Noțiuni generale [611409]

2
Capitolul 1
Noțiuni generale

1.1. Afecțiuni neurologice

Boala Parkinson

Boala Parkinson este cunoscută din cele mai vec hi timpuri, medicul greco –roman Galen
descriind două tipuri de tremo r, respectiv al mâinilor și corpului.
Ca afecțiune medicală, aceasta este recunoscută din 1817, odată cu publicarea “ Eseului
despre paralizia tremură toare” de Dr. James Parkinson .
Boala Parkinson , aș a cum au stabilit, în anul 1960 , savanț ii When Ehringer ș i
Hornykiewic, este o dezordine a creierului cauzată de distrugerea sau degenerescenț a neuronilor
care produc dopamină (substanță neurotransmițătoare, responsabilă cu capacitatea orga nismului
de a-și controla mișcă rile), nivelul acest eia din crei er scăzând cu circa 20% față de valorile
normale, principala arie afectată fiind situată profund, în sub stanța cerebrală, fiind numită ș i
“substanția nigra” (substanța neagră ).

Figura 1.1. Apariția bolii Parkinson eviden țiată prin modificări ale imagisticii cu emisie de
pozitroni(PET) ( http://www.dawn.com/ )

3
Dopamina acționează ca un mesager chim ic care trimite semnale altor părți ale
creierului, jucând un rol important î n controlul mișcărilor ș i echilibrului.
Majoritatea cazurilor de Parkinson sunt sporadice, ocazional boala regă sindu -se in
aceeași familie. Teoria susține că Parkinsonul s -ar putea transmite prin intermediul unui defect
din genele mitocondrilor.

i) Factori ce pot conduce la apariția bolii
Ambientali : Expu nerea la pesticide este asociată cu un risc crescut de dezvoltare a bolii
Parkinson prin distr ugerea neuronilor, riscul crescând cu până la 70% comparativ cu persoanele
care sunt ferite, potrivit unui studiu realizat la Universitatea Harvard din S.U.A.
Neurotoxine le: Ingerarea unor droguri de tipul he roinei, respectiv a substanțe i M.P.T.P (
1 metil 4 fenil 1,2,3,6 tetrapiridină ) poate condu ce la moartea neuronilor producători de
dopamină .
Neuroprotecția :Celulele producătoare de dopamină sunt expuse unui risc spori t din
partea radical ilor liberi. Principala coenzimă evidențiată cu un ef ect antioxidant este coenzima Q
10.
Virușii :Deși după apariția unor cazuri de Parkinson, urmare a epidemi ilor de encefalită,s –
a acreditat ideea vinovăției unui virus, cercetă rile au relevat improbabilitatea ca boala să fie
infecțioasă .
Loviturile la cap : Vătămă rile grave sau repetate la cap pot cauza boala .

ii) Frecveța bolii
Boala Parkinson este o afecțiune neurologică frecventă, cu o prevalență în jur de 1 la
1000, putând ajunge la 1 la 200 în populația vârstnică, estimându -se că afectează peste 6,4
milioane de persoane din întreaga lume, până în prezent neputâ ndu-se stabili cauza ș i vindecarea
acesteia. Deși vârsta medie la care este stabilit diagnosticul este de 60 d e ani, una din 20 de
persoane, încep să aibă simptome parkinsoniene încă dinainte de a î mplini 40 de ani. Pacienții
diagnosticați la vârste tinere, între 21 și 40 de ani, suferă de așa -numita boală Parkinson cu debut
precoce.
Datele atestă că în România de a ceastă boală suferă 70.000 pacienți, în fapt, existând și
alți bolnavi nediagnosticați de această afecțiune, datorită lipsei specialiș tilor. Deși este o boală
cronică gravă, Boal a Parkinson nu constituie cauză de d eces.

