II. fázisú adaptív mélyagyi stimuláció rögeszmés-kényszeres zavar esetén

BEJEGYZÉS: Az alany a tájékozott beleegyező nyilatkozat aláírásakor tekinthető beiratkozottnak, és alkalmasnak minősül a vizsgáló általi szűrésre. A tájékoztatáson alapuló beleegyezési folyamat magában foglalhatja a beteg családjával és a beutaló klinikussal folytatott megbeszéléseket. A beszerezhető orvosi feljegyzéseket gondosan felülvizsgálják, hogy megállapítsák a korábbi kezelések megfelelőségét, beleértve a kognitív viselkedésterápiát (CBT).

A hozzájárulást aláíró alanyokhoz alanyi azonosító szám kerül. Ez a szám az alany azonosítására szolgál, és a vizsgálat során az adott témához kapcsolódó összes vizsgálati dokumentációban kell használni.

SZŰRÉS: Azokat a potenciális alanyokat, akik megfelelnek a felvételi/kizárási kritériumoknak, és hajlandóak részt venni a vizsgálatban, amint azt a tájékozott beleegyező nyilatkozat aláírásával igazolják, be kell vonni a vizsgálatba, és 2 szűrővizsgálaton esnek át (1. és 2. látogatás), körülbelül 1 hónapos időközönként. A diagnosztikai és szűrővizsgálatok befejeződnek, majd teljes körű orvosi, neurológiai és idegsebészeti értékelések következnek. A jelöltek végső kiválasztását a multidiszciplináris vizsgálócsoport (Projekt Tanácsadó Bizottság) konszenzusával végzik.

Neuroimaging módszerek:

A Core for Advanced MR Imaging (CAMRI) egy csúcstechnológiás erőforrás, amely 3 élvonalbeli MRI-rendszert foglal magában a houstoni kutatói közösség számára, amely a BCM Main Campuson található. A CAMRI elvégzi a kutatási 3T MRI-felvételeket, amelyeket minden alanyról (DBS és kontroll) összegyűjtenek a Prisma szkenner segítségével a következetesség érdekében. A vizsgálati csoport minden alanyt a CAMRI-ba kísér.

A DBS-beültetett alanyok műtét előtt két 3T MRI-vizsgálaton esnek át (1 kutatási MRI a CAMRI-ban és 1 klinikai MRI a Baylor St. Luke's Medical Centerben (BSLMC). A DBS-beültetett alanyok összesen 4 magnetoencephalográfiás (MEG) vizsgálatot végeznek.

A kontroll alanyok egy 3T MRI vizsgálaton esnek át (kutató MRI vizsgálat a CAMRI-nál). A kontroll alanyok 4 MEG-vizsgálaton is átesnek.

KEZELÉS: A DBS-beültetésre alkalmas alanyoknál a kiinduláskor egy további klinikai, műtét előtti 3T MRI-vizsgálatot is végeznek. Ezt a vizsgálatot a Baylor St. Luke's Medical Center (BSLMC) Philips szkennerén végzik el. Erre a vizsgálatra azért van szükség, hogy kiszűrjük azokat az egyéneket, akiknél olyan agyi rendellenességek jelentkeznek, amelyek nem lennének összeegyeztethetőek a műtéttel (pl. veleszületett rendellenességek, normális anatómiai összefüggések hiánya), és segítse a műtéti tervezést.

Minden alany (DBS és vezérlés) MEG-vizsgálaton is átesik. Erre kiindulási értékelésként is szükség van, mivel a MEG-vizsgálatokat a beültetés után 2 hét, 6 hónap és 12 hónap elteltével is elvégzik egy MEG-szkennerrel a Texasi Gyermekkórházban, a Houston Medical Centerben.

Mellkasröntgen- és EKG-vizsgálatot is végeznek a DBS-re jogosult OCD alanyokon.

Kontrollként az életkor/nem megfelelő, nem beültetett alanyok szolgálnak majd. Egy kutatásból álló 3T MRI és 4 MEG szkennelésnek vetik alá ugyanazt a képalkotó protokollt, és ugyanabban az időpontban, mint az OCD beültetett alanyoknál, hogy ellenőrizzék az rs-fc-re gyakorolt ​​nem DBS-hatásokat.

