Tutkimus, jossa käytetään aivostimulaatiota ja käyttäytymisterapiaa resektion lisäämiseen matala-asteisissa glioomissa

Erityinen tavoite 1: Indusoida primaarisen motorisen toiminnan uudelleenkartoitus yhdistämällä alijäämää aiheuttava aivokuoren stimulaatio kohdistettuun fysioterapiaan alkuperäisen maksimaalisen turvallisen mutta välisumman resektion (eli hoidon standardin) jälkeen.

Johdanto. Tämän tavoitteen tavoitteena on osoittaa kyky indusoida glioomaan liittyvää käden M1-kartoitusta ICS-TBT-protokollalla käyttämällä RNS-järjestelmää (responsiivinen neurostimulaatiolaite) mahdollistamaan laajennettu EoR (resektion laajuus) toisessa leikkauksessa ennen kasvainta. on kasvanut merkittävästi. Työhypoteesi on, että ehdotettu protokolla mobilisoi motorisen toiminnan tarpeeksi mahdollistaakseen pidennetyn resektion toisen leikkauksen aikana ilman siihen liittyvää pysyvää toiminnan menetystä. Lähestymistapani käsittää RNS-järjestelmän implantoinnin kolmelle potilaalle, joilla on M1-glioomia sen jälkeen, kun heille on tehty maksimaalinen turvallinen, mutta kokonaismääräinen resektio (ts. nykyinen SoC (hoidon standardi)). Tämän jälkeen käynnistetään avohoito ICS-TBT (inhibitory cortical stimulation-targeted behavioral therapy) -protokolla, joka perustuu aiemmin esitettyihin periaatteisiin äskettäin ehdotetuilla tekniikoillamme. Tämän tavoitteen perusteluna on tarjota alustavia todisteita tämän tekniikan kyvystä indusoida turvallisesti plastisuutta tässä anatomisessa paikassa ja potilaspopulaatiossa. Odotettu tulos on osoitus käden M1-toiminnan uudelleen kartoituksesta ja vastaavasta pidennetystä resektiosta ilman pysyvää neurologista puutetta toisessa leikkauksessa.

Alustavat todisteet. On hyvin todettu, että tietyille kriittisille aivokuoren solmuille luontainen toiminto, eli liikkeen ja puheen tuottaminen, voi kohdistaa uudelleen uusille alueille vuosia kestäneen hitaan kasvaimen tunkeutumisen jälkeen. Äskettäin tällaista plastisuutta kuitenkin nopeutettiin antamalla puutetta aiheuttava aivokuoren stimulaatio (130 Hz) istutetuilla subduraalisilla verkkoilla. Vaikka tämä protokolla tuotti uudelleen kartoituksen, joka mahdollisti lisäresektion viidellä potilaalla, se vaati myös keskimäärin 33 päivän sairaalahoitoa ja ei-hyväksyttävää infektiosairautta, joten se ei ollut laajalti sovellettava protokolla. FDA:n hyväksymä NeuroPace RNS -laite on täysin implantoitavissa ja voi tuottaa samanlaista stimulaatiota avohoidossa. Yhteistyössä tutkija sai hyvän koulutuksen tämän laitteen implantoinnissa ja kirjoitti katsauksen 57 peräkkäisestä tapauksesta heidän laitoksessaan ilman raportoitua infektiota, lyijyn siirtymistä tai verenvuotoa. Samanlaista tekniikkaa sovelletaan ehdotetussa tutkimuksessa.

Tutkimus suunnittelu. Tämä on proof-of-concept -tutkimus, joka suoritetaan kolmelle potilaalle noin 3 vuoden ajan.

Osallistujat: Potilaat, joilla on WHO:n asteen II glioomien (ts. ei-parantavat leesiot), joihin liittyy käden M1, ovat kelvollisia tähän tutkimukseen. WHO:n asteen IV glioomia (glioblastoomia) ei oteta huomioon niiden lyhyemmän elinajanodote4 vuoksi, eikä myöskään WHO:n asteen I glioomia oteta mukaan, koska ne saavat todennäköisemmin GTR:n (bruttokokonaisresektio). Potilaat, joilla on kasvaimia, jotka tunkeutuvat primaarisiin motorisiin aivokuoreihin tai rajoittuvat rakenteellisiin ja toiminnallisiin MRI-kuviin siten, että GTR:n oletetaan olevan epätodennäköinen alkuperäisen resektion aikana, koska SoC kohdistuu. Aktiivisen raskauden ulkopuolella sukupuolta tai sukupuolta ei pidetä inkluusiona tai poissulkevana, koska sen ei odoteta vaikuttavan lopputulokseen ja pienen tutkimuksen N.