4
iii) Simptome
Simptomele bolii Parkinson, descri se de James Parkinson,sunt astăzi atribuite deficienței de
dopamină la nivelul striatului ca urmare a pi erderii de neuro ni din substanța
neagră.Astfel,s imptomele bol ii apar cand nivelul de dopamină din creier scade cu circa 20% f ață
de valorile normale.
Nu toți pacienții au aceleași simptome,în acelaș i stadiu al bolii!
Boala se manifestă foarte dif erit de la un individ la altul;uneori,trec ani buni până să se
observe o limitare semnificativă a activităț ilor zilnice. Simptomele devin din ce în ce mai
evidente pe măsură ce boala evoluează . Un semn precoce care poate indica (fără a fi obligatoriu)
boala Parkins on este tremorul invizibil al mâ inilor – un tremor interior, fără vreo manifestare
vizibilă .
Mulți pacienți care suferă de Park inson se simt bine ani întregi până ca simptomele să
devină supără toare. În faza precoce a bolii, simptomele se manifestă numai pe o jumătate a
corpului, extinzându -se apoi ș i la c ealaltă jumă tate.
Printre simptomele clinice tipice ale bolii se numără :
– tremor al mâinilor,brațelor,picioarelor,bărbiei și feței; aceste tremur ături se manifestă
când membrul afectat este în repaus, putâ nd afecta unul s au mai multe membre ș i e mai puțin
vizibil î n timpul somnului ș i al ex ercițiilor fizice;
– rigiditate muscula ră și micrografie (scrisul de mână devine mic și î nghesuit) ;
– instabilitate posturală;
– tulbură ri de echilibru ș i coordonare,datorate faptului că se alterează sau dispar reflexele
care ajustează poziț ia diferitelor segm ente ale corpului pentru a menține echilibrul;aceste
tulburări apar,de regulă,în stadiile avansate ale bolii ș i sunt extrem de p ericuloase,făcând
necesară sprijinirea și deplasarea pacienților cu ajutorul cârjelor sau cadrelor de susț inere ;
Mai există însă și simptome fără legătură cu mișcarea:
– tulburări de somn (insomnie sau somnolență diurnă);
– depresie – datorată modificărilor chimice survenite la nivelul creierului;
– dificultăți de vorbire:reducerea volumului vocii,dificultăți la articularea
cuvintelor,răgușeală, variații ale tonalității – manifestă ri determinate de rigiditatea muș chilor
faciali ;
– dispariția controlului asupra mișcărilor și alterarea controlului respirației;

5
– senzație de “nod în gât” și dificultăți la înghițire;
– blocajul motor – dificultăți în inițierea și executarea unor mișcări simple,cum ar fi
pășirea peste prag,caz în care i se va muta cu blândeț e piciorul sau i se va arăta obstacolul cu o
lanternă sau un dispozitiv cu laser;
– poziție gârbovită,cu capul aplecat și umerii căzuți.

Figura 1.2. Simptomele bolii Parkinson
(http://inn.md/ro/content/boala -parkinson )

Distonia

Distonia rezultă din funcționarea anormală a ganglionilor bazali,o parte profundă a
creierului care ajută la coordonarea mișcărilor voluntare și inhibarea mișcărilor
involuntare.Această regiune a creierului controlează viteza ș i fluiditatea mișcărilor și previne
mișcările nedorite.Deoarece această funcție importantă a gan glionilor bazali este afectată î n cazul
pacienților ce suferă de distonie,aceștia prezintă contracții musculare simultane ale diferitelor
grupe de mușchi,rezultând poziți i anormale ale corpului,răsuciri sau mișcări repetitive. Acestea
pot afecta orice parte a corpului,inclusiv mâini,picioare,trunchi,gât,față,ochii si cor zile
vocale.Simptomele pot sau nu să fie evidente pentru un om obișnuit sau chiar un observator
instruit.

