Neurofyziologické hodnocení pacientů s ET léčených Vim DBS

Esenciální třes (ET) je chronické progresivní neurologické onemocnění charakterizované symetrickým 4-12 Hz kinetickým třesem, který neustále postihuje ruce a paže. Třes může také zahrnovat krk, dolní končetinu, hlas, ústa, jazyk nebo jiné oblasti těla. ET patří mezi nejčastější pohybové poruchy s odhadovanou prevalencí 0,9 % celosvětové populace. Zatímco třes může být na začátku onemocnění mírně invalidizující, u většiny pacientů se v průběhu času třes zhoršuje. Progrese onemocnění může nakonec vést k těžkému postižení, které má dopad na pracovní schopnosti pacientů a v nejzávažnějších případech na aktivitu každodenního života. Ačkoli je ET častým vysilujícím stavem, stále existuje jen málo terapeutických možností pro nejvíce postižené pacienty. V ET bylo hodnoceno několik chirurgických postupů včetně hluboké mozkové stimulace (DBS) talamického ventrálního intermediárního jádra (Vim) nebo v zadní subtalamické oblasti, chirurgické thalamotomie, gama nože nebo v poslední době MRI naváděné fokusované ultrazvukové talamotomie. Zatímco gama nůž a fokusovaná ultrazvuková thalamotomie mohou být bezpečnější kvůli absenci kraniotomie, Vim-DBS zůstává v současnosti referenční léčbou a nejpoužívanějším postupem pro lékařsky refrakterní ET.

Kromě časných vedlejších účinků Vim-DBS, jako jsou hemoragické, ischemické a infekční komplikace, které se objevují bezprostředně po implantaci elektrod, pozdní vedlejší účinky, jako jsou cerebelární symptomy včetně chůze nebo cerebelární ataxie horních končetin, parestézie, dysartrie, dysfagie a kognitivní potíže jsou poměrně časté. Tyto dlouhodobé důsledky stimulace mohou dramaticky ovlivnit kvalitu života pacientů trpících ET roky po operaci a zmírnit přínosy této intervence. Pokud jde o ataxii chůze, bylo hlášeno, že tato komplikace může postihnout až 37 % pacientů s ET po operaci Vim-DBS a zdá se, že se vyskytuje častěji u pacientů, kteří měli předoperační poruchu chůze, větší závažnost onemocnění, vyšší věk a při DBS byla provedena oboustranně. Častá je také ataxie horních končetin a charakterizovaná výskytem nebo paradoxním zhoršením záměrného třesu spolu s asynerií, dyschronometrií a dysdiadochokinezí. Ukázalo se, že toto může být vyvoláno nadprahovou stimulací.

Jednou z hlavních předností Vim-DBS oproti chirurgické thalamotomii zůstává její schopnost neustále přizpůsobovat proud dodávaný elektrodami změnou parametrů stimulace. Pomocí tradičního IPG (Implantable Pulse Generator) je možné modifikovat režim stimulace (monopolární nebo bipolární stimulace), amplitudu, frekvenci a šířku pulzu a také modifikovat kontakty elektrod dodávajících proud. Navzdory tomu, že DBS je léčba široce dostupná po celém světě a zároveň je součástí rutinní péče o lékařsky refrakterní třes, pouze několik studií hodnotilo účinky různých nastavení DBS na cerebelární symptomy prezentované pacienty trpícími ET a stimulovanými v rámci Vim. Bylo hlášeno, že třes nejlépe reaguje na amplitudu, která se obvykle zvyšuje, dokud není dosaženo úplného vymizení třesu. Zvětšení šířky stimulačního pulzu vytváří podobný klinický účinek a může pomoci zmírnit třes. Je zajímavé, že nedávno bylo prokázáno, že snížení šířky pulzu může zlepšit poruchy chůze, rozšířit terapeutické okno a snížit vedlejší účinky vyvolané DBS. Tento klinický nález je podpořen nedávnou disekcí neuronální sítě, která je základem klinické odpovědi Vim DBS, která naznačuje, že potlačení třesu by mohlo být způsobeno stimulací dentato-rubro-talamického traktu, zatímco ataxie chůze a končetin by mohla být podporována stimulací cerebello-rubro -spinální a rubro-olivo-cerebelární trakt, což znamená možnost korigovat tyto nežádoucí účinky přesnou optimalizací parametrů DBS.

