Record Details

SPINAL CORD ELECTRICAL STIMULATION FOR HEART FAILURE

Translational Medicine

View Archive Info
 
 
Field Value
 
Title SPINAL CORD ELECTRICAL STIMULATION FOR HEART FAILURE
Электрическая стимуляция спинного мозга при хронической сердечной недостаточности
 
Creator E. Mikhaylov N.; Federal Almazov North-West Medical Research Centre
D. Lebedev S.; Federal Almazov North-West Medical Research Centre
M. Vander A.; Federal Almazov North-West Medical Research Centre
P. Fedotov A.; Federal Almazov North-West Medical Research Centre
A. Paltsev V.; Federal Almazov North-West Medical Research Centre
V. Cherebillo Yu.; Federal Almazov North-West Medical Research Centre
M. Sitnikova Yu.; Federal Almazov North-West Medical Research Centre
E. Shlyakhto V.; Federal Almazov North-West Medical Research Centre
Е. Михайлов Н.; ФГБУ «Северо-Западный федеральный медицинский исследовательский центр им. В. А. Алмазова» Минздрава России
Д. Лебедев С.; ФГБУ «Северо-Западный федеральный медицинский исследовательский центр им. В. А. Алмазова» Минздрава России
М. Вандер А.; ФГБУ «Северо-Западный федеральный медицинский исследовательский центр им. В. А. Алмазова» Минздрава России
П. Федотов А.; ФГБУ «Северо-Западный федеральный медицинский исследовательский центр им. В. А. Алмазова» Минздрава России
А. Пальцев В.; ФГБУ «Северо-Западный федеральный медицинский исследовательский центр им. В. А. Алмазова» Минздрава России
В. Черебилло Ю.; ФГБУ «Северо-Западный федеральный медицинский исследовательский центр им. В. А. Алмазова» Минздрава России
М. Ситникова Ю.; ФГБУ «Северо-Западный федеральный медицинский исследовательский центр им. В. А. Алмазова» Минздрава России
Е. Шляхто В.; ФГБУ «Северо-Западный федеральный медицинский исследовательский центр им. В. А. Алмазова» Минздрава России
 
Subject сердечная недостаточность; стимуляция спинного мозга; желудочковые аритмии; внезапная смерть; нейромодуляция; автономная нервная система; heart failure; spinal cord electrical stimulation; ventricular arrhythmia; sudden death (oxymortia); neuromodulation; autonomic nervous system
 
Description This article reviews cardiac autonomic nervous regulation hierarchy and mechanistic insights onto possible intervention by spinal cord electrical stimulation in chronic heart failure. Current and future experimental and clinical studies of spinal cord stimulation in animals and humans with ischemic and non-ishemic heart failure are reviewed.
В обзоре представлено описание иерархии вегетативной регуляции деятельности сердца и возможности влияния на нее методом электрической стимуляции спинного мозга при хронической сердечной недостаточности. Описаны результаты экспериментальных и клинических исследований по коррекции проявлений сердечной недостаточности методом стимуляции спинного мозга.
 
Publisher Federal Almazov North-West Medical Research Centre, Saint Petersburg, Russia
 
Date 2016-12-23
 
Type info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
—
 
Format application/pdf
 
Identifier http://transmed.almazovcentre.ru/jour/article/view/96
 
Source Translational Medicine; № 5 (2015); 104-112
Трансляционная медицина; № 5 (2015); 104-112
2410-5155
2311-4495
 
