Para los nuevos pacientes con parálisis, un control más estricto de la presión arterial puede conducir a una mayor movilidad
Chris Barr surfeando antes de su lesión en la médula espinal. Crédito: Chris Barr
Los pacientes con nuevas lesiones de la médula espinal cuya presión arterial se mantiene dentro de un rango recientemente definido durante la cirugía pueden tener una mejor oportunidad de recuperar algo de movilidad y funcionalidad, incluso en pacientes con las lesiones más devastadoras, según un nuevo estudio realizado por investigadores del UC San Francisco.
Para un paciente en particular, padre de dos hijos heridos en un accidente de surf, la visión innovadora y la investigación del banco a la cama que siguió significaron la diferencia entre la parálisis total y la reanudación de su vida.
Usar una nueva técnica de aprendizaje automático llamada análisis de datos topológicos (TDA) llamado así porque toma prestados conceptos de la topología geométricalos investigadores pudieron identificar patrones en grandes conjuntos de datos para encontrar conexiones nunca antes entendidas que explican por qué algunas personas recuperan algo del control motor después de un significativo lesión, mientras que otros quedan con parálisis total. El estudio también puede tener ramificaciones para los pacientes que se someten a cirugías de columna por condiciones más comunes, dijeron los investigadores, aunque se necesita más investigación.
«Sin el uso de TDA, los datos serían heterogéneos, abrumadores y más allá de la comprensión humana «, dijo el coautor correspondiente Adam Ferguson, Ph.D., director de ciencia de datos en el Centro de Lesiones Cerebrales y Espinales de la UCSF, quien fue el primer científico en aprovechar el aprendizaje automático como una herramienta para descubrir la conexión entre la recuperación de lesiones de la médula espinal y presión arterial, utilizando datos de estudios publicados y no publicados.
«El análisis de datos topológicos nos ayudó a ‘ver’ patrones que son difíciles de ver para los humanos», dijo Ferguson, quien también está afiliado a UCSF Weill Institute for Neurosciences.
El estudio, que se basa en datos retrospectivos de los quirófanos de los hospitales, se publica en la revista eLife el 16 de noviembre de 2021 y sigue la investigación preclínica de Ferguson, utilizando datos de ambos y estudios inéditos.
Los autores del estudio incluyen a personas de otras cuatro instituciones (ver a continuación), así como investigadores de TRACK-SCI, una colaboración de investigadores, investigadores clínicos y médicos dirigida por la UCSF encargada de generar nuevos tratamientos a partir de del banco a la cabecera de la cama.
Animación en vídeo de aprendizaje automático. Crédito: Adam Ferguson, PhD, y Abel Torres-Espin, PhD
Los accidentes automovilísticos y las caídas son las causas más comunes de lesiones de la médula espinal
Las lesiones de la médula espinal afectan aproximadamente a 18 000 personas en los Estados Unidos cada año. con una prevalencia total de alrededor de 300.000 casos, según el Centro Nacional de Estadísticas de Lesiones de la Médula Espinal. Los accidentes automovilísticos y las caídas son las causas más comunes con más del 50 por ciento de las lesiones que afectan la columna cervical, la región del cuello, que se asocia con un mayor deterioro y complicaciones más graves.
En el estudio actual, los investigadores rastreó datos de 118 pacientes en dos hospitales con centros de trauma de Nivel 1: Zuckerberg San Francisco General Hospital and Trauma Center (ZSFG) y Santa Clara Valley Medical Center. Compararon el grado estimado de lesión al ingreso con el grado estimado de lesión al alta. Las calificaciones siguieron la escala de deterioro de la Asociación Estadounidense de Lesiones de la Columna Vertebral y variaron de A, que indica una pérdida completa de la función motora y sensorial por debajo del nivel de la lesión, a E para una sensación normal y una función motora completa.
La misma técnica de aprendizaje automático utilizado por Ferguson con datos preclínicos en el estudio anterior se aplicó al estudio actual utilizando datos clínicos recopilados en intervalos de uno a cinco minutos mientras los pacientes estaban en la sala de operaciones. De los 42 pacientes cuyas lesiones habían mejorado en al menos un grado desde el ingreso hasta el alta, 18 habían tenido una lesión de grado A, ocho de grado B, 11 de grado C y cinco de grado D.
Estos patrones de TDA fueron entonces verificado por expertos en lesiones de la médula espinal y estadísticos, quienes desarrollaron modelos estadísticos rigurosos que «evaluaron su veracidad», dijo Ferguson. ,» él dijo. «En esencia, somos cyborgs asistidos por aprendizaje automático».