Mezi klinickým účinkem různých typů parametrů byla frekvence stimulace jistě méně rozsáhle studována v ET. To je na první pohled poměrně překvapivé vzhledem k tomu, že snížení frekvence stimulace subtalamického jádra (STN) je cennou terapeutickou možností u Parkinsonovy nemoci zejména u pacientů s dopa-refrakterními symptomy, jako je tuhnutí chůze nebo poruchy řeči. Nižší frekvence stimulace se také ukázala být prospěšná pro některé pacienty trpící dystonií a bylo navrženo, že tohoto trvalého klinického zlepšení bylo dosaženo tím, že se zabránilo stimulaci struktury odpovědné za vedlejší účinky.

Pro srovnání, velmi nízký počet studií se zaměřil na důsledky nižší frekvence stimulace na třes. Pozoruhodná je skutečnost, že většina z nich poukázala na to, že potlačení třesu bylo lépe dosaženo pro frekvenci kolem 100 Hz, s malým důkazem pro malý dodatečný terapeutický účinek pro frekvence nad 130 Hz. Naopak se zdá, že frekvence 50 Hz nebo nižší třes nepotlačuje a může jej dokonce zhoršit nebo vyvolat myoklonické záškuby. Na základě těchto klinických nálezů se v současnosti připouští zahájení stimulace frekvencí 130 Hz a její zvýšení až na 180 Hz, pokud terapeutický efekt na třes zůstává neuspokojivý i přes současnou vysokou amplitudu a velkou šířku pulzu. Nedávná malá série případů zajímavě ukázala, že u některých pacientů s poruchou rovnováhy roky po operaci Vim DBS se jejich potíže zlepšily, když byla stimulační frekvence snížena na 130 Hz. Navíc existují určité důkazy, že podobně jako u stimulace s krátkou šířkou pulzu může snížení frekvence až na 100 Hz pomoci optimalizovat posturální nebo záměrný třes a kontrolu vedlejších účinků DBS rozšířením terapeutického okna. Celkově tato zjištění naznačují, že podobně jako kratší šířka pulzu by mohla být nižší frekvence stimulace zajímavým terapeutickým přístupem pro ET pacienty trpící poruchami rovnováhy nebo ataxií horních končetin podporovanou Vim-DBS. Protože však všechny výše uvedené studie byly nezaslepené a nerandomizované, úroveň důkazů podporujících takovou strategii zůstává slabá. Žádná z těchto prací se navíc nezaměřovala na hodnocení vlivu snížení frekvence DBS na chůzi a rovnováhu, a to ani pomocí klinického testování, ani pomocí kvantitativního měření, jako je 3D analýza pohybu nebo počítačové hodnocení polohy.

Z těchto důvodů bude cílem této studie studovat vliv měnící se frekvence Vim-DBS na cerebelární rysy včetně chůze a ataxie horních končetin u ET pomocí neinvazivních kvantitativních fyziologických nástrojů, jmenovitě počítačové spirálové testovací analýzy, 3D infračervené analýza pohybu při chůzi, měření rovnováhy proti analýze silové perturbace a okulografie.

Budou zahrnuti pacienti s ET léčeni stimulací Vim-DBS po dobu delší než 3 měsíce, sledovaní v National Hospital of Neurology and Neurochirurgy, University College London Hospital, Londýn, Spojené království.

Pokud jde o postup, vyšetřovatelé nejprve posoudí terapeutické okno odhadnutím prahu terapeutického účinku a prahu vedlejších účinků pro tři různé frekvence (80 Hz-130 Hz-180 Hz). Kromě toho budou vyšetřovatelé následně analyzovat rovnováhu a chůzi pomocí systému 3D analýzy pohybu, třes pomocí tabletu spojeného s počítačovým softwarem pro spirální analýzu a pohyby očí pomocí okulografie pro tři různá nastavení a s vypnutým DBS.

Nakonec vyšetřovatelé lokalizují polohu elektrod a modelují objem aktivované tkáně pomocí plánovacího softwaru DBS Guide-XT® a před a pooperační MRI mozku.