パーキンソン病とジストニアの運動ネットワーク: 治療のメカニズム
パーキンソン病およびジストニアにおける閉ループ深部脳刺激 (Activa RC+S)
これは、パーキンソン病 (PD) およびジストニアにおける特定の運動徴候の神経相関を特定するための探索的パイロット研究であり、脳活動を感知し、治療的刺激を提供する新しい完全に埋め込まれた神経インターフェースを使用しています。 パーキンソン病および孤立性ジストニアの患者には、完全に内在化された双方向ニューラル インターフェースである Medtronic Summit RC+S を片側または両側に移植します。
この研究には 3 つの集団が含まれます: 視床下核 (STN) で脳深部刺激を受けている 10 人の PD 患者、淡蒼球 (GPi) ターゲットを持つ 10 人の PD 患者、および 5 人のジストニア患者。 すべてのグループは、フィードバック制御された深部脳刺激のさまざまな戦略をテストし、すべての患者は、30 日間の閉ループ刺激の盲検小規模パイロット臨床試験を受けます。
調査の概要
状態
詳細な説明
このプロジェクトでは、研究者は RC+S を使用して皮質および皮質下信号に基づく適応 DBS アルゴリズムを開発します。 この双方向ニューラル インターフェースは充電式 (最大 9 年間使用可能) で、治療用の開ループ刺激または閉ループ刺激を提供できます。 そのセンシング機能には、最大 1000 Hz のサンプリング レートで 4 つの同時時系列チャネルが含まれます。 さらに、このデバイスは時系列データをストリーミングし、事前設定された帯域幅内でスペクトル パワーを計算してストリーミングすることができます。 特発性 PD および運動変動、または医学的に難治性の振戦を有する 20 人の患者に、片側または両側の RC+S デバイスを埋め込み、それぞれを STN または淡蒼球に埋め込まれた標準的な 4 極 DBS リードと、4 接点パドル型電極に接続します。感覚運動皮質の上に硬膜下に配置されます。 大脳基底核リードは刺激と LFP 記録の両方に使用されますが、皮質リードは ECoG 電位の記録にのみ使用され、刺激には使用されません。
運動変動のある患者は、運動低下状態 (動きが少なすぎる) と運動亢進状態 (過剰な動き) の間を循環します。 開ループDBSの間、脳の状態はこれらの状態の間で変動し続け、刺激はジスキネジアを誘発したり、無動症を不十分に緩和したりする可能性があります.
これら 2 つの極端な状態から離れた正常な範囲内で運動機能を維持することを目標に、研究者は両方の運動状態の推定マーカーを利用する刺激アルゴリズムを開発およびテストします。 研究者はまた、特定の睡眠段階をサポートするために、睡眠の神経信号を研究し、刺激をテストします。 基本的な戦略は、異常な機能の生理学的特徴が最小限に抑えられるまで、刺激パラメーターを自動的に調整することです。 まず、研究者は適応刺激パラダイムのプロトタイプを作成し、「分散型」構成 (コンピューターへのストリーミング) を使用してクリニックで簡単に (2 時間) テストします。 次に、研究者はこれらのアルゴリズムを RC+S に組み込み、小規模な二重盲検臨床試験で慢性および完全閉ループ DBS をテストします。 研究者は、研究の過程で刺激電流が漸進的に減少する可能性に細心の注意を払います。これは、「適応刺激」により、脳がデバイスへの依存度を徐々に低下させる可能性があるという仮説を支持する可能性があります。 DBS 振幅を定量化し、開ループと適応刺激を比較する際に重要なパラメータは、送達される総電気エネルギー (TEED) です。 TEED は、Koss と同僚によって提案された次の式によって計算されます (TEED1 秒 = ((電圧 2 x 周波数 x パルス幅)/インピーダンス) x 1 秒)。 これは、刺激が経験的な開ループ刺激に対して閉ループ モードで配信されるときに節約されるエネルギーの尺度として使用できます。
研究の種類
入学 (推定)
段階
- 適用できない
連絡先と場所
研究場所
-
-
California
-
San Francisco、California、アメリカ、94115
- University of California at San Francisco
-
-
参加基準
適格基準
就学可能な年齢
健康ボランティアの受け入れ
説明
包含基準
パーキンソン病:
- -研究のためのインフォームドコンセントを与える能力
- -最高の医学的治療にもかかわらず、標準的な臨床基準に従って脳深部刺激装置の外科的移植を正当化するのに十分なほど深刻な運動障害の症状
- 患者は、障害に対して脳深部刺激による外科的介入を要求した
