MotIoN Adaptive Tiefenhirnstimulation für MSA (MINDS)

Ziel und Patientengruppe:

Multisystematrophie ist eine Form des Parkinsonismus und eine neurodegenerative Erkrankung, die durch Gang und autonomes Versagen gekennzeichnet ist. Das Ziel dieser Studie ist es, die Auswirkungen von aDBS des Nucleus pedunculopontine (PPN) auf autonome und Gangsymptome in einer Gruppe von 5 Patienten mit MSA zu bewerten. Die Patienten nehmen an unserem routinemäßigen Auswahlverfahren teil, aber die Patienten in der Studie werden aufgrund der überwiegend autonomen Symptome gemäß den nachstehenden Einschlusskriterien ausgewählt. Ziel ist es zu testen, ob PPN aDBS die Lebensqualität verbessert und sich auf eine Vielzahl messbarer autonomer Parameter bei dieser Untergruppe von Patienten auswirkt. Sekundäre Ziele sind die Bewertung der Sicherheit von DBS bei MSA und die Untersuchung der strukturellen Projektionen und Auswirkungen auf Gehirnnetzwerke, die mit der Stimulation verbunden sind.

Hintergrund:

Die Tiefenhirnstimulation (THS) ist eine Routinebehandlung bei Bewegungsstörungen wie der Parkinson-Krankheit (PD). In Oxford werden jährlich etwa 80 DBS-Operationen durchgeführt, davon etwa zwei Drittel bei Patienten mit Parkinson. Multiple Systematrophie (MSA) ist ein „Parkinson-Zustand“, ähnlich wie PD, und ist ein fortschreitender, unheilbarer, neurodegenerativer Zustand, der durch eine Kombination aus Parkinsonismus, Ataxie und autonomem Versagen gekennzeichnet ist. Jedes dieser drei Merkmale kann vorherrschen, was die Diagnose erschwert; praktisch alle Patienten haben jedoch eine autonome Dysfunktion. In der Tat ist autonome Dysfunktion das kennzeichnende Merkmal bei der Hälfte der Patienten mit Parkinsonismus oder MSA mit vorherrschender Ataxie. Die motorischen Manifestationen wie Gangprobleme, Ataxie und Haltungsstörungen sind denen sehr ähnlich, die bei Patienten mit Parkinson-Krankheit auftreten, obwohl sie leider normalerweise weniger auf Dopaminagonisten ansprechen und daher stärker beeinträchtigend sein können. Die Patienten neigen dazu, schneller Fortschritte zu machen, oft sind sie innerhalb von 3-5 Jahren nach der Diagnose an einen Rollstuhl gebunden, und der Tod tritt normalerweise innerhalb eines Jahrzehnts ein.

Während DBS manchmal zur Behandlung von MSA durchgeführt wurde, einschließlich in Oxford , ist das primäre Ergebnismaß normalerweise das motorische Ergebnis, obwohl die autonomen Symptome wahrscheinlich der vorherrschende Faktor für eine verringerte Lebensqualität sind. Dies liegt daran, dass DBS traditionell verwendet wird, um motorische Symptome zu kontrollieren, und die Erforschung seiner Auswirkungen auf die autonome Funktion relativ neu ist und von den Forschern Pionierarbeit geleistet wurde.

Die häufigsten Beschwerden, die durch autonome Dysfunktion bei MSA verursacht werden, beziehen sich auf orthostatische Hypotonie und neurogene Blase. Ersteres verursacht Schwindel, Müdigkeit und kann, wenn beim Stehen ein schwerer Abfall des Blutdrucks auftritt, zum Kollaps führen. Dies kann zumindest teilweise eine Ursache für die zahlreichen Stürze sein, die diese Patienten erleiden. Ein Teil des Ziels dieser Studie ist es, orthostatische BD-Veränderungen mit und ohne Stimulation zu untersuchen und zu sehen, ob diese durch DBS verbessert werden. Dies kann mit einer Verringerung der Stürze korrelieren, obwohl diese Studie wahrscheinlich nicht ausreicht, um diese spezielle Frage zu beantworten. Andere „autonome“ Probleme sind Blasenfunktionsstörungen, Schlafstörungen, Belastungsintoleranz und Probleme mit der Thermoregulation und dem Schwitzen. Diese werden mit Hilfe von Fragebögen erfasst.

In Bezug auf das für DBS verwendete Ziel ist der pedunkulopontine Nucleus (PPN) ein gut etabliertes Ziel zur Verbesserung von Gang- und Haltungsanomalien bei PD. Es wurde nachgewiesen, dass der PPN auch ein Hirnareal ist, das bei Stimulation die Blasenfunktion bei diesen Patienten verbessert. Es wurde auch gezeigt, dass die PPN-Stimulation den posturalen Abfall des Blutdrucks in einer Gruppe von PD-Patienten reduziert, die hauptsächlich wegen Gang- und Haltungsproblemen behandelt wurden. Während diese Studien eine Begründung für die Betrachtung ähnlicher Parameter bei MSA-Patienten liefern, zielt diese Studie darauf ab, die Frage zu beantworten, ob sie bei diesen Symptomen bei MSA zusätzlich zu den routinemäßig behandelten motorischen Symptomen funktioniert.

Die Forscher haben bereits bei 5 Patienten mit MSA gezeigt, dass diese Symptome mit PPN DBS verbessert werden. Der Unterschied in dieser Testversion ist die Verwendung eines neuen DBS-Geräts. Dies ist ein neuartiges Gerät, bei dem Stimulationsparameter als Reaktion auf Änderungen der Position, Aktivität oder physiologischen Parameter des Patienten geändert werden können.

Verwendung der adaptiven Stimulation:

Die Forscher beabsichtigen, die Nutzung der bewegungsbasierten Steuerung der Stimulation zu untersuchen. In der aktuellen Studie besteht das Hauptziel darin, die Auswirkungen von DBS auf Gang, Schlaf und Blutdruckkontrolle zu bewerten.

In früheren Studien haben die Forscher festgestellt, dass der Blutdruck im Stehen durch Stimulation erhöht wird, ebenso wie der Blutdruck im Liegen. Hypertonie im Liegen kann das Schlaganfallrisiko für diese Patienten erhöhen. Darüber hinaus wird die beste Verbesserung des Gangs bei einer leicht unterschiedlichen Stimulationswellenform beobachtet.

Um dies zu korrigieren, schlagen die Forscher vor, eine bewegungsbasierte adaptive Stimulation einzuführen, die die Verwendung eines Beschleunigungsmessers zum Wechseln zwischen verschiedenen Stimulationsparametern in Abhängigkeit von der Position des Patienten beinhalten würde – und so eine unterschiedliche Wellenform für Liegen und Stehen liefern würde.

Begründung/Bedeutung:

Eine DBS-Studie zur Bewertung der Wirkung auf die autonome Symptomatologie von MSA wurde nie durchgeführt. Unser Ziel ist es, eine klinische Pilotstudie mit fünf Patienten zu DBS bei MSA mit einer Untersuchung der neuronalen Schaltkreise zu kombinieren, die der autonomen Kontrolle zugrunde liegen.

Diese translationale Strategie wird wahrscheinlich zu einer größeren Wirksamkeitsstudie von DBS bei MSA führen und neuralbasierte Behandlungen bei anderen autonomen Störungen wie orthostatischer Hypotonie und rein autonomem Versagen revolutionieren.