運動障害に対する脳深部刺激の新しいパラダイム

実験計画には、それぞれの特定の目的に対処するための手順が含まれますが、そのほとんどは、神経学的機能に対するさまざまなレベルの治療（例：無治療、従来の DBS、新規 DBS）の効果を調べる被験者内アプローチを含みます。運動機能と認知機能のテスト。 このアプローチは電気生理学的データにも拡張されます。ここで、自発的（例えば、安静時のベータおよびガンマ帯域パワー）および課題関連（すなわち、誘発または事象関連の潜在的な潜時および振幅特性）の脳リズムに対する治療の各レベルの相対的な効果が、被験者ごとに定量化され、さらにグループレベルの効果を特徴付けるために集計されます（以下のデータ分析を参照）。

手術前に、参加者は、外科的リードの留置中に標的となる脳領域と大脳皮質の解剖学的および機能的接続性を特徴付けるために、追加の脳画像検査手順を受けます。 追加の画像セットには、DTI および安静状態の機能的 MRI スキャンが含まれ、標準治療の術前臨床 MR 手順にさらに 30 ～ 45 分かかります。

標的の脳領域内に DBS リードを標準治療で配置した後、皮下または頭蓋外に留置されたリードの端に使い捨てエクステンションを取り付けることで、研究関連活動のためのリードへのアクセスが実現されます。 次に、使い捨てエクステンションは、永久的に埋め込まれたハードウェアの汚染のリスクを最小限に抑えるために、手術部位から離れた部位にトンネルで通されます。 その後、記録装置は外部拡張機能に接続され、研究関連の DBS 配信と、標的の脳領域からの局所電場電位 (LFP) の記録が可能になります。

研究関連の活動は、患者がインプラント処置から回復する時間を確保するために、DBS手術後3日目の朝に開始されます（臨床治療チームとの協議によりさらなる回復が正当であると判断された場合、開始が遅れる可能性があります）。 研究試験は移植後9日目まで継続され、2回目の標準治療DBSインプラント手術は移植後10日目に実施されることが予想されます。 外部化期間中、被験者は毎日のデータ収集タスクに 1 日あたり最大 8 時間参加し、研究関連の活動は午前と午後のセッションに分割された短いセグメントで実行されます。 運用上定義された投薬オフ状態で検査が完了すると、患者は通常の用量の薬を服用することが許可され、検査は続行されます。 疲労の影響を最小限に抑え、データ品質を向上させるために、各テスト ブロック内に頻繁な休憩時間が含まれます。 電気生理学的記録は、ホルスター装置に似たポータブル記録装置および活動モニターを使用して、患者が研究室にいないとき（一晩の睡眠中など）に実行することもできます。 記録は、各実験セッション中に一時的に配置される市販のキャップ電極システムを使用するか、標準的な方法（コロジオンまたは電極ペースト）を使用して頭皮に固定された標準カップ電極を使用して行われます。 コロジオン電極が使用される場合、コロジオン電極は外在化期間が続くまで数日間連続して患者に装着されたままになります。 電極インターフェースの完全性を確認するために毎日チェックが実行され、必要に応じて電極が再ゲル化または再適用されます。

研究室内での毎日の研究関連活動には、1) 安静時の患者に対して行われる自発的記録、2) 運動および認知課題に同期した記録、3) 体性感覚誘発電位、および 4) 深部への直接刺激によって誘発される誘発電位が含まれます。脳の標的領域。 検査の初日に、標準治療の臨床 DBS プログラミングの一部として実行されるものと同様の、単極閾値レビューが実行される場合があります。 これには、感覚運動やその他の副作用の閾値を決定するために、DBS リードを介して送達される電気刺激の設定を注意深く滴定することが含まれ、実験手順の一部として送達される刺激の上限を設定するのに役立ちます。 さらに、このプロセスは、DBS から得られる治療上の利点を特徴付けるために使用されます。 すべての場合において、刺激は、承認された電荷密度の安全限界である 1 相あたり 30 マイクロクーロン/cm2 未満に制限されます。 特定の日には、実験反応に対するドーパミン作動薬の効果を特徴付けるために、抗PD薬を一晩絶食した後、患者に検査場所に到着するよう求められる場合があります。 最後に、毎日のスケジュールは、患者の疲労や潜在的なスケジュールの競合（MRI または MEG の利用可能性など）に基づいて変更される場合があり、患者が体外に排出される総日数は、外科チームの裁量によって短縮される場合があります。手術室のスケジュールに対応します。

手術後少なくとも 6 か月後、参加者は治療結果を評価するためのフォローアップ、約 4 時間の研究訪問のために再来院するよう求められます。 具体的には、患者は抗パーキンソン病薬を服用して一晩絶食した後、メインキャンパスの研究室に戻るよう求められます。 その診察中に、患者の標準治療 DBS プログラミング設定 (すなわち、ルーチンの術後臨床ケアの一部として主治医が設定した設定) の有効性が、MDS の下位尺度を使用した盲検スコアリングによって評価されます。 -統一パーキンソン病評価スケール (MDS-UPDRS)。