Estimulación cerebral profunda

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La neurocirugía funcional busca reparar, modular o corregir un déficit en un sistema o red neurológica determinada. Utiliza neuroimágenes estructurales y funcionales para identificar áreas blanco y realizar procedimientos específicos que llevan a la lesión de estructuras del sistema nervioso (neuroablación) o a cambios en la actividad del mismo (neuromodulación), encaminados a mejorar sintomáticamente al paciente o a reparar la causa de la enfermedad (restauración).

Los procedimientos neuroablativos o de neuromodulación son los más utilizados en la actualidad, y cuentan con mayor peso estadístico y evidencia clínica. La mayoría de cirugías restaurativas se encuentran como grupo, en fase experimental.

Jairo Espinoza, MD

La neurocirugía funcional busca reparar, modular o corregir un déficit en un sistema o red neurológica determinada. Utiliza neuroimágenes estructurales y funcionales para identificar áreas blanco y realizar procedimientos específicos que llevan a la lesión de estructuras del sistema nervioso (neuroablación) o a cambios en la actividad del mismo (neuromodulación), encaminados a mejorar sintomáticamente al paciente o a reparar la causa de la enfermedad (restauración), a través del trasplante de neuronas o células madre, infusión de genes o factores de crecimiento [1, 2].

Muchos trastornos neurológicos se producen como consecuencia de la ausencia de uno o varios neurotransmisores necesarios para la estabilidad de un circuito o red neural, lo que genera una actividad eléctrica anómala en el cerebro. En este caso el tratamiento se hace con medicamentos y diversas intervenciones de rehabilitación, a lo cual los pacientes responden muy bien. Los medicamentos apropiados los elige el neurólogo, de acuerdo con la predominancia sintomática y el estado general y edad del enfermo.

La mayoría de estos medicamentos buscan estabilizar las concentraciones de las sustancias faltantes del sistema nervioso. Con frecuencia es necesario elevar su dosis, porque la enfermedad es progresiva, lo cual produce, con el uso crónico, efectos adversos intolerables. En la esfera motora, los más frecuentes son las disquinesias (movimientos o posturas tónicas, que se producen después de ingerir una dosis del fármaco) y las fluctuaciones (variaciones en la acción del fármaco, que se manifiestan con dosis que no hacen efecto o por pérdida súbita e impredecible del mismo estando bajo el efecto de la medicación).

La cirugía funcional ha tenido épocas de gran actividad y de declive; en la actualidad ha resurgido, debido a una combinación de factores que han permitido que los procedimientos quirúrgicos se desarrollen con mayor precisión y menor morbilidad (tabla 1) [2].

Tabla 1. Factores que han permitido el desarrollo de procedimientos neuroquirúrgicos

Los trastornos funcionales en los cuales hay más experiencia quirúrgica se pueden dividir en tres grandes grupos: movimientos anormales, dolor crónico y ciertos trastornos psiquiátricos [12].

El primer grupo son desórdenes muy incapacitantes, de frecuente presentación en la consulta diaria, que incluyen la enfermedad de Parkinson, distonía, corea, temblor y hemibalismo.

La enfermedad de Parkinson es uno de los trastornos del movimiento más frecuentes y una causa importante de incapacidad. Los pacientes afectados presentan grados variables de temblor, rigidez muscular, bradiquinesia y alteraciones de la postura. Estos síntomas empeoran con el tiempo y limitan de forma significativa la calidad de vida del paciente y la de su familia.
La causa principal de la enfermedad es el déficit de dopamina, producida por la sustancia negra. Se requiere una pérdida de al menos el 60% de las neuronas en este lugar para que aparezcan los signos de la enfermedad.

Como en cualquier otro procedimiento, la decisión de operar o no a un paciente se basa en la evaluación del riesgo/beneficio, el balance entre el riesgo del procedimiento y la mejoría en la calidad de vida, realizado por un equipo multidisciplinario, que incluye anestesiología, neurología, neurocirugía, siquiatría, enfermería y trabajo social [1].

Es candidato a cirugía todo paciente con enfermedad de Parkinson que no responde a manejo farmacológico adecuado; es decir, cuando desarrolla síntomas incapacitantes, como fluctuaciones motoras moderadas a severas, disquinesia inducida por la medicación, temblor refractario al fármaco o intolerancia al mismo. La mayoría de estos síntomas incapacitantes deben ser identificados aplicando escalas validadas internacionalmente, que midan el deterioro motor, de calidad de vida y de comorbilidades, y se debe asegurar si ellos son dopa-sensibles o dopa-inducidos, ya que los primeros son los que más responden a la cirugía. Se deben excluir aquellos en los que existan comorbilidades importantes, o tratar estas antes de la cirugía, puesto que una patología adicional no tratada puede opacar un buen resultado motor [1].

