Essential Vapinan transkraniaalinen ultraäänihoito (ULTRABRAINTher)

Konteksti:

Essentiaalinen vapina (ET) on yleisin liikehäiriö, jonka esiintyvyys on 1–4 % väestöstä. ET:lle on ominaista nopea (6 ja 12 Hz) asentovapina, johon liittyy agonisti- ja antagonistilihasryhmien rytmistä värähtelyä. ET vaikuttaa useimmiten yläraajoihin, päähän ja ääneen, mutta voi koskea alaraajoja vaikeissa muodoissa. Vapina pahenee iän myötä: se ulottuu topografisesti kohti raajojen proksimaalista päätä. Vaikeissa muodoissa lääkehoito on tehotonta ja vapina johtaa autonomian heikkenemiseen.

ET johtuu hermoverkkojen toimintahäiriöstä, mukaan lukien pikkuaivot, bulbar-oliivit, punainen tuma ja talamuksen ytimet. Talamuksen tasolla ventraalinen talamuksen ydin (VIM), pikkuaivojen reittien välittäjä, on avainrakenne. Tämä VIM-ydin vastaanottaa ulostulokanavia pikkuaivoista ja heijastuu massiivisesti ensisijaiseen motoriseen aivokuoreen, liikkeen lopulliseen vaikuttajaan. Ihmisillä tehdyt kuvantamistutkimukset ovat osoittaneet näiden pikkuaivo-talamo-kortikaalisten piirien osallistumisen vapinan patofysiologiaan. Kun lääkehoito on tehotonta ja vapina on vammauttava, harkitaan kirurgisia hoitoja. Aivojen syvästimulaatio on eniten käytetty palautuva ja moduloitava menetelmä, joka koostuu elektrodien istuttamisesta VIM-laitteeseen. Potilaat ovat kuitenkin usein iäkkäitä, joilla on paljon samanaikaisia ​​​​sairauksia. Siten näillä potilailla invasiivinen neurokirurgia (neurostimulaatio) voi olla vasta-aiheista (antikoagulaatiohoito) tai riskialtista. Myös peroperatiiviset riskit, kuten infektion hematooma, ovat olemassa, vaikka ne ovat harvinaisia.

Vaihtoehtona syväaivostimulaatiolle (DBS) ehdotettiin radiokirurgista talamotomiaa. Tällä menetelmällä on kuitenkin useita suuria haittoja, kuten radioaktiivisten lähteiden käyttö, se, että potilaan säteilytyksen aikana todellisuudessa annettua annosta ei voida kontrolloida voimakkuuden suhteen. Toisaalta biologinen vaikutus kudoksiin ei ole välitön ja vaatii pitkän odotusajan (useita kuukausia) hoidon tehokkuuden arvioimiseksi. Lopuksi on kuvattu monia radionekroositapauksia, joilla on merkittäviä kliinisiä seurauksia, vaikka ne ovat useimmissa tapauksissa ohimeneviä.

Kun otetaan huomioon syvälle aivostimulaatiolle ja gammaveitsitalamotomialle ominaiset rajoitukset, uusi neuromodulaatiomenetelmä, jota seuraa vamma ilman tunkeutumista aivoihin, edustaisi huomattavaa terapeuttista toivoa. Lisäksi potilailla, joille hoitoa suunnitellaan, preterapeuttinen neuromodulaatio määrittäisi paremmin hoidon kohteen.

Tässä yhteydessä ultraääniterapiamenetelmää testattiin ensimmäisen kerran menestyksekkäästi vuonna 2013. Nämä tiedot viittasivat siihen, että yksipuolisella ultraäänihoidolla saavutettu hyöty mahdollistaa vapinaan verrattavan parannuksen VIM:n syväaivostimulaatiolla ilman merkittäviä sivuvaikutuksia. Uudemmat tutkimussarjat vahvistivat nämä alustavat tulokset yhdeksällä tutkimuksella, joihin osallistui yhteensä 160 potilasta. Nämä tutkimukset ovat osoittaneet merkittävää kliinistä parannusta ja komplikaatioiden määrää, jota kirjoittajat pitävät hyväksyttävänä (enimmäkseen ohimenevä ataksia ja hemi-korea-hemiballismi). Haittavaikutusten määrä on kuitenkin edelleen melko korkea ja vauriokohdistusmenetelmä on edelleen haastava. Joskus on myös vaikea saada terapeuttista vaikutusta.

