DBS pour TRD Medtronic Activa PC+S

TITRE : Stimulation cérébrale profonde pour la dépression résistante au traitement : Exploration des potentiels de champ local (LFP) avec le système Medtronic Activa PC+S "Brain Radio"

CHERCHEUR PRINCIPAL : Helen Mayberg, MD

SCHÉMA

Recrutement : Dépistage téléphonique Dépistage : Évaluation de l'éligibilité Consentement éclairé Évaluation préopératoire : Entretien psychiatrique de confirmation (4 à 6 semaines préopératoires) Évaluation neurochirurgicale Évaluations de la thérapie d'activation comportementale (1 à 4 séances) Test neuropsychologique #1 Surveillance de l'activité et enregistrement GPS de l'itinéraire EEG enregistrement IRM anatomique haute résolution Imagerie du tenseur de diffusion IRMf BOLD au repos Évaluations hebdomadaires de l'humeur, y compris le critère de jugement principal Mesure l'échelle d'évaluation de la dépression de Hamilton (HDRS)

Enregistrements audiovisuels toutes les séances hebdomadaires Procédure chirurgicale : IRM anatomique préopératoire Implantation d'électrodes bilatérales de stimulation cérébrale profonde Test peropératoire des contacts d'électrodes DBS

Enregistrement ActivaPC+S : Implantation du système ActivaPC+S / Stimulation OFF Expérience IRM anatomique post-opératoire #1A : Récupération post-opératoire immédiate et report Activa PC+S LFP et enregistrement EEG du cuir chevelu du report à l'hôpital (48 heures)

Période de récupération : stimulation désactivée (4 semaines après l'opération) Évaluations de l'humeur et évaluation clinique hebdomadaires Surveillance de l'activité, enregistrement de l'itinéraire GPS Tomographie informatisée (CT) à haute résolution

Stimulation active : Expérience n° 2 : test des paramètres de stimulation aiguë (24 semaines) Tester différents paramètres de fréquence et de courant Enregistrement Activa PC+S LFP/EEG (4 heures)

Expérience #3 : Stimulation chronique ; Stimulation ON Activa PC+S Enregistrements LFP EEG (1, 3, 6 mois) Suivi d'activité, GPS Route Logging (1, 3, 6 mois)

Notes d'humeur et évaluation clinique et HDRS :

Hebdomadaire pendant quatre semaines Hebdomadaire à bihebdomadaire pendant les 20 prochaines semaines Enregistrement audiovisuel de toutes les séances Test neuropsychologique #2 (6 mois) Thérapie d'activation comportementale (jusqu'à 30 séances)

Arrêt de la stimulation : expérience n° 4 : brève interruption de la stimulation

(1 semaine) Arrêt de 7 jours au cours du 6e mois Évaluations cliniques quotidiennes ActivaPC+S Enregistrements LFP/EEG

Stimulation à long terme : Expérience #5 : Suivi naturaliste ; Stimulation activée (10 ans) Enregistrement ActivaPC+S LFP/EEG jusqu'à épuisement de la batterie (tous les 6 mois) Remplacement de la batterie de l'IPG par un système Medtronic Activa disponible dans le commerce (estimation à l'année 3) Surveillance de l'activité, enregistrement d'itinéraire GPS (12, 24 mois)

Évaluations de l'humeur et évaluation clinique, y compris HDRS :

tous les mois pendant 3 mois tous les 3 mois pendant 9 mois tous les 3-6 mois 10 ans Enregistrements audiovisuels lors des visites cliniques

Équipement

1. préopératoire IRMf/IRM/DTI
2. Activa PC+S continu du jour 1 post-opératoire jusqu'à épuisement de la batterie
3. EEG Pré-op, post-chirurgie, tests aigus, 1, 3, 6, dc, 12 mois
4. Enregistrement audiovisuel Pré-op, post-chirurgie, tests aigus, 1, 3, 6, dc, 12 mois
5. Affectiva SCR, actigraph Pré-op, post-chirurgie, tests aigus, 1, 3, 6, dc, 12 mois
6. GPS/podomètre Pré-op, post-chirurgie, tests aigus, 1, 3, 6, dc, 12 mois

Mesure des résultats cliniques primaires : Échelle d'évaluation de la dépression de Hamilton (HDRS mesuré aux points temporels indiqués.