Sus principales contraindicaciones se enumeran en la tabla 2.

Tabla 2. Contraindicaciones de la neurocirugía funcional

El éxito quirúrgico depende de dos factores fundamentales: la experiencia del equipo quirúrgico y la disponibilidad de tecnología. Es imperativo llegar al sitio cerebral correcto para obtener un buen resultado y disminuir o anular las complicaciones. Es tan grave operar a un paciente mal escogido como negarle la cirugía a un candidato óptimo.

Tipos de cirugía

En la cirugía funcional para manejo de movimientos anormales, los procedimientos quirúrgicos más empleados son:

1. Ablativos: se realiza una lesión, generalmente por radiofrecuencia (termocoagulación), en estructuras puntuales de los ganglios basales, las cuales se sabe que producen una actividad anormal, que se traduce en movimientos anormales. Los blancos más utilizados son el tálamo (talamotomía), el globo pálido interno (palidotomía) o el subtálamo (subtalamotomía). Un generador de radiofrecuencia se usa para calentar la punta del electrodo hasta una temperatura específica [2]. Estos procedimientos solo se deben realizar de forma unilateral, dado que el riesgo neurológico de lesiones bilaterales es inaceptablemente alto. Los resultados que se presentan son válidos para la mitad corporal contralateral.

2. Neuromodulación: se define como la modificación de la actividad de circuitos neuronales específicos, a través de estímulos eléctricos de características variables, sin causar lesión del tejido nervioso; por lo tanto, hay recuperación del estado funcional previo al suspender el estímulo.

La estimulación cerebral profunda (ECP) se ha convertido en el procedimiento de elección. Su efecto se alcanza a través de la estimulación local de un objetivo específico del cerebro. Los impulsos eléctricos se envían ajustados para proporcionar el control óptimo del síntoma; en el tálamo para el control del temblor; en el núcleo subtalámico para mejorar un amplio rango de síntomas parkinsonianos, por lo que es el blanco preferido en la mayoría de los pacientes con Parkinson, y cuando esta está contraindicada en la disquinesia severa, puede usarse la estimulación del globo pálido interno [1, 12].

La ECP es accionada por un generador implantable por cirugía (neuroestimulador), similar a un marcapasos cardíaco, el cual envía estímulos eléctricos a áreas específicas del cerebro, que controlan el movimiento y bloquean las señales nerviosas anormales que causan el temblor y los síntomas de la enfermedad [1, 6, 12].

Como hemos dicho, la preparación preoperatoria empieza con una cuidadosa selección del paciente, y este es el principal determinante del éxito postoperatorio. Antes del procedimiento, el neurocirujano usa imágenes por resonancia magnética o de tomografía computarizada, para identificar y ubicar el objetivo exacto dentro del cerebro, donde las señales eléctricas nerviosas generan los síntomas. También puede usar el registro con microelectrodos para identificar con mayor precisión el objetivo cerebral que será estimulado [1].

Durante la cirugía estereotáctica, los datos de la proyección de imagen se correlacionan en un espacio tridimensional, lo cual permite alcanzar de manera ciega un blanco profundo dentro del cerebro, y con trauma mínimo [2].

La cirugía consiste en introducir uno o varios electrodos a un sitio puntual del cerebro, de forma unilateral o bilateral, por medio de métodos de neuronavegación, mientras la cabeza permanece fija con un marco estereotáctico; fijarlos en la bóveda craneana con un anillo y conectarlos por medio de un cable de extensión al generador de impulsos de uno o dos canales, que se puede implantar bajo la piel cerca de la clavícula, en el área torácica o en la abdominal [1, 6].

Una vez que el sistema esté colocado, se envían impulsos eléctricos desde el generador hacia el cable de extensión y el electrodo dentro del cerebro. Estos impulsos interfieren y neutralizan la actividad cerebral anormal que causa los síntomas [6].

Los electrodos utilizados para la neuromodulación tienen en general cuatro contactos (aunque pueden tener más). Estos se pueden activar en modo monopolar o bipolar, con uno o varios contactos, lo que hace que las posibilidades de programación sean bastantes. En el modo monopolar se activan uno o varios polos como cátodos (carga negativa), y el generador de pulso como ánodo (carga positiva); en el bipolar el ánodo y el cátodo corresponden a polos del electrodo.

