Estimulación transcutánea a largo plazo y temblor esencial: un estudio PET

Hipótesis:

La principal pregunta de investigación es si la estimulación eléctrica aferente transcutánea con patrones personalizados para los nervios mediano y radial a través del dispositivo de muñequera Cala TWO reduce significativamente los temblores en las manos en personas diagnosticadas con temblor esencial que han sido aprobadas como candidatas para cirugía de estimulación cerebral profunda (DBS). . Una segunda pregunta de investigación es si tres meses de tratamiento con el dispositivo Cala TWO conducen a cambios significativos en el metabolismo cerebral regional que se asocian con la eficacia terapéutica.

Fines, finalidad u objetivos:

Objetivo 1: Determinar la eficacia clínica del dispositivo Cala TWO para reducir transitoriamente los temblores en las manos de sujetos tratados con temblor esencial (n=20) durante un período de tratamiento de tres meses antes de someterse a una cirugía DBS para el tratamiento del temblor esencial en Mayo Clínica.

Objetivo 2: Comparar el metabolismo cerebral regional entre el inicio, después de la estimulación aguda con el dispositivo Cala TWO, y al final 3 meses después del tratamiento terapéutico con el dispositivo Cala TWO. Se aplicarán exploraciones de tomografía por emisión de positrones (PET)/tomografía computarizada (TC) con 18Ffluorodesoxiglucosa (FDG) en un subconjunto (n = 10) de sujetos con temblor esencial para evaluar los cambios en la actividad metabólica del tejido cerebral correspondientes a la captación regional de glucosa.

Objetivo 1 Métodos:

Diseño del estudio del dispositivo Cala TWO: los sujetos serán reclutados exclusivamente de pacientes adultos con temblor esencial (TE) que hayan sido aprobados por el Grupo de estimulación cerebral profunda de Mayo Clinic (compuesto por neurocirujanos, neurólogos, psiquiatras y radiólogos) para someterse a una cirugía de estimulación cerebral profunda. en Mayo Clinic - Rochester para el tratamiento de TE. Como tal, se espera que los sujetos que den su consentimiento para este estudio cumplan fácilmente con los criterios de inclusión preespecificados que se indican a continuación para participar en el estudio.

Independientemente, todos los sujetos serán preseleccionados contra los criterios de inclusión/exclusión a través de entrevistas cara a cara. Además, la función de referencia y la gravedad del temblor se recopilarán en la primera fase de visita del estudio. A los sujetos que ya estén tomando medicamentos para la ET se les permitirán estos medicamentos durante el estudio sin cambios en el tipo o la dosis del medicamento.

A todos los sujetos se les colocará un dispositivo Cala TWO según la circunferencia de la muñeca del sujeto (pequeña, mediana o grande) y la mano de estimulación (derecha o izquierda) al comienzo de la visita de estudio. La mano de estimulación será la mano con un temblor más intenso (o la mano dominante si ambas manos tenían la misma intensidad de temblor) según lo determinado por la tarea TETRAS completada durante la evaluación inicial y la evaluación clínica previa a la cirugía por parte del grupo de DBS de Mayo Clinic. Una vez que el dispositivo Cala TWO se haya colocado en la mano del sujeto, se llevará a cabo un procedimiento de calibración de frecuencia en el que se determinará la frecuencia del temblor del sujeto mientras realiza una tarea de retención postural hacia adelante. Esta frecuencia se incorporará luego a la forma de onda de estimulación terapéutica.

La estimulación consistirá en una serie de pulsos bifásicos de carga balanceada entregados a una frecuencia de 150 Hz, 300 µs de ancho de pulso y 50 µs de período entre pulsos. La estimulación se alternará entre el nervio mediano y el nervio radial a una frecuencia igual a la frecuencia del temblor (es decir, para una frecuencia de temblor medida de 5 Hz, la estimulación se aplicará sobre el nervio mediano durante 200 ms, luego se alternará para aplicarse sobre el nervio radial durante 200 mseg). Para determinar la amplitud de la estimulación, el neurólogo del estudio del sitio aumentará el nivel de estimulación en pasos de 0,25 mA hasta que el sujeto notifique la sensación del estímulo en áreas de la mano o el dedo. La amplitud de estimulación final se elegirá para que sea el nivel más alto de estimulación por debajo de la contracción muscular que el sujeto encuentre cómodo (media: 5,4 mA +/- 2,9). Una vez que se haya identificado el nivel máximo de estimulación tolerable, los sujetos recibirán estimulación a ese nivel durante la sesión de estimulación de 40 minutos. Los eventos adversos se recopilarán antes, durante y después de cada sesión de estimulación. Luego, los sujetos recibirán capacitación e instrucciones sobre el dispositivo por parte del personal del estudio en el sitio para realizar sesiones diarias de estimulación en el hogar.