- 別の診断を示唆する、または手術を禁忌とする MR 異常がない
- -重大な認知障害の欠如(モントリオール認知評価(MoCA)で20以上のスコア、
- 署名済みのインフォームド コンセント
- -脳の記録、適応刺激のテスト、および臨床評価のための調査フォローアップ訪問に準拠する能力。
- 21~75歳(STN患者の場合、最低年齢は25歳)
- -運動症状の持続期間が4年以上の特発性PDの診断
- 患者は経口薬による適切な治療を受けており、運動障害の神経科医によって不十分な緩和と判断されており、ベースライン評価の前に30日間安定した用量の抗パーキンソン病薬を服用しています。
- UPDRS-IIIスコアが20から80の間で、投薬スコアのベースラインUPDRS-IIIが少なくとも30%改善し、ベースラインの投薬なしスコアと比較して、1日あたり少なくとも2時間の運動変動があるジスキネジアなし、または問題のないジスキネジアあり。
または振戦優勢のPD(振戦のUPDRS-IIIサブスコアで少なくとも2の振戦スコア)の患者、治療抵抗性、最大の医学的管理にもかかわらず重大な機能障害
ジストニア:
- -研究のためのインフォームドコンセントを与える能力
- -最高の医学的治療にもかかわらず、標準的な臨床基準に従って脳深部刺激装置の外科的移植を正当化するのに十分なほど深刻な運動障害の症状
- 患者は、障害に対して脳深部刺激による外科的介入を要求した
- 別の診断を示唆する、または手術を禁忌とする MR 異常がない
- -重大な認知障害の欠如(モントリオール認知評価(MoCA)で20以上のスコア)
- 署名済みのインフォームド コンセント
- -脳の記録、適応刺激のテスト、および臨床評価のための調査フォローアップ訪問に準拠する能力。
- 21~75歳
- 孤立性ジストニアの診断。これは、限局性頸部、分節性頭蓋頸部、または全身型である可能性があります。
- -ベースライン評価の少なくとも30日前の安定した用量の抗ジストニア薬(トリヘキシフェニジル、バクロフェン、またはクロナゼパムなど)
- 頭蓋顔面および頸部に関与するジストニア患者の場合、ボツリヌス毒素による以前の治療でジストニアの症状を適切に制御できませんでした。
除外基準
パーキンソン病:
- -凝固障害、抗凝固薬、制御されていない高血圧、発作の病歴、心臓病、または患者を外科的合併症のリスクが高いと見なされるその他の病状
- 心因性運動障害の証拠:暗示または「観察されていない間に」寛解する運動症状、時間の経過とともに一貫性がない、または臨床状態と一致しない症状、および「偽の」兆候、複数の身体化、または明らかな精神障害などの他の症状。
- 妊娠:出産の可能性のあるすべての女性は、手術を受ける前に尿妊娠検査で陰性になります。
- 治療を受けていない重度のうつ病 (BDI-II スコア > 20) 自殺未遂または積極的な自殺念慮の既往 (C-SSRS の #2-5 で「はい」)
- -研究担当者が研究要件を妨げると考える性格または気分の症状。
- -ECT、rTMSまたはジアテルミーを必要とする被験者
- 次のような埋め込み刺激システム。人工内耳、ペースメーカー、除細動器、神経刺激装置または金属製インプラント
- 以前の頭蓋手術
- 薬物またはアルコール乱用
- 軽度認知障害を伴うパーキンソン病(PD-MCI)の基準を満たしています。 これらの基準は次のとおりです: 注意、実行機能、言語、記憶、視空間テストの 5 つの認知領域のうち 2 つ以上のテストについて、適切な基準を 2 つ以上下回る標準偏差のパフォーマンス。
ジストニア:
- -凝固障害、抗凝固薬、制御されていない高血圧、発作の病歴、心臓病、または患者を外科的合併症のリスクが高いと見なされるその他の病状
- 心因性運動障害の証拠:暗示または「観察されていない間に」寛解する運動症状、時間の経過とともに一貫性がない、または臨床状態と一致しない症状、および「偽の」兆候、複数の身体化、または明らかな精神障害などの他の症状。
- 妊娠:出産の可能性のあるすべての女性は、手術を受ける前に尿妊娠検査で陰性になります。
- 治療を受けていない重度のうつ病 (BDI-II スコア > 20) 自殺未遂または積極的な自殺念慮の既往 (C-SSRS の #2-5 で「はい」)
- -研究担当者が研究要件を妨げると考える性格または気分の症状。
- -ECT、rTMSまたはジアテルミーを必要とする被験者
- 次のような埋め込み刺激システム。人工内耳、ペースメーカー、除細動器、神経刺激装置または金属製インプラント
- 以前の頭蓋手術
- 薬物またはアルコール乱用
研究計画
研究はどのように設計されていますか?
