Uudet syvän aivojen stimulaation paradigmat liikehäiriöille

Kokeellinen suunnittelu sisältää menetelmiä kunkin erityistavoitteen saavuttamiseksi, ja useimmat niistä sisältävät tutkimushenkilöiden sisäisen lähestymistavan, joka tutkii eri hoitotasojen (esim. ei terapiaa, perinteinen DBS, uusi DBS) vaikutusta neurologiseen toimintaan, mukaan lukien riippuvaiset muuttujat, jotka on johdettu motoristen ja kognitiivisten toimintojen testit. Tämä lähestymistapa ulottuu myös sähköfysiologisiin tietoihin; jossa kunkin hoidon tason suhteellinen vaikutus spontaaneihin (esim. lepobeeta- ja gammakaistan teho) ja tehtävään liittyviin (eli herätettyihin tai tapahtumaan liittyviin mahdollisiin latenssi- ja amplitudiominaisuuksiin) aivorytmeihin kvantifioidaan kullekin kohteelle ja edelleen. aggregoitu luonnehtimaan ryhmätason vaikutuksia (katso tietoanalyysi alla).

Ennen leikkausta osallistujille tehdään lisää aivojen kuvantamistoimenpiteitä, jotta voidaan karakterisoida aivojen alueen anatominen ja toiminnallinen yhteys, jota kohdennetaan kirurgisen lyijyn sijoituksen aikana, ja aivokuoreen. Lisäkuvaussarjat sisältävät DTI- ja lepotilan toiminnallisia MRI-skannauksia, jotka lisäävät 30–45 minuuttia hoitoa edeltävään kliiniseen MR-toimenpiteeseen.

Kun DBS-kytkimet on sijoitettu tavanomaiseen hoitoon kohdennetulle aivoalueelle, pääsy johtoon tutkimukseen liittyvissä toiminnoissa saavutetaan kiinnittämällä kertakäyttöinen jatke johtimen päähän, joka kiinnitetään ihonalaisesti, ekstrakraniaalisesti. Kertakäyttöinen jatke tunneloidaan sitten paikkaan, joka on kaukana leikkauspaikasta, jotta pysyvästi istutetun laitteiston kontaminaatioriski voidaan minimoida. Valvontalaitteet yhdistetään sitten ulkoiseen laajennusosaan, mikä mahdollistaa tutkimukseen liittyvän DBS:n toimituksen ja paikallisten kenttäpotentiaalien (LFP) tallennuksen kohteena olevasta aivoalueesta.

Tutkimukseen liittyvät toiminnot alkavat kolmantena aamuna DBS-leikkauksen jälkeen, jotta potilaalla olisi aikaa toipua implanttitoimenpiteestä (aloitus saattaa viivästyä, jos lisätoipuminen katsotaan aiheelliseksi neuvotellen kliinisen hoitoryhmän kanssa). Tutkimustestauksen odotetaan jatkuvan implantaation jälkeisenä päivänä 9, ja toinen hoitostandardi DBS-implanttileikkaus suoritetaan implantaation jälkeisenä päivänä 10. Ulkoistamisjakson aikana koehenkilöt osallistuvat päivittäisiin tiedonkeruutehtäviin enintään 8 tuntia päivässä, jolloin tutkimukseen liittyvät toiminnot suoritetaan lyhyissä osissa, jaettuna aamu- ja iltapäiväistuntoihin. Kun testaus on suoritettu toiminnallisesti määritellyssä lääkitys OFF-tilassa, potilaat saavat ottaa tavallisen lääkeannoksensa ja testausta jatketaan. Jokaiseen testilohkoon sisällytetään säännölliset lepoajat väsymisvaikutusten minimoimiseksi ja tietojen laadun parantamiseksi. Sähköfysiologisia tallennuksia voidaan tehdä myös silloin, kun potilas ei ole laboratoriossa, mukaan lukien yön yli nukkuessaan, käyttämällä kannettavia tallennuslaitteita ja aktiivisuusmittareita, jotka muistuttavat kotelolaitetta. Tallenteet tehdään joko kaupallisesti saatavilla olevalla korkkielektrodijärjestelmällä, joka asetetaan tilapäisesti jokaisen kokeen aikana, tai käyttämällä tavallisia kuppielektrodeja, jotka on kiinnitetty päänahkaan jommallakummalla vakiomenetelmillä (eli kolloodiumilla tai elektrodipastalla). Jos kolloodielektrodeja käytetään, ne pysyvät potilaalla useita päiviä peräkkäin ulkoistamisjakson kestoon asti. Päivittäiset tarkastukset suoritetaan sen varmistamiseksi, että elektrodirajapinta on eheä, ja elektrodit geeliytetään tai asetetaan uudelleen tarpeen mukaan.

Päivittäiseen tutkimukseen liittyvään toimintaan laboratoriossa kuuluvat 1) spontaanit tallenteet, jotka on tehty potilaan ollessa levossa, 2) motoriset ja kognitiiviset tehtäväsynkronoidut tallenteet ja 3) somatosensoriset herätepotentiaalit ja 4) herätepotentiaalit, jotka saadaan aikaan suoralla syvästimulaatiolla. aivojen kohdealue. Ensimmäisenä testauspäivänä voidaan suorittaa monopolaarinen kynnysarvotarkistus, joka on samankaltainen kuin osana normaalia kliinistä DBS-ohjelmointia. Tämä edellyttää DBS-johdon kautta toimitetun sähköisen stimulaation asetusten huolellista titrausta sensomotoristen ja muiden sivuvaikutusten kynnysten määrittämiseksi ja auttaa määrittämään kokeellisten toimenpiteiden osana toimitetun stimulaation ylärajat. Lisäksi tätä prosessia käytetään karakterisoimaan DBS:stä peräisin olevia terapeuttisia etuja. Kaikissa tapauksissa stimulaatio rajoitetaan alle hyväksytyn varaustiheyden turvarajan 30 mikrokulonia/cm2 vaihetta kohti. Tiettyinä päivinä potilaita voidaan pyytää saapumaan testipaikkaan yön yli paaston jälkeen anti-PD-lääkkeistään, jotta voidaan karakterisoida dopaminergisten lääkkeiden vaikutus kokeellisiin vasteisiin. Lopuksi päivittäisiä aikatauluja voidaan muuttaa potilaan väsymyksen sekä mahdollisten aikatauluristiriitojen (esim. MRI- tai MEG-saatavuus) perusteella, ja päivien kokonaismäärää, jolloin potilas on ulkoistettu, voidaan lyhentää leikkausryhmän harkinnan mukaan, mukaan lukien tarve sovittaa leikkaussalin aikataulut.

Vähintään kuusi kuukautta leikkauksen jälkeen osallistujia pyydetään palaamaan seurantaan, noin 4 tunnin mittaiselle tutkimuskäynnille terapeuttisten tulosten arvioimiseksi. Erityisesti potilaita pyydetään palaamaan kampuksen päälaboratorioon yön yli paaston jälkeen Parkinsonin taudin vastaisista lääkkeistään. Tuon käynnin aikana potilaan hoidon standardinmukaisten DBS-ohjelmointiasetusten tehokkuus (eli asetukset, jotka hänen hoitava lääkäri on määrittänyt osana rutiinia, leikkauksen jälkeistä kliinistä hoitoa) arvioidaan sokkopisteytyksen avulla käyttämällä MDS:n aliasteikkoja. -Yhdistetty Parkinsonin taudin luokitusasteikko (MDS-UPDRS).