Motion Adaptive Deep Brain Stimulation for MSA (MINDS)

Mål og patientgruppe:

Multipel systematrofi er en form for Parkinsonisme og er en neurodegenerativ tilstand, der er karakteriseret ved gang og autonomt svigt. Formålet med denne undersøgelse er at vurdere virkningerne af aDBS af Pedunculopontine Nucleus (PPN) på autonome symptomer og gangsymptomer hos en gruppe på 5 patienter med MSA. Patienter vil gå ind i vores rutineudvælgelsesproces, men patienter i undersøgelsen vil blive udvalgt for overvejende autonome symptomer i henhold til inklusionskriterierne nedenfor. Målet er at teste, hvorvidt PPN aDBS forbedrer livskvaliteten og har en effekt på en række målbare autonome parametre i denne undergruppe af patienter. Sekundære mål er at vurdere sikkerheden af ​​DBS i MSA og at se på de strukturelle projektioner og effekter på hjernenetværk forbundet med stimulering.

Baggrund:

Deep Brain Stimulation (DBS) er en rutinemæssig behandling af bevægelsesforstyrrelser som Parkinsons sygdom (PD). I Oxford udføres omkring 80 DBS-operationer om året, og cirka to tredjedele af disse er hos patienter med PD. Multipel Systematrofi (MSA) er en 'Parkinsonisk' tilstand, der ligner PD og er en progressiv, uhelbredelig, neurodegenerativ tilstand karakteriseret ved en kombination af Parkinsonisme, ataksi og autonom svigt. Enhver af disse tre funktioner kan dominere, hvilket gør diagnosen vanskelig; dog har stort set alle patienter autonom dysfunktion. Faktisk er autonom dysfunktion det fremtrædende træk hos halvdelen af ​​patienter, der har Parkinsonisme eller ataksi dominerende MSA. De motoriske manifestationer såsom gangproblemer, ataksi og posturale abnormiteter ligner meget dem, patienter med Parkinsons sygdom støder på, selvom de desværre normalt reagerer mindre på dopaminagonister og kan derfor være mere invaliderende. Patienter har en tendens til at udvikle sig hurtigere, ofte begrænset til en kørestol inden for 3-5 år efter diagnosen, og døden er normalt inden for et årti.

Mens DBS nogle gange er blevet udført til behandling af MSA, herunder i Oxford, er det primære resultatmål sædvanligvis det motoriske resultat, på trods af at de autonome symptomer sandsynligvis er den dominerende faktor i at forårsage nedsat livskvalitet. Dette skyldes, at DBS traditionelt bruges til at kontrollere motoriske symptomer, og udforskningen af ​​dets virkninger på den autonome funktion er relativt ny og pioneret af efterforskerne.

De mest almindelige klager forårsaget af autonom dysfunktion i MSA er relateret til ortostatisk hypotension og neurogen blære. Førstnævnte forårsager svimmelhed, træthed og kan, når et alvorligt fald i BP opstår ved stående, føre til kollaps. Dette kan i det mindste delvist være en årsag til de mange fald, som disse patienter lider. En del af formålet med denne undersøgelse er at se på ortostatiske BP-forandringer med og uden stimulering og se, om disse forbedres af DBS. Dette kan korrelere med en reduktion i fald, selvom denne undersøgelse næppe vil kunne svare på dette specifikke spørgsmål. Andre 'autonome' problemer omfatter blæredysfunktion, søvnforstyrrelser, træningsintolerance og problemer med termoregulering og svedtendens. Disse vil blive fanget ved hjælp af spørgeskemaer.

Med hensyn til det mål, der bruges til DBS, er et veletableret mål til at forbedre gang- og posturale abnormiteter ved PD den pedunculopontine nucleus (PPN). Det er blevet påvist, at PPN også er et hjerneområde, der, når det stimuleres, forbedrer blærefunktionen hos disse patienter. Det er også blevet vist, at PPN-stimulering reducerer posturalt fald i BP hos en gruppe PD-patienter, der primært behandles for gang- og posturale problemer. Mens disse undersøgelser giver en begrundelse for at se på lignende parametre hos MSA-patienter, sigter denne undersøgelse på at besvare spørgsmålet om, hvorvidt det vil virke for disse symptomer ved MSA, ud over de motoriske symptomer, der rutinemæssigt behandles.

Efterforskerne har allerede vist hos 5 patienter med MSA, at disse symptomer er forbedret med PPN DBS. Forskellen i dette forsøg er brugen af ​​en ny DBS-enhed. Dette er en ny enhed, hvor stimuleringsparametre kan ændres som reaktion på ændringer i patientens position, aktivitet eller fysiologiske parametre.

Brug af adaptiv stimulation:

Forskerne har til hensigt at studere brugen af ​​bevægelsesbaseret stimulering. I det nuværende forsøg er hovedformålet at vurdere virkningerne af DBS på gang, søvn og blodtrykskontrol.

I tidligere undersøgelser har efterforskerne bemærket, at når man står, øges blodtrykket med stimulering, ligesom det liggende blodtryk. Rygliggende hypertension kan øge risikoen for slagtilfælde for disse patienter. Ydermere ses den bedste forbedring af gangarten med en lidt anderledes stimulationsbølgeform.

For at korrigere for dette, foreslår efterforskerne at introducere bevægelsesbaseret adaptiv stimulering, som ville involvere brugen af ​​et accelerometer til at skifte mellem forskellige stimulationsparametre afhængigt af patientens position - således at levere en anden bølgeform til liggende og stående.

Begrundelse/betydning:

Et forsøg med DBS for at vurdere effekten på autonom symptomatologi af MSA er aldrig blevet udført. Vi sigter mod at kombinere en fem patienter klinisk pilotundersøgelse af DBS for MSA med en undersøgelse af det neurale kredsløb, der understøtter autonom kontrol.

Denne translationelle strategi vil sandsynligvis føre til en større effektivitetsundersøgelse af DBS for MSA samt revolutionerende neural-baserede behandlinger i andre autonome lidelser såsom ortostatisk hypotension og ren autonom svigt.