Stimulation cérébrale profonde adaptative de phase II pour le trouble obsessionnel-compulsif

INSCRIPTION : Un sujet est considéré comme inscrit lors de la signature d'un consentement éclairé et jugé éligible pour être dépisté par l'investigateur. Le processus de consentement éclairé peut inclure des discussions avec la famille du patient et le clinicien référent. Les dossiers médicaux qui peuvent être obtenus seront soigneusement examinés pour déterminer l'adéquation des traitements antérieurs, y compris la thérapie cognitivo-comportementale (TCC).

Un numéro d'identification de sujet sera attribué à chaque sujet qui signe son consentement. Ce numéro sera utilisé pour identifier le sujet et doit être utilisé sur toute la documentation d'étude liée à ce sujet tout au long de l'étude.

DÉPISTAGE : Les sujets potentiels répondant aux critères d'inclusion/exclusion et désireux de participer à l'étude, comme démontré par la signature du consentement éclairé, seront inscrits à l'étude et subiront 2 visites de dépistage (Visite 1 et Visite 2) espacées sur une période d'environ 1 mois. Les cotes de diagnostic et de dépistage sont complétées, suivies d'évaluations médicales, neurologiques et neurochirurgicales complètes. La sélection finale des candidats sera faite par consensus de l'équipe de recherche multidisciplinaire (Comité consultatif du projet).

Méthodes de neuroimagerie :

Le Core for Advanced MR Imaging (CAMRI) est une ressource de pointe abritant 3 systèmes d'IRM de pointe pour la communauté de recherche de Houston, située sur le campus principal du BCM. CAMRI effectuera les analyses IRM 3T de recherche, qui seront collectées sur tous les sujets (DBS et contrôle) à l'aide du scanner Prisma pour plus de cohérence. Tous les sujets seront escortés à CAMRI par l'équipe d'étude.

Les sujets implantés DBS subiront deux IRM 3T avant la chirurgie (1 IRM de recherche à CAMRI et 1 IRM clinique au Baylor St. Luke's Medical Center (BSLMC). Les sujets implantés DBS auront moins de 4 scans de magnétoencéphalographie (MEG) au total.

Les sujets témoins subiront une IRM 3T (IRM de recherche au CAMRI). Les sujets témoins subiront également 4 scans MEG.

TRAITEMENT : Les sujets éligibles à l'implantation de DBS subiront également une IRM 3T clinique pré-chirurgicale supplémentaire effectuée au départ. Cette analyse sera effectuée sur un scanner Philips au Baylor St. Luke's Medical Center (BSLMC). Cette échographie est nécessaire afin d'éliminer potentiellement les personnes présentant des anomalies cérébrales qui ne seraient pas compatibles avec la chirurgie (par exemple, malformations congénitales, absence de corrélats anatomiques normaux) et pour aider à la planification chirurgicale.

Tous les sujets (DBS et contrôle) subiront également des analyses MEG. Ceci est également nécessaire comme évaluation de base, car des analyses MEG seront également effectuées après l'implantation à 2 semaines, 6 mois et 12 mois sur un scanner MEG au Texas Childrens Hospital du Houston Medical Center.

Une radiographie pulmonaire et un électrocardiogramme seront également effectués sur des sujets TOC éligibles au DBS.

Les sujets non implantés appariés selon l'âge et le sexe serviront de témoins. Ils subiront 1 recherche IRM 3T et 4 scans MEG en utilisant le même protocole d'imagerie et aux mêmes moments que les sujets d'implant OCD pour contrôler les effets non DBS sur rs-fc.