Päätavoite:

Päätavoitteena on arvioida transkraniaalisen ultraäänihoidon tehokkuutta eli HIFU:n tuottaman VIM-leesion tehokkuutta kontralateraaliseen yläraajan vapinaan 3 kuukauden toimenpiteessä.

Toissijaisina tavoitteina on arvioida:

• neuromodulaation kiinnostus alun perin määritellyn kohteen muutokseen
• neuromodulaation vaikutuksen merkitys lopullisen kliinisen vaikutuksen ennustamisessa 3 ja 12 kuukauden kohdalla leesion yläraajojen kontrolleraaliseen vapinaan
• Kliiniset ja kiihtyvyysmittarin välittämät oireet, jotka aiheutuvat VIM:n ultraääni-neuromodulaatiosta toimenpidettä kohti
• ultraäänihoidon (HIFU) turvallisuus vuoden ajan talamuksen keskipitkän vatsan ytimen (VIM) yksipuolisen vaurion muodostumisesta.
• ultraääni-indusoidun leesion tarkan koon ja sijainnin sekä anatomisten ja toiminnallisten yhteyksien muutosten sekä hoidon tehokkuuden ja sivuvaikutusten välisten suhteiden tutkimus.
• HIFU:n tuottaman VIM-leesion tehokkuus kontralateraaliseen yläraajaan vaikuttavaan vapinaan
• HIFU:n tuottaman VIM-leesion tehokkuus vapinan yleiseen vakavuusasteeseen
• HIFU VIM -vamman tehokkuus essentiaalista vapinaa sairastavien potilaiden elämänlaatuun
• potilaan kliininen kokonaisvaikutelma vakavuuden ja kehityksen suhteen verrattuna leikkausta edeltävään tilaan
• HIFU:n aiheuttaman VIM-vaurion vaikutukset neurologisiin toimintoihin maailmanlaajuisesti
• HIFU:n aiheuttaman VIM-vaurion vaikutukset kognitiivisiin toimintoihin
• HIFU:n tuottaman VIM-leesion vaikutukset kävelyyn ja tasapainoon
• VIM-leesion aiheuttamien rakenteellisten ja toiminnallisten muutosten tutkimus rakenteellisen ja toiminnallisen MRI:n avulla ja sen yhteys terapeuttiseen tehokkuuteen.
• neuroanatomiset muutokset sekä anatominen ja toiminnallinen liitettävyys Apututkimuksen tavoite: - MRI-analyysi diffuusiospektroskopiassa: Tutkijaryhmä testaa pikkuaivojen ja aivojuovion GABAergisten ja glutamatergisten järjestelmien modifikaatioita TE-potilailla ennen ja jälkeen hoidon käyttämällä uutta spektroskooppista MRI:tä. sekvenssi ICM:n neuroimaging-tutkimuskeskuksessa (CENIR). Tämä uusi sekvenssi mahdollistaa korkeamman resoluution signaalin mittaamisen pienemmissä vokseleissa, jotka sijaitsevat tarkasti putamenissa ja raajojen esityksen sisältävässä pikkuaivokuoressa. Tämä sekvenssi mahdollistaa myös paremman signaalin saamisen kohinan suhteen kuin tavanomaiset sekvenssit. Tutkijaryhmä selvittää, mahdollistaako kullekin alueelle ominaisten GABA/glutamaattipoikkeavuuksien havaitseminen potilaiden kehityksen seuraamisen ennen ultraäänihoitoa ja sen jälkeen.

Tärkeimmät työvaiheet Ennen ultraäänihoidon aloittamista Insightec-järjestelmä asennetaan Siemensin PRISMA MRI:hen ICM:ssä, CENIRissä. Insightec-järjestelmän mukauttamisesta Siemens-ympäristöön vastaa Langevin Institute -tiimi, Insightec-insinöörit ja ICM-tiimi. Hoidon kannalta välttämättömät MRI-sekvenssit optimoidaan ja mukautetaan tähän uuteen ympäristöön keskittymällä erityisesti (i) anturin käyttöönottoon liittyvien vääristymien korjaamiseen ja (ii) mittapään parantamiseen. spatiaalinen resoluutio. Tämä esityö tehdään phantom- ja terveellisten kontrollien parissa anatomisen ja lämpötilasekvenssin optimointia varten.

