Адаптивна стимуляція як метод зменшення фантомного болю в ампутованих кінцівках

Abstract

This paper presents a comprehensive analysis of the neurobiological and physiological mechanisms underlying phantom limb pain following limb amputation, as well as contemporary stimulation-based approaches for its management. Phantom limb pain is considered as a multilevel phenomenon involving peripheral nerve hyperexcitability in the stump, spinal sensitization, and central mechanisms, including cortical and thalamocortical reorganization and the phenomenon of sensorimotor incongruence. The mechanisms of action of noninvasive cognitive interventions, such as mirror therapy and virtual reality, are analyzed alongside physical and electrical stimulation methods (TENS, vibration therapy, peripheral nerve stimulation), as well as invasive neuromodulation and surgical interventions, including targeted muscle reinnervation and targeted sensory reinnervation. It is shown that the effectiveness of phantom limb pain treatment largely depends on matching the ed intervention to the dominant pathophysiological mechanism in a given patient. A differentiated, mechanism-oriented approach to the ion of stimulation methods is proposed, integrating peripheral, spinal, and central strategies of intervention. The presented findings may be applied to optimize post-amputation rehabilitation and to advance the development of modern neuromodulation systems.

У статті здійснено комплексний аналіз нейробіологічних та фізіологічних механізмів формування фантомного болю після ампутації кінцівок, а також сучасних методів його зменшення, що базуються на різних видах стимуляції. Розглянуто багаторівневу природу фантомного болю, яка охоплює периферичну гіперзбудливість нервів кукси, спінальну сенситизацію та центральні механізми, зокрема кортикальну та таламокортикальну реорганізацію і феномен сенсомоторної невідповідності. Проаналізовано механізми дії неінвазивних когнітивних методів, таких як дзеркальна терапія та віртуальна реальність, методів фізичної та електричної стимуляції (TENS, вібраційна терапія, стимуляція периферичних нервів), а також інвазивних нейромодуляційних і хірургічних втручань, зокрема цільової м`язової та сенсорної реіннервації. Показано, що ефективність лікування фантомного болю визначається відповідністю обраного методу домінуючому патофізіологічному механізму у конкретного пацієнта. Запропоновано диференційований, механізм-орієнтований підхід до вибору методів стимуляції, що поєднує периферичні, спінальні та центральні стратегії впливу. Отримані узагальнення можуть бути використані для вибору методу й оптимізації реабілітації пацієнтів після ампутацій та розвитку сучасних біомедичних і нейромодуляційних систем. Ключові слова: фантомний біль; нейропатичний біль; сенсомоторна невідповідність; нейропластичність; дзеркальна терапія; віртуальна реальність; нейромодуляція; стимуляція периферичних нервів; цільова реіннервація.