Medición no invasiva de los niveles de oxígeno cerebral en personas con estimuladores cerebrales profundos subtalámicos

Los investigadores estudiarán los efectos de la estimulación eléctrica en el núcleo subtalámico sobre la perfusión cerebral frontal en 10 pacientes con EP avanzada que ya se han sometido con éxito a una cirugía STN DBS (Medtronic, Inc., Minneapolis, MN) como lo demuestra una mejoría del 20 % o más. en la subpuntuación motora (UPDRS-III) de la escala unificada de clasificación de la enfermedad de Parkinson (UPDRS) con estimulación activada frente a desactivada, tres o más meses después de la cirugía. La UPDRS-III es una escala de calificación ampliamente utilizada y validada de la gravedad de los síntomas de la enfermedad de Parkinson que se basa en el examen neurológico. Para los fines de este estudio, un neurólogo de trastornos del movimiento realizará todas las evaluaciones neurológicas. También se debe demostrar que los pacientes están cognitivamente intactos, como lo demuestra una puntuación de 24 o más en la Evaluación Cognitiva de Montreal (MoCA).

Este es un estudio experimental en el que compararemos la perfusión cerebral frontal (medida de forma no invasiva con el dispositivo NIRS) y las puntuaciones UPDRS-III (según lo determinado por examen neurológico) en cuatro estados clínicos: sin medicación/sin estimulación; medicación desactivada/estimulación activada; medicación activada/estimulación desactivada; y medicamentos activados/estimulación activada.

La pregunta principal que debe responderse es: ¿Podemos detectar cambios significativos en la perfusión cerebral con el dispositivo NIRS en respuesta a la estimulación subtalámica administrada a través de dispositivos DBS implantados?

Este estudio piloto se llevará a cabo en 10 pacientes con EP que se han sometido a una cirugía DBS exitosa en el pasado. El estudio se completará en un día como se detalla a continuación y tardará aproximadamente 6 horas en completarse.

Los pacientes llegarán al centro de trastornos del movimiento en la mañana de su visita de estudio programada habiendo descontinuado sus medicamentos desde la noche anterior (12 horas de descanso). Llegarán con sus estimuladores encendidos y ajustados a los parámetros terapéuticos. El Dr. Shih realizará un examen neurológico y determinará la puntuación UPDRS-III en este estado, sin medicación/con estimulación.

Para realizar las mediciones de NIRS/perfusión, al sujeto se le colocará un casco de plástico multicomponente, que sujeta varias fibras ópticas contra la superficie de la cabeza del sujeto. Este casco se ajustará para adaptarse cómodamente. Se colocarán sondas adicionales en los dedos para controlar la oxigenación de la sangre periférica (es decir, oximetría de pulso) para asegurar que cualquier cambio observado en la perfusión cerebral se deba a cambios en la fisiología del cerebro, no a un factor fisiológico general. Las fibras están conectadas a 32 diodos láser infrarrojos de baja potencia. La potencia emitida por estos láseres está muy por debajo del nivel típico de exposición máxima permisible (MPE) para la exposición de la piel a un rayo láser, según lo indicado por el Instituto Nacional Estadounidense de Estándares, y los sujetos no sentirán ningún efecto de ellos. La luz láser apuntará a la parte superior de su cabeza y no habrá riesgo para sus ojos. Se realizará la medición de la perfusión cerebral inicial.

Los dispositivos DBS del paciente se apagarán y se dejarán pasar 60 minutos, lo que permitirá eliminar los efectos clínicos y CBF de DBS. Durante este tiempo, la oxigenación cerebral será monitoreada y documentada cada cinco minutos. Al final de este período, se determinará la puntuación UPDRS-III (sin medicación/sin estimulación) y se registrará, lo que confirmará un lavado de los efectos clínicos. A continuación, se encenderá la DBS empleando los ajustes empleados para la terapia, excepto que la frecuencia de estimulación se establecerá en 20 Hz, una frecuencia baja que se sabe que no es terapéuticamente eficaz en la EP. Todos los demás ajustes se mantendrán constantes. Nuevamente, la oxigenación cerebral se registrará cada 5 min durante 60 min, después de lo cual se registrará la puntuación UPDRS-III. Luego, la DBS se reprogramará a los ajustes terapéuticos de estado estacionario del paciente, la oxigenación cerebral se registrará cada 5 min durante 60 min. , y al final del período de 60 min se registrará nuevamente la puntuación UPDRS-III, completando la evaluación de estimulación/sin medicación. Luego se le indicará al paciente que tome su dosis habitual de medicamentos y se le enviará a almorzar durante una hora. Después del almuerzo, el paciente regresará en el estado con medicación/estimulación, se volverán a aplicar las sondas NIRS y de oximetría de pulso, y el proceso descrito para el estado sin medicación se repetirá en el estado con medicación. Después de que se completen las evaluaciones de medicamentos, el paciente será enviado a casa con sus dispositivos encendidos y configurados en sus parámetros terapéuticos.