Udvikling af adaptiv dyb hjernestimulation til OCD (Phase Ib)

TILMELDING: Et forsøgsperson betragtes som tilmeldt ved underskrivelse af informeret samtykke, som anses for berettiget til at blive screenet af efterforskeren. Processen med informeret samtykke kan omfatte drøftelser med patientens familie og henvisende kliniker. Lægejournaler, der kan fås, vil blive omhyggeligt gennemgået for at bestemme tilstrækkeligheden af ​​tidligere behandlinger, herunder kognitiv adfærdsterapi (CBT).

Et emneidentifikationsnummer vil blive tildelt hvert forsøgsperson, der underskriver samtykke. Dette nummer vil blive brugt til at identificere emnet og skal bruges på al undersøgelsesdokumentation relateret til emnet under hele undersøgelsen.

SCREENING: Potentielle forsøgspersoner, der opfylder inklusions-/eksklusionskriterier og villige til at deltage i undersøgelsen, som vist ved at underskrive det informerede samtykke, vil blive tilmeldt undersøgelsen og gennemgå 2 screeningsbesøg (besøg 1 og besøg 2) fordelt over en periode på cirka 1 måned. Diagnostiske og screeningsvurderinger afsluttes, efterfulgt af komplette medicinske, neurologiske og neurokirurgiske evalueringer. Den endelige udvælgelse af kandidater vil blive foretaget efter konsensus mellem det tværfaglige efterforskerhold (projektrådgivende udvalg).

Neuroimaging metoder:

DBS-implanterede forsøgspersoner vil gennemgå 2-3T MR-scanninger før operation (1 forsknings-MR på CAMRI og 1 klinisk MR på BSLMC). DBS-implanterede forsøgspersoner vil under 3 MEG'er i alt.

Kontrolpersoner vil gennemgå 1-3T MR-scanning (forsknings-MR-scanning ved CAMRI). Kontrolpersoner vil også gennemgå 3 MEG-scanninger.

Center for Advanced MR Imaging (CAMRI) på Baylor College's hovedcampus vil udføre forsknings-3T MR-scanningerne, som kun vil blive indsamlet på alle emner (DBS og kontrol) ved hjælp af Prisma-scanneren på dette projekt for konsistens.

BEHANDLING: Forsøgspersoner, der er kvalificerede til DBS-implantation, vil også få udført en yderligere klinisk, præ-kirurgisk 3T MR-scanning ved baseline. Denne scanning vil blive udført på en Philips-scanner på Baylor St. Luke's Medical Center (BSLMC). Denne scanning er nødvendig for potentielt at frasortere personer, der har hjerneabnormiteter, som ikke ville være forenelige med operationen (f.eks. medfødte defekter, mangel på normale anatomiske korrelater) og for at hjælpe med kirurgisk planlægning.

Alle forsøgspersoner (DBS og kontrol) vil også gennemgå MEG-scanninger. Dette er også nødvendigt som en baseline vurdering, da MEG-scanninger også vil blive udført efter implantation efter 2 uger og 6 måneder. Disse scanninger vil blive udført på en MEG-scanner på Texas Children's Hospital i Houston Medical Center.

Der vil også blive udført røntgen af ​​thorax og EKG.

Alders/kønsmatchede ikke-implanterede forsøgspersoner vil fungere som kontroller. De vil gennemgå 1-forsknings 3T MR- og 3 MEG-scanninger ved hjælp af den samme billeddannelsesprotokol og på samme tidspunkter som OCD-implantater, der skal kontrolleres for ikke-DBS-effekter på rs-fc.

