A estimulação eléctrica intracraniana pode ser considerada para pacientes com epilepsia refractária quando o foco epiléptico não é claro ou quando o foco epiléptico é claro mas não pode ser removido cirurgicamente. Os alvos da DBS para epilepsia são muitos, incluindo o núcleo anterior do tálamo (ANT), núcleo subthalâmico (STN), cerebelo, e hipocampo. núcleo (STN), cerebelo, hipocampo, núcleo caudado, etc. Os possíveis mecanismos de tratamento são os seguintes.
(1) Interferência com circuitos neurais relacionados com convulsões.
(2) O estímulo de alta frequência inibe as descargas de epileptiformes no córtex.
Entre os alvos do DBS, o ANT é o mais estudado, e o seguinte centra-se na estimulação eléctrica do núcleo talâmico anterior (ANT-DBS).
I. Visão geral
Em 1937, Papez JW descreveu um laço clássico: o hipocampo envia fibras através do fórnix e do núcleo somático papilar para a ANT, e a ANT envia fibras de volta para o hipocampo através do feixe cingulado, do periaqueduto da parede ventricular lateral, e do córtex parahipocampal [8]. Alterações na imagem das estruturas envolvidas no laço de Papez são observadas em doentes com esclerose do lobo temporal medial, bem como outras formas de epilepsia, especulando-se assim que as estruturas do laço de Papez, incluindo a ANT, estão envolvidas em convulsões. Experiências com animais mostraram que a estimulação de alta frequência da ANT pode aumentar os limiares de convulsões e que o núcleo da ANT é pequeno e adequado como alvo da DBS, pelo que a ANT-DBS foi tentada para o tratamento da epilepsia.
Selecção do paciente
Os pacientes com epilepsia tratados clinicamente com ANT-DBS têm geralmente as seguintes características: convulsões parciais com quedas frequentes e qualidade de vida significativamente prejudicada e uma resposta fraca a pelo menos dois medicamentos antiepilépticos durante 12 a 18 meses de tratamento. A ANT-DBS também pode ser considerada em pacientes com epilepsia que tenham falhado a estimulação do nervo vago ou a ressecção do foco epileptogénico.
II. Abordagem cirúrgica
Depois de o paciente estar equipado com uma armação da cabeça estereotáxica, é realizada uma ressonância magnética e o ANT é posicionado na imagem reconstruída da ressonância magnética a 5 mm paraesternal e 12 mm superior à origem cerebral, de acordo com o atlas cerebral padrão. Não houve descarga celular quando o microelectrodo atravessou o ventrículo lateral, e a descarga celular pôde ser registada até atingir a superfície da ANT. Quando o microelectrodo é claramente ANT, o microelectrodo é removido e o eléctrodo estimulante é colocado, com os seguintes parâmetros de estimulação: frequência 5-10 Hz, largura de pulso 90-330 μs, tensão 4-5 V, e tempo de estimulação 3-10 s. As alterações do EEG relacionadas com a estimulação podem ser observadas no EEG intra-operatório do couro cabeludo, e deve notar-se que, para além da ANT, a estimulação de outros núcleos do tálamo também pode mostrar alterações semelhantes do EEG, pelo que tais alterações do EEG não provam que o eléctrodo está na ANT. Após a remoção dos eléctrodos de estimulação, os eléctrodos do Modelo Medtronic 3387 foram implantados de modo a que cada contacto dos eléctrodos fosse localizado dentro do tálamo, os eléctrodos foram fixados, e o gerador de estimulação foi implantado sob a clavícula.
III. Tratamento pós-operatório
TC ou ressonância magnética pós-operatória revêem a posição dos eléctrodos. O gerador de estimulação é ligado na sua maioria dentro de 10 dias após a cirurgia, e os parâmetros iniciais de estimulação são: frequência 90-130 Hz, largura de pulso 60-90 μs, e tensão 4-5 V. A estimulação pode ser escolhida como estimulação intermitente, porque a estimulação intermitente tem uma eficácia semelhante à estimulação contínua, mas a estimulação intermitente é mais eficiente em termos energéticos. Os parâmetros específicos de estimulação devem ser ajustados de acordo com a eficácia, onde a estimulação intermitente pode ser referida ao artigo Litt B[s]: 1 minuto ligado, 5 minutos desligado.