Alkuleikkaus: Koehenkilöille tehdään hereillä oleva kraniotomia maksimaalisen turvallisen kasvaimen resektioon DES:n (suora sähköinen simulointi) moottorikartoituksella ja jatkuvalla moottorin seurannalla SoC:n ja leesion anatomian mukaisesti. Leikkauksen päätyttyä saadaan lopullinen DES-kartta ja otetaan intraoperatiivinen MRI. Jos GTR on saavutettu, on näyttöä kasvaimesta, joka on laajalti levinnyt leikkauksen sisäisen toimintakartan ulkopuolelle, tai lopullinen DES ehdotti uutta vauriota motorisissa reiteissä, tapaus päätetään SoC:n mukaisesti ja potilas lopettaa tutkimuksen. Muussa tapauksessa, jos on todisteita jäännöskasvaimesta, jota ei voida resektoida käsi-M1-invaasion vuoksi, mutta joka on tarpeeksi pieni peittääkseen sen kahdella neljän elektrodin nauhalla, nämä nauhat sijoitetaan kiinnostavaan toiminnalliseen aivokuoreen ja kiinnitetään dura. Johtojen sijainti rekisteröidään navigointiohjelmistoon (joko Medtronic Stealth tai Brainlab). Dura suljetaan sitten mahdollisimman vesitiiviiksi ja RNS-järjestelmä liitetään kallonpoistoon suljettaessa. Ennen sulkemista neljä luuruuvia asetetaan ja rekisteröidään intraoperatiiviseen navigointijärjestelmään sisäisiksi luotettaviksi, jotka noudetaan tulevia toimenpiteitä varten. Äskettäin ehdotetusta käyttöaiheesta huolimatta laitteen implantointiin käytetty kirurginen tekniikka on samanlainen kuin yhdistetyissä välisummaresektioepilepsiatapauksissa. Siksi laitteisiin liittyvän riskiprofiilin odotetaan olevan samanlainen.

ICS-TBT-protokolla: Kun potilas on kliinisesti valmis kotiutettaviksi, potilaalle tehdään uusi täydellinen neurologinen tutkimus ja pito- ja puristusvoimakkuus dynamometrillä ennen poistumista sairaalasta ja suonensisäisten johtojen poistamista. Ekstraoperatiivinen aivokuoren stimulaatiokartta (ECSM) tehdään implantoitujen elektrodien kautta käyttäen parametreja, jotka ovat samankaltaisia ​​kuin intraoperatiivisen kartoituksen.

Kun ECSM on saatu, ICS alkaa. Alkustimulaatioparametrit valitaan lähemmäs aiemmin julkaistuja 130 Hz:n ja 1 ms:n pulssinleveyden parametreja, ja ne mukautetaan kliiniseen vaikutukseen (eli mitattavissa olevaan voimakkuuden laskuun manuaalisella moottorivaa'alla ja/tai dynamometrillä). Stimuloinnin intensiteettiä jokaisessa elektrodikontaktissa (tai parissa) lisätään noin 0,5 V:n välein 3 minuutin välein, kunnes heikkouden induktion kynnys havaitaan. Tartunta- ja puristusvoima mitataan uudelleen ja stimulaatio asetetaan tälle kynnysarvolle, jotta potilas voi toipua vastaavan häiriintyneen toiminnon päivittäisen intensiivisen TBT-harjoituksen avulla. Jos tämä kynnys asetetaan ilman tapauksia, ICS pysyy päällä ja potilas voidaan kotiuttaa 1 tunnin tarkkailun jälkeen. Lisää istuntoja voidaan pitää avohoidossa. Jos stimulaatio saa aikaan kohtauksen, stimulaatio keskeytetään ja potilasta hoidetaan kliinisesti tarpeen mukaan. Jos ilmenee kohtaus, joka vaatii lääketieteellistä toimenpiteitä, stimulaatio keskeytetään ja se voidaan kääntää takaisin seuraavana päivänä pienemmillä asetuksilla vielä kolme kertaa. Jos todetaan, että stimulaatiota ei voida sietää ilman kohtausten induktiota, tälle potilaalle ei tehdä muita ICS-yrityksiä.

