Vaiheen II mukautuva syväaivojen stimulaatio pakko-oireiseen häiriöön

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 tutkittava tunnusnumero. 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 monitieteisen tutkijaryhmän (Project Advisory Committee) yksimielisesti.

Neurokuvantamismenetelmät:

Core for Advanced MR Imaging (CAMRI) on huippuluokan resurssi, jossa on kolme huippuluokan MRI-järjestelmää Houstonin tutkimusyhteisölle, joka sijaitsee BCM:n pääkampuksella. CAMRI suorittaa tutkimuksen 3T MRI-skannaukset, jotka kerätään kaikista kohteista (DBS ja kontrolli) Prisma-skannerin avulla johdonmukaisuuden vuoksi. Tutkimusryhmä saattaa kaikki tutkittavat CAMRI:lle.

DBS-implantoiduille koehenkilöille tehdään kaksi 3T MRI-skannausta ennen leikkausta (1 tutkimus-MRI CAMRI:ssa ja 1 kliininen MRI Baylor St. Luke's Medical Centerissä (BSLMC). DBS-implantoiduille koehenkilöille tehdään yhteensä alle 4 magnetoenkefalografiaa (MEG).

Kontrollihenkilöille tehdään yksi 3T MRI-skannaus (tutkimus MRI-skannaus CAMRI:ssa). Kontrollikohteille tehdään myös 4 MEG-skannausta.

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) tehdään myös MEG-skannaukset. Tätä tarvitaan myös perusarvioinnissa, koska MEG-skannaukset tehdään myös implantaation jälkeen 2 viikon, 6 kuukauden ja 12 kuukauden kuluttua MEG-skannerista Texasin lastensairaalassa Houston Medical Centerissä.

Rintakehän röntgenkuvaus ja EKG tehdään myös OCD-potilaille, jotka voivat saada DBS:n.

Ikä/sukupuoli vastaavat ei-implantoidut koehenkilöt toimivat kontrollina. Heille tehdään 1-tutkimuksen 3T MRI- ja 4 MEG-skannaus käyttäen samaa kuvantamisprotokollaa ja samat pisteet kuin OCD-implanttipotilaat, jotta voidaan valvoa ei-DBS-vaikutuksia rs-fc:ssä.

