Estudio intraoperatorio de circuito cerrado escalar

El investigador medirá los potenciales evocados locales (DLEP) y/o los potenciales de campo locales (LFP) junto con los síntomas motores (temblor y/o bradicinesia) en respuesta a la estimulación cerebral profunda (DBS). El estudio se llevará a cabo en el quirófano del Centro Médico de la Universidad de Duke. Los costos adicionales del quirófano serán cubiertos por recursos institucionales en Duke. El estudio se realizará en sujetos a los que se les implantará el sistema DBS durante un procedimiento estereotáctico despierto para la enfermedad de Parkinson.

El grupo de sujetos solo incluirá pacientes que se sometan a un procedimiento de implante de DBS para la EP. El procedimiento quirúrgico procederá según sea necesario para el tratamiento de la enfermedad de Parkinson (EP), incluida la implantación del electrodo DBS (uno en STN o electrodos dobles en STN y GPi/GPe) en las regiones específicas del cerebro. Para esta investigación, los sujetos recibirán extensiones percutáneas temporales (~45 min) de los electrodos de DBS y la cánula del cable de DBS después de la implantación. Estas extensiones temporales se conectarán a nuestro sistema de registro y estimulación Duke o al sistema de registro de pruebas RC+S de Medtronic, alternando según sea necesario, para permitir el registro y la comparación directa de las respuestas neuronales DLEP y/o LFP utilizando los dos sistemas de registro/estimulación diferentes. Los detalles del sistema de estimulación y registro se proporcionan en la sección Intervenciones del estudio. Una vez finalizado el estudio, se retirarán el segundo electrodo DBS (si se colocó) y las extensiones percutáneas temporales. Luego, se continuará con la práctica clínica ordinaria del procedimiento para el tratamiento del trastorno del movimiento del paciente.

El investigador medirá el temblor y/o bradicinesia en personas con EP durante DBS. Los sujetos estarán familiarizados y podrán practicar las tareas de evaluación antes de la preparación para la cirugía. Además, se les pedirá que suspendan el uso de medicamentos dopaminérgicos y/o antitemblores durante la noche anterior al estudio (como es la rutina clínica), para reducir la variabilidad de los síntomas motores debido al transcurso del tiempo de los medicamentos. El investigador realizará evaluaciones utilizando estimulación unilateral, con la extremidad contralateral al lado de la estimulación utilizada para medir los síntomas motores. También se les puede pedir a los sujetos que califiquen cualquier efecto secundario que experimenten en una escala de 0 a 10.

Los contactos del electrodo DBS del sujeto se utilizarán para la estimulación y el registro. Los cuatro contactos DBS están designados como 0-1-2-3 en la dirección ventral-dorsal. Para la estimulación monopolar, se utilizará un solo contacto para la estimulación catódica (1- o 2-) y se colocará una almohadilla conductora sobre la piel del sujeto, fuera del campo estéril, para que sirva como electrodo de retorno. Los contactos de grabación serán otros dos contactos en el cable DBS. Para la estimulación bipolar, los pulsos DBS se aplicarán entre dos contactos de electrodos y los contactos de registro serán los dos contactos libres restantes. La forma de onda del estímulo será un pulso bifásico de carga balanceada, con carga restringida a valores por debajo del límite establecido por el fabricante, 30 µC/cm2. Se colocará otra almohadilla conductora sobre el sujeto para que sirva como referencia de grabación. Para los sujetos que se someten a la cirugía de implantación de DBS, la cánula de derivación de DBS o un retractor quirúrgico normalmente colocado en el sitio de la incisión craneal también se puede usar como referencia de registro o electrodo de retorno.

En sujetos con EP con temblor dominante, el investigador registrará tanto el temblor como las respuestas DLEP y/o LFP del electrodo DBS. Se realizarán varios ensayos con diferentes amplitudes de estimulación, frecuencias (≤185 Hz), patrones temporales y configuraciones de contacto. La amplitud de estimulación será menor que la identificada como incómoda para el sujeto o que genera efectos secundarios, según lo determine un neurólogo y/o neurocirujano durante la fase de prueba inicial posterior a la implantación. Los diferentes parámetros de estimulación se entregarán en orden aleatorio y el sujeto no conocerá los parámetros. Las mediciones se realizarán durante pruebas de 2 minutos, en las que la estimulación estará apagada durante el primer minuto de la prueba y encendida durante el minuto restante. A los 30 s en las fases de apagado (línea de base) y encendido del ensayo, se medirá el temblor durante 20 s. La actividad neuronal también se medirá desde el electrodo durante las fases de apagado y encendido. El tiempo total necesario para la recogida de datos será de unos 45 minutos.

El temblor se medirá utilizando un acelerómetro pegado al dorso de la mano del sujeto y con la muñeca extendida de modo que la mano quede paralela al antebrazo. El codo puede estar apoyado o no, dependiendo de cuál induzca mayor temblor (determinado antes de cualquier prueba en cada sujeto). El temblor medido por un acelerómetro se correlaciona bien con las escalas clínicas de valoración del temblor [Elble et al, 2006].

En sujetos con enfermedad de Parkinson que no tienen síntomas de temblor dominante, el investigador registrará tanto las respuestas de prueba de bradicinesia como los potenciales DLEP y/o LFP. Se realizarán varios ensayos con diferentes amplitudes de estimulación, frecuencias medias (≤185 Hz), patrones temporales y configuraciones de contacto. La amplitud máxima entregada se determinará como se describe anteriormente. Los diferentes parámetros de estimulación se entregarán en orden aleatorio y el sujeto no conocerá los parámetros. Las mediciones se realizarán en pruebas de 10 minutos, en las que la estimulación estará apagada durante los primeros cinco minutos de la prueba y encendida durante los cinco minutos restantes. Aproximadamente a los 90, 210 y 250 s de las fases de activación y desactivación (línea de base) de la prueba, se medirá la bradicinesia durante 20 s. La actividad neuronal también se medirá desde el electrodo durante las fases de encendido y apagado de la prueba. El tiempo total necesario para la recogida de datos será de unos 45 minutos.

Para las mediciones de bradicinesia, se indicará al sujeto que presione alternativamente los botones derecho e izquierdo de un mouse de computadora con el índice y el dedo medio de la mano de la manera más rápida y regular posible. La bradicinesia se medirá como el tiempo de presiones alternadas con los dedos, una prueba validada de bradicinesia [Taylor-Tavares et al., 2005].

Antes de la cirugía DBS, los síntomas motores patológicos de referencia del sujeto pueden evaluarse en el entorno preoperatorio, para familiarizar al paciente con la tarea que tiene por delante del procedimiento de implante. El temblor o la bradicinesia se medirán utilizando la medición del acelerómetro descrita anteriormente o la tarea de hacer clic con el mouse, respectivamente. Esta tarea tomará alrededor de 5 minutos y se realizará en la condición DBS desactivada. No se administrará sedación hasta después de que esto se haya completado.

Después de la cirugía DBS, la resonancia magnética preoperatoria del sujeto y las tomografías computarizadas de alta resolución posoperatorias pueden usarse para determinar la ubicación de los contactos de los electrodos DBS dentro del cerebro. El estudio de investigación no alterará la colocación del electrodo durante la cirugía de implante DBS.