Aivojen toiminnalliset muutokset CRPS:ssa
Transcription
Aivojen toiminnalliset muutokset CRPS:ssa
4/18/2013 Complex regional pain syndrome (CRPS) • Aivojen toiminnalliset muutokset CRPS:ssa CRPS tyypillisesti perifeerisen vamman provosoima – tyyppi 1 – ei osoitettavaa hermovammaa – tyyppi 2 – osoitettava hermovamma – Miksi jotkut saavat CRPS oireen ja toiset eivät? • LL Jaakko Hotta Aivotutkimusyksikkö, O.V. Lounasmaa laboratorio, Aalto-yliopisto CRPS koostuu oirekokonaisuudesta, joka on epäsuhdassa vammaan luonteeltaan, voimakkuudeltaan ja alueelliselta jakaumaltaan – – – – Kipu Tuntohäiriö Motorinen häiriö Autonomisen hermoston häiriö • • • Värin, hikoilun, turvotuksen vaihtelu Troofiset muutokset Oirekulku – Miksi toisilla oireisto kroonistuu ja toisilla ei? – Voi levitä Jaakko Hotta 19.14.2013 Etiologia ja patofysiologia • Perifeerinen? • Sentraalinen? KESKUSHERMOSTOLLISET OIREET • Molempia? Bruehl, S. (2010) Jaakko Hotta 19.14.2013 Jaakko Hotta 19.14.2013 Visuaalisen informaation vaikutus oireisiin Vääristynyt kehonkaava • Kehonkaavan (body schema) ajatellaan muodostuvan kehon multimodaalisista representaatiosta (mm. proprioseptiikka, taktiili ja visuaalinen informaatio) informaatiosta. Peiliterapia • Jotkut potilaista kokevat epämiellyttävänä raajan näkemisen • Kroonisilla kipupotilailla raajan pienentäminen optisesti vähensi oireita ja suurentaminen lisäsi niitä. – visuaalisen palautteen normalisoiminen voi hetkellisesti korjata liikerajoituksia – toisaalta joillain potilailla epämiellyttävyyttä ja oireiston provosoitumista – haluavat pitää raajan pois näkyvistä -> peittävät vaatteella, pitävät poissa näkökentästä – Kehonkaava oleellinen motorisessa suunnittelussa ja kontrollissa • • CRPS potilailla sairaan raajan kehonkaavan ajatellaan olevan vääristynyt – vääristyneet mielikuvat raajasta – vierauden tuntemuksia raajaa kohtaan – arvioivat raajan koon, muodon ja asennon väärin • visuaalinen informaatio korjaa näitä väärinkäsityksiä – raajan lateralisaation tunnistaminen hidastunutta Bailey, J., Nelson, S., Lewis, J., & McCabe, C. S. (2012). Moseley, G. L., Parsons, T. J., & Spence, C. (2008). Jaakko Hotta 19.14.2013 Jaakko Hotta 19.14.2013 1 4/18/2013 Visuaalisen informaation vaikutus oireisiin Liikkeen kuvittelun vaikutus oireisiin • Liikekipu ei pohjaudu pelkästään liikkeen aiheuttamaan perifeeriseen nosiseptiseen ärsytykseen. • Käden liikkeen kuvittelu provosoi sekä kipua, että turvotusta sairaassa raajassa. Hall, J., Harrison, S., Cohen, H., McCabe, C. S., Harris, N., & Blake, D. R. (2011). Moseley, G. L., Zalucki, N., Birklein, F., Marinus, J., Hilten, J. J. V. A. N., Luomajoki, H., Van, J. J., et al. (2008). Jaakko Hotta 19.14.2013 Jaakko Hotta 19.14.2013 Liikkeen näkemisen vaikutus oireisiin Menetelmät TOIMINNALLINEN AIVOKUVANTAMINEN Hotta J. et al. (unpublished, in preparation) Jaakko Hotta 19.14.2013 Jaakko Hotta 19.14.2013 Menetelmät MRI • Elektroenkefalografia (EEG) • Positroniemissiotomografia (PET) • Funktionaalinen magneettiresonanssi kuvantaminen (fMRI) • Magnetoenkefalografia (MEG) • Transkraniaalinen magneettistimulaatio (TMS) Aivojen rakenne Aivojen toiminta Jaakko Hotta 19.14.2013 Jaakko Hotta 19.14.2013 2 4/18/2013 MEG Somatosensoriikka TOIMINNALLINEN AIVOKUVANTAMINEN Jaakko Hotta 19.14.2013 Jaakko Hotta 19.14.2013 Somatosensorisen aivokuoren muutokset Aivokuoren edustusalueet muuttuvat vaurion yhteydessä tai harjoituksen myötä Ahkera harjoittelu kasvattaa edustusalueen kokoa (Jenkins et al 1990, Elbert et al 1995, Sterr A et al 1998) Vaurio tai käyttämättä jättäminen pienentää edustusaluetta(Merzenich et al 1984, Allard et al 1991) D5 Potilailla on todettu S1-aivokuoren edustusalueissa muutoksia (EEG, MEG ja fMRI menetelmillä) ja näiden muutosten normalisoitumista oireiston korjaantumisen myötä. S1-aivokuorella todettu lukuisissa tutkimuksissa käden edustusalueen reorganisaatiota CRPS potilailla (Juottonen et al. 2002, Maihöfner et al. 2003, Pleger et al. 2004). D1 Kuva: www.studyblue.com Jaakko Hotta 19.14.2013 Jaakko Hotta 19.14.2013 fMRI vasteet etusormen