デザインの詳細
- 主な目的:処理
- 割り当て:ランダム化
- 介入モデル:クロスオーバー割り当て
- マスキング:ダブル
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
|---|---|
|
他の:パーキンソン病 STN ターゲット
STNに移植されたパーキンソン病患者
|
RC+S パルス発生器を使用して、研究者はパーキンソン病患者およびジストニア患者のハイパーおよび運動低下の皮質バイオマーカーを測定し、患者の生理機能に基づいて必要な脳深部刺激のレベルを調整する適応アルゴリズムを開発します。
これらの患者は、開ループ対適応モードの8週間の臨床試験に参加します(各モード(インターリーブ)で4週間、被験者間で相殺される順序で)。
RC+S パルス発生器を使用して、研究者はパーキンソン病患者の睡眠段階の皮質バイオマーカーを測定し、患者の生理学に基づいて必要な脳深部刺激のレベルを調整する適応アルゴリズムを開発します。
他の名前:
|
|
他の:パーキンソン病患者 GPターゲット
淡蒼球に移植されたパーキンソン病患者
|
RC+S パルス発生器を使用して、研究者はパーキンソン病患者およびジストニア患者のハイパーおよび運動低下の皮質バイオマーカーを測定し、患者の生理機能に基づいて必要な脳深部刺激のレベルを調整する適応アルゴリズムを開発します。
これらの患者は、開ループ対適応モードの8週間の臨床試験に参加します(各モード(インターリーブ)で4週間、被験者間で相殺される順序で)。
RC+S パルス発生器を使用して、研究者はパーキンソン病患者の睡眠段階の皮質バイオマーカーを測定し、患者の生理学に基づいて必要な脳深部刺激のレベルを調整する適応アルゴリズムを開発します。
他の名前:
|
|
他の:ジストニア患者
孤立したジストニア患者
|
RC+S パルス発生器を使用して、研究者はパーキンソン病患者およびジストニア患者のハイパーおよび運動低下の皮質バイオマーカーを測定し、患者の生理機能に基づいて必要な脳深部刺激のレベルを調整する適応アルゴリズムを開発します。
これらの患者は、開ループ対適応モードの8週間の臨床試験に参加します(各モード(インターリーブ)で4週間、被験者間で相殺される順序で)。
|
この研究は何を測定していますか?
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
|---|---|---|
|
標準的な開ループ刺激と比較した、適応型の運動日誌によるジスキネジアのない「オン」刺激時間の持続時間。 (パーキンソン病患者)
時間枠:比較には、自宅での慢性適応 DBS テスト中の開ループおよび閉ループ刺激のテストからのデータが使用されます。
|
患者の運動日誌から決定された標準的な開ループ刺激と比較した適応におけるジスキネジアのない「オン」刺激時間の持続時間。
自己報告運動日誌は、この情報を取得する有効な方法です。
30 分ごとに、患者はこの日記に 4 つのカテゴリー (オン、厄介なジスキネジアを伴うオン、オフ、または睡眠) のどれが、前の 30 分間の主な症状を最もよく反映しているかを示します。
患者はこの日誌を 3 日間連続して記入します。
ジスキネジアを悩ませることなく「オン」状態で費やされた合計時間は、合計され、3 つの条件 (ベースライン、開ループ刺激、閉ループ刺激) の 3 日間にわたって平均化されます。
|
比較には、自宅での慢性適応 DBS テスト中の開ループおよび閉ループ刺激のテストからのデータが使用されます。
|
|
Burke-Fahn-Marsden Dystonia Rating Scale-Movement aDBS テストと術前ベースラインの比較 (ジストニア患者)
時間枠:比較には、自宅での慢性適応 DBS テスト中の開ループおよび閉ループ刺激のテストからのデータが使用されます。
|
このスケールは、目、口、発話と嚥下、首、体幹、左右の腕と脚を含む 9 つの体の領域でジストニアを評価します。
最大合計スコアは 120 です。スコアが高いほど、症状が悪化していることを意味します。
治験責任医師は、適応刺激中のジストニアの症状と機能障害を術前のベースラインと比較します。
|
比較には、自宅での慢性適応 DBS テスト中の開ループおよび閉ループ刺激のテストからのデータが使用されます。
|
|
術前のベースラインと比較した aDBS テスト中のトロント西部痙攣性斜頸評価尺度 (ジストニア患者)
時間枠:比較には、自宅での慢性適応 DBS テスト中の開ループおよび閉ループ刺激のテストからのデータが使用されます。
|
これは、頸部ジストニアに関連する重症度、障害、および痛みを測定するための標準化された尺度です。
運動重症度サブスケールは 10 項目で構成され、スケーリングと重み付けが可変です。
また、6項目の障害スケールと3項目の痛みスケールも含まれています。