Declaración de poder: Este es un estudio piloto con una cohorte de sujetos única.

Plan de análisis de datos:

Se utilizará un modelo de análisis de covarianza (ANCOVA) para evaluar la significación estadística de la diferencia en el cambio medio del temblor antes y después del tratamiento.

La eficacia se medirá como el cambio en la medida de la escala TETRAS del temblor de las extremidades superiores después de la estimulación en comparación con la preestimulación. Los análisis adicionales incluirán la evaluación de la escala de 4 puntos de Bain & Findley de las actividades típicas de la vida diaria (ADL) y la escala de 7 puntos de la impresión global del paciente - Severidad (PGI-S) de la evaluación personal de los sujetos de cuánto su nivel de temblor mejorado o empeorado en relación con su estado de referencia antes de la sesión de estimulación.

El criterio principal de valoración de seguridad será un análisis de los tipos y tasas de eventos adversos para todos los sujetos inscritos, donde la tasa de eventos adversos se calculará como el porcentaje del total de sujetos con un evento adverso.

Objetivo 2 Métodos:

Los investigadores proponen reclutar sujetos (n=10; edad 21-70) de la población de sujetos que se han inscrito en el dispositivo Cala TWO, que es un estudio de duración del tratamiento de 3 meses con el dispositivo Cala TWO antes de la estimulación cerebral profunda programada del sujeto. cirugía. Este componente opcional de este estudio realizará tres sesiones estándar de PET/CT en estos sujetos en el Centro de imágenes de investigación molecular de Mayo Clinic para evaluar los cambios en la actividad metabólica del tejido cerebral como resultado de 3 meses de tratamiento con el dispositivo. En este estudio se utilizará el escáner PET clínico avanzado PET/CT, equipado con detectores fotomultiplicadores digitales de silicio.

Primera sesión: se lleva a cabo cuando el sujeto ingresa al estudio Cala TWO (comienzo del mes 1) y antes de cualquier tratamiento con el dispositivo Cala.

Segunda sesión: Se realiza al día siguiente después de un período de tratamiento de 40 minutos con el dispositivo Cala.

Tercera sesión: Se realiza al finalizar el tercer mes de uso del dispositivo.

Minimización del riesgo de radiación: mediante el uso de un escáner PET clínico avanzado, equipado con detectores fotomultiplicadores digitales de silicio, los investigadores utilizarán una dosis intravenosa reducida de FDG (8 mCi).

Exploraciones de corrección de atenuación: para PET/CT, se adquirirá una exploración de cráneo de fusión de CT de dosis baja (~ 1 min) para la corrección de atenuación y el registro conjunto anatómico.

Horario paso a paso:

Las ranuras de escaneo FDG están disponibles a las 7:30 a. m., 8:00 a. m., 8:30 a. m. y 10:30 a. m. Los participantes con temblor de cabeza presentarían problemas para obtener exploraciones de calidad. Si este es el caso, se incluirá un procedimiento de seguridad de la cabeza.

1. Se requiere un ayuno de 4 horas antes de la inyección de FDG. Los pacientes reciben instrucciones para mantenerse bien hidratados y tener una dieta baja en carbohidratos 18 horas antes de su cita.
2. Sin consumo significativo de alcohol o cafeína y sin uso del dispositivo Cala TWO dentro de las 8 horas posteriores a una sesión de PET.
3. El nivel de azúcar en la sangre se controlará mediante un análisis de sangre con un pinchazo en el dedo. La glucemia en ayunas debe estar por debajo de 200 mg/dl.
4. Las mujeres en edad fértil se someterán a una prueba de embarazo en orina, a menos que haya pruebas de resultados negativos dentro de las 48 horas anteriores al examen.
5. Inyección de 8 mCi de FDG por vía IV y reposo en la sala de captación (ojos abiertos en una sala con poca luz).
6. A los 30 minutos de tiempo de captación, realice una exploración PET/CT durante 15 min. Se adquirirá una imagen de cráneo de fusión CT de 1 min para corrección de atenuación y co-registro anatómico.

Declaración de poder: Este es un estudio piloto con una cohorte de sujetos única.

Plan de análisis de datos:

CortexID (GE Medical Systems, LLC) y MIMneuro (MIM Software Inc.) se utilizarán para confirmar el control de calidad de la imagen PET. Se realizarán análisis cuantitativos adicionales de las imágenes PET utilizando SPM, FSL y Analyze. ID Cortex. Este procedimiento de cuantificación utiliza un mapa de puntuación z de FDG específico del paciente derivado de la comparación del mapa de proyección de superficie (z-SPM) con una base de datos de FDG de control normal emparejada por edad y sexo.