный отчет (2017) 7: 7304. DOI: 10.1038 / s41598-017-06474-8

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

40. Deffieux T, Demene C, Pernot M, Tanter M. Функциональная ультразвуковая нейровизуализация: обзор доклинического и клинического состояния техники. Curr Opin Neurobiol. (2018) 50: 128–35. DOI: 10.1016 / j.conb.2018.02.001

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

41. Cuellar CA, Mendez AA, Islam R, Calvert JS, Grahn PJ, Knudsen B., et al. Роль функциональной нейроанатомии поясничного отдела спинного мозга в эффекте эпидуральной стимуляции. Front Neuroanat. (2017) 11:82. DOI: 10.3389 / fnana.2017.00082

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

43.Хингот В., Эррико С., Тантер М., Кутюр О. Субволновая коррекция движения для сверхбыстрой ультразвуковой локализационной микроскопии. Ультразвук. (2017) 77: 17–21. DOI: 10.1016 / j.ultras.2017.01.008

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

44. Сонг П., Трзаско Дж. Д., Мандука А., Цян Б., Кадирвел Р., Каллмес Д. Ф. и др. Ускоренная ультразвуковая фильтрация помех кровотока на основе единичных значений с рандомизированным разложением на единичные значения и рандомизированной пространственной понижающей дискретизацией. IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control. (2017) 64: 706–16. DOI: 10.1109 / TUFFC.2017.2665342

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

45. Сонг П., Мандука А., Трзаско Дж. Д., Чен С. Выравнивание шума для получения изображений микрососудов со сверхбыстрой плоской волной. IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control. (2017) 64: 1776–81. DOI: 10.1109 / TUFFC.2017.2748387

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

46.Рубин Дж. М., Адлер Р. С., Фаулкс Дж. Б., Спратт С., Паллистер Дж. Э., Чен Дж. Ф. и др. Фракционный объем движущейся крови: оценка с помощью ультразвукового допплера. Радиология. (1995) 197: 183–90. DOI: 10.1148 / радиология.197.1.7568820

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

47. Савицкий и Голай MJE. Сглаживание и дифференциация данных с помощью упрощенных процедур наименьших квадратов. AnalChem. (1964) 36: 1627–39. DOI: 10.1021 / ac60214a047

CrossRef Полный текст | Google Scholar

50.Эдвардс М., Хальбах В. Лечение сосудистых поражений внутричерепного и спинного мозга у детей. Western J Med. (1993) 158: 182.

PubMed Аннотация | Google Scholar

51. Боуэн, Британская Колумбия. МР-ангиография сосудистых заболеваний позвоночника: а что насчет нормальных сосудов? AJNR Am J Neuroradiol. (1999) 20: 1773–74.

PubMed Аннотация | Google Scholar

52. Томпсон SJ, Millecamps M, Aliaga A, Seminowicz DA, Low LA, Bedell BJ, et al. Метаболическая активность мозга, указывающая на постоянную боль на крысиной модели нейропатической боли. Neuroimage. (2014) 91: 344–52. DOI: 10.1016 / j.neuroimage.2014.01.020

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

53. Errico C, Osmanski BF, Pezet S, Couture O, Lenkei Z, Tanter M. Транскраниальная функциональная ультразвуковая визуализация мозга с использованием сверхчувствительного допплера с микропузырьками. NeuroImage. (2016) 124: 752–61. DOI: 10.1016 / j.neuroimage.2015.09.037

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

54.Лавров И., Ди Си Джей, Фонг А.Дж., Герасименко Ю., Куртин Г., Чжун Х. и др. Эпидуральная стимуляция индуцировала модуляцию спинномозговых локомоторных сетей у взрослых спинальных крыс. J Neurosci. (2008) 28: 6022–9. DOI: 10.1523 / JNEUROSCI.0080-08.2008

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

55. Куртин Г., Герасименко Ю., ван ден Бранд Р., Ю А., Мусиенко П., Чжун Х и др. Преобразование нефункциональных контуров позвоночника в функциональное и адаптивное состояния после полной потери надспинального входа. Nat Neurosci. (2009) 12: 1333–42. DOI: 10.1038 / nn.2401

CrossRef Полный текст | Google Scholar

56. Шах П.К., Лавров И. Стратегии спинальной эпидуральной стимуляции: клинические последствия исследований локомоторного движения у спинальных крыс. Невролог. (2017) 23: 664–80. DOI: 10.1177 / 1073858417699554

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

57. Лавров И., Мусиенко П.Е., Селионов В.А., Здуновский С., Рой Р.Р., Эджертон В.Р. и др. Активация спинномозговых локомоторных цепей у децеребрированных кошек с помощью спинальной эпидуральной и / или внутриспинальной электростимуляции. Brain Res. (2014) 1600: 84–92. DOI: 10.1016 / j.brainres.2014.11.003

CrossRef Полный текст | Google Scholar

58. Герасименко Ю.П., Авелев В.Д., Никитин О.А., Лавров И.А. Инициирование двигательной активности у спинализованных кошек путем эпидуральной стимуляции спинного мозга. Росс Физиол Ж Им И М Сеченова. (2001) 87: 1161–70. DOI: 10.1023 / A: 1022199214515

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

59. Лавров И., Куртин Г., Ди Си Джей, ван ден Бранд Р., Фонг А. Дж., Герасименко Ю. и др.Облегчение шагания с эпидуральной стимуляцией у спинальных крыс: роль сенсорной информации. J Neurosci. (2008) 28: 7774–80. DOI: 10.1523 / JNEUROSCI.1069-08.2008

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Наши представительства — Southern New Hampshire Health

О нашей практике

Нейрохирургия Медицинского центра Южного Нью-Гэмпшира — главный в регионе комплексный центр передового опыта в области лечения позвоночника, предоставляющий как хирургическую, так и нехирургическую помощь при травмах, опухолях, врожденных заболеваниях и других деформациях и состояниях шеи, позвоночника, черепа и головного мозга.