1. Hacsak a műtét napja előtt nem gyűjtötték be, a műtét reggelén fej-CT-t végeznek a sztereotaktikus tervezés érdekében.
2. Helyi érzéstelenítőt alkalmazva (a klinikai indikáció szerint szedációval vagy anélkül) sztereotaxiás fejkeretet (Leksell Model G, Elekta Instruments, Atlanta, GA, USA) rögzítenek az alany koponyájához a műtét reggelén a műtőben.
3. 3D volumetrikus képet (O-Arm 2, Medtronic Inc, Boulder, CO, USA) készítenek a volumetrikus sztereotaktikus fejtér meghatározása céljából.
4. A képeket egy számítógépes munkaállomásra (Stealth S7, Medtronic, Inc., Boulder, CO, USA) töltik fel, amely sztereotaktikus tervezőszoftverrel (Cranial 3.0) van felszerelve a műtét tervezése céljából. A műtét előtt kapott preoperatív 3T MRI-t a műtéti tervezőállomáson összeolvasztják a CT-vizsgálattal. A kezdeti célpont a ventrális striatumban az alany specifikus anatómiája alapján kerül kiválasztásra. Az idáig tartó műtéti pályát is megtervezik, hogy elkerüljék a kiemelkedő ereket, a sulcusokat és a kamrákat. A számítógép generálja az X, Y és Z koordinátákat a kereten, valamint a koronális és szagittális megközelítési szögeket, amelyek szükségesek a kívánt pálya és célpont meghatározásához. Ezt a kezdeti célpontot az alany specifikus anatómiája módosítja, a preoperatív 3T-vizsgálatok alapján. A végső célkoordinátákat ezen elemzés során határozzuk meg.
5. Amíg a sebész az eljárást tervezi, az alany hanyatt fekszik a műtőasztalon. Foley katétert helyeznek be. Az antibiotikumokat intravénásan adják be, és figyelemmel kísérik az életfunkciókat. A sztereotaktikus fejkeret az alany biztonsága érdekében a műtőasztalhoz lesz rögzítve, a fej megemelt a téma kényelme érdekében. Steril előkészítést és kendőzést kell végezni.
6. A célkoordináták a sztereotaktikus kereten lesznek beállítva, így a célpont a működési ív közepébe kerül. További helyi érzéstelenítést adnak a bemetszés helyén. A bemetszés után egy 14 mm-es sorjalyuk készül önzáró perforátor segítségével. A DBS vezetékhez mellékelt sorjalyuk sapka két csavarral rögzíthető a koponyához. A dura koagulálódik és bemetsződik. A piál felületét finoman koagulálják, és egy kis bemetszést végeznek, hogy az elektródavezetők könnyen beléphessenek, amelyeket a szabványos sztereotaktikus protokoll szerint helyeznek be az agyba.
7. A fenti beállítások elvégzése után a DBS négypólusú elektródát (3387-es modell; Medtronic Inc., Minneapolis, MN, USA) a vezetőcsövön keresztül a célpontba helyezik. Reticket rögzítenek a kerethez, és intraoperatív képalkotást alkalmaznak annak igazolására, hogy a vezetékcsúcs a célpontban van-e, és megvizsgálják az intracerebrális vérzés jelenlétét. A szedációt visszavonják. A vezetékhez sterilen egy hosszabbító kábelt kell csatlakoztatni, a másik végét pedig a mezőn kívülre kell vezetni, hogy egy külső impulzusgenerátorhoz csatlakoztassák, hogy a tesztstimulációt végre lehessen hajtani. A tesztstimulációt minden kontaktuson keresztül végezzük el, hogy 1) felmérjük a stimuláció által kiváltott mellékhatásokat, és 2) monitorozzuk az akut viselkedési változásokat egy Likert-típusú skála segítségével a szorongás, izgalom és hangulat felmérésére. A stimuláció műtéten belüli viselkedési tesztelése videóra kerül.
8. ECoG II. fázis hozzáadása. Az orbitofrontális kéreg (OFC) régió optimális lefedettségének elérése érdekében a kutatók egy szubdurális kortikális szalagelektródát helyeznek el a kéreg ezen régiója fölé. Jól bevált precedens van az OFC kérgi felület feletti szalagelektródák használatára, mind szubakut (<1 hónap), mind krónikus (év/permanens) klinikai körülmények között. Az OFC szalagelektródákat általában az alsó frontális régióban lévő sorjanyíláson keresztül helyezik el az epilepszia monitorozása céljából. Az ezekben az alkalmazásokban használt elektródák általában 4-8 érintkezőből állnak, egymástól 1 cm távolságra. Ezek jellemzően szubakut elhelyezések, amelyek napoktól hetekig tartanak, és ez a gyakorlat évtizedek óta elterjedt az Egyesült Államokban és a világon. Az OFC-t lefedő szalagelektródákat állandó implantátumként is alkalmazták a reszponzív neurostimulációs (RNS) rendszerben, amely