低悪性度神経膠腫の切除範囲を拡大するために脳刺激と行動療法を使用した研究

特定の目的 1: 最初の最大安全であるが部分切除 (つまり、標準治療) の後に、赤字を誘発する皮質刺激と標的を絞った理学療法を組み合わせることにより、一次運動機能の再マッピングを誘発すること。

序章。 この目的の目的は、RNS システム (応答性神経刺激デバイス) を使用して ICS-TBT プロトコルを使用してグリオーマに関与する手の M1 リマッピングを誘導し、腫瘍の前の 2 回目の手術で拡張 EoR (切除範囲) を有効にする能力を実証することです。大幅に成長しました。 作業仮説は、提案されたプロトコルが運動機能を十分に動員して、関連する永久的な機能喪失なしに 2 回目の手術中に拡張切除を可能にするというものです。 私のアプローチでは、M1 が関与する神経膠腫の 3 人の患者に、最大限安全であるが部分的な切除 (すなわち、 現在の SoC (標準治療))。 外来の ICS-TBT (抑制性皮質刺激を標的とする行動療法) プロトコルは、新しく提案された技術を使用して、以前に実証された原則に基づいて開始されます。 この目的の理論的根拠は、この技術がこの解剖学的位置と患者集団に安全に可塑性を誘発する能力の最初の証拠を提供することです。 期待される結果は、手の M1 機能の再マッピングのデモンストレーションと、2 回目の手術で永続的な神経学的欠損を伴わない、対応する拡張切除です。

予備的証拠。 特定の重要な皮質ノードに固有の機能、つまり運動と発話の生成が、何年にもわたるゆっくりとした腫瘍浸潤の後に新しい領域に再マッピングできることは十分に確立されています。 しかし、最近では、硬膜下グリッドを埋め込んで赤字を誘発する皮質刺激 (130 Hz) を提供することにより、このような可塑性が加速されました。 このプロトコルは、5人の患者のさらなる切除を可能にする再マッピングを生成しましたが、平均33日間の入院と許容できない感染症の罹患率も必要としたため、広く適用できるプロトコルではありません. FDA 承認済みの NeuroPace RNS デバイスは完全に埋め込み可能で、外来患者に同様の刺激を与えることができます。 フェローシップでは、研究者はこのデバイスの埋め込みについて十分な訓練を受け、感染、リードの移動、または出血の報告が 1 つもなかった施設での 57 の連続症例のレビューを書きました。 提案された研究にも同様の手法が適用されます。

リサーチデザイン。 これは、約 3 年間にわたって 3 人の患者に対して実施される概念実証研究です。

参加者: WHO グレード II 神経膠腫 (すなわち、 手M1を含む非増強病変）は、この研究の対象となります。 WHO グレード IV の神経膠腫 (神経膠芽腫) は平均余命が短いため考慮されません 4。また、WHO グレード I の神経膠腫も、GTR (肉眼的全切除) を受ける可能性が高いため含まれません。 構造的および機能的MRIで一次運動野に浸潤または隣接する腫瘍を有する患者で、SoCが対象となるため、初期切除中にGTRが発生する可能性は低いと予想されます。 活発な妊娠以外では、性別も性別も結果に影響を与えるとは予想されず、研究Nが小規模であるため、包含的または排除的とは見なされません.

初期手術: 被験者は、SoC および病変の解剖学と一致する DES (直接電気シミュレーション) モーター マッピングおよび継続的なモーター モニタリングを使用して、最大限に安全な腫瘍切除を行うために、覚醒状態で開頭術を受けます。 切除が完了すると、最終的な DES マップが取得され、術中 MRI が撮影されます。 GTR が達成された場合、術中の機能マップを超えて腫瘍が広範囲に広がっている証拠がある場合、または最終的な DES が運動経路への新しい損傷を示唆している場合、ケースは結論付けられ、SoC と一致し、患者は研究を終了します。 それ以外の場合、手 M1 の浸潤のために切除できないが、2 つの 4 電極ストリップでカバーできるほど小さい残存腫瘍の証拠がある場合、これらのストリップは目的の機能皮質に配置され、硬膜。 リードの位置は、ナビゲーション ソフトウェア (Medtronic Stealth または Brainlab) に登録されます。 その後、硬膜は可能な限り水密に閉じられ、RNS システムは閉頭時に開頭術に組み込まれます。 閉鎖の前に、4 本の骨ネジが配置され、将来の手順のために取得される内部基準として術中ナビゲーション システムに登録されます。 新たに提案された適応症にもかかわらず、デバイスを埋め込むために使用される手術手技は、複合亜全摘てんかんの場合と同様です。 したがって、デバイス関連のリスク プロファイルは同様であると予想されます。

ICS-TBT プロトコル: 患者が臨床的に退院の準備ができたら、退院して静脈ラインを取り除く前に、患者は別の完全な神経学的検査を受け、ダイナモメーターでグリップとピンチの強さを測定します。 術中マッピングと同様のパラメータを使用して、埋め込まれた電極を介して術外皮質刺激マップ（ECSM）が実行されます。

