視床下深部脳刺激装置を使用している人々の脳酸素レベルの非侵襲的測定

研究者らは、STN DBS (Medtronic, Inc.、ミネアポリス、ミネソタ州) 手術をすでに成功させ、20% 以上の改善が証明されている進行性 PD 患者 10 人を対象に、視床下核での電気刺激が前頭脳灌流に及ぼす影響を研究します。統合パーキンソン病評価尺度 (UPDRS) の運動サブスコア (UPDRS-III) で、手術後 3 か月以上の刺激のオンとオフを比較します。 UPDRS-III は、神経学的検査に基づく、パーキンソン病の症状の重症度の広く採用され、検証されている評価尺度です。 この研究の目的のために、運動障害の神経科医がすべての神経学的評価を行います。 患者は、24 以上のモントリオール認知評価 (MoCA) スコアによって証明されるように、認知的に無傷であることも実証する必要があります。

これは、前頭脳灌流 (NIRS デバイスを使用して非侵襲的に測定) と UPDRS-III スコア (神経学的検査によって決定) を 4 つの臨床状態で比較する実験的研究です。投薬オフ/刺激オン;薬のオン/刺激オフ;および薬オン/刺激オン。

答えられるべき主な質問は次のとおりです: 埋め込まれた DBS デバイスを介して配信される視床下刺激に応答して、NIRS デバイスで脳灌流の有意な変化を検出できますか?

このパイロット研究は、過去に DBS 手術に成功した 10 人の PD 患者で実施されます。 以下に詳述するように、調査は 1 日で完了し、完了するまでに約 6 時間かかります。

患者は、予定された研究訪問の朝に運動障害センターに到着し、前夜から投薬を中止します（12時間「オフ」）。 彼らは刺激装置をオンにして到着し、治療パラメーターに設定されます。 Dr. Shih は神経学的検査を行い、オフ メディ/オン スティム状態での UPDRS-III スコアを決定します。

NIRS/灌流測定を実行するために、被験者は、被験者の頭の表面に対して多数の光ファイバーを保持するマルチパート プラスチック ヘルメットを装着されます。 このヘルメットは、快適にフィットするように調整されます。 末梢血の酸素化を監視するために、追加のプローブが指に配置されます（つまり、 パルスオキシメトリー) を使用して、脳灌流で観察された変化が、一般的な生理学的要因ではなく、脳の生理機能の変化によるものであることを確認します。 ファイバーは 32 個の低出力赤外線レーザー ダイオードに接続されています。 これらのレーザーから放出される出力は、米国規格協会が示しているように、レーザー ビームへの皮膚暴露の典型的な最大許容暴露 (MPE) レベルをはるかに下回っており、被験者はそれらからの影響を感じません。 レーザー光は頭のてっぺんに向けられ、目に危険はありません。 最初の脳灌流測定が行われます。

その後、患者の DBS デバイスの電源を切り、60 分経過させて、DBS の臨床効果と CBF 効果の両方を洗い流すことができます。 この間、脳の酸素化を監視し、5 分ごとに記録します。 この期間の終わりに、UPDRS-IIIスコアが決定され（薬物なし/刺激なし）、記録され、臨床効果のウォッシュアウトが確認されます。 次いで、刺激周波数が２０Ｈｚに設定されることを除いて、治療に使用される設定を使用してＤＢＳがオンにされる。 他のすべての設定は一定に維持されます。 再び、脳の酸素化は 5 分ごとに 60 分間記録され、その後 UPDRS-III スコアが記録されます。DBS は患者の定常状態の治療設定に再プログラムされ、脳の酸素化は 60 分間 5 分ごとに記録されます。 、および 60 分の期間の終わりに、UPDRS-III スコアが再び記録され、オン刺激/オフ投薬評価が完了します。 その後、患者は通常の投薬量を服用するように指示され、1 時間の昼食に送られます。 昼食後、患者は投薬中/刺激中の状態に戻り、NIRS およびパルスオキシメトリ プローブが再適用され、投薬終了状態で説明したプロセスが投薬状態で繰り返されます。 服薬評価が完了すると、患者はデバイスをオンにして自宅に送られ、治療パラメーターに設定されます。