Tiefenhirnstimulation bei Patienten mit unvollständiger Rückenmarksverletzung zur Verbesserung des Gangs (DBS-SCI)

Nach Genehmigung durch die lokale Ethikkommission werden wir eine Open-Label-Studie der Phase I durchführen, um die Sicherheit und vorläufige Wirksamkeit der einseitigen Tiefenhirnstimulation des mesenzephalen Bewegungsbereichs bei Patienten mit inkompletter Rückenmarksverletzung zu bewerten. Männliche oder weibliche Probanden (18-75 Jahre alt) mit abgeschlossener stationärer Rehabilitation werden mindestens 5 Monate nach der Verletzung für Screening-Bewertungen eingeschrieben. Die DBS-Operation wird mindestens 6 Monate nach der Verletzung durchgeführt. Primärer Endpunkt ist die Verbesserung der Fortbewegung, wie durch den 6-Minuten-Gehtest bestimmt.

Sekundäre Endpunkte sind die elektrophysiologische/klinische und bildbasierte Charakterisierung der mesenzephalen Bewegungsregion, fragebogenbasierte/professionelle Beurteilungen der Lebensqualität, Schmerzen, Miktion, Schlafverhalten, kognitive Funktion und psychiatrische Bewertungen (Stimmung, Angst, Impulskontrolle, Wahnvorstellungen und affektive Störungen). Die Studienpopulation besteht aus 5 Probanden und die Studiendauer für jeden Patienten beträgt 6 Monate nach der Operation. Kurz gesagt, Kandidaten, die mit einer Gehhilfe oder 2 Krücken stehen können und einen stabilen neurologischen Zustand haben, müssen alle Einschluss- und keines der Ausschlusskriterien erfüllen. Die Probanden werden präoperativen Untersuchungen unterzogen (z. MRT-Untersuchungen des Kopfes und der Wirbelsäule, neuropsychologischer, psychiatrischer und Schlafstatus etc.) nach unseren Standardprotokollen der DBS für Bewegungsstörungen, insbesondere Morbus Parkinson, basierend auf den Zertifizierungskriterien von hochspezialisierten DBS-Zentren in der Schweiz. Neurologische Abklärungen bei Querschnittslähmung im Sinne des Studienprotokolls werden an der Universitätsklinik Balgrist durchgeführt.

Die Operation wird in der Abteilung für Neurochirurgie vom neurochirurgischen PI dieser Studie durchgeführt: Die Köpfe wacher Probanden werden in einem stereotaktischen Ring mit örtlicher Betäubung fixiert, und es werden hochauflösende Kopfscans durchgeführt, um den stereotaktischen Raum für das Zielen durch anatomische Orientierungspunkte zu definieren definiert auf individuellen MRT wie in der Literatur beschrieben. Im Gegensatz zu bilateralen Implantationen bei Parkinson-Patienten wird hier ein einzelnes Bohrloch unter örtlicher Betäubung auf der kontralateralen Seite der schlechteren unteren Extremität des Patienten eröffnet. Mikroelektrodenaufnahmen von Einzelzellen sowie lokale Feldpotentiale werden ab 1 cm vor dem MLR-Target kartiert. Vier Zustände werden analysiert: Ruhezustand, Gehvorstellung, passive und aktive Bewegung der unteren Extremitäten. Diese Aufzeichnungen werden helfen, die Orte der Stimulation als nächsten Schritt der Operation weiter zu bestimmen. Hier können langsame Anstiege der Stimulationsamplitude mit konstanter Frequenz von z.B. 50 Hz werden angewendet, um die Aktivierung der Muskelaktivität der unteren Extremitäten mit elektroneuromyografischen Aufzeichnungen und die Erkennung einer möglichen Verbesserung der beabsichtigten aktiven Bewegungen zu bestimmen. Da das Subjekt wach ist, werden mögliche Nebenwirkungen an jedem Ort der Stimulation und Amplitude professionell überwacht. Als nächstes wird die Elektrode für Aufzeichnung und Stimulation durch die standardmäßige quadripolare DBS-Elektrode für Patienten mit Parkinson-Krankheit (1,27 mm Durchmesser, 1,5 mm Länge jedes Kontakts und 0,5 mm Abstand dazwischen) unter Durchleuchtung ausgetauscht. Alle Probanden erhalten einen intraoperativen Kopfscan, um die korrekte Platzierung und Genauigkeit zu überprüfen. Wenn keine Verfeinerung erforderlich ist, gilt der erste operative Eingriff als abgeschlossen und der Patient wird über Nacht auf die Intermediate Care Station verlegt, um sich von der Operation zu erholen. Der Chirurg entscheidet, ob der Impulsgenerator in derselben Operation oder später implantiert wird. Die Probanden werden bis zur Entlassung und weiter in einer ambulanten Einrichtung um den 30. Tag nach der Operation sowie 3 und 6 Monate danach regelmäßigen Untersuchungen unterzogen. Die rehabilitative postoperative Behandlung wird durch die Verwendung des kürzlich CE-zertifizierten und preisgekrönten FLOAT-Systems ("Free Levitation for Overground Active Training") unterstützt, das eine robotergestützte multidirektionale Entlastung des Körpergewichts und eine genaue Gang-/Haltungsanalyse ermöglicht.