Mukautuvan syväaivostimulaation kehittäminen OCD:hen (Phase Ib)

REKISTERÖINTI: Tutkittavan katsotaan ilmoittautuneen, kun hän on allekirjoittanut tietoisen suostumuksen, ja hänen katsotaan olevan kelvollinen tutkijan seulomiseen. Tietoon perustuva suostumusprosessi voi sisältää keskusteluja potilaan perheen ja lähettävän lääkärin kanssa. Lääketieteelliset tiedot, jotka voidaan saada, tarkistetaan huolellisesti aiempien hoitojen, mukaan lukien kognitiivisen käyttäytymisterapian (CBT) riittävyyden määrittämiseksi.

Jokaiselle suostumuksen allekirjoittaneelle tutkittavalle annetaan tutkimushenkilötunnus. Tätä numeroa käytetään tutkittavan tunnistamiseen, ja sitä on käytettävä kaikessa aiheeseen liittyvissä tutkimusdokumentaatioissa koko tutkimuksen ajan.

SEULONTA: Potentiaaliset koehenkilöt, jotka täyttävät sisällyttämis-/poissulkemiskriteerit ja jotka ovat halukkaita osallistumaan tutkimukseen allekirjoittamalla tietoisen suostumuksen, otetaan mukaan tutkimukseen ja heille tehdään 2 seulontakäyntiä (käynti 1 ja käynti 2) noin 1 kuukauden aikana. Diagnostiset ja seulontaluokitukset valmistuvat, minkä jälkeen suoritetaan täydelliset lääketieteelliset, neurologiset ja neurokirurgiset arvioinnit. Lopullinen ehdokkaiden valinta tehdään monialaisen tutkijaryhmän (Project Advisory Committee) yksimielisesti.

Neurokuvantamismenetelmät:

DBS-implantoiduille koehenkilöille tehdään 2–3T MRI-skannaus ennen leikkausta (1 tutkimus-MRI CAMRI:ssa ja 1 kliininen MRI BLSLMC:ssä). DBS-implantaattien kokonaismäärä on alle 3 MEG.

Kontrollihenkilöille tehdään 1-3T MRI (tutkimus MRI-skannaus CAMRI:ssa). Kontrollikohteille tehdään myös 3 MEG-skannausta.

Center for Advanced MR Imaging (CAMRI) Baylor Collegen pääkampuksella suorittaa tutkimuksen 3T MRI-skannaukset, jotka kerätään vain kaikista aiheista (DBS ja kontrolli) käyttämällä Prisma-skanneria tässä projektissa johdonmukaisuuden vuoksi.

HOITO: Potilaille, jotka ovat kelvollisia DBS-implantaatioon, tehdään myös ylimääräinen kliininen, leikkausta edeltävä 3T MRI-skannaus lähtötilanteessa. Tämä skannaus suoritetaan Philips-skannerilla Baylor St. Luke's Medical Centerissä (BSLMC). Tämä skannaus on välttämätön, jotta voidaan mahdollisesti seuloa yksilöt, joilla on aivopoikkeavuuksia, jotka eivät ole yhteensopivia leikkauksen kanssa (esim. synnynnäiset viat, normaalien anatomisten korrelaatioiden puute) ja auttamaan leikkauksen suunnittelussa.

Kaikille kohteille (DBS ja ohjaus) suoritetaan myös MEG-skannaukset. Tätä tarvitaan myös lähtötilanteen arviointina, koska MEG-skannaukset tehdään myös implantaation jälkeen 2 viikon ja 6 kuukauden kuluttua. Nämä skannaukset suoritetaan MEG-skannerilla Texasin lastensairaalassa Houston Medical Centerissä.

Myös rintakehän röntgen ja EKG tehdään.

Ikä/sukupuoli vastaavat ei-implantoidut koehenkilöt toimivat kontrollina. Heille tehdään 1-tutkimuksen 3T MRI- ja 3 MEG-skannaus käyttäen samaa kuvantamisprotokollaa ja samat pisteet kuin OCD-implanttipotilaat, jotta voidaan valvoa ei-DBS-vaikutuksia rs-fc:ssä.