Los pacientes con presión arterial demasiado alta o demasiado baja durante la cirugía tuvieron una peor recuperación neuromotora después de la cirugía, concluyeron los investigadores. La recuperación máxima se asoció con una presión arterial media mantenida entre 76 mmHg y 104-117 mmHg, un rango más estrecho que las pautas actuales que han seguido estudios clínicos más pequeños.
«Es particularmente interesante que este trabajo identificó el límite superior del rango de presión arterial, que no se había considerado dañino antes en la práctica clínica», dijo el coautor Jonathan Pan, Ph.D., MD, del Departamento de Anestesia y Cuidados Perioperatorios de la UCSF. «Si los resultados se pueden validar en nuestro estudio prospectivo, tiene el potencial de proporcionar una nueva guía sobre nuestro control de la presión arterial para pacientes con lesión aguda de la médula espinal».
La parálisis crea una ‘tormenta de factores estresantes celulares’
La parálisis posterior a la lesión se debe a la hinchazón/moretones y a una «tormenta de factores estresantes celulares que pueden resolverse después de la lesión si las neuronas sobreviven a la fase ultraaguda de la lesión de la médula espinal», dijo el coautor principal Abel Torres- Espin, Ph.D., del Departamento de Cirugía Neurológica de la UCSF y del Instituto de Neurociencias Weill de la UCSF.
«El daño a las neuronas en las lesiones de la médula espinal conduce a una desregulación de la presión arterial, lo que a su vez limita la suministro de sangre y oxígeno al tejido estresado de la médula espinal, lo que exacerba la muerte de las neuronas espinales. Por lo tanto, el control preciso de la presión arterial es un objetivo clave para el cuidado de las lesiones de la médula espinal», dijo Torres-Espin, quien creó la tubería de software, haciéndola de código abierto para que otros científicos podrían reutilizar la analítica tecnologías para nuevos fines.
Para los pacientes con las lesiones de grado A más graves, la presión arterial óptima durante la cirugía puede ser un factor clave para degradar esas lesiones al grado C, anotaron los investigadores. «La diferencia del grado A al grado C puede ser significativa y significativa en términos de independencia y funcionalidad», dijo la coautora Debra Hemmerle, RN, Ph.D., del Centro de Lesiones Cerebrales y Espinales de la UCSF.
«Esto significa que un paciente que de otro modo podría depender de la asistencia humana para sus necesidades más básicas puede llegar a ser capaz de transferirse por sí mismo de una silla de ruedas a una cama, caminar con dispositivos de asistencia y atender algunas actividades de la vida diaria sin ayuda».
La historia de un paciente: desde el cuello roto hasta la espalda sobre sus pies
Un paciente cuya lesión fue reclasificada de grado A a C fue Chris Barr, un residente del Área de la Bahía de San Francisco, cuya columna cervical se rompió en ocho lugares después de un accidente de surf hace cuatro años. Barr fue trasladado en ambulancia a ZSFG, donde los médicos de UCSF ya habían implementado un protocolo de control de la presión arterial.
Chris Barr y su esposa Debbie después de su lesión en la médula espinal. Crédito: Chris Barr
Tres semanas después de la cirugía de descompresión, que ocurrió horas después de su lesión, Barr comenzó a sentir una sensación por debajo del nivel de la lesión y fue reevaluado en el grado B. Siguió un mayor progreso dos meses después de la lesión. , con el regreso de la función motora limitada, y a los seis meses alcanzó el grado C después de recuperar la capacidad de alimentarse por sí mismo, beber con una taza, girar la manija de una puerta y navegar con el mouse de una computadora. En este punto, estaba claro que su progreso se había estancado.
Barr, entonces padre de dos adolescentes, dio un salto de fe como Paciente 1 en un ensayo clínico de fase I usando terapia con células madre en Mayo Clinic, y más tarde se inscribió en un ensayo de estimulación espinal en UCLA. Hoy, puede caminar, conducir y realizar todas las actividades de la vida diaria sin ayuda. Él atribuye su notable recuperación a los dos ensayos y al protocolo de presión arterial en ZSFG.
«Todo comenzó en Zuckerberg. Sin el progreso logrado allí, realmente creo que las intervenciones posteriores no habrían sido tan exitosas». .»
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Los pacientes mayores con lesiones traumáticas de la médula espinal tienen menos probabilidades de someterse a una cirugía Más información: Abel Torres Espn et al, Análisis de red topológica de similitud de pacientes para el manejo preciso de la presión arterial aguda en lesión de la médula espinal, eLife 2021. DOI: 10.7554/eLife.68015 Información de la revista: eLife
Proporcionado por la Universidad de California, San Francisco Cita: para pacientes nuevos con parálisis, un control más estricto de la presión arterial puede conducir a una mayor movilidad (16 de noviembre de 2021) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-11-patients-paralysis-tighter-blood-pression.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.