Studie zur adaptiven Tiefenhirnstimulation

Die Parkinson-Krankheit (PD) ist die bedeutendste neurologische Bewegungsstörung sowohl in Bezug auf Prävalenz und Morbidität als auch auf die damit verbundenen Gesundheits- und Sozialpflegekosten. Im Vereinigten Königreich sind etwa 120.000 Menschen betroffen und die damit verbundenen Kosten werden auf 2 Mrd. £ pro Jahr geschätzt. Die derzeitige Goldstandardbehandlung für PD ist die Levodopa-Therapie, ihre Anwendung ist jedoch durch die Entwicklung motorischer Komplikationen bei bis zu 80 % der Patienten über einen Zeitraum von 5–10 Jahren begrenzt. Dies hat in den letzten drei Jahrzehnten zu einem Wiederaufleben der funktionellen Neurochirurgie bei Parkinson geführt.

Die Tiefenhirnstimulation (THS) ist jetzt eine anerkannte Behandlung für Patienten mit schwerer Parkinson-Krankheit und wird von der Food and Drug Administration in den USA und dem National Institute of Clinical Excellence im Vereinigten Königreich mit Studien unterstützt, die belegen, dass sie die Lebensqualität gegenüber der besten medizinischen Behandlung verbessert . Allerdings ist sein Potenzial aufgrund teilweiser Wirksamkeit und Nebenwirkungen relativ begrenzt und bisher im Allgemeinen auf Patienten mit schwerer Erkrankung und unkontrollierbaren motorischen Komplikationen mit medikamentöser Therapie beschränkt.

Derzeit bietet DBS eine kontinuierliche und feste Stimulation, aber diese konstante Stimulation fördert Nebenwirkungen wie Sprachstörungen. Untersuchungen der Forscher haben gezeigt, dass Nebenwirkungen reduziert werden können, indem die Stimulation kontrolliert und nur bei Bedarf abgegeben wird. Um dies zu zeigen, entwickelten die Forscher eine Form der adaptiven DBS, bei der sie kontrollierten, wie viel Stimulation abgegeben wird, indem sie die Gehirnaktivität direkt von der Elektrode aufzeichneten, die für die Gehirnstimulation verwendet wurde. Dies liefert ein Rückkopplungssignal.

Obwohl die adaptive DBS in einem akuten Forschungsumfeld funktioniert, müssen noch einige Fragen beantwortet werden, bevor sie in eine dauerhafte Therapieoption umgesetzt werden kann. Die wichtigsten verbleibenden Fragen sind, ob die Besserung der Parkinson-Symptome über Zeiträume von mehr als etwa einer Stunde anhält und ob sie ausgelöst wird, wenn während des Schlafs Erregungen auftreten. Letzteres ist wichtig, damit die Mobilität beim Umdrehen im Bett und beim Toilettengang erhalten bleibt.

Die Forscher würden gerne ein konventionelles (kontinuierliches) DBS mit einem adaptiven DBS vergleichen, wenn dieselben Patienten mit Parkinson sowohl im Wachzustand als auch im Schlaf behandelt werden. So können sie die Wirkung der Behandlung tagsüber und nachts im Schlaf verfolgen. Die Patienten erhalten die beiden Arten der Stimulation in randomisierter Reihenfolge. Den Patienten wird nicht mitgeteilt, welche Form der Stimulation angewendet wird, und die wichtigsten Maßnahmen zur Bewertung des Ergebnisses der Studie sind die Videoaufzeichnung einer Reihe motorischer Aufgaben und die Videoaufzeichnung der Mobilität während des Aufwachens und Aufwachens aus dem Schlaf. Die Bewertung von Videobändern ist wünschenswert, da die Bewerter dann blind für die angewendete Behandlung sein können. Daher sollten Bewertungen nicht voreingenommen sein.

Die Patienten werden unserer zweiteiligen DBS-Standardimplantation unterzogen. Die Experimente werden durchgeführt, während die Patienten zwischen den beiden Operationen stationär behandelt werden, und erfordern daher keine zusätzlichen Verfahren, zusätzlichen Krankenhausaufenthalte oder Verzögerungen beim Beginn der therapeutischen DBS.

Die DBS-Elektrode hat vier Kontakte, und die Elektroden werden bilateral implantiert. Die Patienten werden gebeten, ihre übliche Medikation über Nacht zurückzuhalten, damit sie jeden Morgen zuerst als medikamentenfrei beurteilt werden. Jeden Morgen beginnen wir mit einem Screening. Am ersten Tag geht es darum, den besten Kontakt für die adaptive Stimulation an der DBS-Elektrode auf beiden Seiten zu finden. Die DBS-Stimulation wird ausgewertet, um die besten Kontakt-, Spannungs- und Stimulationseinstellungen für jeden einzelnen Patienten zu finden. Diese Beurteilung ähnelt dem klinischen Standardverfahren, das Patienten erfahren, wenn sie nach einer Operation ambulant behandelt werden. Die Ermittler werden bestätigen, dass die Einstellungen während des morgendlichen Screenings am nächsten Tag angemessen bleiben.

Die Ermittler werden unser speziell entwickeltes externes Forschungssystem (ERS) verwenden, um Aufzeichnungen und Stimulationen zu ermöglichen. Das ERS wird mit Klebeband oder einem Verband am Probanden befestigt. Das Gerät ist klein und leicht und kommuniziert mit einem Personalcomputer. Die elektrischen Verbindungen zu den DBS-Leitungen werden durch temporäre Verlängerungen mit angemessenem mechanischem Spiel hergestellt. Die temporären Verlängerungen werden später beim Stimulatorimplantat durch neue sterile Verlängerungen ersetzt. Um eine Stimulationsrückgabe zu ermöglichen, wird ein leitfähiger Clip am ERS-Gehäuse mit einem leitfähigen (EKG) Pad verbunden, das über der Brust platziert wird. Regelmäßige Impedanzprüfungen stellen sicher, dass diese Verbindung während des gesamten Experiments robust ist. Der Patient kann ambulant sein, während er das Gerät trägt. Die Sicherheit des ERS wird vor Beginn der Studie unabhängig überprüft.

Die Patienten werden randomisiert, ob sie eine konventionelle DBS oder eine adaptive DBS erhalten, und werden dann auf die zweite Art der Stimulation umgestellt. Alle Eingriffe werden in den beiden Behandlungsperioden aufeinander abgestimmt wiederholt. Die übliche Medikation des Patienten wird begonnen, sobald jeder Screening-Test abgeschlossen ist, und die Medikation wird den ganzen Tag über fortgesetzt.