Motion Adaptive Deep Brain Stimulation MSA:lle (MINDS)

Tavoite ja potilasryhmä:

Multiple System Atrophy on Parkinsonismin muoto ja neurodegeneratiivinen tila, jolle on ominaista kävely ja autonominen toimintahäiriö. Tämän tutkimuksen tavoitteena on arvioida Pedunculopontine Nucleus (PPN) aDBS:n vaikutuksia autonomisiin ja kävelyoireisiin viiden potilaan ryhmässä, jolla on MSA. Potilaat tulevat rutiininomaiseen valintaprosessiimme, mutta tutkimukseen osallistuvat potilaat valitaan pääasiassa autonomisten oireiden perusteella alla olevien mukaanottokriteerien mukaisesti. Tavoitteena on testata, parantaako PPN aDBS elämänlaatua ja vaikuttaako se useisiin mitattavissa oleviin autonomisiin parametreihin tässä potilaiden alajoukossa. Toissijaisena tavoitteena on arvioida DBS:n turvallisuutta MSA:ssa ja tarkastella stimulaatioon liittyviä rakenteellisia ennusteita ja vaikutuksia aivoverkostoihin.

Tausta:

Deep Brain Stimulation (DBS) on rutiinihoito liikehäiriöille, kuten Parkinsonin taudille (PD). Oxfordissa tehdään noin 80 DBS-leikkausta vuodessa, ja noin kaksi kolmasosaa näistä on potilailla, joilla on PD. Multiple System Atrophy (MSA) on Parkinsonin tauti, joka muistuttaa PD:tä ja on etenevä, parantumaton, hermostoa rappeuttava sairaus, jolle on tunnusomaista Parkinsonin, ataksia ja autonomisen toimintahäiriön yhdistelmä. Mikä tahansa näistä kolmesta ominaisuudesta voi olla vallitseva, mikä tekee diagnoosin vaikeaksi; Kuitenkin käytännössä kaikilla potilailla on autonominen toimintahäiriö. Itse asiassa autonominen toimintahäiriö esiintyy puolella potilaista, joilla on Parkinsonismi tai ataksia hallitseva MSA. Motoriset ilmenemismuodot, kuten kävelyongelmat, ataksia ja asennon poikkeavuudet, ovat hyvin samankaltaisia ​​kuin Parkinsonin tautia sairastavilla potilailla, vaikka ne valitettavasti yleensä reagoivat vähemmän dopamiiniagonisteihin ja voivat siten olla vammauttavia. Potilaat etenevät yleensä nopeammin, usein joutuvat pyörätuoliin 3–5 vuoden kuluessa diagnoosista, ja kuolema tapahtuu yleensä kymmenen vuoden sisällä.

Vaikka DBS on joskus suoritettu MSA:n hoitoon, myös Oxfordissa, ensisijainen tulosmitta on yleensä motorinen tulos, huolimatta siitä, että autonomiset oireet ovat luultavasti hallitseva tekijä, joka aiheuttaa heikentynyttä elämänlaatua. Tämä johtuu siitä, että DBS:ää käytetään perinteisesti motoristen oireiden hallintaan ja sen vaikutusten tutkiminen autonomiseen toimintaan on suhteellisen uutta ja tutkijoiden edelläkävijä.

Yleisimmät autonomisen toimintahäiriön aiheuttamat vaivat MSA:ssa liittyvät ortostaattiseen hypotensioon ja neurogeeniseen rakkoon. Edellinen aiheuttaa huimausta, väsymystä ja kun verenpaine laskee voimakkaasti seistessä, se voi johtaa romahtamiseen. Tämä voi olla ainakin osittain syynä lukuisiin kaatumisiin, joita nämä potilaat kärsivät. Osa tämän tutkimuksen tavoitetta on tarkastella ortostaattisia verenpaineen muutoksia stimulaatiolla ja ilman stimulaatiota ja nähdä, parantaako DBS niitä. Tämä voi korreloida putoamisten vähenemisen kanssa, vaikka tämä tutkimus ei todennäköisesti pysty vastaamaan tähän kysymykseen. Muita "autonomisia" ongelmia ovat virtsarakon toimintahäiriöt, unihäiriöt, liikunta-intoleranssi sekä lämmönsäätely- ja hikoiluongelmat. Nämä tallennetaan kyselylomakkeilla.

Mitä tulee DBS:ään käytettävään kohteeseen, vakiintunut tavoite parantaa kävelyä ja asennon poikkeavuuksia PD:ssä on pedunculopontine nucleus (PPN). On osoitettu, että PPN on myös aivoalue, joka stimuloituna parantaa virtsarakon toimintaa näillä potilailla. On myös osoitettu, että PPN-stimulaatio vähentää verenpaineen asennon laskua PD-potilaiden ryhmässä, jota hoidetaan ensisijaisesti kävely- ja asentoongelmien vuoksi. Vaikka nämä tutkimukset antavat perusteen tarkastella samanlaisia ​​parametreja MSA-potilailla, tämän tutkimuksen tarkoituksena on vastata kysymykseen siitä, toimiiko se näihin MSA-oireisiin rutiininomaisesti hoidettavien motoristen oireiden lisäksi.

Tutkijat ovat jo osoittaneet viidellä MSA-potilaalla, että nämä oireet paranevat PPN DBS:n avulla. Erona tässä kokeilussa on uuden DBS-laitteen käyttö. Tämä on uusi laite, jossa stimulaatioparametreja voidaan muuttaa vasteena potilaan asennon, aktiivisuuden tai fysiologisten parametrien muutoksiin.

Mukautuvan stimulaation käyttö:

Tutkijat aikovat tutkia liikepohjaisen stimulaation ohjauksen käyttöä. Tässä kokeessa päätavoitteena on arvioida DBS:n vaikutuksia kävelyyn, uneen ja verenpaineen hallintaan.

Aiemmissa tutkimuksissa tutkijat ovat havainneet, että seistessä verenpainetta kohoaa stimulaatio, kuten myös makuulla. Hypertensio makuulla voi lisätä aivohalvausriskiä näillä potilailla. Lisäksi paras parannus kävelyssä näkyy hieman erilaisella stimulaatioaaltomuodolla.

Tämän korjaamiseksi tutkijat ehdottavat liikkeeseen perustuvaa adaptiivista stimulaatiota, jossa kiihtyvyysmittarilla vaihdettaisiin eri stimulaatioparametreja potilaan asennosta riippuen, jolloin saadaan erilainen aaltomuoto makuulle ja seisomiselle.

Perustelut/tärkeys:

DBS:n koetta arvioidakseen vaikutusta MSA:n autonomiseen oireyhtymään ei ole koskaan suoritettu. Pyrimme yhdistämään viiden potilaan kliinisen DBS:n pilottitutkimuksen MSA:lle autonomisen ohjauksen taustalla olevien hermopiirien tutkimukseen.

Tämä translaatiostrategia johtaa todennäköisesti laajempaan DBS:n tehokkuustutkimukseen MSA:n suhteen sekä mullistaa hermopohjaiset hoidot muissa autonomisissa sairauksissa, kuten ortostaattisessa hypotensiossa ja puhtaassa autonomisessa vajaatoiminnassa.