IV. Eficácia clínica
A eficácia da ANT-DBS no tratamento da epilepsia pode estar relacionada com os três aspectos seguintes.
1. O efeito micro-destrutivo: Velasco F descobriu que a frequência de convulsões dos pacientes diminuiu significativamente imediatamente após a implantação do eléctrodo, e o ajustamento posterior dos parâmetros de estimulação não teve mais efeito no controlo das convulsões, mas um estudo recente descobriu que o efeito micro-destrutivo não reduziu a frequência das convulsões.
2. o efeito de estimulação directa da ANT-DBS: o estudo de Kerrigan et al. encontrou uma diminuição significativa na frequência das convulsões em 4 de 5 pacientes e um aumento significativo na frequência das convulsões quando o estimulador foi desligado.
3. Efeito de estimulação a longo prazo da ANT-DBS: um estudo descobriu que 1 paciente com DBS desligado 3 anos após a cirurgia ainda era capaz de manter mais de 1 ano de eficácia.
Embora os estudos sobre ANT-DBS para epilepsia refractária estejam a ser realizados progressivamente, a maioria tem amostras de tamanho reduzido. A tabela 1 mostra 6 estudos anteriores que sugerem que a ANT-DBS pode reduzir a frequência das convulsões em pelo menos 50%. A epilepsia com esclerose bilateral do lobo temporal medial responde melhor à ANT-DBS com uma redução de 75% na frequência de convulsões em comparação com a epilepsia do lobo extratemporal ou epilepsia que é difícil de identificar.
V. Complicações e efeitos secundários
As complicações e efeitos secundários do ANT-DBS são na sua maioria suaves ou transitórios. A cirurgia e as complicações relacionadas com o hardware incluem pequenos hematomas no lóbulo frontal, a ruptura e infecções cutâneas relacionadas com o hardware, e os efeitos secundários relacionados com a estimulação incluem delírios, nistagmo, alucinações, anorexia, e letargia.
1. Núcleo central DBS
A utilização do núcleo central como alvo para o tratamento da epilepsia baseia-se unicamente na conjectura de Penfield de que o núcleo central pode estar envolvido na fisiopatologia da epilepsia generalizada porque é uma estrutura integrada do sistema superior subcortical, recebendo fibras do tronco cerebral e mesencéfalo e projectando-se para o córtex cerebral extenso. Os resultados de um estudo aberto mostraram uma redução de 80% na frequência de convulsões e uma melhoria significativa na qualidade de vida em 13 pacientes com síndrome de Lennox-Gastaut que foram submetidos a DBS do núcleo central, mas outro estudo duplo-cego cruzado controlado não mostrou uma eficácia significativa da DBS do núcleo central para convulsões. Em geral, a DBS do núcleo central pode ser eficaz na epilepsia generalizada, mas ainda não está claro se é eficaz na epilepsia parcial[.
2. STN-DBS
Experiências com animais demonstraram que a estimulação medicamentosa ou eléctrica para suprimir as apreensões de STN suprime as apreensões. Um estudo de caso com um seguimento de 30 meses mostrou que a STN-DBS bilateral reduziu a frequência das convulsões em epilepsia parcial em 81%. A STN-DBS não só reduziu a frequência das convulsões em 64,2%, mas também reduziu a gravidade das convulsões.
3. Caudate nucleus DBS
O laço do núcleo caudado existe entre a cabeça caudada, o tálamo e o neocórtex. A activação da cabeça do caudato está associada à hiperpolarização dos neurónios corticais, e esta inibição do córtex pode suprimir as descargas epilépticas. Estudos demonstraram que a estimulação de baixa frequência (4-8 Hz) do aspecto ventral da cabeça do núcleo caudado suprime as descargas interictais de epileptiformes, as descargas amígdala hipocampais, e a generalização das descargas epilépticas, mas faltam outros estudos clínicos.