HOITO:

1. Ellei sitä ole kerätty ennen leikkauspäivää, A pään TT tehdään leikkausaamuna stereotaktista suunnittelua varten.
2. Paikallispuudutusaineella (sedaatiolla tai ilman kliinisen aiheen mukaan) stereotaktinen pääkehys (Leksell Model G, Elekta Instruments, Atlanta, GA, USA) kiinnitetään potilaan kalloon leikkausaamuna leikkaussalissa.
3. 3D-tilavuuskuva (O-Arm 2, Medtronic Inc, Boulder, CO, USA) tehdään tilavuuden stereotaktisen ylätilan määrittämiseksi.
4. Kuvat ladataan tietokonetyöasemalle (Stealth S7, Medtronic, Inc., Boulder, CO, USA), joka on varustettu stereotaktisella suunnitteluohjelmistolla (Cranial 3.0) leikkauksen suunnittelua varten. Ennen leikkauspäivää saatu preoperatiivinen 3T MRI yhdistetään CT-skannaukseen leikkauksen suunnitteluasemalla. Alkuperäinen kohdepiste ventraalisessa aivojuoviossa valitaan potilaan anatomian perusteella. Myös leikkausrata tähän pisteeseen suunnitellaan, jotta vältetään näkyvät suonet, uurteet ja kammiot. Tietokone luo X-, Y- ja Z-koordinaatit, jotka asetetaan kehykseen, sekä korona- ja sagitaalikulmat, jotka tarvitaan halutun lentoradan ja kohdepisteen määrittämiseen. Tätä alkuperäistä kohdepistettä muuttaa potilaan spesifinen anatomia, joka on määritetty ennen leikkausta 3T-skannauksella. Lopulliset kohdekoordinaatit määritetään tämän analyysin aikana.
5. Kun kirurgi suunnittelee toimenpidettä, kohde asetetaan selälleen leikkauspöydälle. Foley-katetri asetetaan. Antibiootteja annetaan suonensisäisesti ja elintoimintoja seurataan. Stereotaktinen pään runko kiinnitetään leikkauspöytään koehenkilön turvallisuuden vuoksi ja pää on nostettu koettavan mukavuuden vuoksi. Suoritetaan steriili valmistelu ja peitto.
6. Kohdekoordinaatit asetetaan stereotaktiseen kehykseen, jolloin kohdepiste saatetaan toimintakaaren keskelle. Lisää paikallispuudutusta annetaan viiltokohdassa. Leikkauksen jälkeen tehdään 14 mm:n pursereikä itsepysähtyvällä rei'ittimellä. DBS-johdon mukana toimitettu pursereiän korkki kiinnitetään kalloon kahdella ruuvilla. Dura koaguloidaan ja leikataan. Pialin pinta koaguloidaan varovasti ja tehdään pieni viilto, jotta elektrodiohjaimet pääsevät helposti sisään, ja ne asetetaan aivoihin standardin stereotaktisen protokollan mukaisesti.
7. Mikroelektrodi (MER) -anturi työnnetään kanyylin läpi ja sitä liikutetaan submm-askelin, kunnes tavoite saavutetaan. Leikkauksensisäinen kuvaohjaus saadaan sen varmistamiseksi, että MER-anturi ei poikkea mekaanisesti kohteesta. Jos poikkeama havaitaan, stereotaktista päärunkoa säädetään vastaavasti.
8. Kun yllä olevat säädöt on tehty, DBS-nelinapainen elektrodi (malli 3387; Medtronic Inc., Minneapolis, MN, USA) työnnetään ohjausputken läpi kohdepisteeseen. Kehykseen kiinnitetään ristikot ja intraoperatiivista kuvantamista käytetään varmistamaan, että lyijykärki on sijoitettu kohteeseen, ja arvioida aivojen sisäisen verenvuodon esiintyminen. Sedatio poistetaan. Jatkokaapeli kytketään johtoon steriilisti ja toinen pää johdetaan pois kentästä liitettäväksi ulkoiseen pulssigeneraattoriin, jotta testistimulaatio voidaan suorittaa. Testistimulaatio suoritetaan jokaisen kontaktin kautta, jotta 1) arvioidaan stimulaation aiheuttamia sivuvaikutuksia ja 2) seurataan akuutteja muutoksia käyttäytymisessä käyttäen Likert-tyyppistä asteikkoa ahdistuksen, kiihottumisen ja mielialan arvioimiseksi. Stimulaation sisäiset käyttäytymistestit videoidaan
9. Leikkauksen sisäinen röntgenkuvaus voidaan suorittaa tarpeen mukaan (enintään 4 kertaa per puoli) oikean tavoitteen saavuttamisen varmistamiseksi.
10. Implantaation jälkeinen 3D-tilavuusskannaus suoritetaan elektrodin asennon vahvistamiseksi.
11. Yllä olevat vaiheet 5–9 suoritetaan toisen elektrodin asettamiseksi aivojen toiselle puolelle molempien elektrodien implantoinnin viimeistelemiseksi.
12. Jos kestämättömiä sivuvaikutuksia ei esiinny, johdot kiinnitetään kalloon pursereikien korkilla. Johtojen vapaa pää jätetään sub-galeaaliseen tilaan ja viillot suljetaan anatomisiin kerroksiin.
13. Päärunko poistetaan ja yleisanestesia indusoidaan. Sitten Olympus RC+S -pulssigeneraattori istutetaan ja liitetään aivojohtoon jatkokaapeleilla.
14. Leikkauksen jälkeinen TT-skannaus tehdään ennen kotiutusta sen varmistamiseksi, ettei aivoverenvuotoa ole tapahtunut.
15. Potilas viedään toipumishuoneeseen tai neurokirurgian teho-osastolle leikkauksen jälkeistä seurantaa varten (katso alla) ja hänet kotiutetaan sairaalasta vähintään yhden yön tarkkailun jälkeen ja kun se on kliinisesti vakaa. Kohteelle voidaan suorittaa perusaineenvaihduntapaneeli (BMP) sen varmistamiseksi, että he ovat kliinisesti stabiileja.
16. Potilas palaa neurokirurgian klinikalle (käynti 4) leikkauksen jälkeistä arviointia varten normaalin kliinisen käytännön mukaisesti (noin 1 viikko leikkauksen jälkeen). Haavat tarkastetaan ja koehenkilön neurologinen tila arvioidaan. Ompeleet poistetaan.