Language rus
 
Relation http://transmed.almazovcentre.ru/jour/article/view/96/97
Seferovic PM, Stroerk S, Filippatos G et al. Organization of HF management in European Society of Cardiology member chantries: survey of the Heart Failure Association of the European Society of Cardiology in collaboration with the Heart Failure National Societies / Working Groups. Eur. J. Heart Fail. 2013;15(9):947-959.
Ситникова М. Ю., Юрченко А. В., Лясникова Е.А., и др. Опыт создания и первые результаты работы российского госпитального регистра хронической сердечной недостаточ ности (RUS-HFR) в трех субъектах Российской Федерации. Трансляционная медицина. 2014;2:73-81.
Мареев В. Ю., Агеев Ф. Т., Арутюнов Г. П., и др. Национальные рекомендации ОССН, РКО и РНМОТ по диагностике и лечению ХСН (четвертый пересмотр). Сердечная недостаточность. 2013;14(7):379-472.
Ситникова М. Ю., Лясникова Е. А., Трукшина М. А. Хроническая сердечная недостаточность: как оценить объем ее проблем и оптимизировать терапию пациентов с ее тяжелыми формами. Трансляционная медицина. 2013;1(18):67-74.
Savoye C, Equine O, Tricot O et al. REmodelage VEntiiculaire study group. Left ventricular remodelling after anterior wall acute myocardial infarction in modern clinical practice (from the Remodelage Ventriculaire [REVE] study group). Am. J. Cardiol. 2006;98:1144-1149.
Papadopoulos CE, Karvounis HI, Giannakoulas G et al. Predictors of left ventricular remodelling after reperfused acute myocardial infarction. Am. J. Cardiol. 2007;99:1024-1025.
Olshansky B, Sabbah HN, Hauptman PJ et al. Parasympathetic nervous system and heart failure: Pathophysiology and potential implications for therapy. Circulation. 2008;118:863-871.
Floras JS. Sympathetic nervous system activation in human heart failure: Clinical implications of an updated model. J. Am. Coll. Cardiol. 2009;54:375-385.
Galatius S, Gustafsson F, Atar D et al. Tolerability of betablocker initiation and titration with bisoprolol and carvedilol in congestive heart failure - a randomized comparison. Cardiology. 2004;102:160-165.
Desai MY, Watanabe MA, Laddu AA et al. Pharmacologic modulation of parasympathetic activity in heart failure. Heart Fail. Rev. 2011;16:179-193.
Armour JA. Cardiac neuronal hierarchy in health and disease. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 2004;287: R262-R271.
Kember G, Armour JA, Zamir M. Neural control of heart rate: the role of neuronal networking. J. Theor. Biol. 2011;277:41-47.
Armour JA. Potential clinical relevance of the ‘little brain’ on the mammalian heart. Exp. Physiol. 2008;93:165-176.
Buckley U, Shivkumar K, Ardell JL. Autonomic regulation therapy in heart failure. Curr. Heart Fail. Rep. 2015;12(4): 284-293.
Kember G, Armour JA, Zamir M. Neural control of heart rate: the role of neuronal networking // J. Theor. Biol. 2011;277:41-47.
Ardell JL, Cardinal R, Vermeulen M et al. Dorsal spinal cord stimulation obtunds the capacity of intrathoracic extracardiac neurons to transduce myocardial ischemia. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 2009;297: R470-R477.
Beaumont E, Salavatian S, Southerland EM et al. Network interactions within the canine intrinsic cardiac nervous system: implications for reflex control of regional cardiac function. J. Physiol. 2013;591:4515-4533.
Oppenheimer SM, Gelb A, Girvin JP et al. Cardiovascular effects of human insular cortex stimulation. Neurology. 1992;42:1727-1732.
Armour JA, Kember G. Cardiac sensory neurons / In: Armour JA, Ardell JL, editors // Basic and clinical neurocardiology. New York.: Oxford University Press; 2004:79-117.
Foreman RD. Mechanisms of cardiac pain. Annu. Rev. Physiol. 1999;61:143-167.
Fu LW, Longhurst JC. Regulation of cardiac afferent excitability in ischemia. Handb. Exp. Pharmacol. 2009;194: 185-225.
Fukada K, Kanazawa H, Aizawa Y et al. Cardiac innervation and sudden cardiac death. Circ. Res. 2015;116 (12):2005-2019.
Zucker IH, Patel KP, Schultz HD. Neurohumoral stimulation. Heart Fail. Clin. 2012;8:87-99.
Andresen MC, Kunze DL, Mendelowitz D. Central nervous system regulation of the heart / In: Armour JA, Ardell JL, editors // Basic and clinical neurocardiology. New York.: Oxford University Press; 2004:187-219.
Zucker IH, Gilmore JP. Reflex control of the circulation // Boca Raton: CRC Pres. 1991.
Blinder KJ, Johnson TA, Massari JV. Negative inotropic vagal preganglionic neurons in the nucleus ambiguus of the cat: neuroanatomical comparison with negative chronotropic neurons utilizing dual retrograde tracers. Brain Res. 1998;804:325-330.
Hopkins DA, Armour JA. Localization of sympathetic postganglionic and parasympathetic preganglionic neurons which innervate different regions of the dog heart. J. Comp. Neurol. 1984;229:186-198.
Randall WC. Efferent sympathetic innervation of the heart / In: Armour JA, Ardell JL, editors // Neurocardiology. New York: Oxford University Press; 1994:77-94.