az FDA által jóváhagyott és klinikai szabvány az orvosilag refrakter epilepszia kezelésében. Az ebben az esetben használt szalagelektródák 4 érintkezőből állnak, egymástól 1 cm-re. Az RNS-eszközök gyártójával folytatott kommunikáció során a kutatók becslése szerint 100 ilyen elektródát helyeztek el a betegekben ebben az országban. Elhelyezési eljárásunk nagyon hasonló lesz az RNS OFC szalagelektródáknál használthoz. A nyomozók a 09130 szubdurális négypólusú lapátkábelt fogják használni, amely szintén 4 érintkezőből áll, egymástól 1 cm-re. A nyomozók sorjalyukat hoznak létre az alsó frontális régióban. A nyomozók szabványos keret nélküli navigációt fognak használni a sorjalyuk olyan helyének kiválasztásához, amely lehetővé teszi a közvetlen rálátást az elülső koponyaüreg vízszintes padlója mentén, amelyben az OFC régió található. A kutatók egy kozmetikailag elfogadható bemetszést készítenek, amely körülbelül akkora, mint a hagyományos DBS vezetéknél. A kutatók monopoláris kauterrel elmélyítik a bemetszést a temporalis izom mellett, és szabványos méretű sorjalyukat hoznak létre. A kutatók kinyitják a dura-t, és megjelenítik az elülső koponyaüreg alsó homloklebenyét és padlóját. Közvetlen látás mellett a vizsgálók öblítéssel helyezik el a szalagelektródát, hogy lehetővé tegyék a sima elhelyezést, ügyelve arra, hogy ne sértse meg a kérgi érrendszert. A dura és a cortex közötti áthidaló vénák rendkívül ritkák ezen a területen, ami növeli az eljárás biztonsági profilját. Miután az elektróda a helyére került, a nyomozók összevarrják a farkát a sorjalyukban lévő duurához, hogy rögzítési pontot biztosítsanak. A nyomozók ezután egy kis fémlemez segítségével rögzítik az elektróda végét a koponya külső oldalához a sorjalyuk közelében, hogy tovább rögzítsék az elektródát. A nyomozók az elektródakészletben található kis hosszúságú műanyag csövet használnak lengéscsillapítóként az elektróda farka körül ezen a rögzítési ponton, hogy elkerüljék az elektróda farkának a lemezzel való érintkezésből eredő krónikus mechanikai károsodását. A nyomozók fibrin ragasztót helyeznek a sorjalyukba, hogy megakadályozzák a cerebrospinális folyadék szivárgását. A kutatók feloldható varratokkal lezárják az izmot, a farkát a DBS ólomsorja lyukához vezetik, és a szokásos módon lezárják a bemetszést. A DBS ólomsorja lyuk helyétől a két elektróda farok (az egyik a DBS vezetékhez, a másik az OFC szalagelektródához) szabványos módon az azonos oldali IPG hely felé alagútba kerül.
9. Szükség esetén intraoperatív röntgen képalkotás végezhető (oldalonként legfeljebb 4 alkalommal), hogy biztosítsa a megfelelő cél elérését.
10. Az elektróda helyzetének megerősítésére az implantáció utáni 3D volumetrikus vizsgálatot végeznek.
11. A fenti 5–9. lépések végrehajtásával a második DBS-vezetéket és az ECoG-lapátot a másik féltekébe helyezzük az összes elektróda beültetésének befejezéséhez.
12. Ha nincsenek tarthatatlan mellékhatások, a vezetékeket a koponyához rögzítik a sorjalyuk kupakjaival. A vezetékek szabad vége a szubgaleális térben marad, és a bemetszések anatómiai rétegekben záródnak.
13. A fejkeretet eltávolítják, és általános érzéstelenítést végeznek. Ezután két Olympus RC+S impulzusgenerátort ültetnek be a subclavicularis régióba, és hosszabbítókábeleken keresztül (két IPG, mindegyik egy kérgi és egy szubkortikális vezetéket) csatlakozik a mély agyhoz és a kérgi vezetékekhez.
14. Az elbocsátás előtt posztoperatív CT-vizsgálatot kell végezni, hogy megbizonyosodjon arról, hogy nem fordult elő intracerebrális vérzés.
15. Az alanyt a gyógyulási helyiségbe vagy az idegsebészeti intenzív osztályra viszik posztoperatív megfigyelésre (lásd alább), és legalább egy éjszakai megfigyelés után hazaengedik a kórházból, ha klinikailag stabil. Alapvető anyagcsere-panel (BMP) futtatható az alanyon annak megerősítésére, hogy klinikailag stabilak.
16. Az alany visszatér az idegsebészeti klinikára (4. vizit) posztoperatív értékelésre a normál klinikai gyakorlat szerint (kb. 1 héttel a műtét után). A sebeket megvizsgálják, és felmérik az alany neurológiai állapotát. A varratokat eltávolítják.

