Vývoj adaptivní hluboké mozkové stimulace pro OCD (Phase Ib)

ZÁPIS: Subjekt je považován za zapsaný na základě podepsání informovaného souhlasu a je považován za způsobilý pro screening zkoušejícím. Proces informovaného souhlasu může zahrnovat diskuse s rodinou pacienta a odesílajícím lékařem. Lékařské záznamy, které lze získat, budou pečlivě přezkoumány, aby se určila přiměřenost dřívější léčby včetně kognitivně-behaviorální terapie (CBT).

Každému subjektu, který podepíše souhlas, bude přiděleno identifikační číslo subjektu. Toto číslo bude použito k identifikaci subjektu a musí být použito na veškeré studijní dokumentaci související s tímto subjektem v průběhu studie.

SCREENING: Potenciální subjekty splňující kritéria pro zařazení/vyloučení a ochotné účastnit se studie, jak bylo prokázáno podpisem informovaného souhlasu, budou zařazeny do studie a podstoupí 2 screeningové návštěvy (Návštěva 1 a Návštěva 2) rozložené po dobu přibližně 1 měsíce. Dokončí se diagnostické a screeningové hodnocení, po kterém následuje kompletní lékařské, neurologické a neurochirurgické hodnocení. Konečný výběr kandidátů bude proveden konsensem multidisciplinárního řešitelského týmu (Project Advisory Committee).

Neurozobrazovací metody:

Subjekty s implantací DBS podstoupí před operací 2-3T MRI skeny (1 výzkumná MRI na CAMRI a 1 klinická MRI na BSLMC). Subjekty s implantovaným DBS budou celkově pod 3 MEG.

Kontrolní subjekty podstoupí 1-3T MRI sken (výzkumný MRI sken na CAMRI). Kontrolní subjekty také podstoupí 3 MEG skeny.

Centrum pro pokročilé zobrazování MR (CAMRI) v hlavním kampusu Baylor College of provede výzkumné 3T MRI skeny, které budou shromažďovány pouze u všech subjektů (DBS a kontrola) pomocí skeneru Prisma na tomto projektu, aby byla zajištěna konzistentnost.

LÉČBA: Subjekty způsobilé pro implantaci DBS budou mít na začátku také další klinický, předchirurgický 3T MRI sken. Toto skenování bude provedeno na skeneru Philips v Baylor St. Luke's Medical Center (BSLMC). Toto skenování je nezbytné, aby se potenciálně vyloučily osoby s mozkovými abnormalitami, které by nebyly kompatibilní s chirurgickým zákrokem (např. vrozené vady, nedostatek normálních anatomických korelátů) a napomohlo plánování chirurgického zákroku.

Všechny subjekty (DBS a kontrola) také podstoupí MEG skeny. To je také potřeba jako základní hodnocení, protože MEG skeny budou také prováděny po implantaci za 2 týdny a 6 měsíců. Tyto skeny budou provedeny na MEG skeneru v Texaské dětské nemocnici v Houston Medical Center.

Dále bude proveden RTG hrudníku a EKG.

Jako kontroly budou sloužit neimplantované subjekty odpovídající věku/pohlaví. Podstoupí 1-výzkumné 3T MRI a 3 MEG skeny za použití stejného zobrazovacího protokolu a ve stejných časových bodech jako subjekty s implantátem OCD, aby se kontrolovaly účinky bez DBS na rs-fc.

LÉČBA:

1. Pokud nebude odebráno před dnem operace, bude CT hlavy A a hlavy provedeno ráno v den operace pro stereotaktické plánování.
2. Za použití lokálního anestetika (s nebo bez sedace, jak je klinicky indikováno) bude ráno po operaci na operačním sále k lebce subjektu připevněn stereotaktický hlavový rám (Leksell Model G, Elekta Instruments, Atlanta, GA, USA).
3. 3D volumetrický snímek (O-Arm 2, Medtronic Inc, Boulder, CO, USA) bude proveden pro účely definování volumetrického stereotaktického headspace.
4. Snímky budou nahrány na počítačovou pracovní stanici (Stealth S7, Medtronic, Inc., Boulder, CO, USA) vybavenou stereotaktickým plánovacím softwarem (Cranial 3.0) za účelem plánování operace. Předoperační 3T MRI získaná před chirurgickým datem bude sloučena s CT skenem na chirurgické plánovací stanici. Počáteční cílový bod ve ventrálním striatu bude vybrán na základě specifické anatomie subjektu. Operační dráha do tohoto bodu bude také naplánována, aby se zabránilo prominentním cévám, sulci a komorám. Počítač vygeneruje souřadnice X, Y a Z, které se nastaví na snímku, a také koronální a sagitální úhly přiblížení potřebné pro stanovení požadované trajektorie a cílového bodu. Tento počáteční cílový bod bude modifikován specifickou anatomií subjektu, jak je určeno předoperačním 3T skenem. Konečné cílové souřadnice budou určeny během této analýzy.
5. Zatímco chirurg plánuje zákrok, subjekt bude umístěn vleže na operačním stole. Bude zaveden Foleyův katétr. Antibiotika budou podávána intravenózně a budou sledovány vitální funkce. Stereotaktický rám hlavy bude upevněn k operačnímu stolu pro bezpečnost subjektu, s hlavou zvednutou pro pohodlí subjektu. Bude provedena sterilní příprava a překrytí.
6. Cílové souřadnice budou nastaveny na stereotaktickém rámu přivádějícím cílový bod do středu operačního oblouku. V místě řezu bude podáno další lokální anestetikum. Po naříznutí bude pomocí samozastavovacího perforátoru vytvořen otvor o průměru 14 mm. Krytka otvoru pro otřepy dodávaná s vodičem DBS bude připevněna k lebce dvěma šrouby. Tvrdá plena bude koagulována a naříznuta. Povrch pioly bude jemně koagulován a bude proveden malý řez, který umožní snadný vstup vodítek elektrod, které budou zavedeny do mozku podle standardního stereotaktického protokolu.
7. Mikroelektrodová (MER) sonda bude vložena skrz kanylu a posouvána v submm krocích, dokud není dosaženo cíle. Bude získáno intraoperační navádění obrazu, aby se zajistilo, že sonda MER není mechanicky odchýlena od cíle. Pokud je zjištěna odchylka, stereotaktický hlavový rám bude odpovídajícím způsobem upraven.
8. Po provedení výše uvedených úprav bude kvadripolární elektroda DBS (model 3387; Medtronic Inc., Minneapolis, MN, USA) zavedena vodicí trubicí do cílového bodu. K rámu se připojí nitkové kříže a použije se intraoperační zobrazení, aby se potvrdilo, že hrot elektrody je umístěn v cíli, a vyhodnotí se přítomnost intracerebrálního krvácení. Sedace bude stažena. Prodlužovací kabel bude sterilně připojen k elektrodě a druhý konec bude veden mimo pole, aby byl připojen k externímu pulznímu generátoru, aby bylo možné provést testovací stimulaci. Testovací stimulace bude prováděna prostřednictvím každého kontaktu za účelem 1) posouzení vedlejších účinků vyvolaných stimulací a 2) sledování akutních změn v chování pomocí stupnice Likertova typu pro posouzení úzkosti, vzrušení a nálady. Intraoperační behaviorální testování stimulace bude nahráno na video
9. Intraoperační rentgenové zobrazení lze provádět podle potřeby (až 4krát na každou stranu), aby bylo zajištěno dosažení správného cíle.
10. Pro potvrzení polohy elektrody bude proveden poimplantační 3D volumetrický sken.
11. Kroky 5-9 výše budou provedeny pro vložení druhé elektrody na druhou stranu mozku, aby se dokončila implantace obou elektrod.
12. Pokud nedojde k žádným neudržitelným vedlejším účinkům, budou svody připevněny k lebce pomocí krytek otvorů pro otřepy. Volný konec elektrod bude ponechán v subgaleálním prostoru a řezy budou uzavřeny v anatomických vrstvách.
13. Hlavový rám bude odstraněn a bude navozena celková anestezie. Pulzní generátor Olympus RC+S bude poté implantován a připojen k mozkovému svodu pomocí prodlužovacích kabelů.
14. Před propuštěním bude provedeno pooperační CT vyšetření, aby bylo zajištěno, že nedošlo k intracerebrálnímu krvácení.
15. Subjekt bude převezen do zotavovací místnosti nebo na neurochirurgickou JIP k pooperačnímu sledování (viz níže) a bude propuštěn z nemocnice po alespoň jedné noci pozorování a když bude klinicky stabilní. Základní metabolický panel (BMP) může být testován na subjektu, aby se potvrdilo, že je klinicky stabilní.
16. Subjekt se vrátí na neurochirurgickou kliniku (návštěva 4) k pooperačnímu zhodnocení dle běžné klinické praxe (cca 1 týden po operaci). Rány budou prohlédnuty a bude hodnocen neurologický stav subjektů. Stehy budou odstraněny.

Subjekty budou požádány, aby udržovaly svou současnou medikaci konstantní po dobu prvních 6 měsíců po operaci, ale klinické okolnosti, které vyžadují změny, budou povoleny a zaznamenány, pokud k tomu dojde.

Programování DBS:

Zpočátku bude proveden monopolární průzkum s frekvencí nastavenou na 130 Hz a šířkou pulzu na 90 mikrosekund. Bude použita konstantní amplituda proudu a bude zvyšována v krocích, jak je tolerováno a bez překročení horních limitů hustoty proudu. Nastavení konstantního proudu je zvláště užitečné v prvních týdnech až měsících po operaci, kdy se impedance stále mění. Aby se vyvolala veselá odezva, amplituda se musí vrátit na 0 mikroampérů po dobu asi 30 sekund před testováním dalšího přírůstku. Pokud je například 2 mA, C+1, 90usec, 130Hz neúčinné, pak se amplituda sníží na 0mA na 30 sekund a poté se rychle zvýší na 4mA, C+1-, 90usec, 130Hz. Je třeba vypnout měkký start. Bipolární nastavení budou také testována a je třeba je použít během rsfMRI. Parametry DBS budou optimalizovány/upraveny na základě klinického hodnocení nálady a úzkosti a pro minimalizaci vedlejších účinků. Následující pozorované účinky budou zaznamenány pomocí stupnice použité v minulé studii: výraz obličeje, nervozita, bdělost a pozitivní nebo negativní vliv. Výraz obličeje bude měřen pomocí systému AFAR. AFAR bude měřit maximální intenzitu a rychlost odezvy úsměvu v akčních jednotkách. Obličeje účastníků budou zaznamenány na video, protože jejich stimulace se zvýší, aby vyvolala veselou reakci. Budou zaznamenávány změny výrazu obličeje pomocí obličejových svalů orbicularis oris (sval, který obepíná ústa) zygomaticus (velké a vedlejší svaly úhlu úst). Tyto informace budou použity k trénování klasifikátoru, aby rozpoznal, že intenzita stimulace je příliš velká. Vyšetřovatelé také budou mít subjekt self-report o změnách nálady, úzkosti, energie a vedlejších účincích.