1. À moins qu'il ne soit recueilli avant le jour de la chirurgie, un scanner de la tête sera effectué le matin de la chirurgie pour la planification stéréotaxique.
2. Utilisant un anesthésique local (avec ou sans sédation selon les indications cliniques), un cadre stéréotaxique (Leksell Model G, Elekta Instruments, Atlanta, GA, USA) sera attaché au crâne du sujet le matin de la chirurgie dans la salle d'opération.
3. Une image volumétrique 3D (O-Arm 2, Medtronic Inc, Boulder, CO, USA) sera réalisée dans le but de définir l'espace de tête stéréotaxique volumétrique.
4. Les images seront téléchargées sur un poste de travail informatique (Stealth S7, Medtronic, Inc., Boulder, CO, USA) équipé d'un logiciel de planification stéréotaxique (Cranial 3.0) dans le but de planifier la chirurgie. L'IRM 3T préopératoire obtenue avant la date chirurgicale sera fusionnée avec le scanner au poste de planification chirurgicale. Le point cible initial dans le striatum ventral sera choisi en fonction de l'anatomie spécifique du sujet. La trajectoire chirurgicale jusqu'à ce point sera également planifiée afin d'éviter les vaisseaux saillants, les sillons et les ventricules. L'ordinateur générera les coordonnées X, Y et Z à définir sur le cadre ainsi que les angles d'approche coronal et sagittal nécessaires pour établir la trajectoire et le point cible souhaités. Ce point cible initial sera modifié par l'anatomie spécifique du sujet telle que déterminée par les scans 3T préopératoires. Les coordonnées finales de la cible seront déterminées lors de cette analyse.
5. Pendant que le chirurgien planifie l'intervention, le sujet sera placé en décubitus dorsal sur la table d'opération. Une sonde de Foley sera insérée. Des antibiotiques seront administrés par voie intraveineuse et les signes vitaux seront surveillés. Le cadre de tête stéréotaxique sera fixé à la table d'opération pour la sécurité du sujet, avec la tête surélevée pour le confort du sujet. Une préparation stérile et un drapage seront effectués.
6. Les coordonnées de la cible seront fixées sur le repère stéréotaxique amenant le point cible au centre de l'arc opératoire. Une anesthésie locale supplémentaire sera administrée au point d'incision. Après l'incision, un trou de trépan de 14 mm sera réalisé à l'aide d'un perforateur auto-bloquant. Le capuchon du trou de bavure fourni avec la sonde DBS sera fixé au crâne avec deux vis. La dure-mère sera coagulée et incisée. La surface piale sera doucement coagulée et une petite incision sera faite pour permettre une entrée facile des guides d'électrodes, qui seront insérés dans le cerveau selon le protocole stéréotaxique standard.
7. Une fois les ajustements ci-dessus effectués, l'électrode quadripolaire DBS (modèle 3387 ; Medtronic Inc., Minneapolis, MN, États-Unis) sera insérée à travers le tube de guidage jusqu'au point cible. Des réticules seront attachés au cadre et l'imagerie peropératoire sera utilisée pour confirmer que la pointe de la sonde est positionnée sur la cible et évaluer la présence d'une hémorragie intracérébrale. La sédation sera retirée. Un câble d'extension sera connecté à la sonde de manière stérile et l'autre extrémité sera passée hors du champ pour être connectée à un générateur d'impulsions externe afin que la stimulation de test puisse être effectuée. Le test de stimulation sera effectué via chaque contact pour 1) évaluer les effets secondaires induits par la stimulation et 2) surveiller les changements aigus de comportement à l'aide d'une échelle de type Likert pour évaluer l'anxiété, l'excitation et l'humeur. Les tests comportementaux peropératoires de stimulation seront enregistrés sur bande vidéo.
8. Ajout de phase II de l'ECoG. Afin d'obtenir une couverture optimale de la région du cortex orbitofrontal (OFC), les chercheurs placeront une électrode à bande corticale sous-durale sur cette région du cortex. Il existe un précédent bien établi pour l'utilisation d'électrodes à bande sur la surface corticale OFC, à la fois dans les contextes cliniques subaigus (<1 mois) et chroniques (années/permanents). Les électrodes à bande OFC ont été couramment placées via un trou de fraisage dans la région frontale inférieure pour la surveillance de l'épilepsie. Les électrodes utilisées dans ces applications sont généralement de 4 à 8 contacts, espacés de 1 cm. Ce sont généralement des placements subaigus qui durent de quelques jours à quelques semaines, et cette pratique est courante aux États-Unis et dans le monde depuis des décennies. Des électrodes en bande recouvrant l'OFC ont également été utilisées comme implants permanents dans le système de neurostimulation réactive (RNS), qui est approuvé par la FDA et la norme clinique de soins pour le traitement de l'épilepsie médicalement réfractaire. Les électrodes en bande utilisées dans ce cas sont 4 contacts espacés de 1 cm. Dans les communications avec le fabricant du dispositif RNS, les enquêteurs estiment que des centaines de ces électrodes ont été placées chez des patients dans ce pays. Notre procédure de placement sera très similaire à celle utilisée pour les électrodes à bande RNS OFC. Les enquêteurs utiliseront la sonde à palette quadripolaire sous-durale 09130, qui comporte également 4 contacts espacés de 1 cm. Les enquêteurs créeront un trou de bavure dans la région frontale inférieure. Les enquêteurs utiliseront la navigation sans cadre standard pour choisir un emplacement du trou de bavure qui facilite une ligne de visée directe le long du plancher horizontal de la fosse crânienne antérieure dans laquelle se trouve la région OFC. Les enquêteurs feront une incision cosmétiquement acceptable d'environ la même taille que celle utilisée pour la sonde DBS traditionnelle. Les enquêteurs utiliseront un cautérisme monopolaire pour approfondir l'incision au-delà du muscle temporal et créer un trou de bavure de taille standard. Les enquêteurs ouvriront la dure-mère et visualiseront le lobe frontal inférieur et le plancher de la fosse crânienne antérieure. Sous vision directe, les enquêteurs placeront l'électrode à bande en utilisant l'irrigation pour permettre un placement en douceur, en faisant attention de ne pas endommager le système vasculaire cortical. Les veines de pont entre la dure-mère et le cortex sont extrêmement rares dans cette région, augmentant ainsi le profil de sécurité de la procédure. Une fois l'électrode en place, les enquêteurs sutureront sa queue à la dure-mère dans le trou de la fraise pour fournir un point d'ancrage. Les enquêteurs utiliseront ensuite une petite plaque métallique pour fixer la queue de l'électrode à l'aspect extérieur du crâne près du trou de bavure pour ancrer davantage l'électrode. Les enquêteurs utiliseront une petite longueur de tube en plastique disponible dans le kit d'électrodes comme amortisseur autour de la queue d'électrode à ce point de fixation pour éviter des dommages mécaniques chroniques à la queue d'électrode du contact avec la plaque. Les enquêteurs placent de la colle de fibrine dans le trou de la fraise pour empêcher la fuite de liquide céphalo-rachidien. Les enquêteurs fermeront le muscle avec des sutures solubles, tunneliseront la queue jusqu'au trou de la fraise du plomb DBS et fermeront l'incision de manière standard. À partir du site du trou de bavure de plomb DBS, les deux queues d'électrode (une pour le plomb DBS et l'autre pour l'électrode à bande OFC) seront tunnelisées vers le site IPG ipsilatéral de manière standard.
9. Une imagerie radiographique peropératoire peut être effectuée au besoin (jusqu'à 4 fois par côté) pour s'assurer que la bonne cible a été atteinte.
10. Une analyse volumétrique 3D post-implantation sera effectuée pour confirmer la position de l'électrode.
11. Les étapes 5 à 9 ci-dessus seront effectuées pour insérer la deuxième sonde DBS et la palette ECoG dans l'autre hémisphère afin de terminer l'implantation de toutes les électrodes.
12. S'il n'y a pas d'effets secondaires insoutenables, les fils seront fixés au crâne avec les bouchons de trou de bavure. L'extrémité libre des dérivations sera laissée dans l'espace sous-galéal et les incisions seront fermées en couches anatomiques.
13. Le chevalement sera retiré et une anesthésie générale sera induite. Deux générateurs d'impulsions Olympus RC+S seront ensuite implantés dans la région sous-claviculaire et connectés au cerveau profond et aux dérivations corticales via des câbles d'extension (deux IPG, chacun pilotant une dérivation corticale et une dérivation sous-corticale).
14. Une tomodensitométrie postopératoire sera effectuée avant la sortie pour s'assurer qu'aucune hémorragie intracérébrale ne s'est produite.
15. Le sujet sera emmené à la salle de réveil ou à l'unité de soins intensifs de neurochirurgie pour un suivi postopératoire (voir ci-dessous) et sortira de l'hôpital après au moins une nuit d'observation et lorsqu'il sera cliniquement stable. Un panel métabolique de base (BMP) peut être exécuté sur le sujet pour confirmer qu'il est cliniquement stable.
16. Le sujet retournera à la clinique de neurochirurgie (visite 4) pour une évaluation postopératoire selon la pratique clinique normale (environ 1 semaine après la chirurgie). Les plaies seront inspectées et l'état neurologique des sujets sera évalué. Les sutures seront retirées.