BEHANDLING:

1. Medmindre det indsamles før operationsdagen, vil A en hoved-CT blive udført om morgenen for operationen for stereotaktisk planlægning.
2. Ved at anvende lokalbedøvelse (med eller uden sedation som klinisk indiceret), vil en stereotaktisk hovedramme (Leksell Model G, Elekta Instruments, Atlanta, GA, USA) blive fastgjort til forsøgspersonens kranium om morgenen efter operationen på operationsstuen.
3. Et 3D volumetrisk billede (O-Arm 2, Medtronic Inc, Boulder, CO, USA) vil blive udført med det formål at definere det volumetriske stereotaktiske headspace.
4. Billederne vil blive uploadet til en computerarbejdsstation (Stealth S7, Medtronic, Inc., Boulder, CO, USA) udstyret med stereotaktisk planlægningssoftware (Cranial 3.0) med det formål at planlægge operationen. Den præoperative 3T MR opnået før den kirurgiske dato vil blive fusioneret med CT-scanningen i den kirurgiske planlægningsstation. Det indledende målpunkt i det ventrale striatum vil blive valgt baseret på emnets specifikke anatomi. Den kirurgiske bane til dette punkt vil også blive planlagt for at undgå fremtrædende kar, sulci og ventriklerne. Computeren vil generere X-, Y- og Z-koordinater, der skal indstilles på rammen, såvel som de koronale og sagittale tilgangsvinkler, der kræves for at etablere den ønskede bane og målpunkt. Dette indledende målpunkt vil blive modificeret af individets specifikke anatomi som bestemt af den præoperative 3T-scanning. De endelige målkoordinater vil blive bestemt under denne analyse.
5. Mens kirurgen planlægger proceduren, vil forsøgspersonen blive anbragt liggende på operationsbordet. Et Foley-kateter vil blive indsat. Antibiotika vil blive administreret intravenøst, og vitale tegn vil blive overvåget. Den stereotaktiske hovedramme vil blive fastgjort til operationsbordet af hensyn til motivets sikkerhed, med hovedet hævet for motivets komfort. En steril forberedelse og afdækning vil blive udført.
6. Målkoordinaterne vil blive sat på den stereotaktiske ramme, der bringer målpunktet til midten af ​​operationsbuen. Yderligere lokalbedøvelse vil blive givet ved snittet. Efter incision laves et 14 mm grathul ved hjælp af en selvstoppende perforator. Den grathulshætte, der følger med DBS-ledningen, vil blive fastgjort til kraniet med to skruer. Duraen vil blive koaguleret og indskåret. Pial-overfladen vil blive forsigtigt koaguleret, og et lille snit vil blive lavet for at tillade let adgang til elektrodestyrene, som vil blive indsat i hjernen i henhold til standard stereotaktisk protokol.
7. En mikroelektrode (MER) sonde vil blive indsat gennem kanylen og fremføres i trin under mm, indtil målet er nået. Intraoperativ billedvejledning vil blive opnået for at sikre, at MER-sonden ikke afviges mekanisk fra målet. Hvis en afvigelse identificeres, vil den stereotaktiske hovedramme blive justeret i overensstemmelse hermed.
8. Når ovenstående justeringer er foretaget, vil den kvadripolære DBS-elektrode (model 3387; Medtronic Inc., Minneapolis, MN, USA) blive indsat gennem styrerøret til målpunktet. Sigtekor vil blive fastgjort til rammen, og intraoperativ billeddannelse vil blive anvendt for at bekræfte, at spidsen af ​​ledningen er placeret ved målet og vurdere for tilstedeværelsen af ​​intracerebral blødning. Sedation vil blive trukket tilbage. Et forlængerkabel tilsluttes sterilt til ledningen, og den anden ende føres ud af feltet for at blive tilsluttet en ekstern impulsgenerator, så teststimulering kan udføres. Teststimulering vil blive udført via hver kontakt for at 1) vurdere for stimulationsinducerede bivirkninger og 2) monitorere for akutte ændringer i adfærd ved hjælp af en Likert-skala til at vurdere angst, ophidselse og humør. Intraoperativ adfærdstest af stimulation vil blive videofilmet
9. Intraoperativ røntgenbilleddannelse kan udføres efter behov (op til 4 gange pr. side) for at sikre, at det rigtige mål er nået.
10. En post-implantation 3D volumetrisk scanning vil blive udført for at bekræfte elektrodepositionen.
11. Trin 5-9 ovenfor vil blive udført for at indsætte den anden elektrode på den anden side af hjernen for at fuldføre implantationen af ​​begge elektroder.
12. Hvis der ikke er nogen uholdbare bivirkninger, vil ledningerne blive fastgjort til kraniet med grathulshætterne. Den frie ende af ledningerne efterlades i det sub-galeale rum, og snittene lukkes i anatomiske lag.
13. Hovedrammen vil blive fjernet, og generel anæstesi vil blive induceret. Olympus RC+S pulsgeneratoren vil derefter blive implanteret og forbundet til hjerneledningen via forlængerkabler.
14. En postoperativ CT-scanning vil blive udført før udskrivelsen for at sikre, at der ikke er opstået en intracerebral blødning.
15. Forsøgspersonen vil blive bragt til opvågningsrummet eller neurokirurgisk ICU til postoperativ overvågning (se nedenfor) og vil blive udskrevet fra hospitalet efter mindst én nats observation, og når den er klinisk stabil. Et Basic Metabolic Panel (BMP) kan køres på emnet for at bekræfte, at de er klinisk stabile.
16. Forsøgspersonen vil vende tilbage til neurokirurgisk klinik (besøg 4) til postoperativ evaluering i henhold til normal klinisk praksis (ca. 1 uge efter operationen). Sårene vil blive inspiceret, og forsøgspersonernes neurologiske status vil blive vurderet. Suturer vil blive fjernet.