Viisitoista ET-potilasta otetaan mukaan tutkimukseen. Potilaiden sisällyttäminen ja arviointi tapahtuu 2 kuukautta - 2 viikkoa ennen inkluusiokäyntiä. Tällä käynnillä varmistetaan osallistumis- ja kieltäytymiskriteerit ja annetaan koehenkilölle tiedot ja suostumuslomake. Vapinan vakavuus arvioidaan käyttämällä CRST-asteikkoa ja yläraajan elektromyografisia tallenteita yhdistettynä toiminnalliseen MRI:hen.

Kiinnostuksen kohteena olevan alueen kohdistamiseksi tehdään multimodaalinen MRI-skannaus. Useita kohdistusmenetelmiä suoritetaan optimaalisen kohteen anatomisen alueen määrittämiseksi. Anatomisissa sekvensseissä tehdään perinteisten tilastomenetelmien lisäksi stereotaksinen kohdistus käyttämällä kolmiulotteista ja deformoituvaa tyviganglioiden histologista atlasta. Tämä atlas mahdollistaa sopeutumisen kunkin potilaan anatomisiin ominaisuuksiin sen VIM-ytimen paikantamiseksi. Myös useita diffuusio-MRI-traktografiaan perustuvia menetelmiä testataan: (i) kohdistaminen dentato-rubro-thalamic (DRT) -reitille, joka yhdistää pikkuaivot motoriseen aivokuoreen VIM:n kautta; (ii) talamuksen lohkominen käyttämällä aivokuoren liitettävyyttä ja (iii) VIM:n vierekkäisten reittien (ML ja PT) käyttö, jolloin VIM on näiden reittien välissä. Funktionaalisia MRI-pohjaisia ​​menetelmiä testataan myös toiminnallisen aktivaatio-MRI:n avulla sen verkon paikallistamiseksi, jonka aktiivisuus on synkroninen vapinaelektromyografisen aktiivisuuden kanssa aiemmin kehitetyn menetelmän mukaisesti.

Potilaat ovat sairaalahoidossa neurokirurgian osastolla 24 tunnin ajan. Stereotaktinen kehys kiinnitetään tutkittavan päähän Pitié Salpêtrièren neurokirurgian osastolla paikallispuudutuksessa. CT-skannaus suoritetaan. Sitten potilas siirretään CENIRiin ICM:ssä. Hoito suoritetaan sen jälkeen, kun fokusoitu ultraäänikypärä on asetettu MRI-sängylle ja kohde on asennettu magneettikuvaukseen kypärän kanssa.

Ensimmäisessä vaiheessa aiemmin määritellyt kohteet testataan käyttämällä neuromodulaatiota, joka mahdollistaa ohimenevän vaikutuksen (muutama minuutti). Kunkin kohteen osalta tutkijaryhmä määrittää (i) sen tehokkuuden CRST-kliinisen asteikon ja yläraajojen elektromyografisen aktiivisuuden (joissa elektrodit ovat yhteensopivia MRI-ympäristön kanssa) ja (ii) sivuvaikutusten puuttumisen (erityisesti ipsilateraalisen dystonian puuttuminen, dysartriaa, pikkuaivojen ataksiaa, silmämotorisia häiriöitä tai herkkyyshäiriöitä). Toisessa vaiheessa lopullinen, erittäin pienikokoinen (1,5x1,5x5mm3) leesio suoritetaan valitulle kohteelle neuromodulaation jälkeen. Ablaatiomenettelyä ohjataan lämpö-MR-sekvensseillä.

Kliinisen kontrollin käynnit, mukaan lukien MRI, tehdään D1, D7, M1, M2, M3, M6, M12 ja M24. Käynnit sisältävät yleisen fyysisen tarkastuksen, nykyisten hoitojen keräämisen, haittavaikutusten/tapahtumien keräämisen, vapinan vakavuuden mittauksen: CRST-asteikko, elämänlaadun mittauksen: lyhyt lomake (36) Terveystutkimus: SF-36, kävelyn arviointi ja tasapaino: kävely- ja tasapainoasteikko: GABS, kognitiivisten toimintojen arviointi, multimodaalinen MRI.