Programmation SDB :

Dans un premier temps, un relevé monopolaire sera effectué avec une fréquence fixée à 150 Hz et une largeur d'impulsion à 90 microsecondes. L'amplitude du courant constant sera utilisée et augmentée par paliers selon la tolérance et sans dépasser les limites supérieures de densité de courant. Le réglage du courant constant est particulièrement utile dans les premières semaines ou les premiers mois suivant la chirurgie lorsque les impédances changent encore. Afin d'obtenir une réponse amusante, l'amplitude doit revenir à 0 microampères pendant environ 30 secondes avant de tester l'incrément suivant. Par exemple, si 2mA, C+1, 90usec, 150Hz est inefficace, alors l'amplitude est réduite à 0mA pendant 30 secondes puis rapidement augmentée à 4mA, C+1-, 90usec, 150Hz. Le démarrage progressif doit être désactivé. Les paramètres bipolaires seront également testés et doivent être utilisés pendant l'IRMfs. Les paramètres DBS seront optimisés/ajustés en fonction de l'évaluation clinique de l'humeur et de l'anxiété et pour minimiser les effets secondaires. Les effets observés suivants seront enregistrés via une échelle utilisée dans une étude antérieure : expression faciale, nervosité, vigilance et affect positif ou négatif. L'expression faciale sera mesurée à l'aide du système AFAR. AFAR mesurera l'intensité et la vitesse maximales de la réponse du sourire en unités d'action. Les visages des participants seront enregistrés sur vidéo à mesure que leur stimulation est augmentée pour susciter la réaction de gaieté. Les changements d'expression faciale utilisant les muscles faciaux de l'orbiculaire (muscle qui entoure la bouche) zygomatique (muscles majeurs et mineurs de l'angle de la bouche) seront enregistrés. Cette information sera utilisée pour entraîner un classificateur à reconnaître que l'intensité de la stimulation est trop élevée. Les enquêteurs demanderont également au sujet de s'auto-évaluer sur les changements d'humeur, l'anxiété, l'énergie et les effets secondaires.