スカラー閉ループ術中研究

研究者は、脳深部刺激 (DBS) に反応して、運動症状 (振戦および/または運動緩慢) とともに DBS 局所誘発電位 (DLEP) および/または局所電場電位 (LFP) を測定します。 この研究は、デューク大学医療センターの手術室で実施されます。 追加の手術室の費用は、デューク大学の機関リソースによってカバーされます。 この研究は、覚醒しているPDの定位処置中にDBSシステムの移植を受けている被験者に対して実施されます。

対象グループには、PD の DBS インプラント手順を受けている患者のみが含まれます。 外科的処置は、脳の標的領域への DBS 電極 (STN への 1 つまたは STN および GPi/GPe へのデュアル電極) の移植を含む、パーキンソン病 (PD) の治療のために必要に応じて進められます。 この研究では、被験者は移植後にDBS電極とDBSリードカニューレへの一時的な（〜45分）経皮的延長を受けます。 これらの一時的な拡張機能は、デューク刺激および記録システムまたはメドトロニック RC+S テスト記録システムの両方に接続され、必要に応じて交互に接続され、2 つの異なる刺激/記録システムを使用して神経 DLEP 応答および/または LFP の記録および直接比較が可能になります。 刺激および記録システムの詳細は、研究介入セクションに記載されています。 研究が完了した後、2 番目の DBS 電極 (配置されている場合) と一時的な経皮的延長が削除されます。 その後、患者の運動障害の治療のために、手順の通常の臨床行為が継続される。

調査員は、DBS 中の PD 患者の振戦および/または運動緩慢を測定します。 被験者は、手術の準備の前に評価タスクに慣れ、練習できるようになります。 さらに、投薬の時間経過による運動症状の変動を減らすために、研究の前夜にドーパミン作動薬および/または抗振戦薬の使用を中止するよう求められます (臨床ルーチンと同様)。 治験責任医師は、運動症状の測定に使用される刺激側の反対側の手足で、一方的な刺激を使用して評価を行います。 被験者は、経験した副作用を 0 ～ 10 のスケールで評価するよう求められることもあります。

被験者の DBS 電極の連絡先は、刺激と記録に使用されます。 4 つの DBS 連絡先は、腹背方向に 0-1-2-3 として指定されます。 単極刺激の場合、陰極刺激 (1-または 2-) には単一の接点が使用され、導電性パッドが無菌野の外側の被験者の皮膚に配置され、戻り電極として機能します。 記録連絡先は、DBS リードの他の 2 つの連絡先になります。 バイポーラ刺激の場合、DBS パルスは 2 つの電極接点の間に適用され、記録接点は残りの 2 つの自由な接点になります。 刺激波形は、メーカーが設定した制限値である 30 µC/cm2 未満の値に制限された電荷を持つ、電荷バランスのとれた二相性パルスになります。 別の導電性パッドが被験者に配置され、記録基準として機能します。 DBS 移植手術を受ける被験者の場合、通常は頭蓋切開部位に配置された DBS リード カニューレまたは手術用開創器を記録基準またはリターン電極として使用することもできます。

振戦優位の PD の被験者では、研究者は振戦と DBS 電極からの DLEP および/または LFP 応答の両方を記録します。 異なる刺激振幅、周波数 (≤185 Hz)、一時的なパターン、および接触構成を使用して、いくつかの試験が実施されます。 刺激振幅は、移植後の初期試験段階で神経内科医および／または神経外科医によって決定されるように、被験者にとって不快である、または副作用を引き起こすと識別されたものよりも小さい。 さまざまな刺激パラメーターがランダムな順序で配信され、被験者はパラメーターを知らされません。 測定は 2 分間の試行中に行われ、試行の最初の 1 分間は刺激がオフになり、残りの 1 分間は刺激がオンになります。 トライアルのオフ（ベースライン）フェーズとオンフェーズの両方に入ってから 30 秒で、振戦を 20 秒間測定します。 神経活動もオフとオンの両方の段階で電極から測定されます。 データ収集に必要な合計時間は約 45 分です。

振戦は、被験者の手の甲にテープで貼り付けた加速度計を使用して測定し、手が前腕と平行になるように手首を伸ばします。 肘は、どちらがより大きな振戦を誘発するかに応じて、サポートされている場合とサポートされていない場合があります (各被験者の試験の前に決定されます)。 加速度計で測定した振戦は、臨床振戦評価尺度とよく相関する[Elble et al, 2006]。

優性振戦症状を示さないパーキンソン病の被験者では、治験責任医師は、運動緩慢検査の反応とDLEPおよび/またはLFP電位の両方を記録します。 いくつかの試験は、異なる刺激振幅、平均周波数 (≤185 Hz)、時間パターン、および接触構成で実施されます。 配信される最大振幅は、上記のように決定されます。 さまざまな刺激パラメーターがランダムな順序で配信され、被験者はパラメーターを知らされません。 測定は 10 分間の試行で行われ、試行の最初の 5 分間は刺激がオフになり、残りの 5 分間は刺激がオンになります。 試験のオフ（ベースライン）およびオン段階の両方への約９０、２１０および２５０秒で、運動緩慢を２０秒間測定する。 神経活動はまた、試験のオフとオンの両方の段階で電極から測定されます。 データ収集に必要な合計時間は約 45 分です。

運動緩慢の測定では、被験者はコンピューターのマウスの右ボタンと左ボタンを手の人差し指と中指でできるだけ速く定期的に押すように指示されます。 運動緩慢は、指を交互に押すタイミングとして測定されます。

DBS 手術の前に、被験者のベースラインの病理学的運動症状を手術前の設定で評価して、患者を埋め込み手術の前の作業に慣れさせることができます。 振戦または運動緩慢は、前述の加速度計測定またはマウス クリック タスクをそれぞれ使用して測定されます。 このタスクには約 5 分かかり、DBS オフの状態で実行されます。 これが完了するまで、鎮静剤は投与されません。

ＤＢＳ手術後、被験者の手術前のＭＲＩおよび手術後の高解像度ＣＴスキャンを使用して、脳内のＤＢＳ電極接点の位置を決定することができる。 DBS インプラント手術中の電極の配置は、調査研究によって変更されません。