4.Electrocerebellar estimulação
O mecanismo de estimulação eléctrica do cerebelo pode ser o seguinte: a activação das fibras do Pakeno inibe as projecções excitatórias do cerebelo para o tálamo, o que reduz as projecções excitatórias do tálamo para o córtex, e por fim reduz a excitabilidade do córtex. Dois outros estudos também mostraram um bom controlo das convulsões com EEG. Contudo, um estudo duplo-cego controlado com 14 pacientes mostrou bons resultados em apenas 2 pacientes. Por conseguinte, a eficácia clínica da estimulação cerebelar precisa de ser confirmada por outros estudos.
5. Estimulação eléctrica hipocampal
O hipocampo desempenha um papel muito importante no desenvolvimento da epilepsia do lobo temporal. Num estudo, após eléctrodos hipocampais profundos em 10 pacientes com epilepsia do lobo temporal refractário, a estimulação hipocampal de curto prazo resultou numa redução significativa de convulsões parciais e de convulsões tónicas clónicas secundárias generalizadas em 7 pacientes, enquanto que a estimulação hipocampal de longo prazo resultou no desaparecimento de convulsões em 3 pacientes, sem qualquer efeito na memória de curto prazo. Num estudo recente que incluiu 7 pacientes com um seguimento de 14 meses, a estimulação eléctrica hipocampal resultou no desaparecimento de convulsões em 1 paciente, uma redução de mais de 50% em 3 pacientes, uma redução de 25% em 2 pacientes, e nenhum efeito em 1 paciente.
6.Electrical estimulação do córtex cerebral
O modo de estimulação usado no DBS acima mencionado é principalmente a estimulação em circuito aberto, ou seja, impulsos fixos de estimulação eléctrica são gerados de acordo com os parâmetros definidos. O RNS consiste num gerador de impulsos que pode ser incorporado no crânio, eléctrodos com quatro contactos (eléctrodos corticais e profundos), e um controlador programável. O RNS regista e armazena informação EEG, o que permite ao médico definir o limiar de estimulação eléctrica e os parâmetros de estimulação com base na informação EEG. Os seguintes parâmetros de estimulação podem ser definidos: frequência 1-333 Hz, corrente 1-12 mA, largura de pulso 40-1000 μs, e a quantidade de electricidade gerada pela estimulação é inferior a 25 μs/cm2, o que é de muito baixa intensidade e não causa danos no tecido cerebral, e o risco de danos no tecido neural devido a esta estimulação intermitente é relativamente baixo.
O estudo de Fountas et al. mostrou um seguimento médio de 9,2 meses em 8 pacientes e uma redução das convulsões de mais de 45% em 7. Anderson et al. também mostraram que o RNS reduziu a frequência das convulsões em 50%-75%, sem exacerbação das convulsões ou complicações graves relacionadas com o hardware, e que os efeitos secundários relacionados com a estimulação eram raros e desapareceram com o ajustamento dos parâmetros. Deve notar-se, contudo, que a bateria do RNS se esgota rapidamente e precisa de ser substituída em 11-20 meses.
VI. Resumo
Quando pacientes com epilepsia refractária não são adequados para a ressecção focal epileptogénica, a estimulação eléctrica intracraniana pode ser considerada para tratamento. Embora estudos actuais tenham demonstrado que a estimulação eléctrica intracraniana, especialmente ANT-DBS, STN-DBS, e a estimulação eléctrica hipocampal, podem controlar as convulsões, a eficácia e segurança da estimulação eléctrica intracraniana para epilepsia precisa de ser mais investigada devido à falta de estudos prospectivos randomizados controlados duplo-cegos em amostras grandes. Além disso, o foco de futuros estudos pode incluir os tipos de epilepsia que respondem bem à estimulação eléctrica intracraniana, os alvos com a melhor eficácia, e os parâmetros e modalidades ideais de estimulação.