taktiiliärsykkeelle alentuneet sekä S1- että S2-aivokuorella. Jaakko Hotta 19.14.2013 Maihöfner et al. 2004 Jaakko Hotta 19.14.2013 Pleger et al., 2006 3 4/18/2013 Somatosensorisen kuoren plastisiteetti muissa kiputiloissa Pleger et al. 2005 Jaakko Hotta 19.14.2013 Pleger et al., 2005 Parietaalinen assosiaatio cortex Jaakko Hotta 19.14.2013 D5 D1 Painful hand D5 D1 Healthy hand Vartiainen et al., 2009 Väliyhteenveto • S1:llä nähtävissä kivuliaisuuteen korreloivaa reorganisaatiota. • S1:n muutokset korjaantuvat parantuessa. • S2:lla tuntoärsykkeelle poikkeavia (fMRI) ja normaaleja (MEG) vasteita. • Parietaalisella assosiaatio alueella tuntoärsykkeelle alentuneita vasteita. D5 D1 Jaakko Hotta 19.14.2013 Vartiainen, N. V, Kirveskari, E., & Forss, N. (2008). Jaakko Hotta 19.14.2013 Motoriikkaan liittyviä aivotoiminnan muutoksia CRPS potilailla Motoriikka TOIMINNALLINEN AIVOKUVANTAMINEN Jaakko Hotta 19.14.2013 • Sairaan käden edustusalueen koko M1:llä pienenee ja terveen suurenee. • Liikkeen suorittamiseen liittyvä aivoaktivaatio on poikkeuksellista mm. motorisilla aivoalueilla. • Dystoniasta kärsivillä CRPS potilailla on todettu liikkeen kuvittelussa aktivoituvan poikkeavasti mm. liikkeen suunnitteluun liittyviä aivoalueita. Jaakko Hotta 19.14.2013 4 4/18/2013 Liikkeen tekeminen M1 - käden edustusalue Jaakko Hotta 19.14.2013 Krause et al., 2006 Liikkeen kuvittelu Jaakko Hotta 19.14.2013 Jaakko Hotta 19.14.2013 Maihöfner et al., 2007 Liikkeen kuvittelu Gietling et al., 2006 Liikkeen näkeminen Jaakko Hotta 19.14.2013 Gietling et al., 2006 Väliyhteenveto • M1 kuorella plastisia muutoksia – sairaan käden alue pienenee ja terveen käden alue suurenee • Liikkeen tekeminen saa aikaiseksi laaja-alaisia poikkeavia aktivaatioita liikkeen suorittamiseen liittyvillä aivoalueilla • Liikkeen kuvittelussa dystoniasta kärsivillä CRPS potilailla tulee ilmi alentunutta aktivaatiota liikkeen suunnitteluun, multimodaaliseen sensomotoriseen integraatioon ja kivun prosessointiin liittyvillä aivoalueilla. Jaakko Hotta 19.14.2013 Hotta et al., unpublished Jaakko Hotta 19.14.2013 5 4/18/2013 Pain matrix • Terveillä akuuttiin kipuun liittyy ns. pain matrix aktivaatio – emotionaaliskognitiivinen: esim. ACC – sensorisdiskrimitiivinen: esim. S1 ja S2 Kipu TOIMINNALLINEN AIVOKUVANTAMINEN Jaakko Hotta 19.14.2013 Jaakko Hotta 19.14.2013 Hyperalgesia Vartiainen et. al. 2008 • • D1-D5 etäisyys oli pienenmpi ja D2 amplitudi voimakkaampi S1llä sairaassa kädessä. PPC aktivaatio oli potilailla heikompi. Kipuvasteet eivät eronneet pt ja contr välillä. Maihöfner et al. (2005) Vartiainen, N. V, Kirveskari, E., & Forss, N. (2008). Jaakko Hotta 19.14.2013 Jaakko Hotta 19.14.2013 PPC TähänCRPS vielä vartiainen 2008 toartikkelin MEG responses laser pain tulokset MEG vasteet kuumakivulle(laser) S2lla Motorisen aivokuoren muutokset kivuliaalle ärsykkeelle potilailla kontrolleja vastaavia. Vasteet korreloivat stimulaatiointensiteetin, mutta eivät koetun kivun kanssa Myöskään taktiili ärsyke ei normaaliin tapaan tuonut vasteita PPC:lla. Jaakko Hotta 19.14.2013 Vartiainen, N. V, Kirveskari, E., & Forss, N. (2008). M1-aivokuori PPC aktivaatio ei korreloinut potilailla normaaliin tapaan koetun kivun kanssa Potilailla M1-aivokuoren 20Hz rytmin reaktiivisuus alentunut kipuärsykkeelle. Jaakko Hotta 19.14.2013 Kirveskari et al. (2010) 6 4/18/2013 Väliyhteenveto Loppuyhteenveto • Kipukynnys alentunut, myös terveellä puolella. • Hyperalgesiassa aktivoituu kipumatriisi. • Primaari motorinen (M1) aivokuori reagoi poikkeavasti kipuun • CRPS potilailla voidaan todeta monimuotoista oireilua, joka on osin selitettävissä ainostaan keskushermostoperäisin syin. • Toiminnallisella aivokuvantamisella on pystytty osoittamaan laaja-alaisia muutoksia somatosensorisilla, motorisilla ja kipuun liittyvillä aivoalueilla. Jaakko Hotta 19.14.2013 Jaakko Hotta 19.14.2013 Wanted fMRI tutkimukseen koehenkilöitä Kiitos! • CRPS 1 potilaita • Terveitä oikeakätisiä verrokkeja – Onko yleisön joukossa kiinnostuneita? [email protected] Jaakko Hotta 19.14.2013 Jaakko Hotta 19.14.2013 7