Skaláris zárt hurkú intraoperatív vizsgálat

A vizsgáló a mélyagyi stimulációra (DBS) reagálva mérni fogja a DBS helyi kiváltott potenciáljait (DLEP) és/vagy lokális mezőpotenciáljait (LFP) a motoros tünetekkel (tremor és/vagy bradykinesia) együtt. A vizsgálatot a Duke University Medical Center műtőjében végzik. A további műtőköltségeket a Duke intézményi forrásai fedezik. A vizsgálatot olyan alanyokon végzik el, akiknél a DBS rendszer beültetését végzik ébren, sztereotaktikus PD eljárás során.

A tárgycsoportba csak a PD miatt DBS-beültetésen átesett betegek tartoznak. A sebészeti beavatkozás a Parkinson-kór (PD) kezeléséhez szükségesnek bizonyult, beleértve a DBS elektróda beültetését (egy STN-be vagy kettős elektróda STN-be és GPi/GPe-be) az agy megcélzott régióiba. Ehhez a kutatáshoz az alanyok ideiglenes (kb. 45 perc) perkután kiterjesztést kapnak a DBS elektródákon és a DBS ólomkanülön a beültetés után. Ezek az ideiglenes bővítmények a Duke stimulációs és rögzítési rendszerünkhöz vagy a Medtronic RC+S tesztrögzítő rendszerhez is csatlakoznak, szükség szerint váltakozva, hogy lehetővé tegyék a neurális DLEP-válaszok és/vagy LFP-k rögzítését és közvetlen összehasonlítását a két különböző stimulációs/rögzítő rendszer használatával. A stimulációs és rögzítési rendszer részletei a Tanulmányi beavatkozások részben találhatók. A vizsgálat befejezése után a második DBS elektródát (ha elhelyezték) és az ideiglenes perkután nyúlványokat eltávolítják. Ezután az eljárás szokásos klinikai lefolytatása folytatódik a páciens mozgászavarának kezelésére.

A vizsgáló a remegést és/vagy a bradykinesiát méri PD-ben szenvedő személyeknél a DBS alatt. Az alanyok a műtétre való felkészülés előtt megismerkednek és gyakorolni tudják az értékelési feladatokat. Továbbá felkérik őket, hogy hagyják abba a dopaminerg és/vagy remegés elleni gyógyszerek alkalmazását a vizsgálat előtt egy éjszakán át (a klinikai rutinhoz hasonlóan), hogy csökkentsék a motoros tünetek variabilitását a gyógyszerek szedésének időbeli lefolyása miatt. A vizsgáló egyoldali stimulációval végzi el a kiértékelést, miközben a végtagot a stimuláció oldalával ellentétes oldalon használják a motoros tünetek mérésére. Az alanyokat arra is kérhetik, hogy értékeljék az általuk tapasztalt mellékhatásokat egy 0-tól 10-ig terjedő skálán.

Az alany DBS elektródáján lévő érintkezőket a stimulációhoz és a rögzítéshez használják. A négy DBS-érintkező 0-1-2-3-nak van jelölve a ventrális-dorsalis irányban. Monopoláris stimuláció esetén egyetlen érintkezőt használnak a katódos stimulációhoz (1- vagy 2-), és egy vezetőképes betétet helyeznek az alany bőrére a steril mezőn kívül, amely visszatérő elektródaként szolgál. A rögzítési érintkezők két másik érintkező a DBS vezetéken. A bipoláris stimulációhoz DBS-impulzusok kerülnek alkalmazásra két elektródaérintkező között, és a rögzítő érintkezők a fennmaradó két szabad érintkező. Az ingerhullámforma egy töltéskiegyenlített kétfázisú impulzus, amelynek töltése a gyártó által meghatározott határérték, 30 µC/cm2 alatt van. Egy másik vezetőképes betét kerül a tárgyra, amely a felvételi referenciaként szolgál. A DBS beültetési műtéten áteső alanyok esetében a DBS ólomkanül vagy a műtéti visszahúzó, amelyet általában a koponyametszés helyén helyeznek el, szintén használható rögzítési referencia vagy visszatérő elektródaként.