INTRODUCTION La stimulation cérébrale profonde de la substance blanche cingulaire sous-calleuse (SCC25 DBS) a été étudiée comme une nouvelle stratégie interventionnelle pour la dépression résistante au traitement (TRD). En plus des preuves croissantes de l'efficacité à long terme des antidépresseurs avec une stimulation chronique, des changements immédiats de l'humeur, de l'attention et de la vitesse psychomotrice pendant les tests peropératoires ont été observés à plusieurs reprises. Ces effets comportementaux aigus et spécifiques au contact des électrodes ont guidé avec succès la sélection du contact optimal pour le DBS chronique. La présence d'effets comportementaux peropératoires est souvent prédictive des résultats à long terme. Il est clair qu'une stimulation soutenue à haute fréquence semble être nécessaire pour maintenir la réponse antidépressive à long terme, car l'arrêt même après plusieurs années de rémission est associé à une détérioration et à un retour des symptômes de dépression sur plusieurs semaines. Les études d'imagerie examinant les effets de la DBS chronique SCC25 à l'aide de la tomographie par émission de positrons (TEP) démontrent des changements dans le flux sanguin et le métabolisme à la fois à proximité de la cible DBS et à distance dans le cortex frontal, le striatum ventral, l'hypothalamus et l'amygdale/hippocampe. Ces résultats, combinés à des études plus récentes d'imagerie du tenseur de diffusion (DTI), fournissent des preuves de l'étendue anatomique et fonctionnelle des changements régionaux médiant les effets antidépresseurs de la DBS au fil du temps [5-6].

Les changements cérébraux médiant les changements de comportement peropératoires observés ou les rechutes précipitées par l'arrêt sont inconnus. À ce jour, aucune des études n'a été en mesure d'aborder les mécanismes explicites de DBS pour TRD au niveau neuronal, lors d'une stimulation chronique. Il est possible de faire des mesures de l'activité neuronale avec les systèmes d'enregistrement disponibles uniquement pendant les tests peropératoires. Étant donné que TRD nécessite une stimulation chronique pour obtenir une rémission complète, la caractérisation des modifications de l'activité neuronale tout au long de la stimulation et du développement de la réponse thérapeutique sera inestimable pour développer et affiner davantage cette modalité de traitement. En outre, le suivi des changements neuronaux et de leurs corrélats comportementaux avec la stimulation chronique et l'arrêt contrôlé permettrait la caractérisation des marqueurs physiologiques pour une utilisation potentielle en tant que signaux de rétroaction pour le développement et l'optimisation ultérieurs du traitement.

Cet ensemble de nouvelles expériences s'appuiera sur l'expérience passée de l'utilisation de SCC25 DBS chez des patients atteints de TRD pour explorer les corrélats neuronaux potentiels de la réponse aux antidépresseurs. Cela se fera à l'aide de l'ActivaPC+S, qui est un prototype de système DBS développé par Medtronic qui combine des électrodes cérébrales DBS conventionnelles et un générateur d'impulsions avec un dispositif de détection qui peut lire, enregistrer et télécharger de manière chronique l'activité cérébrale électrique connue sous le nom de potentiel de champ local ( LFP) dans la zone du cerveau entourant l'électrode DBS. Ces enregistrements peuvent être téléchargés à partir du dispositif implanté avec un dispositif d'antenne externe similaire au dispositif utilisé pour contrôler le générateur d'impulsions. Etant donné la capacité d'enregistrer la LFP localement dans le cerveau et de transmettre ces informations à une station de réception, l'appareil ActivaPC+S est appelé "Brain Radio".

