Ultrasuoni focalizzati a bassa intensità guidati da immagini (LIFU) (LIFU)

L'attuale progetto esaminerà un nuovo approccio di neurostimolazione, l'ultrasuono focalizzato a bassa intensità (LIFU), che combina la non invasività e una nitida focalizzazione spaziale nelle regioni cerebrali profonde. Questo studio di fattibilità iniziale in aperto sarà condotto su 20 soggetti con disturbo ossessivo compulsivo in due centri, il Baylor College of Medicine (BCM) e il Massachusetts General Hospital (MGH). I soggetti idonei devono aver fallito ERP e almeno due prove di SRI.

Lo studio utilizzerà un dispositivo transcranico Brainsonix (Pulsar 1002) compatibile con la RM contenente un trasduttore LIFU a sezione sferica a elemento singolo, con supporto ad aria, con un diametro di 61 mm e una profondità focale di 65 mm o 80 mm, operante a una frequenza fondamentale di 650 kHz . La selezione di un trasduttore da 65 mm o 80 mm (così come di un cuscinetto in gel da 0 o 5) dipenderà dalle dimensioni della testa/anatomia del cervello del singolo paziente per indirizzare in modo ottimale il VS. Il trasduttore è montato in un supporto per la testina in plastica e un cuscinetto in gel per ultrasuoni. LIFU sarà somministrato nello scanner RM Siemens Prisma 3T per consentire un targeting preciso dello striato ventrale (VS).

Ogni soggetto riceverà 3 sessioni LIFUP a settimana per due settimane (totale=6 trattamenti guidati da immagini). L'intensità della LIFU sarà pari o inferiore al limite di sicurezza della FDA di 720 mW/cm^2 Ispta, che ha portato a una determinazione IRB/FDA del rischio non significativo (NSR) nel nostro studio sulla LIFU mirata alla VS in soggetti sani. Le misure di esito includono la sicurezza (ad es. segni vitali, segnalazione di eventi avversi, tollerabilità, ecc.), scale di sintomi standardizzate (ad es. variazione di YBOCS rispetto al basale per valutare la gravità del disturbo ossessivo compulsivo) nonché misure surrogate (ad es. compiti comportamentali che valutano i costrutti centrali al DOC). I soggetti saranno valutati clinicamente settimanalmente per 8 settimane e poi mensilmente per un totale di 6 mesi. La fMRI allo stato di riposo verrà eseguita al basale e alla fine dello studio di due settimane per valutare i cambiamenti nella connettività funzionale indotti dal trattamento LIFU.

Verrà somministrato un totale di 20 sonicazioni su un lato della testa, con un'intensità medio-temporale di picco spaziale ridotta (basata sullo standard FDA di 0,3 dB/cm-MHz) (cioè Ispta) di circa 720 mW/cm2, ciascuna della durata di 30 s, intervallati da intervalli di pausa di 30 s. Pertanto, la durata totale della sonicazione sarà di 10 minuti, la stessa utilizzata nel nostro studio su VS LIFU in soggetti sani. La sonicazione sarà amministrata all'interno di uno scanner 3T Siemens Prisma. Durante la sonicazione, gli investigatori utilizzeranno la bobina principale a 20 canali poiché la bobina a 32 o 64 canali non consente spazio sufficiente per adattarsi al trasduttore.

Una volta che il paziente viene portato nella suite RM, gli investigatori acquisiranno la risonanza magnetica BOLD allo stato di riposo di base senza il trasduttore nella bobina. Quindi, il partecipante viene rimosso dallo scanner e il trasduttore viene posizionato e fissato manualmente su un lato della testa del paziente, sopra l'assottigliamento dell'osso temporale. Utilizzando una risoluzione inferiore/acquisizione più rapida T1 MPRAGE in una vista MPR 3D, gli investigatori si sposteranno al centro del trasduttore in una delle finestre (sagittale). Quindi, in entrambe le viste coronale e assiale, gli investigatori sposteranno gli assi in modo che uno sia parallelo alla faccia del trasduttore, quindi l'altro asse sia posizionato perpendicolarmente ad esso. Gli investigatori tracceranno quindi la traiettoria di entrambi gli assi perpendicolari alla profondità focale appropriata. Gli investigatori determineranno quindi se gli investigatori sono sull'obiettivo o meno, stimeranno quanto aggiustare se necessario, estrarranno il soggetto, si adatteranno se necessario e ripeteranno il processo. Una volta che gli investigatori saranno soddisfatti che il posizionamento sia soddisfacente, gli investigatori procederanno con una stimolazione pilota a cavallo di un paio di scansioni MRI di perfusione ASL di base e post-stimolazione e BOLD fMRI con concomitante stimolazione LIFU. Quindi, il soggetto verrà nuovamente rimosso dallo scanner, il trasduttore verrà rimosso e verranno raccolte fMRI in stato di riposo post-stimolazione, scansioni anatomiche ad alta risoluzione (per la registrazione dell'immagine) e MRI di diffusione. L'installazione LIFUP include un filtro passa-basso da 10 MHz per limitare l'interferenza del rumore RF.

In sintesi, l'intera sequenza di 20 sonicazioni, ciascuna della durata di 30s, separate da intervalli di pausa di 30s, verrà somministrata nell'arco di 20 minuti per una durata totale della sonicazione pari a 10 minuti. Un medico rimarrà nella sala RM per tutto il tempo. Al soggetto verrà fornito un interruttore a pallina da utilizzare in caso di emergenza e gli investigatori comunicheranno regolarmente con il soggetto tra una scansione e l'altra. Il soggetto rimarrà in clinica per almeno 30 minuti dopo il trattamento. Verranno registrati i segni vitali, gli eventi avversi e le misure di autovalutazione dell'umore e dell'ansia.

Il Massachusetts General Hospital otterrà l'approvazione dell'IRB locale per la sua parte di questo studio