1. Ellei sitä ole kerätty ennen leikkauspäivää, 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) suoritetaan 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 koehenkilökohtaisen 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 tavoitepisteen määrittämiseksi. Tätä alkuperäistä kohdepistettä muuttaa koehenkilökohtainen anatomia, joka on määritetty ennen leikkausta tehdyissä 3T-skannauksissa. 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. 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.
8. Vaiheen II ECoG:n lisäys. Saavuttaakseen orbitofrontaalisen aivokuoren (OFC) alueen optimaalisen peiton tutkijat sijoittavat subduraalisen kortikaalinauhaelektrodin tämän aivokuoren alueen päälle. On olemassa vakiintunut ennakkotapaus liuskaelektrodien käytölle OFC:n aivokuoren pinnalla sekä subakuuteissa (<1 kuukausi) että kroonisissa (vuosia/pysyvä) kliinisissä olosuhteissa. OFC-nauhaelektrodit on tavallisesti sijoitettu alemmassa etuosassa olevan pursereiän kautta epilepsian seurantaa varten. Näissä sovelluksissa käytetyt elektrodit ovat yleensä 4-8 koskettimia, jotka on sijoitettu 1 cm:n etäisyydelle toisistaan. Nämä ovat tyypillisesti subakuutit sijoittelut, jotka kestävät päivistä viikkoihin, ja tämä käytäntö on ollut yleinen kaikkialla Yhdysvalloissa ja maailmassa vuosikymmeniä. OFC:n peittäviä liuskaelektrodeja on käytetty myös pysyvinä implantteina responsive neurostimulation (RNS) -järjestelmässä, joka on FDA:n hyväksymä ja kliininen hoitostandardi lääketieteellisesti refraktorisen epilepsian hoidossa. Tässä tapauksessa käytetyt liuskaelektrodit ovat 4 kosketinta 1 cm:n etäisyydellä toisistaan. Viestinnässä RNS-laitteen valmistajan kanssa tutkijat arvioivat, että tällaisia ​​elektrodeja on sijoitettu potilaille tässä maassa 100 kpl. Sijoitusmenettelymme on hyvin samanlainen kuin RNS OFC -nauhaelektrodeissa käytetty. Tutkijat käyttävät 09130 Subdural Quadripolar Paddle Lead -johtoa, jossa on myös 4 kontaktia 1 cm:n etäisyydellä toisistaan. Tutkijat luovat pursereiän alempaan etuosaan. Tutkijat käyttävät tavallista kehyksetöntä navigointia valitakseen pursereiän sijainnin, joka mahdollistaa suoran näköyhteyden kallon etukuopan vaakasuoraa pohjaa pitkin, jossa OFC-alue sijaitsee. Tutkijat tekevät kosmeettisesti hyväksyttävän viillon, joka on suunnilleen samankokoinen kuin perinteisessä DBS-johdossa. Tutkijat käyttävät monopolaarista kauteria syventääkseen viiltoa ohimolihaksen ohi ja luodakseen vakiokokoisen pursereiän. Tutkijat avaa kovakalvon ja visualisoi alemman etulohkon ja kallon etummaisen kuopan pohjan. Suoraan näkemykseen tutkijat sijoittavat liuskaelektrodin huuhtelun avulla tasaisen sijoittamisen mahdollistamiseksi ja kiinnittävät erityistä huomiota siihen, etteivät aivokuoren verisuonet vaurioidu. Siltalaskimot kovakalvon ja aivokuoren välillä ovat erittäin harvinaisia ​​tällä alueella, mikä lisää toimenpiteen turvallisuusprofiilia. Kun elektrodi on paikallaan, tutkijat ompelevat sen hännän pursereiässä olevaan kovakalvoon ankkuripisteen muodostamiseksi. Tutkijat kiinnittävät sitten pienen metallilevyn elektrodin hännän kallon ulompaan osaan lähellä pursereikää ankkuroidakseen elektrodin edelleen. Tutkijat käyttävät elektrodisarjassa olevaa pientä muoviletkua iskunvaimentimena elektrodin hännän ympärillä tässä kiinnityskohdassa välttääkseen elektrodin hännän kroonisia mekaanisia vaurioita kosketuksesta levyyn. Tutkijat asettavat fibriiniliimaa pursereikään estääkseen aivo-selkäydinnesteen vuotamisen. Tutkijat sulkevat lihaksen liukenevilla ompeleilla, tunnelevat hännän DBS-lyijyn pursereikään ja sulkevat viillon tavalliseen tapaan. DBS-lyijyn pursereiän paikasta kaksi elektrodin häntää (toinen DBS-johdolle ja toinen OFC-nauhaelektrodille) tunneloidaan kohti ipsilateraista IPG-kohtaa normaalisti.
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 DBS-johdon ja ECoG-päitsimen asettamiseksi toiseen pallonpuoliskoon kaikkien 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. Kaksi Olympus RC+S -pulssigeneraattoria istutetaan sitten subclavicular-alueelle ja liitetään syväaivo- ja aivokuoren johtimiin jatkokaapeleilla (kaksi IPG:tä, kumpikin ohjaa yhtä kortikaalista ja yhtä subkortikaalista johtoa).
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 Basic Metabolic Panel (BMP) -tutkimus 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.

DBS-ohjelmointi:

Aluksi tehdään monopolaarinen tutkimus taajuudella 150 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 vielä muuttumassa. Iloisen vasteen saamiseksi amplitudin on palattava 0 mikroampeeriin noin 30 sekunniksi ennen seuraavan lisäyksen testaamista. Jos esimerkiksi 2mA, C+1, 90usec, 150Hz on tehoton, amplitudi pienennetään 0 mA:iin 30 sekunniksi ja nostetaan sitten nopeasti arvoon 4mA, C+1-, 90 usek, 150 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 lisätään piristysvasteen saamiseksi. 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.