合計スコアは、各サブスケールの合計です。
スコアが高いほど障害が大きいことを示します。
|
比較には、自宅での慢性適応 DBS テスト中の開ループおよび閉ループ刺激のテストからのデータが使用されます。
|
|
カロリンスカ眠気尺度
時間枠:学習完了まで、最長4年間
|
これは、眠気を測定するための標準化された尺度です。
|
学習完了まで、最長4年間
|
|
精神運動警戒タスク (PVT)
時間枠:学習完了まで、最長4年間
|
これは、注意力と注意力を測定するための標準化された行動タスクです。
|
学習完了まで、最長4年間
|
|
正および負の影響スケジュール (PANAS-SF)
時間枠:学習完了まで、最長4年間
|
これは標準化された気分アンケートです
|
学習完了まで、最長4年間
|
二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
|---|---|---|
|
統一パーキンソン病評価尺度 (UPDRS) III は、標準的な開ループ刺激と比較して、適応型の薬物療法のスコアを下げています。 (パーキンソン病患者)
時間枠:比較には、自宅での慢性適応 DBS テスト中の開ループおよび閉ループ刺激のテストからのデータが使用されます。
|
UPDRS III はモーター定格スケールです。
治験責任医師は、患者がパーキンソン病 (UPDRS) III スコアから投薬を受けていない間の重症度の運動症状を、標準的な開ループ刺激と比較して適応的に比較します。
(パーキンソン病患者)従来の(開ループ)DBS と適応型(閉ループ)DBS における投薬。
|
比較には、自宅での慢性適応 DBS テスト中の開ループおよび閉ループ刺激のテストからのデータが使用されます。
|
|
標準的な開ループ刺激と比較して、適応性のある Schwab England スケール。 (パーキンソン病患者)
時間枠:比較には、自宅での慢性適応 DBS テスト中の開ループおよび閉ループ刺激のテストからのデータが使用されます。
|
この尺度は、完全に独立した状況と比較して、パーキンソン病患者の能力を推定します。
研究者は、開ループおよび適応刺激試験中に被験者の日常生活能力を比較するためにそれを使用します。
|
比較には、自宅での慢性適応 DBS テスト中の開ループおよび閉ループ刺激のテストからのデータが使用されます。
|
|
Hoehn and Yahr 標準的な開ループ刺激と比較した適応型の投薬「オン」状態での病期分類。 (パーキンソン病患者)
時間枠:比較には、自宅での慢性適応 DBS テスト中の開ループおよび閉ループ刺激のテストからのデータが使用されます。
|
Hoehn and Yahr 尺度は、運動障害のレベルに基づいてパーキンソン病の進行を表すために使用されます。
この尺度には 1 ~ 5 の範囲の 1 つのスコアのみが含まれ、スコアが高いほど運動障害のレベルが高いことを示します。
研究者は、開ループ刺激条件と適応刺激条件の間で疾患の進行レベルを比較します。
|
比較には、自宅での慢性適応 DBS テスト中の開ループおよび閉ループ刺激のテストからのデータが使用されます。
|
|
標準的な開ループ刺激と比較した適応型の患者の QOL レポート (PDQ-39)。 PDQ39 は 0 から 100 までのスコアを生成し、スコアが高いほど健康上の問題が多いことを示します。 (パーキンソン病患者)
時間枠:比較には、自宅での慢性適応 DBS テスト中の開ループおよび閉ループ刺激のテストからのデータが使用されます。
|
PDQ 39 アンケートには、可動性、感情状態、身体の快適さなど、患者の生活の質を評価するための 39 の質問があります。
治験責任医師は、開ループ刺激と適応刺激の間で患者の生活の質を比較します。
|
比較には、自宅での慢性適応 DBS テスト中の開ループおよび閉ループ刺激のテストからのデータが使用されます。
|
|
標準的な開ループ刺激と比較した適応における患者の全体的な変化の印象 (PGIC)。 (パーキンソン病患者)
時間枠:比較には、自宅での慢性適応 DBS テスト中の開ループおよび閉ループ刺激のテストからのデータが使用されます。
|
患者全体の変化の印象は、患者の全体的な改善 (運動症状および非運動症状) の自己報告レベルを 1 ~ 7 のスケールで測定します。
1 は変化がないことを示し、7 は最大の改善レベルです。
|
比較には、自宅での慢性適応 DBS テスト中の開ループおよび閉ループ刺激のテストからのデータが使用されます。
|
|
標準的な開ループ刺激と比較した適応型パルスジェネレータによる総電気エネルギー送達 (TEED)。 (全患者)
時間枠:比較には、自宅での慢性適応 DBS テスト中の開ループおよび閉ループ刺激のテストからのデータが使用されます。
|