En el modo monopolar es posible crear campos eléctricos más grandes, mientras que con el bipolar se pueden seleccionar puntos más específicos del tejido nervioso. Esto es especialmente ventajoso para disminuir efectos adversos o para optimizar la eficacia clínica.

El campo eléctrico en cualquier modo se puede extender aumentando la amplitud y el ancho de pulso.

La batería del generador puede durar entre dos a cinco años, y tiene que reemplazarse junto con él, bajo anestesia general [1]. Halpern et al. encontraron que la vida de la batería de los sistemas bilaterales es significativamente más larga que la de los unilaterales, y también permite voltajes más altos, un uso más prolongado en el modo monopolar, y un mayor número de electrodos de contacto [8]. En época reciente se han introducido al mercado dispositivos accionados con baterías no recargables, que no requieren mantenimiento y pueden proporcionar el estímulo continuo al paciente por múltiples años. De igual forma, generadores compatibles con el ambiente de resonancia magnética.

La ECP mejora las características motoras de la enfermedad de Parkinson, que incluyen rigidez, temblor, bradiquinesia, disturbios en la marcha y fluctuaciones motoras [1], y la estimulación del generador se ajusta con facilidad, sin cirugía, cuando cambia el estado del paciente [6].

Aunque la mayoría de los pacientes aún necesitan tomar medicamentos después de someterse a ECP, muchos experimentan una reducción considerable de los síntomas y son capaces de disminuirlos mucho. La cantidad de reducción varía entre los pacientes, pero puede ser considerablemente menor en la mayoría de ellos. La reducción en la dosis de los medicamentos lleva a una mejora significativa en los efectos secundarios, como las disquinesias. En algunos casos la estimulación en sí puede suprimir las disquinesias sin una reducción del medicamento [6].

Castrioto et al. encontraron que la ECP, en conjunto con los medicamentos, mejora los síntomas motores de la enfermedad de Parkinson a largo plazo, al menos diez años, pero no detiene el avance de la afección con el tiempo [7].

Aunque la ECP es relativamente segura, conlleva riesgos, como toda cirugía. La mayoría de las complicaciones son menores y sin morbilidad a largo plazo. Doshi . evaluó la incidencia de complicaciones asociadas al hardware y la cirugía para la implantación del ECP, para una gama de enfermedades del movimiento, por un periodo entre 12 y 129 meses. El 15,6% de los pacientes desarrollaron complicaciones, erosión e infección (4,5%), confusión (3,9%), migración del electrodo (2,5%), crisis vagales (1,9%) y mal funcionamiento del generador (1,4%). La confusión es más frecuente en los pacientes mayores de 65 años, por lo que ellos y sus familiares deben aceptar esta morbilidad transitoria [10]. Sin embargo, con una buena preparación parece que las complicaciones serias son poco comunes y evitables [1].

La embolia venosa de aire es una potencial complicación durante los procedimientos neuroquirúrgicos, en particular en la posición sentada. Chang et al. encontraron que a pesar de que la incidencia en la ECP es baja, el pronto reconocimiento de sus síntomas (tos, desaturación de oxígeno e hipotensión), y su adecuado manejo es crítico para evitar complicaciones mayores [11].

Se requiere cuidado en el manejo de los pacientes que ya tienen implantado un ECP, ya que puede interferir con otros monitores y dispositivos terapéuticos, a veces con severas consecuencias

Tabla 3. Dispositivos que pueden potencialmente interferir con un neuroestimulador [1]

A pesar de que el mecanismo de acción exacto de la ECP no es claro, ante el éxito en los pacientes con Parkinson sus aplicaciones se han expandido a otros desórdenes, tales como el temblor esencial, distonía, dolor crónico y enfermedades siquiátricas, cuyos síntomas no pueden ser controlados adecuadamente con medicamentos [1, 6].

El globo pálido interno ha sido el foco primario para la ECP, para tratar las distonías severas refractarias a la medicación. Sin embargo, algunos pacientes con distonía cervical primaria o segmentaria desarrollan bradiquinesia sutil en regiones previamente no distónicas del cuerpo durante esta estimulación. Ostrem et al. encontraron que la ECP en el núcleo subtalámico bilateral mejora en forma significativa la distonía, sin efectos colaterales de bradiquinesia, y puede ser una alternativa a la del globo pálido interno para tratar la distonía cervical [3].

Se están llevando a cabo estudios para evaluar la efectividad de la ECP en el manejo de la epilepsia refractaria al tratamiento [9].