Tremor-domináns PD-ben szenvedő alanyoknál a vizsgáló mind a remegést, mind a DLEP- és/vagy LFP-válaszokat rögzíti a DBS-elektródáról. Számos kísérletet fognak végezni különböző stimulációs amplitúdókkal, frekvenciákkal (≤185 Hz), időbeli mintákkal és érintkezési konfigurációkkal. A stimuláció amplitúdója kisebb lesz, mint az alany számára kényelmetlennek vagy mellékhatásokat okozónak bizonyult, amint azt egy neurológus és/vagy idegsebész a beültetést követő kezdeti tesztelési szakaszban megállapította. A különböző stimulációs paraméterek véletlenszerű sorrendben kerülnek beadásra, és az alany vak lesz a paraméterekre. A méréseket a 2 perces kísérletek során végzik el, amelyekben a stimuláció a próba első percében ki lesz kapcsolva, a fennmaradó percben pedig be van kapcsolva. 30 másodperc elteltével mind a kikapcsolt (alapvonal), mind a vizsgálati fázisban a remegést 20 másodpercig mérik. Az idegi aktivitást az elektródáról is mérjük mind a kikapcsolt, mind a bekapcsolt fázisban. Az adatgyűjtéshez szükséges teljes idő körülbelül 45 perc lesz.

A remegést az alany kézfejére ragasztott gyorsulásmérővel mérik úgy, hogy a csuklót úgy nyújtják, hogy a kéz párhuzamos legyen az alkarral. A könyök lehet alátámasztott vagy támasztatlan, attól függően, hogy melyik okoz nagyobb remegést (az egyes alanyoknál minden vizsgálat előtt meghatározva). A gyorsulásmérővel mért tremor jól korrelál a klinikai tremor értékelési skálákkal [Elble és mtsai, 2006].

Azoknál a Parkinson-kórban szenvedő alanyoknál, akiknél nem jelentkeznek domináns tremortünetek, a vizsgáló rögzíti mind a bradykinesia-tesztelési válaszokat, mind a DLEP- és/vagy LFP-potenciálokat. Számos kísérletet fognak végezni különböző stimulációs amplitúdókkal, átlagos frekvenciákkal (≤185 Hz), időbeli mintákkal és érintkezési konfigurációkkal. A leadott maximális amplitúdót a fent leírtak szerint határozzuk meg. A különböző stimulációs paraméterek véletlenszerű sorrendben kerülnek beadásra, és az alany vak lesz a paraméterekre. A méréseket 10 perces kísérletekben végzik, amelyekben a stimuláció a próba első öt percében ki lesz kapcsolva, és a fennmaradó öt percben be van kapcsolva. Körülbelül 90, 210 és 250 s elteltével a vizsgálat kikapcsolt (alapvonal) és bekapcsolt fázisában a bradikinéziát 20 másodpercig mérik. Az idegi aktivitást az elektródáról is mérjük a próba kikapcsolt és bekapcsolt fázisában. Az adatgyűjtéshez szükséges teljes idő körülbelül 45 perc lesz.

A bradykinesia mérése során az alany arra utasítja, hogy a lehető leggyorsabban és rendszeresen nyomja meg a számítógépes egér jobb és bal gombját a kezének mutató- és középső ujjával. A bradikinéziát a váltakozó ujjnyomások időzítéseként mérik, ami a bradikinézia validált tesztje [Taylor-Tavares és mtsai, 2005].

A DBS-műtét előtt az alany kiindulási patológiás motoros tüneteit a preoperatív környezetben felmérhetjük, hogy a pácienst megismertessük a feladattal az implantációs eljárás előtt. A tremor vagy a bradykinesia a korábban leírt gyorsulásmérő méréssel vagy az egérkattintási feladattal mérhető. Ez a feladat körülbelül 5 percet vesz igénybe, és a DBS kikapcsolt állapotban kerül végrehajtásra. Ezt követően nem adnak szedációt.

A DBS-műtétet követően az alany preoperatív MRI-je és posztoperatív nagyfelbontású CT-vizsgálata használható a DBS-elektródák agyon belüli érintkezésének meghatározására. Az elektróda elhelyezését a DBS implantációs műtét során a kutatás nem módosítja.