6

Figura 1.3. Distonia (http://nd.vitaba.com/distonia -2)

Cauzele distoniei pot fi de origine genetică sau pot fi influențate de factori externi, precum
traumatismele fizice severe,expunerea îndelungat ă la anumite tipuri de medicamente, condiții
medicale de tip neurologic sau metabolic. Cu toate acestea,procesul biochimic,exact, care
decla nșează simptomatologia și ap ariția bolii rămâne necunoscut,fiind denumit
generic, mecanism de Distonie. Oamenii de știință încearcă,în mod activ, să descopere modul în
care simptomele apar și bănuiesc că mecanismul este comun pentru toate formele de Dis tonie.
Distonia aproape niciodată nu este fatală .În cazuri extrem de rare,o persoană cu distonie
generalizată,foarte severă, poate resimți efecte secundare care cer îngrijiri medicale prompte și de
urgență. Deși netratate pot deveni potențial fatale,asemene a circumstanțe sunt tratabile și cei mai
mulți se recuperează complet .Distonia poate apă rea ca simpt om al multor boli degenerative,iar
aceste condiț ii poate a fecta durata de viață .

7

Figura 1.4. Formele distoniei
(http://www.distonie.ro/index.php/distonie )

Tremorul esențial

Tremorul esențial este una dintre cele mai comune afecțiuni neurologice si una dintre
principalele cauze de tremor.Această afecțiune se caracterizează prin agitarea involuntară si
ritmică a unei părți din corp.Mâinile sunt cel mai frecvent afectate de trem orul esențial,dar
capul,vocea,picioarele și trunchiul pot fi de asemenea afectate.
Termenul esențial,atunci când este utilizat într -un context medical,se referă la un
simptom care este izolat și nu are o cauză principală.Astfel,tremorul esențial se refer ă la o
tulburare care are ca simptom primar tremorul,fără a se cunoaște cauza.

Figura 1.5. Tremorul esențial
(http://www.parkinsonsclinic.ca/essentialtremor.html )

8
Recent însă,o echipă de cercetători francezi a descoperit că la pacienții diagnosticați cu
tremor esențial există o scădere a concentrației de receptori GABA în cerebel.Acești receptori
dețin un rol esențial pentru corpul uman,deoarece conț in mesaje chim ice ca re transmit mai
departe informații de inhibare către anumite părț i ale creierului. Este posibil,sunt de părere
specialiștii,ca reducerea numă rului de receptori GABA din cerebel să afecteze structura
trunchiului cerebral,care gestionează comunicarea dintre creier și mișcă rile de coordonare.

Figura 1.6. Concentrația de receptori GABA
(http://brain.oxfordjournals.org/ )

Din cauza deselor încadrări eronate ca boală Parkinson,trebuie precizate următoarele diferenț e:
-tremorul p arkinsonian este mai accentuat î n repaus spre deosebire de tremorul esenț ial
care este mai importan t în timpul menț inerii posturii;
-tremorul esențial nu se însoțeș te de alte semne neurologice spre deosebire de boala
Parkinson;
-tremorul esențial cedează la consumul de alcool .

9

Epilepsia

Epilepsia este o afecțiune care întrerupe transmiterea semnalelor electrice în interiorul
creierului, datorită prezenței unui element străin,unor modificări metabolice, malformații,
traumastime sau tumori.
Uneori,declanșarea epilepsiei are loc în copilărie,alterori după vârsta de 65 de ani, dar nu este o
regulă generală.Cert este că epilepsia trebuie să aibă o manifestare clinică specifică.Uneori ea are
o manifestare paroxistică singulară(simptomatică),alte ori are manifestări care se repetă,iar în
acest caz discutăm despre epilepsia -boală.
Când criza epileptică se repetă în același mod,la intervale regulate,atunci este cu
siguranță o boală.Când apare ca urmare a unei manifestări pasagere(dacă cineva a băut prea
mult,dacă are o glicemie mare,dacă a luat droguri sau pe fond de oboseală extremă),este o criză
izolată.
Unele(dar foarte puține) tipuri de epilepsie sunt legate de gene anormale.În multe cazuri,debutul
epilepsiei poate fi datorat unui stimul nociv in tern,unui accident extern,unor leziuni
medicale(cum ar fi accidentele vasculare cerebrale),care rănesc creierul sau îl privează de aportul
de oxigen.
În cele mai multe cazuri,epilepsia nu are o cauză identificabilă.

