難治性慢性疼痛に対するクローズドループ脳深部刺激

慢性疼痛症候群の多様な配列は、ほとんどすべての治療に対して難治性ですが、同様の脳領域での病理学的活動が関与しています。 これは、難治性疼痛障害に対する脳深部刺激療法 (DBS) の治療の可能性を示唆していますが、初期の見込みにもかかわらず、長期的な有効性は欠けています。 現在の DBS デバイスは、重要であることが知られている別個の脳領域のサブセットのみを対象としており、解剖学的到達範囲が限られています。 さらに、DBS 療法は、根底にある生理機能に関係なく、「開ループ」の継続的な方法で率直に適用されます。 これらの欠点の結果として、疼痛に対する DBS はしばしば効果がないか、時間の経過とともに効果が減少します。 治療効果の喪失は、神経系の適応または患者固有の疼痛処理のダイナミクスに対応するための刺激の失敗による可能性があります。 DBS は、個別に最適化された脳のターゲットを探すか、痛みの神経バイオマーカーを使用して、必要なときに刺激を選択的に制御することで大幅に改善される可能性があります (「閉ループ」DBS)。 より良い脳の標的は、体性感覚（位置、強度、持続時間）、感情（気分と動機）、認知（注意と記憶）など、痛みのさまざまな側面にも対処します。 この研究の主な目的は、複数の痛みの次元をサポートする脳領域のパーソナライズされたターゲティングの実現可能性をテストし、痛みの「閉ループ」DBS の新しい技術を開発することです。 研究チームは、歩行環境での頭蓋内縦断信号記録を可能にする新しいデバイス (Medtronic Summit RC+S) を使用して、慢性疼痛を治療するためのデータ主導の刺激制御アルゴリズムを開発します。 この技術を埋め込みデバイスに組み込むことで、慢性疼痛 DBS は各患者に合わせて調整され、より一般的な DBS の精密な方法が進歩します。

入院患者の試用期間から始めて、さまざまな難治性慢性疼痛症候群の被験者は、視床、前帯状回、前頭前皮質、島、および扁桃体に一時的な電極の両側外科的移植を受けます。 これらの領域は、複数の次元の痛みに関与しています。 試用期間の目標は、痛みの候補バイオマーカーと各個人の最適な刺激パラメーターを特定し、試用から利益を得る可能性を示す被験者を選択することです。 そのような患者 6 人のサブグループは、長期的な記録と刺激のために、最大 3 つの「最適な」脳領域の慢性移植に進みます。 研究者はまず、低疼痛状態と高疼痛状態のバイオマーカーを検証して、個人の疼痛予測のための神経信号を定義します (目的 1)。 次に研究者は、これらの疼痛バイオマーカーを使用して、DBS 用のパーソナライズされた閉ループ アルゴリズムを開発し、週 1 回のブロックで慢性疼痛に対して閉ループ DBS を実行する可能性をテストします (目的 2)。 最後に、研究者は、二重盲検クロス オーバー トライアル (目的 3) で従来のオープン ループ DBS またはシャムに対するクローズド ループ DBS アルゴリズムの有効性を評価し、DBS 耐性のメカニズムを測定します。 私たちの主な結果の尺度は、痛み、気分、機能のスコアと定量的官能検査の組み合わせです。 この研究が成功裏に完了すると、慢性疼痛の状態のリアルタイムの変動を予測する最初のアルゴリズムと、現在治療不可能な疾患に対する新しい治療法が開発されることになります。