Adaptivní hluboká mozková stimulace fáze II pro obsedantně-kompulzivní poruchu

ZÁPIS: Subjekt je považován za zapsaný po 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:

Core for Advanced MR Imaging (CAMRI) je nejmodernější zdroj obsahující 3 špičkové MRI systémy pro výzkumnou komunitu v Houstonu, který se nachází v BCM Main Campus. CAMRI provede výzkumné 3T MRI skeny, které budou shromážděny u všech subjektů (DBS a kontrolní) pomocí skeneru Prisma pro zajištění konzistence. Všechny subjekty budou do CAMRI doprovázeny studijním týmem.

Subjekty s implantací DBS podstoupí před operací dvě 3T MRI skenování (1 výzkumná MRI v CAMRI a 1 klinická MRI v Baylor St. Luke's Medical Center (BSLMC). Subjekty s implantací DBS podstoupí celkem 4 skeny magnetoencefalografie (MEG).

Kontrolní subjekty podstoupí jeden 3T MRI sken (výzkumný MRI sken na CAMRI). Kontrolní subjekty také podstoupí 4 MEG skeny.

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, 6 měsíců a 12 měsíců na MEG skeneru v Texas Childrens Hospital v Houston Medical Center.

Rentgen hrudníku a EKG bude také provedeno u subjektů s OCD způsobilých pro DBS.

Jako kontroly budou sloužit neimplantované subjekty odpovídající věku/pohlaví. Podstoupí 1-výzkumné 3T MRI a 4 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.

1. Pokud nebude odebráno před dnem operace, bude ráno v den operace provedeno CT hlavy 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 předoperačními 3T skeny. 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. 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.
8. Fáze II přidání ECoG. Aby bylo dosaženo optimálního pokrytí oblasti orbitofrontální kůry (OFC), výzkumníci umístí na tuto oblast kůry subdurální kortikální páskovou elektrodu. Existuje dobře zavedený precedens pro použití páskových elektrod na kortikálním povrchu OFC, a to jak v subakutních (< 1 měsíc), tak v chronických (let/trvalých) klinických podmínkách. OFC páskové elektrody byly běžně umístěny přes otvor s otřepy v dolní frontální oblasti pro monitorování epilepsie. Elektrody používané v těchto aplikacích mají obvykle 4 až 8 kontaktů, které jsou od sebe vzdáleny 1 cm. Obvykle se jedná o subakutní umístění trvající dny až týdny a tato praxe je běžná v USA a ve světě po celá desetiletí. Páskové elektrody pokrývající OFC byly také použity jako trvalé implantáty v responzivním neurostimulačním (RNS) systému, který je schválen FDA a je klinickým standardem péče pro léčbu lékařsky refrakterní epilepsie. Páskové elektrody použité v tomto případě jsou 4 kontakty vzdálené od sebe 1 cm. Při komunikaci s výrobcem zařízení RNS vyšetřovatelé odhadují, že v této zemi bylo pacientům umístěno 100 takových elektrod. Náš postup umístění bude velmi podobný postupu používanému pro páskové elektrody RNS OFC. Vyšetřovatelé použijí 09130 Subdural Quadripolar Paddle Lead, což je také 4 kontakty vzdálené od sebe 1 cm. Vyšetřovatelé vytvoří otřepy v dolní přední oblasti. Vyšetřovatelé použijí standardní bezrámovou navigaci k výběru umístění otřepů, které umožňují přímou linii pohledu podél horizontálního dna přední lebeční jamky, v níž leží oblast OFC. Vyšetřovatelé udělají kosmeticky přijatelný řez přibližně stejné velikosti, jaký se používá pro tradiční vedení DBS. Vyšetřovatelé použijí monopolární kauter k prohloubení řezu za temporalis svalem a vytvoření otřepu standardní velikosti. Vyšetřovatelé otevřou tvrdou plenu a vizualizují spodní frontální lalok a dno přední lebeční jamky. Pod přímým viděním vyšetřovatelé umístí proužkovou elektrodu za použití irigace, aby bylo umožněno hladké umístění, přičemž dbají na to, aby nedošlo k poškození kortikální vaskulatury. Přemosťující žíly mezi tvrdou plenou a kůrou jsou v této oblasti extrémně vzácné, což zvyšuje bezpečnostní profil zákroku. Jakmile je elektroda na svém místě, vyšetřovatelé přišijí její ocas k tvrdé pleně v otvoru otřepu, aby vytvořili kotevní bod. Vyšetřovatelé pak použijí malou kovovou destičku k připevnění ocasu elektrody k vnější části lebky poblíž otvoru pro otřepy, aby se elektroda dále ukotvila. Výzkumníci použijí malou délku plastové hadičky dostupné v elektrodové sadě jako tlumič nárazů kolem konce elektrody v tomto fixačním bodě, aby se zabránilo chronickému mechanickému poškození konce elektrody při kontaktu s deskou. Vyšetřovatelé umístí do otvoru pro otřepy fibrinové lepidlo, aby zabránili úniku mozkomíšního moku. Vyšetřovatelé uzavřou sval rozpustnými stehy, vytunelují ocas k otvoru pro otřes DBS a uzavře řez standardním způsobem. Z místa otvoru pro otřepy vývodu DBS budou dva konce elektrod (jeden pro vývod DBS a druhý pro páskovou elektrodu OFC) standardním způsobem tunelovány směrem k ipsilaterálnímu místu IPG.
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 zavedení druhé elektrody DBS a pádla ECoG do druhé hemisféry, aby se dokončila implantace všech 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. Dva pulzní generátory Olympus RC+S budou poté implantovány do subklavikulární oblasti a připojeny k hlubokým mozkovým a kortikálním elektrodám pomocí prodlužovacích kabelů (dva IPG, každý pohání jednu kortikální a jednu subkortikální elektrodu).
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 až 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.

Programování DBS:

Zpočátku bude proveden monopolární průzkum s frekvencí nastavenou na 150 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, 150Hz neúčinné, pak se amplituda sníží na 0mA na 30 sekund a poté se rychle zvýší na 4mA, C+1-, 90usec, 150Hz. 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.