Gray AL, Johnson TA, Ardell JL et al. Parasympathetic control of the heart. II. A novel interganglionic intrinsic cardiac circuit mediates neural control of heart rate. J. Appl. Physiol. (1985). 2004;96:2273-2278.
Waldmann M, Thompson GW, Kember GC et al. Stochastic behavior of atrial and ventricular intrinsic cardiac neurons. J. Appl. Physiol. (1985). 2006;101: P. 413-419.
Florea VG, Cohn JN. The autonomic nervous system and heart failure. Circ. Res. 2014;114: P. 1815-1826.
Macey PM, Wu P, Kumar R et al. Differential responses of the insular cortex gyri to autonomic challenges. Auton. Neurosci. Basic. Clin. 2012;168:72-81.
Billman GE. A comprehensive review and analysis of 25 years of data from an in vivo canine model of sudden cardiac death: implications for future anti-arrhythmic drug development. Pharmacol. Ther. 2006;111:808-835.
Kember G, Armour JA, Zamir M. Neural control hierarchy of the heart has not evolved to deal with myocardial ischemia. Physiol. Genomics. 2013;45:638-644.
Vaseghi M, Gima J, Kanaan C et al. Cardiac sympathetic denervation in patients with refractory ventricular arrhythmias or electrical storm: intermediate and long-term follow-up. Heart Rhythm. 2014;11:360-366.
Wang HJ, Wang W, Cornish KG et al. Cardiac sympathetic afferent denervation attenuates cardiac remodeling and improves cardiovascular dysfunction in rats with heart failure. Hypertension. 2014;64:745-755.
Melzack R, Wall PD. Pain mechanisms: a new theory. Science. 1965;150:971-979.
Wall PD, Sweet WH. Temporary abolition of pain in man. Science. - 1967. - V. 155. - P. 108-109.
Linderoth B, Foreman RD. Physiology of spinal cord stimulation: review and update // Neuromodulation. 1999;2: 150-164.
Stiller CO, Cui JG, O’Connor WT et al. Release of gamma-aminobutyric acid in the dorsal horn and suppression of tactile allodynia by spinal cord stimulation in mononeuropathic rats. Neurosurgery. 1996;39:367-374.
Foreman RD, Linderoth B, Ardell JL et al. Modulation of intrinsic cardiac neurons by spinal cord stimulation: implications for its therapeutic use in angina pectoris // Cardiovasc Res. 2000;47:367-375.
Southerland EM, Milhorn DM, Foreman RD et al. Preemptive, but not reactive, spinal cord stimulation mitigates transient ischemia-induced myocardial infarction via cardiac adrenergic neurons. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2007;292: H311-H317.
Borjesson M, Andrell P, Lundberg D et al. Spinal cord stimulation in severe angina pectoris - a systematic review based on the Swedish Council on Technology assessment in health care report on long-standing pain. Pain. 2008;140:501-508.
Ardell JL, Cardinal R, Beaumont E et al. Chronic spinal cord stimulation modifies intrinsic cardiac synaptic efficacy in the suppression of atrial fibrillation. Auton. Neurosci. Basic. Clin. 2014;186:38-44.
Gibbons DD, Southerland EM, Hoover DB et al. Neuromodulation targets intrinsic cardiac neurons to attenuate neuronally mediated atrial arrhythmias. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 2012;302: R357-R364.
Lopshire JC, Zhou X, Dusa C et al. Spinal cord stim ulation improves ventricular function and reduces ventricular arrhythmias in a canine postinfarction heart failure model. Circulation. 2009;120:286-294.
Southerland EM, Gibbons DD, Smith SB et al. Activated cranial cervical cord neurons affect left ventricular infarct size and the potential for sudden cardiac death. Auton. Neurosci. 2012;169:34-42. 5(34) / 2015
Olgin JE, Takahashi T, Wilson E et al. Effects of thoracic spinal cord stimulation on cardiac autonomic regulation of the sinus and atrioventricular nodes. J. Cardiovasc. Electrophysiol. 2002;13;475-481.
Issa ZF, Zhou X, Ujhelyi MR et al. Thoracic spinal cord stimulation reduces the risk of ischemic ventricular arrhythmias in a postinfarction heart failure canine model. Circulation. 2005;111:3217-3220.
Liu Y, Yue WS, Liao SY et al. Thoracic spinal cord stimulation improves cardiac contractile function and myocardial oxygen consumption in a porcine model of ischemic heart failure. J Cardiovasc Electrophysiol. 2012;23:534-540.
Torre-Amione G, Alo K, Estep JD et al. Spinal cord stimulation is safe and feasible in patients with advanced heart failure: early clinical experience. Eur. J. Heart Fail. 2014;16 (7):788-795.
Tse HF, Turner S, Sanders P et al. Thoracic spinal cord stimulation for heart failure as a restorative treatment (SCS HEART study): First-in-human experience // Heart Rhythm. 2015;12:588-595.
Zipes DP, Neuzil P, Theres H et al. Ventricular functional response to spinal cord stimulation of advanced heart failure: primary results of the randomized DEFEAT-HF trial. Paper presented at: American Heart Association. Chicago; 2014.
Schwartz P. J., La Rovere M. T., De Ferrari G. M., et al. Autonomic modulation for the management of patients with chronic heart failure // Circ. Heart Fail. 2015;8(3):619-628.
 
Rights Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).