En la depresión mayor resistente al tratamiento, Lozano et al. encontraron con ECP una tasa de respuesta de casi el 60%, con remisión en cerca de la tercera parte de los pacientes [4].

Patel et al. reportaron el caso de un hombre al que se estaba tratando de síndrome de dolor crónico del lado izquierdo consecutivo a un accidente cerebrovascular, mediante el empleo de ECP de la sustancia gris periacueductal y periventricular ventrolateral. Aunque la ECP no proporcionó un alivio duradero del dolor, disminuyó la presión arterial, la cual con anterioridad había fluctuado en cifras elevadas consideradas como hipertensión, pese al tratamiento con cuatro fármacos antihipertensivos. La desactivación del estimulador producía un incremento de la presión arterial, en tanto que su activación volvía a reducir la presión arterial. La estimulación de esta zona puede producir una reducción considerable y sostenida de la presión arterial en un paciente con hipertensión resistente al tratamiento, lo que parece ser eficaz, pues se podría retirar todo medicamento antihipertensivo. Las respuestas de reducción del dolor fueron satisfactorias durante unos cuatro meses, pero este luego reapareció, lo cual no es infrecuente en los síndromes de dolor central que se tratan con medios quirúrgicos [5].

Se recomienda que los pacientes que pueden mejorar con la cirugía funcional, y en los que hay falla del manejo médico, no sean intervenidos de forma tardía; que no se considere esta como último recurso, ya que si el enfermo llega muy deteriorado al procedimiento, este puede estar contraindicado o no mejorarlo de forma importante. La ECP busca mejorar los síntomas y no curar la enfermedad. Como no daña el tejido cerebral sano ni destruye las células nerviosas, el procedimiento puede revertirse cuando se encuentren otras alternativas terapéuticas.

Referencias

1. Poon C, Irwin M. Anaesthesia for Deep Brain Stimulation and in Patients With Implanted Neurostimulator Devices. Br J Anaesth, 2009; 103 (2): 152-165.
2. Hauser R, Benbadis S. Deep Brain Stimulation. Disponible en http://emedicine.medscape.com/article/1965354-overview.
3. Ostrem JL, Racine CA, Glass GA, Grace JK, et al. Subthalamic nucleus deep brain stimulation in primary cervical dystonia. Neurology, 2011; 76 (10): 870-878.
4. Lozano AM, Mayberg HS, Giacobbe P, Hamani C, Craddock RC, et al. Subcallosal cingulate gyrus deep brain stimulation for treatment-resistant depression. Biol Psychiatry, 2008; 64: 461-467.
5. Patel NK, Javed S, Khan S, Papouchado M, et al. Deep brain stimulation relieves refractory hypertension. Neurology, 2011; 76: 405-407.
6. NINDS. Estimulación cerebral profunda para la enfermedad de Parkinson. Revisado en junio 11, 2010. Disponible en:
http://espanol.ninds.nih.gov/trastornos/estimulacion_cerebral_profunda.htm.
7. Castrioto A, Lozano A, Poon Y, Lang A, Fallis M, Moro E. Ten-Year Outcome of Subthalamic Stimulation in Parkinson Disease: A Blinded Evaluation. Archives of Neurology, 2011; DOI: 10.1001/archneurol.2011.182.
8. Halpern C, McGill K, Baltuch G, Jaggi J. Longevity Analysis of Currently Available Deep Brain Stimulation Devices. Stereotact Funct Neurosurg, 2011; 89: 1-5.
9. Stypulkowski P, Giftakis J, Billstrom T. Development of a Large Animal Model for Investigation of Deep Brain Stimulation for Epilepsy. Stereotact Funct Neurosurg, 2011; 89: 111-122.
10. Doshi P. Long-Term Surgical and Hardware-Related Complications of Deep Brain Stimulation. Stereotact Funct Neurosurg, 2011; 89: 89-95.
11. Chang E, Cheng J, Richardson R. Lee C, Starr P, Larson P. Incidence and Management of Venous Air Embolisms during Awake Deep Brain Stimulation Surgery in a Large Clinical Series. Stereotact Funct Neurosurg, 2011; 89: 76-82.
12. Stewart C, Eljamel S. Prediction of Implantable Pulse Generator Longevity in Deep Brain Stimulation: Limitations and Possible Solutions in Clinical Practice. Stereotact Funct Neurosurg, 2011; 89: 299-304.

Nota de la Editora: Agradecemos a Lynda Pike, de Medtronic Latinoamérica, por informarnos sobre la experiencia del doctor Espinoza en ECP y facilitarnos su contacto.