Le dispositif ActivaPC+S, "Brain Radio" est un système expérimental actuellement non approuvé par la FDA. Cet appareil est basé sur le système ActivaPC, qui a l'approbation de la FDA pour une utilisation dans la maladie de Parkinson, le tremblement essentiel et l'exemption d'appareil humanitaire (HDE) pour la dystonie. L'ActivaPC dispose également d'un HDE pour une utilisation dans les troubles obsessionnels compulsifs (TOC) insolubles. La Brain Radio dispose d'une technologie de détection en plus de la capacité de stimulation standard de l'appareil approuvé qui permet l'enregistrement en temps réel de la LFP dans l'emplacement anatomique de l'électrode à la fois pendant la stimulation active et lorsque la stimulation est désactivée. En tant que tel, il s'agit d'un outil de recherche très puissant qui facilitera l'étude des changements neuronaux associés à la réponse antidépressive à la SCP chronique. Ce sera la toute première utilisation de ce système unique et de pointe chez des patients humains souffrant de dépression résistante au traitement et a le potentiel de fournir un aperçu sans précédent des processus neuronaux fondamentaux qui sous-tendent la maladie dépressive et la réponse aux antidépresseurs.

Hypothèse 1 : Des oscillations aberrantes dans les circuits préfrontaux SCC sont présentes chez les patients TRD. SCC25 DBS exerce ses effets thérapeutiques en modifiant la dynamique de ces réseaux. Les améliorations comportementales chez les patients TRD traités avec SCC25 DBS seront corrélées avec des changements discernables de LFP au niveau de contacts d'électrodes DBS spécifiques, à la fois aigus et chroniques.

Hypothèse 2 : Un maintien stable des modifications de la LFP induites par la stimulation est nécessaire pour une réponse antidépressive soutenue, la perte de ces modifications annonçant une rechute imminente de la dépression.

Cette étude testera ces hypothèses chez 10 patients TRD via l'enregistrement des LFP avec le système ActivaPC+S tout au long du SCC25 chronique DBS. Les mesures de l'activité oscillatoire SCC LFP seront corrélées avec les mesures cliniques de la réponse aux antidépresseurs et avec les signaux EEG du cuir chevelu.

OBJECTIFS Expérience #1 : Quantifier les changements électrophysiologiques, les corrélats comportementaux et les changements EEG dans le mois suivant l'implantation lorsque le stimulateur est éteint.

Expérience #1A : Pour caractériser les changements de LFP pendant 48 heures après l'opération en réponse à la stimulation brève et aiguë que le patient reçoit pendant la procédure d'implantation Expérience #1B : Pour caractériser les changements des modèles de LFP dans le mois après l'implantation et pour établir une ligne de base avant le début de la stimulation chronique. Le système Activa PC+S sera utilisé pour enregistrer la LFP pendant cette phase du protocole.

Expérience #2 : Le stimulateur sera allumé 1 mois après l'implantation. Cette expérience aura lieu le jour de l'initiation de la stimulation. Les données cliniques seront enregistrées et les changements de LFP seront capturés par le système Activa PC+S et l'EEG du cuir chevelu. Le stimulateur passera par une série de réglages de fréquence et de courant différents pendant que les LFP sont enregistrés.

Expériences n ° 3 : Pour quantifier les changements de LFP en réponse à une stimulation chronique à haute fréquence de SCC25 et pour corréler les modèles de changement avec la réponse antidépressive à long terme et les modèles EEG. La stimulation sera initiée un mois après l'implantation et maintenue de manière chronique pendant les 6 mois suivants. Les évaluations cliniques, la LFP et l'EEG du cuir chevelu seront systématiquement enregistrés au cours de cette période de 6 mois.

Expérience #4 : Pour quantifier les changements de LFP lorsque la stimulation est brièvement arrêtée (1 semaine) après 6 mois de stimulation chronique. Une corrélation sera établie entre la LFP, les changements cliniques/symptomatiques et les schémas EEG.

Expérience n ° 5 : Pour quantifier les changements de LFP sur la période prolongée d'exposition à la stimulation chronique à haute fréquence de SCC25. La réponse clinique et les schémas EEG seront enregistrés tous les 6 mois et comparés au LFP pendant toute la durée de vie de la batterie du système ActivaPC+S ; actuellement estimée à 3 à 5 ans après le début de la stimulation.

La principale mesure des résultats cliniques est l'échelle d'évaluation de la dépression de Hamilton.