DBS programozás:

Kezdetben monopoláris felmérést végeznek 150 Hz-re beállított frekvenciával és 90 mikroszekundumra beállított impulzusszélességgel. Az állandó áram amplitúdóját a rendszer az áramsűrűség felső határainak túllépése nélkül, lépésenkénti módon növeli. Az állandó áram beállítás különösen hasznos a műtétet követő első hetekben vagy hónapokban, amikor az impedanciák még mindig változnak. A vidám válasz kiváltása érdekében az amplitúdónak vissza kell térnie 0 mikroamperre körülbelül 30 másodpercig, mielőtt tesztelné a következő lépést. Például, ha a 2mA, C+1, 90usec, 150Hz nem hatékony, akkor az amplitúdót 30 másodpercre 0mA-re csökkentjük, majd gyorsan 4mA, C+1-, 90usec, 150Hz-re növeljük. A lágyindítást ki kell kapcsolni. A bipoláris beállításokat is teszteljük, és ezeket az rsfMRI során kell használni. A DBS paramétereit a hangulat és a szorongás klinikai értékelése alapján optimalizálják/beállítják, és minimalizálják a mellékhatásokat. A következő megfigyelt hatásokat egy korábbi tanulmányban használt skálán rögzítik: arckifejezés, idegesség, éberség és pozitív vagy negatív hatás. Az arckifejezést az AFAR rendszerrel mérjük. Az AFAR a mosolyreakció maximális intenzitását és sebességét méri akcióegységekben. A résztvevők arcát videóra rögzítik, miközben stimulációjukat fokozzák, hogy kiváltsák a vidám reakciót. Az orbicularis oris (szájt körülölelő izom) zygomaticus (a száj szögét bezáró kisebb és nagyobb izmok) arcizmok használatával bekövetkező arckifejezés változásait rögzítjük. Ezt az információt arra használjuk fel, hogy egy osztályozót megtanítson annak felismerésére, hogy a stimuláció intenzitása túl nagy. A vizsgálóknak az alany önbeszámolójuk is lesz a hangulatváltozásokról, a szorongásról, az energiáról és a mellékhatásokról.