研究者は、潜在的なエネルギー節約があるかどうかを判断するために、開ループ刺激と適応刺激の間でパルスジェネレータによって供給される総電荷を比較します。
|
比較には、自宅での慢性適応 DBS テスト中の開ループおよび閉ループ刺激のテストからのデータが使用されます。
|
|
短縮形 36 生活の質の尺度 (ジストニア患者)
時間枠:比較には、自宅での慢性適応 DBS テスト中の開ループおよび閉ループ刺激のテストからのデータが使用されます。
|
SF-36 は、0 ~ 100 のスケールで採点される自己申告の健康状態の尺度です。
スコアが低いほど、患者が経験する障害が大きくなります。
|
比較には、自宅での慢性適応 DBS テスト中の開ループおよび閉ループ刺激のテストからのデータが使用されます。
|
|
患者全体の変化の印象 (ジストニア患者)
時間枠:比較には、自宅での慢性適応 DBS テスト中の開ループおよび閉ループ刺激のテストからのデータが使用されます。
|
患者全体の変化の印象は、患者の全体的な改善 (運動症状および非運動症状) の自己報告レベルを 1 ~ 7 のスケールで測定します。
1 は変化がないことを示し、7 は最大の改善レベルです。
|
比較には、自宅での慢性適応 DBS テスト中の開ループおよび閉ループ刺激のテストからのデータが使用されます。
|
|
安静時脳波記録
時間枠:学習完了まで、最長4年間
|
安静時の皮質力は、覚醒の代理マーカーとして分析されます
|
学習完了まで、最長4年間
|
協力者と研究者
捜査官
- 主任研究者:Philip A Starr, MD/PhD、University of California, San Francisco
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- Powell MP, Anso J, Gilron R, Provenza NR, Allawala AB, Sliva DD, Bijanki KR, Oswalt D, Adkinson J, Pouratian N, Sheth SA, Goodman WK, Jones SR, Starr PA, Borton DA. NeuroDAC: an open-source arbitrary biosignal waveform generator. J Neural Eng. 2021 Feb 5;18(1):10.1088/1741-2552/abc7f0. doi: 10.1088/1741-2552/abc7f0.
- Oehrn CR, Cernera S, Hammer LH, Shcherbakova M, Yao J, Hahn A, Wang S, Ostrem JL, Little S, Starr PA. Chronic adaptive deep brain stimulation versus conventional stimulation in Parkinson's disease: a blinded randomized feasibility trial. Nat Med. 2024 Nov;30(11):3345-3356. doi: 10.1038/s41591-024-03196-z. Epub 2024 Aug 19.
- Louie KH, Gilron R, Yaroshinsky MS, Morrison MA, Choi J, de Hemptinne C, Little S, Starr PA, Wang DD. Cortico-Subthalamic Field Potentials Support Classification of the Natural Gait Cycle in Parkinson's Disease and Reveal Individualized Spectral Signatures. eNeuro. 2022 Nov 11;9(6):ENEURO.0325-22.2022. doi: 10.1523/ENEURO.0325-22.2022. Print 2022 Nov-Dec.
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (実際)
研究の完了 (推定)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (実際)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
詳しくは
この情報は、Web サイト clinicaltrials.gov から変更なしで直接取得したものです。研究の詳細を変更、削除、または更新するリクエストがある場合は、register@clinicaltrials.gov。 までご連絡ください。 clinicaltrials.gov に変更が加えられるとすぐに、ウェブサイトでも自動的に更新されます。