Minimale Elektrophysiologie und bildgebende Enhanced Deep Brain Stimulation (MIXT-DBS)

Bei der tiefen Hirnstimulation (DBS) ist die genaue Implantation der Stimulationselektrode in das chirurgische Ziel entscheidend für ein erfolgreiches klinisches Ergebnis. Die klassische Technik zur Operationsplanung verwendet stereotaktische Atlanten, die aus einer begrenzten Anzahl von Obduktionsproben erstellt wurden. Um die individuelle Variabilität besser berücksichtigen zu können, wurden bildgebende und elektrophysiologische Techniken entwickelt. Elektrophysiologische Techniken können intraoperative Einblicke in die anatomische Positionierung bieten. Makrostimulation und Mikroelektrodenaufzeichnung sind Goldstandards für die Simulation der therapeutischen Wirkungen der Stimulation während einer Operation sowie für die Vorhersage der Schwelle stimulationsinduzierter Nebenwirkungen. Diese Techniken führen jedoch zu einer längeren Eingriffszeit, einer verringerten Genauigkeit aufgrund der Gehirnverschiebung und einem erhöhten Verfahrensrisiko aufgrund der bis zu fünf Elektrodendurchdringungen durch das Gehirngewebe zu Testzwecken. Motorisch evozierte Potentiale (MEPs) stimulieren den gesamten Test und die zuletzt implantierte Elektrode, um die Entfernung zum motorischen Trakt vorherzusagen. Unsere Gruppe hat bereits zuvor gezeigt, dass sie ein wirksamer Prädiktor für die therapeutische Schwelle und Nebenwirkungen sind.

Mithilfe der hochauflösenden Magnetresonanztomographie (MRT) können Zielstrukturen für einzelne Patienten direkt sichtbar gemacht werden, beispielsweise der Nucleus subthalamicus (STN), der Globus pallidus internus (GPi) und der ventrale Zwischenkern des Thalamus (VIM). Allerdings ist die Unterscheidung zwischen dem Ziel und dem umgebenden Gewebe bei einigen chirurgischen Zielen eine Herausforderung, und die präoperative MRT kann aufgrund der Gehirnverschiebung während der Operation ungenaue Koordinaten der Gehirnstrukturen liefern. Fortschritte im maschinellen Lernen haben zur Entwicklung von Software geführt, die die Erkennung chirurgischer Ziele anhand von MRT-Bildern unterstützt und intraoperative Bilder mit den präoperativen MRT-Bildern zusammenführt, um den stereotaktischen Raum darzustellen und die Elektrodenposition im Operationssaal zu überprüfen.

Derzeit nutzt unser Zentrum MEPs, Mikroelektrodenaufzeichnungen und Makrostimulation mit Software und intraoperativer Bildgebung, um DBS-Operationen zu planen und durchzuführen. Makrostimulations- und Mikroelektrodenaufzeichnungen können mit der Einführung intraoperativer MEP-Tests überflüssig werden. Diese Studie zielt darauf ab, die Sicherheit, Genauigkeit und klinischen Ergebnisse der Verwendung des optimierten Verfahrens des MEP-Tests ausschließlich mit Bildgebung und unterstützender Software zu bewerten. Diese Technik wird als MiXT-Technik bezeichnet.