Figura 1.7. Apariția epilepsiei
(Dosar medical Dr. George Popescu -Tismana:Epilepsia)

10
Deoarece epilepsia este determinată de activitatea anormală a celulelor creierului,crizele
pot afecta orice proces coordonat de acesta.Crizele epileptice se manifestă diferit,în funcție de
vârsta bolnavului.Simptomele sunt complet diferite la copii în primii doi ani de viață,la copiii
până în zece ani,la adolescenți și la adulți.
În general,o persoană epileptică tinde să facă același tip de criză de fie care dată,astfel că
simptomele sunt asemănătoare.Dar există si pacienți cu diferite tipuri de crize și simptome
diferite de la o criză la alta.
Medicii clasifică o criză epileptică în funcție de activitatea anormală a creierului.Când
crizele rezultă din activitatea anormală a unei porțiuni a creierului,ele sunt numite crize parțiale
sau de focar și se manifestă doar pe jumătate de corp.Crizele care implică tot creierul sunt numite
crize genera lizate .În unele cazuri,crizele pot sa înceapă doar într -o parte a creierului și să
cuprindă apoi tot creierul.

Figura 1.8. Crizele epileptice (http://www.romedic.ro/epilepsia )

În ceea ce privește principalii factori care favorizează apariția bolii,există un factor
genetic,mai ales la copiii care provin din familii cu potențial genetic
epileptogen :oligofreni,malformați general,traumatizați,alcoolici,diabetici sau pacienți cu
manifestări vasculare(malformații va sculare,anevrism cerebral).Totuși,prevalența este destul de
scăzută.Cele mai multe cazuri sunt idiopatice(idiopatie=boală independe ntă de alte boli ale
organismului),iar cele mai frecvente sunt cele secundare.

11
Cu cât pacient ul epileptic este mai în vârstă ,cu atât mai mult poate fi incriminată o cauză
organică în declanșarea bolii.La copii,numai 5 -10% din cazuri pot fi organice.Loviturile la cap
sunt responsabile de multe cazuri de epilepsie.Accidentele vasculare sau alte alte boli vasculare
pot determina l eziuni la nivelul creierului,care pot declanșa epilepsia.Alți factori de risc sunt
infecțiile cerebrale(meningita,encefalita) sau convulsiile prelungite din copilărie,datorate
febrei,netratate corespunzător.
Pentru fiecare dintre afecțiunile neurologice prezentate există un tratament
medicamentos specific,dar pe lângă acest tip de tratament,a fost dezvoltată o metodă chirurgicală
prin care pot fi anihilate în mare parte simptomele caracteristice fiecărei bol i.Este vorba despre
tehnica de stimulare cerebrală profundă(DBS -Deep Brain Stimulation).

1.2. Stimularea cerebrală profundă(DBS)

Figura 1.9. Stimularea cerebrală profundă (http://www.lyerlyneuro.com/ )

Această procedură medicală a apărut încă de la începutul anilor 1900,dar a fost pusă la
punct la sfârșitul anilor 1980,la Grenoble,de către o echipă coordonată de profesorul și
neurochirurgul Alim -Louis Benabid.