ECSM が取得されると、ICS が開始されます。 最初の刺激パラメーターは、130 Hz および 1 ミリ秒のパルス幅の以前に公開されたパラメーターを厳密に近似するように選択され、臨床効果 (つまり、手動モーター スケールおよび/またはダイナモメーターで測定可能な強度の減少) に合わせて調整されます。 各電極接触 (またはペア) での刺激強度は、脱力の誘導のしきい値が発見されるまで、3 分ごとに約 0.5 V ずつ増加します。 握力とピンチの強さを再測定し、刺激をこの閾値に設定して、患者が毎日の集中的な TBT の練習を通じて対応する破壊された機能を回復できるようにします。 このしきい値が問題なく設定されている場合、ICS はオンのままであり、患者は 1 時間の観察後に退院できます。 追加のセッションは、外来ベースで実施できます。 刺激が発作を誘発する場合、刺激は一時停止され、患者は臨床的に必要な治療を受けます。 医学的介入を必要とする発作が発生した場合、刺激は一時停止され、翌日にはさ​​らに 3 回まで低い設定で元に戻すことができます。 発作誘発がなければ刺激に耐えられないと判断された場合、その患者に対してそれ以上の ICS の試行は行われません。

軽度の赤字が誘発されると、患部のリハビリに焦点を当てた運動のTBTレジメンが確立されます. 監視付きのセッションは、週に 5 日、1 セッションあたり 1 時間行われ、患者は自宅で監視なしの練習 (自己適用トレーニング) を続けることが奨励されます。 このようなセッションは、前のセッションからの 1.0 V の増加が測定可能な赤字を誘発しなくなるまで続きます。その時点で、患者は別の ECSM を受け、2 回目の手術の候補と見なされる場合があります。 以前の患者は、入院患者として平均 16 日間刺激を受けました。ここでも同様のタイムラインが予想され、継続的な赤字が見られる場合は最大 2 か月延長される可能性があります。 2 か月後に改善の変化が見られない場合、患者はその時点で 2 回目の手術を受けて、DES マップを再テストし、デバイスを外植します。

RNS システムは (連続的な刺激ではなく) 検出アルゴリズムに応じて刺激を与えるように設計されているため、デバイスは最長の刺激持続時間である 10 秒とトリガーの可能な限り低いしきい値に設定されます。 これにより、基本的に、刺激間の約 100 ～ 300 ミリ秒のダウンタイムで、応答性刺激療法が常にトリガーされます (つまり、 97-99% 連続刺激)。 これは、実質的に 100% 連続刺激と同等であると予想されます。 バッテリーの寿命は、提案された試用期間中は十分であると予想され、進歩の証拠を伴う予想よりも長い刺激要件の場合にバッテリーを交換するオプションがあります。

2 回目の手術: 前の傷を開いた後、骨ネジの基準がニューロナビゲーション システムに再登録され、リードの位置が再確認されます。 その後、RNS システムが摘出されます。 この時点で造影剤あり/なしの術中 MRI が取得され、腫瘍の状態が再評価されます (RNS システムでは、1.5T を超える磁石とヘッド コイルの MRI が除外されることに注意してください)、別の術中 DES マップが取得されます。 担当する 2 人の脳神経外科医が結果について話し合い、安全に進めることができると合意した場合は、継続的な運動モニタリングを行いながら拡張切除を行います。 機能的制約と腫瘍の位置に基づいて拡張切除が完了すると、安定したモニタリングが確認され、最終的な術中 MRI が取得されます。 その後、傷は標準的な方法で閉じられ、チタンメッシュプレートを使用してデバイスから頭蓋骨の欠損が修復されます. 標準的な開頭術後の臨床ケアが続く。

結果の測定、分析、および期待される結果: 手の強さは、手動モーター スケールおよびダイナモメーターのグリップとピンチの強さによって評価されます。 上肢機能は、9 穴ペグ テスト (NHPT) と Duruoz ハンド インデックス調査で評価されます。 正式な評価は、術前、最初の手術後、2 回目の手術前、2 回目の手術後、そして結果がベースライン内に戻るまで毎週行われます (つまり、 以前に検証された最小の臨床的に重要な差 [MCID] 内) または 3 か月で。 切除範囲は、(術前腫瘍体積 - 術後腫瘍体積)/術前腫瘍体積として計算されます。 ボリュームの決定は、臨床転帰の知識がなくても、担当の放射線科医によって行われます。 流体減衰反転回復 (FLAIR) 軸スライスに基づいて腫瘍体積を測定するために、手動セグメンテーションが実行されます。 期待される結果は、3 人の患者全員の手の強さと機能のすべての評価が、術後 3 か月までにそれぞれのスケールの MCID 内に戻り、最初の手術から 2 回目の手術までの EoR が X 線写真で測定可能に増加し、それによって最初の安全な手術を実証することです。完全に埋め込まれたデバイスを介して提供されるICSによって可能になる、以前は切除不可能だった手のM1への切除。