Kun lievä vajaus on aiheutettu, laaditaan TBT-liikkeiden hoito-ohjelma, joka keskittyy vaurioituneen alueen kuntouttamiseen. Ohjattuja harjoituksia pidetään 5 päivänä viikossa 1 tunnin ajan per istunto, ja potilaita rohkaistaan ​​jatkamaan ohjaamatonta harjoittelua (omakoulutusta) kotona. Tällaisia ​​istuntoja jatketaan, kunnes 1,0 V:n lisäys edellisestä istunnosta ei enää aiheuta mitattavissa olevaa alijäämää, jolloin potilaalle tehdään uusi ECSM, ja häntä voidaan pitää ehdokkaana toiseen leikkaukseen. Aiemmat potilaat saivat stimulaatiota keskimäärin 16 päivää sairaalahoidossa; Samanlaista aikataulua odotetaan myös tässä, ja sitä voidaan pidentää jopa 2 kuukauteen, jos alijäämiä havaitaan jatkuvasti. Jos parannuksia ei havaita 2 kuukauden kuluttua, potilaalle tarjotaan tuolloin toinen leikkaus DES-kartan uudelleen testaamiseksi ja laitteen eksplantointia varten.

Koska RNS-järjestelmä on suunniteltu antamaan stimulaatiota vasteena tunnistusalgoritmille (toisin kuin jatkuvassa stimulaatiossa), laite asetetaan pisimpään stimulaation kestoon, 10 sekuntiin, ja alimmalle mahdolliselle laukaisukynnykselle. Tämä laukaisee olennaisesti reagoivan stimulaatiohoidon jatkuvasti noin 100-300 ms:n seisokkeilla stimulaatioiden välillä (ts. 97-99 % jatkuva stimulaatio). Tämän odotetaan vastaavan olennaisesti 100 % jatkuvaa stimulaatiota. Akun käyttöiän odotetaan olevan riittävä ehdotetulle kokeilujaksolle, ja akku voidaan vaihtaa, jos stimulaatiotarpeet ovat odotettua pidempiä ja edistymisestä on todisteita.

Toinen leikkaus: Edellisen haavan avaamisen jälkeen luuruuvit rekisteröidään uudelleen neuronavigointijärjestelmään ja johtojen paikat vahvistetaan uudelleen. RNS-järjestelmä poistetaan sitten. Tässä vaiheessa tehdään intraoperatiivinen magneettikuvaus kontrastilla ja ilman tuumorin tilan uudelleenarviointia (huomaa, että RNS-järjestelmä estää magneettikuvaukset yli 1,5 T:n magneeteilla ja pääkäämillä), ja toinen intraoperatiivinen DES-kartta saadaan. Kaksi paikalla olevaa neurokirurgia keskustelee tuloksista, ja jos sen katsotaan olevan turvallista jatkaa, suoritetaan laajennettu resektio jatkuvalla motoriikalla. Kun laajennettu resektio on suoritettu toiminnallisten rajoitteiden ja kasvaimen sijainnin perusteella, vakaa seuranta varmistetaan ja lopullinen intraoperatiivinen MRI saadaan. Haava suljetaan sitten tavalliseen tapaan korjaamalla laitteen kallovika titaaniverkkolevyllä. Noudatetaan tavallista kallonpoiston jälkeistä kliinistä hoitoa.

Tulosmittaukset, analyysit ja odotettu tulos: Käsien vahvuus arvioidaan manuaalisella moottorivaa'alla ja dynamometrin pito- ja puristusvoimalla. Yläraajojen toiminta arvioidaan Nine-Hole Peg Test (NHPT) -testillä ja Duruoz Hand Index -tutkimuksella. Muodolliset arvioinnit suoritetaan ennen leikkausta, ensimmäisen leikkauksen jälkeen, ennen toista leikkausta, toisen leikkauksen jälkeen ja sitten viikoittain, kunnes tulokset palautuvat lähtötasolle (ts. aiemmin validoidun minimaalisen kliinisesti tärkeän eron [MCID] sisällä) tai 3 kuukauden kuluttua. Resektion laajuus lasketaan seuraavasti: (preoperatiivinen kasvaimen tilavuus - postoperatiivinen kasvaimen tilavuus) / preoperatiivinen kasvaimen tilavuus. Tilavuuksien määrityksen tekee hoitava radiologi ilman kliinistä tulosta. Manuaalinen segmentointi suoritetaan kasvainten tilavuuksien mittaamiseksi nestevaimennettujen inversioreaktioiden (FLAIR) aksiaalisten viipaleiden perusteella. Odotettu tulos on, että kaikki käsien voiman ja toiminnan arvioinnit kaikilla kolmella potilaalla palaavat MCID-arvoon omien asteikkojensa sisällä 3 kuukauden kuluttua leikkauksesta, jolloin EoR lisääntyy radiografisesti mitattavasti ensimmäisestä toiseen leikkaukseen, mikä osoittaa ensimmäisen turvallisen. resektiot aiemmin leikkaamattomaan käteen M1, jonka ICS mahdollistaa täysin implantoidun laitteen kautta.