Наша команда, включая нейрохирургов Тунг Нгуен, доктор медицины , и Кэтрин Кронк, доктор медицины, доктор философии. , относится к каждому пациенту с уважением и как к партнеру по уходу. Мы стремимся работать с вами, чтобы принимать решения в области здравоохранения на основе ваших потребностей, целей и наилучших доступных научных данных. Мы внимательно слушаем и проводим тщательное неврологическое обследование, чтобы определить лучшие варианты лечения, которые могут включать или не включать хирургическое вмешательство.

Когда необходима операция, вы можете быть уверены, что вы или ваш близкий получите медицинскую помощь самого высокого качества.Наши хирурги обучены специализированным методам лечения, включая замену шейного искусственного диска с использованием шейных дисков Mobi-C®, устройств coflex® Interlaminar Stabilization® при стенозе позвоночника и минимально инвазивных методов. Они также являются одними из немногих хирургов в Новой Англии, предоставляющих безрадиационную технологию 7D для хирургии с машинным зрением и визуализацией, и были первыми в регионе, использовавшими ее.

В Медицинском центре нейрохирургии Южного Нью-Гэмпшира мы стремимся предоставить вам самый опытный, индивидуальный и сострадательный уход.Наши нейрохирурги обладают повышенным уровнем подготовки и опытом, чтобы оценивать, диагностировать и лечить ваши нейрохирургические травмы или состояния, а также помочь вам вернуться к жизни. Чтобы проконсультироваться с нейрохирургом, звоните (603) 577-2663.

Условия и травмы, которые мы лечим

Акустическая неврома, артериовенозная мальформация (АВМ), боль в спине, аневризма головного мозга, опухоли головного мозга, туннельный синдром запястья, шейная радикулопатия, компрессионные переломы, мальформация Киари, дегенеративное заболевание диска, синдром фасеточного сустава, грыжа межпозвоночных дисков, шейно-мозговая недостаточность, неврология шеи Заболевания гипофиза, постламинэктомия, синдром, сколиоз, опухоли спинного мозга, стеноз позвоночника, метастазы позвоночника (рак), травма позвоночника, спондилолистез, спондилез, субдуральная гематома

TNF-α дифференциально регулирует синаптическую пластичность в гиппокампе и спинном мозге с помощью микроглиозависимых механизмов после повреждения периферического нерва

Abstract

Клинические исследования показывают, что хроническая боль сопровождается дефицитом памяти и уменьшением объема гиппокампа.Экспериментальные исследования показывают, что повреждение щадящего нерва (SNI) седалищного нерва вызывает долгосрочную потенциацию (LTP) в синапсах C-волокон в спинном заднем роге, но нарушает LTP в гиппокампе. Противоположные изменения могут способствовать невропатической боли и дефициту памяти соответственно. Однако клеточные и молекулярные механизмы, лежащие в основе функциональных синаптических изменений, неясны. Здесь мы показываем, что длина дендритов и плотность шипов значительно уменьшаются в пирамидных нейронах CA1 гиппокампа, но увеличиваются в нейронах спинного мозга, положительных по нейрокинину-1, у мышей после SNI, что указывает на то, что возбуждающая синаптическая связь снижается в гиппокампе, но усиливается в спинномозговом дорсальном отделе. рог в этой модели нейропатической боли.Механически фактор некроза опухоли-альфа (TNF-α) активируется в двустороннем гиппокампе и в ипсилатеральном спинномозговом роге, тогда как нейротрофический фактор головного мозга (BDNF) снижается в гиппокампе, но увеличивается в ипсилатеральном спинномозговом роге после SNI. Важно отметить, что индуцированные SNI противоположные изменения в синаптических связях и экспрессии BDNF предотвращаются генетической делецией рецептора TNF 1 in vivo и имитируются TNF-α в культивируемых срезах. Более того, SNI активировал микроглию как в спинном заднем роге, так и в гиппокампе; Фармакологическое ингибирование или генетическое устранение микроглии предотвращало регионально-зависимые синаптические изменения, невропатическую боль и дефицит памяти, вызванные SNI.Данные предполагают, что невропатическая боль включает в себя различные структурные синаптические изменения в нейронах спинного мозга и гиппокампа, которые опосредованы гиперпродукцией TNF-α и активацией микроглии и могут лежать в основе хронической боли и дефицита памяти.

ЗНАЧИМОЕ ЗАЯВЛЕНИЕ Хроническая боль часто сопровождается дефицитом памяти. Предыдущие исследования показали, что повреждение периферических нервов вызывает как невропатическую боль, так и нарушения памяти, а также вызывает долгосрочную потенциацию (LTP) в синапсах C-волокон в спинном заднем роге (SDH), но ингибирует LTP в гиппокампе.