12
Stimularea cerebrală profundă(DBS) este o tehnică chirurgicală care implică implantarea
unui dispozitiv medical numit neurostimulator,la nivelul pieptului,având rolul de a trimite
impulsuri electrice prin intermediul unor electrozi plasați în anumite părți ale creierului. Aceste
impulsuri electri ce au scopul de a regla activitatea anormală de la nivelul creierului,produsă de
anumite tulburări neurologice.
Inițial, sistemele DBS au fost dezvoltate pentru a fi utilizate la pacienții diagnosticați cu
tremor sau alte tulburări de mișcare care nu răsp undeau tratamentului medicamentos.Recent,rolul
terapeutic al acestei tehnici de stimulare cerebrală profundă s -a extins la mai multe tipuri de
afecțiuni neuropsihiatrice.
Neuropsihiatria este o ramură a medicinii care evoluează continuu și face referire la acele
boli în care cei afectați au simptome atât neurologice,cât și psihice.
Stimularea cerebrală profundă nu trebuie privită ca o primă soluție de ameliorare a
simptomelor cauzate de anumite afecțiuni,ci doar ca o alternativă în cazul în care în urma
tratamentului medicamentos nu se obțin rezultatele dorite.

Beneficiile și riscurile procedurii de stimulare cerebrală profundă

În cazul beneficiilor aduse de tehnica DBS lucrurile sunt destul de clare,rolul principal
al acesteia fiind de a ameliora sim ptomele anumitor boli,care până în urmă cu câțiva ani nu
aveau remediu la nivelul țării noastre.
Stimularea cerebrală profundă reprezintă,așa cum a fost descrisă,o intervenție
chirurgicală,iar ca orice altă intervenție de acest tip,prezintă anumite riscuri :
– hemoragie la nivelul creierului ;
– accident vascular cerebral minor ;
– infecție;
– probleme respiratorii ;
– probleme cu inima ;
– cicatrici ;

13

Figura 1.10. Rata apariției riscurilor
(http://www.uspharmacist.com/ )

La puțin timp după intervenția c hirurgicală,pacientul poate prezenta următoarele efecte
secundare :
-durere de cap ;
-insomnie ;
-probleme de memorare;
-durere temporar ă;
-umflături la locul de implantare ;
-convulsii .

Una dintre componentele principale utilizate în procedura de stimulare cerebrală
profundă o reprezintă electrozii implantați la nivelul creierului.

1.3. Electrozii utilizați în DBS

Electrozii ,folosiți în tehnica de stimulare cerebrală profundă,au rolul important de a
aplica impulsuri electrice în zonele din creier unde sunt plasați,pentru a regla activitatea
anormală apărută din cauza unor afecțiuni neurologice.
Bio-electrozii tradiționali sunt confecționați sau placați cu metale nobile,cum ar fi platina
sau aurul,pentru a fi,în primul rând,câ t mai puțin toxici.
Selecția materialului adecvat și construirea ulterioară a electrozilor,se face în funcție de
mai multe criterii precum :răspunsurile traumatice și inflamatorii ale organismului,dimensiune,

14
rezistență la coroziune și alte proprietăți s tructural -mecanice. Electrozii trebuie să aibă,de
asemenea,o suprafață rugoasă necesară pentru a reduce impedanța de interfață și pentru a
îmbunătăți stabilitatea potențialului electric.
Tehnologia straturilor sub țiri este de mare importanță în producerea de astfel de electrozi.
În DBS,există un model specific de electrozi utilizați în zilele noastre.Aceștia sunt
confecționați din platină,au contactele sub forma unor cilindri cu diamentrul de 1,5 mm,înălțimea
de 1,5 mm și există în mod tipic,el ectrozi cu patru contacte separate de câte 0,5 mm.

Figura 1.11. Electrozii folosiți în DBS
(http://cabellhuntington.org/ )

Figura 1.12. Specificațiile electrodului
(Lead kit for deep brain stimulation)

15
Acești electrozi sunt poziționați în ținte care pot fi localizate în profunzimea creierului.
Obiectivul lucrării de față îl constituie detectarea automată a poziției electrozilor de
stimulare cerebrală profundă prin coregistrarea imaginilor tomografice,u tilizând informația
mutuală.Este foarte importantă această localizare evidențiată de imagistica medicală
intraoperatorie sau postoperatorie pentru a atinge țintele propuse.