Adaptiivisen syvän aivostimulaation kokeilu

Parkinsonin tauti (PD) on yleisin neurologinen liikehäiriö sekä esiintyvyyden ja sairastuvuuden että siihen liittyvien terveydenhuolto- ja sosiaalikulujen osalta. Yhdistyneessä kuningaskunnassa vaikutus koskee noin 120 000 ihmistä, ja niihin liittyvien kustannusten arvioidaan olevan 2 miljardia puntaa vuodessa. Nykyinen kultainen standardi PD:n hoitoon on levodopahoito, mutta sen käyttöä rajoittaa motoristen komplikaatioiden kehittyminen jopa 80 %:lla potilaista 5–10 vuoden aikana. Tämä on johtanut PD:n toiminnallisen neurokirurgian elpymiseen viimeisen kolmen vuosikymmenen aikana.

Deep brain stimulation (DBS) on nyt hyväksytty hoito vaikeaa PD:tä sairastaville potilaille, ja sitä tukevat Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto sekä Yhdistyneen kuningaskunnan National Institute of Clinical Excellence tutkimuksilla, jotka osoittavat, että se parantaa elämänlaatua parhaaseen lääkehoitoon verrattuna. . Osittaisesta tehosta ja sivuvaikutuksista johtuen sen potentiaali on kuitenkin suhteellisen rajallinen, ja se on toistaiseksi yleensä rajoittunut potilaisiin, joilla on vakava sairaus ja hallitsemattomia motorisia komplikaatioita lääkehoidolla.

Tällä hetkellä DBS tarjoaa jatkuvaa ja kiinteää stimulaatiota, mutta tämä jatkuva stimulaatio edistää sivuvaikutuksia, kuten puhehäiriöitä. Tutkijoiden tekemä tutkimus on osoittanut, että kontrolloimalla stimulaatiota ja antamalla sitä vain tarvittaessa, voidaan vähentää sivuvaikutuksia. Tämän osoittamiseksi tutkijat kehittivät adaptiivisen DBS:n muodon, jossa he kontrolloivat, kuinka paljon stimulaatiota annetaan tallentamalla suoraan aivojen toimintaa aivojen stimulaatioon käytetystä elektrodista. Tämä antaa palautesignaalin.

Vaikka adaptiivinen DBS toimii akuutissa tutkimusympäristössä, on kuitenkin vielä vastattava useisiin kysymyksiin, ennen kuin se voidaan muuttaa kestäväksi hoitovaihtoehdoksi. Tärkeimmät jäljellä olevat kysymykset ovat, jatkuuko Parkinsonin taudin oireiden lievittyminen yli tunnin ajan ja käynnistyykö se, kun herääminen ilmaantuu unen aikana. Jälkimmäinen on tärkeää sen varmistamiseksi, että liikkuvuus säilyy sängyssä kääntyessä ja kylpyhuonekäynnin aikana.

Tutkijat haluaisivat verrata tavanomaista (jatkuvaa) DBS:ää adaptiiviseen DBS:ään, kun samoja Parkinson-potilaita hoidetaan sekä valveilla että unessa. Siten ne voivat seurata hoidon vaikutuksia päivällä ja yöllä, unessa. Potilaat saavat kaksi stimulaatiotyyppiä satunnaistetussa järjestyksessä. Potilaille ei kerrota, mitä stimulaatiomuotoa käytetään, ja tutkimuksen tulosten arvioinnissa käytetään pääasiassa videonauhoitettua suorituskykyä useissa motorisissa tehtävissä sekä liikkuvuuden videokuvaaminen kiihotusten ja unesta heräämisen aikana. Videonauhojen arviointi on toivottavaa, koska arvioijat voivat olla sokeita käytettävälle hoidolle. Arvioiden ei siis pitäisi olla puolueellisia.

Potilaille tehdään standardi 2-osainen DBS-istutus. Kokeet suoritetaan potilaiden ollessa sairaalahoidossa kahden leikkauksen välillä, joten ne eivät vaadi ylimääräisiä toimenpiteitä, ylimääräistä sairaalahoitoa tai viivästyksiä terapeuttisen DBS:n aloittamiseen.

DBS-elektrodissa on neljä kosketinta, ja elektrodit on istutettu molemmin puolin. Potilaita pyydetään pidättelemään tavanomaista lääkitystä yön yli, jotta he arvioivat ensin lääkityksensä joka aamu. Joka aamu aloitamme näytöksellä. Ensimmäisenä päivänä tämä edellyttää parhaan kontaktin löytämistä adaptiivista stimulaatiota varten DBS-elektrodilla molemmilta puolilta. DBS-stimulaatio arvioidaan parhaiden kosketus-, jännite- ja stimulaatioasetusten löytämiseksi kullekin yksittäiselle potilaalle. Tämä arviointi on samanlainen kuin tavallinen kliininen toimenpide, jota potilaat kokevat avohoidossa leikkauksen jälkeen. Tutkijat vahvistavat, että asetukset pysyvät oikein seuraavan päivän aamuseulonnan aikana.

Tutkijat käyttävät räätälöityä ulkoistettua tutkimusjärjestelmäämme (ERS) tallenteiden ja stimulaation mahdollistamiseen. ERS kiinnitetään kohteeseen teipillä tai siteellä. Laite on pieni ja kevyt ja kommunikoi henkilökohtaisen tietokoneen kanssa. Sähköliitännät DBS-johtoihin tehdään tilapäisten jatkeiden kautta, joissa on sopiva mekaaninen löysyys. Väliaikaiset pidennykset korvataan myöhemmin uusilla steriileillä pidennyksillä. Jotta stimulaatio palautuisi, ERS-kotelossa oleva johtava pidike liitetään johtavaan (EKG) -tyynyyn, joka on sijoitettu rinnan päälle. Säännölliset impedanssitarkistukset varmistavat tämän yhteyden kestävyyden kokeen ajan. Potilas voi olla ambulanssissa laitetta käyttäessään. ERS:n turvallisuus arvioidaan itsenäisesti ennen tutkimuksen aloittamista.

Potilaat satunnaistetaan sen suhteen, saavatko he tavanomaista DBS:ää vai adaptiivista DBS:ää, ja sitten he siirtyvät toisen tyyppiseen stimulaatioon. Kaikki toimenpiteet toistetaan sovitussa muodossa kahden hoitojakson aikana. Potilaan tavanomainen lääkitys aloitetaan jokaisen seulontatestin jälkeen ja lääkitystä jatketaan koko päivän.