Forsøgspersoner vil blive bedt om at holde deres nuværende medicin konstant i de første 6 måneder efter operationen, men kliniske omstændigheder, som kræver ændringer, vil blive tilladt og noteret, hvis dette skulle ske.

DBS programmering:

I første omgang vil der blive udført en monopolær undersøgelse med frekvens sat til 130 Hz og pulsbredde til 90 mikrosekunder. Konstant strømamplitude vil blive brugt og øget på en trinvis måde som tolereret og uden at overskride de øvre grænser for strømtætheden. Den konstante strømindstilling er særlig nyttig i de tidlige uger til måneder efter operationen, når impedanserne stadig ændrer sig. For at fremkalde en glædesreaktion skal amplituden vende tilbage til 0 mikroampere i ca. 30 sekunder, før den næste stigning testes. For eksempel, hvis 2mA, C+1, 90usec, 130Hz er ineffektiv, reduceres amplituden til 0mA i 30 sekunder og øges derefter hurtigt til 4mA, C+1-, 90usec, 130Hz. Blød start skal slås fra. Bipolære indstillinger vil også blive testet og skal bruges under rsfMRI. DBS parametre vil blive optimeret/justeret baseret på klinisk evaluering af humør og angst og for at minimere bivirkninger. Følgende observerede effekter vil blive registreret via en skala brugt i en tidligere undersøgelse: ansigtsudtryk, nervøsitet, årvågenhed og positiv eller negativ påvirkning. Ansigtsudtryk vil blive målt ved hjælp af AFAR-systemet. AFAR vil måle den maksimale intensitet og hastighed af smileresponsen i handlingsenheder. Deltageres ansigter vil blive optaget på video, efterhånden som deres stimulering øges for at fremkalde munterreaktionen. Ændringer i ansigtsudtryk ved brug af ansigtsmuskler i orbicularis oris (muskel, der omkranser munden) zygomaticus (større og mindre muskler i mundvinklen) vil blive registreret. Denne information vil blive brugt til at træne en klassifikator til at erkende, at stimuleringsintensiteten er for høj. Efterforskerne vil også have emnet selvrapportering om ændringer i humør, angst, energi og bivirkninger.