Potilaita pyydetään pitämään nykyiset lääkityksensä vakiona ensimmäisen 6 kuukauden ajan leikkauksen jälkeen, mutta kliiniset olosuhteet, jotka edellyttävät muutoksia, sallitaan ja merkitään muistiin, jos näin tapahtuu.

DBS-ohjelmointi:

Aluksi tehdään monopolaarinen tutkimus taajuudella 130 Hz ja pulssin leveydellä 90 mikrosekuntia. Vakiovirran amplitudia käytetään ja sitä lisätään portaittain sallitulla tavalla ja ylittämättä virrantiheyden ylärajoja. Vakiovirran asetus on erityisen hyödyllinen ensimmäisinä viikkoina tai kuukausina leikkauksen jälkeen, kun impedanssit ovat edelleen muuttumassa. Iloisen vasteen saamiseksi amplitudin on palattava 0 mikroampeeriin noin 30 sekunniksi ennen seuraavan lisäyksen testaamista. Esimerkiksi, jos 2mA, C+1, 90usec, 130Hz on tehoton, amplitudi pienennetään 0 mA:iin 30 sekunniksi ja lisätään sitten nopeasti arvoon 4mA, C+1-, 90 usek, 130 Hz. Pehmeä käynnistys on kytkettävä pois päältä. Myös kaksisuuntaiset asetukset testataan, ja niitä on käytettävä rsfMRI:n aikana. DBS-parametrit optimoidaan/säädetään mielialan ja ahdistuksen kliinisen arvioinnin perusteella ja sivuvaikutusten minimoimiseksi. Seuraavat havaitut vaikutukset kirjataan aiemmassa tutkimuksessa käytetyllä asteikolla: ilme, hermostuneisuus, valppaus ja positiivinen tai negatiivinen vaikutus. Kasvojen ilme mitataan AFAR-järjestelmällä. AFAR mittaa hymyvasteen enimmäisintensiteetin ja -nopeuden toimintayksiköissä. Osallistujien kasvot tallennetaan videolle, kun heidän stimulaatiotaan tehostetaan, jotta he saavat iloisen vasteen. Muutokset kasvojen ilmeissä käyttämällä orbicularis oris (suuta ympäröivä lihas) zygomaticus (suun kulman suuret ja pienet lihakset) kasvolihaksia tallennetaan. Näitä tietoja käytetään luokittelijan kouluttamiseen tunnistamaan, että stimulaation intensiteetti on liian suuri. Tutkijoilla on myös oma itseraportti mielialan muutoksista, ahdistuksesta, energiasta ja sivuvaikutuksista.