Képalkotó irányítású alacsony intenzitású fókuszált ultrahang (LIFU) (LIFU)

A jelenlegi projekt egy új neurostimulációs megközelítést, az alacsony intenzitású fókuszált ultrahangot (LIFU) vizsgálja, amely egyesíti a non-invazivitást és az éles térbeli fókuszt az agy mélyén. Ezt a nyílt elrendezésű korai megvalósíthatósági tanulmányt 20 OCD-s alanyon fogják elvégezni két központban, a Baylor College of Medicine-ben (BCM) és a Massachusetts General Hospital-ban (MGH). A jogosult alanyoknak sikertelen ERP-vel és legalább két SRI-próbával kell rendelkezniük.

A vizsgálat során egy MR-kompatibilis Brainsonix (Pulsar 1002) koponyán keresztüli eszközt használnak, amely egy elemből álló, léghátú, gömbszelvényű LIFU jelátalakítót tartalmaz, amelynek átmérője 61 mm, fókuszmélysége 65 mm vagy 80 mm, és 650 kHz alapfrekvencián működik. . A 65 mm-es vagy 80 mm-es jelátalakító (valamint a 0 vagy 5 gélpárna) kiválasztása az egyes páciens fejméretétől/agyanatómiájától függ, hogy optimálisan célozza meg a VS-t. A transzducer műanyag fejtartóba és ultrahangos gélpárnába van szerelve. A LIFU-t a Siemens Prisma 3T MR szkennerben adják be, hogy lehetővé tegye a ventrális striatum (VS) pontos célzását.

Minden alany heti 3 LIFUP kezelést kap két héten keresztül (összesen = 6 képvezérelt kezelés). A LIFU intenzitása az FDA 720 mW/cm^2 Ispta biztonsági határértéke vagy alatta lesz, ami az IRB/FDA nem szignifikáns kockázat (NSR) meghatározását eredményezte egészséges alanyokon végzett LIFU-vizsgálatunk során. Az eredményre vonatkozó intézkedések magukban foglalják a biztonságot (például életjelek, nemkívánatos események jelentése, tolerálhatóság stb.), szabványos tünetskálákat (pl. az YBOCS változása a kiindulási értéktől az OCD súlyosságának felméréséig), valamint a helyettesítő intézkedéseket (pl. viselkedési feladatok, amelyek értékelik a központi konstrukciókat OCD-hez). Az alanyok klinikai értékelését hetente 8 héten keresztül, majd havonta összesen 6 hónapon keresztül. A nyugalmi állapotú fMRI-t a kiinduláskor és a kéthetes vizsgálat végén végezzük el, hogy értékeljük a LIFU-kezelés által kiváltott funkcionális kapcsolódási változásokat.

Összesen 20 ultrahangos kezelést adnak be a fej egyik oldalára, a lecsökkentett (0,3 dB/cm-MHz-es FDA-szabvány alapján) a térbeli csúcsidőbeli-átlagos intenzitás (azaz Ispta) körülbelül 720 mW/cm2. 30 másodpercig tartó, 30 másodperces szünetekkel elválasztva. Így a szonikálás teljes időtartama 10 perc lesz, ami megegyezik az egészséges alanyokon végzett VS LIFU vizsgálatunkban használttal. Az ultrahangos kezelést egy 3T Siemens Prisma szkenneren keresztül hajtják végre. Az ultrahangos kezelés során a nyomozók a 20 csatornás fejtekercset fogják használni, mivel a 32 vagy 64 csatornás tekercs nem hagy elegendő helyet a jelátalakítónak.

Miután a pácienst bevitték az MR-osztályba, a vizsgálók alapvonali nyugalmi állapotú BOLD MRI-t készítenek anélkül, hogy a transzducer a tekercsben lenne. Ezután a résztvevőt kiveszik a szkennerből, és a jelátalakítót kézzel helyezik és rögzítik a páciens fejének egyik oldalára, a halántékcsont elvékonyodása fölé. A kisebb felbontású/gyorsabb felvételezési T1 MPRAGE 3D MPR nézetben a nyomozók az egyik ablakban (sagittálisan) a jelátalakító közepére navigálnak. Ezután a vizsgálók mind a koronális, mind az axiális nézetben úgy mozgatják a tengelyeket, hogy az egyik párhuzamos legyen a jelátalakító felületével, majd a másik tengely merőlegesen álljon rá. A kutatók ezután mindkét merőleges tengely pályáját követik a megfelelő fókuszmélységig. A nyomozók ezután megállapítják, hogy a nyomozók célba értek-e vagy sem, megbecsülik, mennyit kell módosítani, ha szükséges, kihúzzák az alanyt, szükség szerint módosítják, és megismétlik a folyamatot. Miután a vizsgálók megbizonyosodtak arról, hogy a pozicionálás kielégítő, a vizsgálók egy kísérleti stimulációt folytatnak, amelyet néhány alapvonali és stimuláció utáni ASL perfúziós MRI-vizsgálat, valamint egyidejű LIFU-stimulációval kiegészített BOLD fMRI végzi. Ezután az alanyt ismét eltávolítják a szkennerből, a transzducert eltávolítják, és a stimuláció utáni nyugalmi állapotú fMRI-t, a nagy felbontású anatómiai szkenneléseket (képregisztrációhoz) és a diffúziós MRI-t gyűjtik. A LIFUP telepítés 10 MHz-es aluláteresztő szűrőt tartalmaz az RF zaj interferencia korlátozására.

Összefoglalva, a 20 szonikálásból álló teljes sorozatot, amelyek mindegyike 30 másodpercig tart, 30 másodperces szünetekkel elválasztva, 20 percen keresztül történik, és a teljes ultrahangos kezelés időtartama 10 perc. Egy orvos a teljes idő alatt az MR-szobában marad. A vizsgálati alany vészhelyzetben használható golyós nyomógombot kap, és a vizsgálók rendszeresen kommunikálnak az alanyal a szkennelések között. Az alany a kezelést követően legalább 30 percig a klinikán marad. A létfontosságú jeleket, a nemkívánatos eseményeket és a hangulati és szorongásos önbeszámoló méréseket rögzítik.

A Massachusettsi Általános Kórház helyi IRB-engedélyt kap a vizsgálat egy részéhez