Desarrollo de la estimulación cerebral profunda adaptativa para el TOC (Phase Ib)

INSCRIPCIÓN: Un sujeto se considera inscrito al firmar el consentimiento informado, considerado elegible para ser evaluado por el investigador. El proceso de consentimiento informado puede incluir conversaciones con la familia del paciente y el médico remitente. Los registros médicos que se puedan obtener se revisarán cuidadosamente para determinar la idoneidad de los tratamientos anteriores, incluida la terapia conductual cognitiva (CBT).

Se asignará un número de identificación de sujeto a cada sujeto que firme el consentimiento. Este número se usará para identificar al sujeto y debe usarse en toda la documentación del estudio relacionada con ese sujeto durante todo el estudio.

SELECCIÓN: Los sujetos potenciales que cumplan con los criterios de inclusión/exclusión y estén dispuestos a participar en el estudio, según se demuestre mediante la firma del consentimiento informado, se inscribirán en el estudio y se someterán a 2 visitas de selección (Visita 1 y Visita 2) espaciadas durante un período aproximado de 1 mes. Se completan las calificaciones de diagnóstico y detección, seguidas de evaluaciones médicas, neurológicas y neuroquirúrgicas completas. La selección final de candidatos se realizará por consenso del equipo multidisciplinario de investigadores (Comité Asesor del Proyecto).

Métodos de neuroimagen:

Los sujetos con DBS implantado se someterán a exploraciones de resonancia magnética de 2 a 3T antes de la cirugía (1 resonancia magnética de investigación en CAMRI y 1 resonancia magnética clínica en BSLMC). Los sujetos implantados con DBS tendrán menos de 3 MEG en total.

Los sujetos de control se someterán a una resonancia magnética 1- 3T (resonancia magnética de investigación en CAMRI). Los sujetos de control también se someterán a 3 escaneos MEG.

El Centro de imágenes de resonancia magnética avanzada (CAMRI) en la ubicación del campus principal de Baylor College of realizará las exploraciones de resonancia magnética 3T de investigación, que solo se recopilarán en todos los sujetos (DBS y control) utilizando el escáner Prisma en este proyecto para mantener la coherencia.

TRATAMIENTO: A los sujetos elegibles para la implantación de DBS también se les realizará una resonancia magnética 3T prequirúrgica clínica adicional al inicio del estudio. Esta exploración se realizará en un escáner Philips en el Centro Médico Baylor St. Luke's (BSLMC). Esta exploración es necesaria para descartar potencialmente a las personas que presenten anomalías cerebrales que no serían compatibles con la cirugía (p. ej., defectos congénitos, falta de correlatos anatómicos normales) y para ayudar con la planificación quirúrgica.

Todos los Sujetos (DBS y control) también se someterán a escaneos MEG. Esto también es necesario como evaluación de referencia, ya que las exploraciones MEG también se realizarán después de la implantación a las 2 semanas y 6 meses. Estos escaneos se realizarán en un escáner MEG en el Texas Children¿s Hospital en el Houston Medical Center.

También se realizará una radiografía de tórax y un electrocardiograma.

Los sujetos no implantados de la misma edad/género servirán como controles. Se someterán a una resonancia magnética 3T de 1 investigación y 3 exploraciones MEG utilizando el mismo protocolo de imágenes y en los mismos puntos de tiempo que los sujetos con implante OCD para controlar los efectos que no son DBS en rs-fc.

TRATAMIENTO:

1. A menos que se recopile antes del día de la cirugía, se realizará una TC de la cabeza en la mañana de la cirugía para la planificación estereotáctica.
2. Empleando anestesia local (con o sin sedación, según esté clínicamente indicado), se colocará un marco de cabeza estereotáctico (Leksell Model G, Elekta Instruments, Atlanta, GA, EE. UU.) en el cráneo del sujeto la mañana de la cirugía en el quirófano.
3. Se realizará una imagen volumétrica 3D (O-Arm 2, Medtronic Inc, Boulder, CO, EE. UU.) con el fin de definir el espacio de cabeza estereotáctico volumétrico.
4. Las imágenes se cargarán en una estación de trabajo informática (Stealth S7, Medtronic, Inc., Boulder, CO, EE. UU.) equipada con un software de planificación estereotáctica (Cranial 3.0) con el fin de planificar la cirugía. La resonancia magnética 3T preoperatoria obtenida antes de la fecha quirúrgica se fusionará con la tomografía computarizada en la estación de planificación quirúrgica. El punto objetivo inicial dentro del cuerpo estriado ventral se elegirá en función de la anatomía específica del sujeto. También se planificará el trayecto quirúrgico hasta este punto para evitar los vasos prominentes, los surcos y los ventrículos. La computadora generará las coordenadas X, Y y Z para establecer en el marco, así como los ángulos de aproximación coronal y sagital necesarios para establecer la trayectoria deseada y el punto objetivo. Este punto objetivo inicial será modificado por la anatomía específica del sujeto según lo determinado por la exploración 3T preoperatoria. Las coordenadas finales del objetivo se determinarán durante este análisis.
5. Mientras el cirujano planifica el procedimiento, el sujeto se colocará en decúbito supino sobre la mesa de operaciones. Se insertará un catéter de Foley. Se administrarán antibióticos por vía intravenosa y se controlarán los signos vitales. El marco de la cabeza estereotáctica se fijará a la mesa de operaciones para la seguridad del sujeto, con la cabeza elevada para la comodidad del sujeto. Se realizará una preparación y un paño estériles.
6. Las coordenadas del objetivo se establecerán en el marco estereotáctico llevando el punto del objetivo al centro del arco operativo. Se administrará anestesia local adicional en el punto de la incisión. Después de la incisión, se hará un agujero de trepanación de 14 mm empleando un perforador autoblocante. La tapa del agujero de trepanación provista con el cable DBS se asegurará al cráneo con dos tornillos. La dura será coagulada y cortada. La superficie pial se coagulará suavemente y se realizará una pequeña incisión para permitir la entrada fácil de las guías de electrodos, que se insertarán en el cerebro de acuerdo con el protocolo estereotáctico estándar.
7. Se insertará una sonda de microelectrodo (MER) a través de la cánula y se avanzará en pasos de menos de un milímetro hasta alcanzar el objetivo. Se obtendrá una guía de imagen intraoperatoria para garantizar que la sonda MER no se desvíe mecánicamente del objetivo. Si se identifica una desviación, el marco de cabeza estereotáctico se ajustará en consecuencia.
8. Una vez realizados los ajustes anteriores, se insertará el electrodo cuadripolar DBS (modelo 3387; Medtronic Inc., Minneapolis, MN, EE. UU.) a través del tubo guía hasta el punto objetivo. Se unirán retículas al marco y se emplearán imágenes intraoperatorias para confirmar que la punta del cable está colocada en el objetivo y evaluar la presencia de hemorragia intracerebral. Se retirará la sedación. Se conectará un cable de extensión al cable de forma estéril y el otro extremo se pasará fuera del campo para conectarlo a un generador de impulsos externo para que se pueda realizar la estimulación de prueba. La estimulación de prueba se realizará a través de cada contacto para 1) evaluar los efectos secundarios inducidos por la estimulación y 2) controlar los cambios agudos en el comportamiento utilizando una escala tipo Likert para evaluar la ansiedad, la excitación y el estado de ánimo. Se grabarán en video las pruebas conductuales intraoperatorias de la estimulación.
9. Se pueden realizar imágenes de rayos X intraoperatorias según sea necesario (hasta 4 veces por lado) para garantizar que se haya alcanzado el objetivo adecuado.
10. Se realizará una exploración volumétrica 3D posterior a la implantación para confirmar la posición del electrodo.
11. Se realizarán los pasos 5 a 9 anteriores para insertar el segundo electrodo en el otro lado del cerebro para completar la implantación de ambos electrodos.
12. Si no hay efectos secundarios insostenibles, los cables se asegurarán al cráneo con las tapas de los orificios de trepanación. El extremo libre de los cables se dejará en el espacio subgaleal y las incisiones se cerrarán en planos anatómicos.
13. Se quitará el marco de la cabeza y se inducirá la anestesia general. A continuación, se implantará el generador de impulsos Olympus RC+S y se conectará al cable del cerebro a través de cables de extensión.
14. Se realizará una tomografía computarizada posoperatoria antes del alta para garantizar que no haya ocurrido una hemorragia intracerebral.
15. El sujeto será llevado a la Sala de Recuperación o a la UCI de Neurocirugía para el seguimiento postoperatorio (Ver más abajo) y será dado de alta del hospital después de al menos una noche de observación y cuando esté clínicamente estable. Se puede ejecutar un panel metabólico básico (BMP) en el sujeto para confirmar que es clínicamente estable.
16. El sujeto regresará a la clínica de neurocirugía (Visita 4) para evaluación postoperatoria de acuerdo con la práctica clínica normal (aproximadamente 1 semana después de la cirugía). Se inspeccionarán las heridas y se evaluará el estado neurológico de los sujetos. Se quitarán las suturas.

Se les pedirá a los sujetos que mantengan sus medicamentos actuales constantes durante los primeros 6 meses posteriores a la cirugía, pero se permitirán las circunstancias clínicas que exijan cambios y se anotarán en caso de que esto ocurra.

Programación DBS:

Inicialmente, se realizará una encuesta monopolar con una frecuencia establecida en 130 Hz y un ancho de pulso de 90 microsegundos. Se usará una amplitud de corriente constante y se aumentará gradualmente según se tolere y sin exceder los límites superiores de densidad de corriente. La configuración de corriente constante es especialmente útil en las primeras semanas o meses posteriores a la cirugía, cuando las impedancias todavía están cambiando. Para provocar una respuesta de júbilo, la amplitud debe volver a 0 microamperios durante unos 30 segundos antes de probar el siguiente incremento. Por ejemplo, si 2mA, C+1, 90useg, 130Hz no es efectivo, la amplitud se reduce a 0mA durante 30 segundos y luego aumenta rápidamente a 4mA, C+1-, 90useg, 130Hz. El arranque suave debe desactivarse. Los ajustes bipolares también se probarán y deberán usarse durante la rsfMRI. Los parámetros de DBS se optimizarán/ajustarán en función de la evaluación clínica del estado de ánimo y la ansiedad y para minimizar los efectos secundarios. Los siguientes efectos observados se registrarán a través de una escala utilizada en un estudio anterior: expresión facial, nerviosismo, estado de alerta y afecto positivo o negativo. La expresión facial se medirá mediante el sistema AFAR. AFAR medirá la intensidad y velocidad máximas de la respuesta de la sonrisa en unidades de acción. Los rostros de los participantes se grabarán en video a medida que aumenta su estimulación para provocar la respuesta de alegría. Se registrarán los cambios en la expresión facial utilizando los músculos faciales orbicularis oris (músculo que rodea la boca) zygomaticus (músculos mayor y menor del ángulo de la boca). Esta información se utilizará para entrenar a un clasificador para que reconozca que la intensidad de la estimulación es demasiado grande. Los investigadores también pedirán al sujeto un autoinforme sobre los cambios en el estado de ánimo, la ansiedad, la energía y los efectos secundarios.