Kuvantamisohjattu matalan intensiteetin fokusoitu ultraääni (LIFU) (LIFU)

Nykyinen projekti tutkii uutta neurostimulaatiolähestymistapaa, matalan intensiteetin fokusoitua ultraääntä (LIFU), jossa yhdistyvät ei-invasiivisuus ja terävä spatiaalinen fokus syvällä aivoalueilla. Tämä avoin varhainen toteutettavuustutkimus tehdään 20 OCD-potilaalle kahdessa keskuksessa, Baylor College of Medicine (BCM) ja Massachusetts General Hospital (MGH). Tukikelpoisilla koehenkilöillä on oltava epäonnistunut ERP ja vähintään kaksi SRI-koetta.

Tutkimuksessa käytetään MR-yhteensopivaa Brainsonix (Pulsar 1002) transkraniaalista laitetta, joka sisältää yksielementtisen, ilmataustaisen, pallomaisen LIFU-anturin, jonka halkaisija on 61 mm ja polttosyvyys joko 65 mm tai 80 mm ja joka toimii 650 kHz:n perustaajuudella. . Joko 65 mm:n tai 80 mm:n anturin (sekä 0 tai 5 geelityynyn) valinta riippuu yksittäisen potilaan pään koosta/aivojen anatomiasta, jotta VS voidaan kohdistaa optimaalisesti. Anturi on asennettu muoviseen päänpidikkeeseen ja ultraäänigeelityynyyn. LIFU annetaan Siemens Prisma 3T MR-skannerissa, jotta ventraalisen striatumin (VS) tarkka kohdistaminen on mahdollista.

Jokainen koehenkilö saa 3 LIFUP-istuntoa viikossa kahden viikon ajan (yhteensä = 6 kuvaohjattua hoitoa). LIFU-intensiteetti on FDA:n turvallisuusrajassa 720 mW/cm^2 Ispta tai sen alapuolella, mikä johti IRB/FDA:n määrittämiseen non-Significant Risk (NSR) LIFU-tutkimuksessamme, joka kohdistui VS:ään terveillä koehenkilöillä. Tulosmittauksiin kuuluvat turvallisuus (esim. elintoiminnot, haittatapahtumien ilmoittaminen, siedettävyys jne.), standardoidut oireasteikot (esim. YBOCS:n muutos lähtötilanteesta OCD:n vakavuuden arvioimiseen) sekä korviketoimenpiteet (esim. käyttäytymistehtävät, jotka arvioivat keskusrakenteita OCD:hen). Koehenkilöitä arvioidaan kliinisesti viikoittain 8 viikon ajan ja sitten kuukausittain yhteensä 6 kuukauden ajan. Lepotilan fMRI suoritetaan lähtötilanteessa ja kahden viikon tutkimuksen lopussa LIFU-hoidon aiheuttamien toiminnallisten yhteyksien muutosten arvioimiseksi.

Pään toiselle puolelle annetaan yhteensä 20 ultraäänikäsittelyä, joista kunkin pienennetty (FDA-standardin mukaan 0,3 dB/cm-MHz) tilahuipun ajallinen keskimääräinen intensiteetti (eli Ispta) on noin 720 mW/cm2. kestää 30 s, erotettuna 30 s taukovälillä. Siten sonikoinnin kokonaiskesto on 10 minuuttia, sama kuin mitä käytettiin VS LIFU -tutkimuksessamme terveillä koehenkilöillä. Ultraäänikäsittely suoritetaan 3T Siemens Prisma -skannerissa. Ultraäänikäsittelyn aikana tutkijat käyttävät 20-kanavaista kelaa, koska 32- tai 64-kanavainen kela ei jätä tarpeeksi tilaa kaikuanturin sovittamiseen.

Kun potilas on tuotu MR-osastolle, tutkijat ottavat perustason lepotilan BOLD MRI:n ilman anturia kelassa. Sitten osallistuja otetaan pois skannerista ja anturi asetetaan ja kiinnitetään manuaalisesti potilaan pään toiselle puolelle ajallisen luun ohenemisen päälle. Käyttämällä pienempää resoluutiota/nopeampaa hankintaa T1 MPRAGE 3D MPR -näkymässä tutkijat navigoivat anturin keskelle yhdessä ikkunassa (sagitaalinen). Sitten sekä korona- että aksiaalinäkymässä tutkijat siirtävät akseleita siten, että toinen on yhdensuuntainen anturin pinnan kanssa, ja sitten toinen akseli on asetettu kohtisuoraan sitä vastaan. Tämän jälkeen tutkijat jäljittävät molempien kohtisuorassa olevien akselien liikeradan sopivaan polttosyvyyteen. Tämän jälkeen tutkijat määrittävät, ovatko tutkijat tavoitteessa vai eivät, arvioivat, kuinka paljon on säädettävä tarvittaessa, vetävät kohteen ulos, säätävät tarpeen mukaan ja toistavat prosessin. Kun tutkijat ovat vakuuttuneita siitä, että paikannus on tyydyttävä, tutkijat jatkavat pilottistimulaatiolla, joka jakautuu kahteen perusviivan ja stimulaation jälkeiseen ASL-perfuusio-MRI-skannaukseen ja BOLD fMRI -tutkimukseen samanaikaisesti LIFU-stimulaation kanssa. Sitten kohde poistetaan jälleen skannerista, anturi poistetaan ja stimulaation jälkeinen lepotilan fMRI, korkearesoluutioiset anatomiset skannaukset (kuvan rekisteröintiä varten) ja diffuusio-MRI kerätään. LIFUP-asennus sisältää 10 MHz alipäästösuodattimen RF-kohinahäiriöiden rajoittamiseksi.

Yhteenvetona voidaan todeta, että koko 20 sonikoinnin sarja, joista jokainen kestää 30 sekuntia, erotettuina 30 sekunnin taukoväleistä, annetaan 20 minuutin aikana, jolloin sonikoinnin kokonaiskesto on 10 minuuttia. Lääkäri pysyy MR-osastolla koko ajan. Tutkittavalle annetaan puristuspallokytkin hätätilanteessa käytettäväksi, ja tutkijat kommunikoivat kohteen kanssa säännöllisesti skannausten välillä. Potilas pysyy klinikalla vähintään 30 minuuttia hoidon jälkeen. Elintoiminnot, haittatapahtumat ja mielialan ja ahdistuksen itseraportointi mitataan.

Massachusetts General Hospital saa paikallisen IRB-hyväksynnän osalleen tätä tutkimusta