Vim DBS で治療された ET 患者の神経生理学的評価

本態性振戦 (ET) は、常に手や腕に影響を与える対称的な 4 ～ 12 Hz の運動性振戦を特徴とする、慢性で進行性の神経疾患です。 振戦はまた、首、下肢、声、口、舌、または他の体の領域を含む可能性があります。 ET は最も頻度の高い運動障害の 1 つであり、推定有病率は世界人口の 0.9% です。 振戦は、病気の初期には軽度の障害を引き起こす可能性がありますが、ほとんどの患者は時間の経過とともに振戦の悪化を経験します. 最終的に疾患の進行は重度の障害につながり、患者の作業能力に影響を与え、最も深刻な場合には日常生活に影響を与える可能性があります。 ET は頻繁に衰弱させる状態ですが、最も障害のある患者に対する治療の選択肢はまだほとんどありません。 ET では、視床腹側中間核 (Vim) の深部脳刺激 (DBS) または後部視床下領域内の脳深部刺激 (DBS)、外科的視床切除術、ガンマナイフ、または最近では MRI 誘導集束超音波視床切除術を含むいくつかの外科的処置が評価されています。 ガンマナイフと集束超音波視床切開術は開頭術がないため安全かもしれませんが、Vim-DBS は現在も参照治療であり、医学的に難治性の ET で最も使用されている手順です。

電極移植手順の直後に発生する出血性、虚血性および感染性合併症などの Vim-DBS の初期の副作用に加えて、歩行または上肢の小脳性運動失調、錯感覚、構音障害、嚥下障害、および認知障害を含む小脳症状などの後期の副作用はかなり頻繁です。 刺激のこれらの長期的な結果は、手術後 ET 年に苦しんでいる患者の生活の質に劇的な影響を与え、この介入の利点を軽減する可能性があります。 歩行失調症を考慮すると、この合併症は Vim-DBS 手術後の ET 患者の最大 37% に影響を与える可能性があることが報告されており、術前の歩行障害、疾患の重症度が高い、高齢で DBS両側で行われました。 上肢運動失調も一般的であり、意図振戦の発生または逆説的な悪化を特徴とし、シナジー低下、失調症および運動障害を伴う。 この後者は、閾値以上の刺激によって誘発できることが示されています。

外科的視床切除術に対する Vim-DBS の主要な資産の 1 つは、刺激パラメーターを変更することにより、電極によって供給される電流を着実に適応させる能力のままです。 従来の埋め込み型パルスジェネレータ (IPG) を使用すると、刺激モード (単極または双極刺激)、振幅、周波数、およびパルス幅を変更したり、電流を供給する電極の接点を変更したりすることができます。 しかし、DBS は世界中で広く利用されている治療法であり、医学的に難治性の振戦の日常的なケアの一部であるにもかかわらず、ET に罹患し、Vim 内で刺激された患者によって提示される小脳症状に対する DBS 設定の変化の影響を評価した研究はほとんどありません。 振戦は振幅に最もよく反応することが報告されており、振戦の完全な解消が得られるまで振幅は通常増加します。 刺激パルス幅を増やすと、同様の臨床効果が得られ、振戦の緩和に役立つ場合があります。 興味深いことに、パルス幅を減少させると、歩行障害が改善され、治療域が広がり、DBS による副作用が減少する可能性があることが最近示されました。 この臨床所見は、Vim DBS 臨床反応の根底にある神経回路網の最近の解剖によって裏付けられており、振戦の抑制は歯状 - 紅斑 - 視床路の刺激による可能性があり、歩行と四肢の運動失調は小脳 - 紅斑の刺激によって促進される可能性があることを示唆しています。 -脊髄およびルブロ-オリーブ-小脳路は、DBSパラメーターを正確に最適化することにより、これらの副作用を修正する可能性を意味します.

さまざまなタイプのパラメーターの臨床効果の中で、刺激頻度は確かに ET であまり広く研究されていません。 視床下核 (STN) の刺激の頻度を減らすことがパーキンソン病、特に歩行の凍結や言語障害などのドーパ不応症状を呈する患者にとって価値のある治療オプションであることを考えると、これは一見すると非常に驚くべきことです。 低周波刺激は、ジストニアに苦しむ一部の患者にも有益であることが示されており、この持続的な臨床的改善は、副作用の原因となる構造の刺激を避けることによって得られたことが示唆されています.

それに比べて、低周波刺激が振戦に与える影響に焦点を当てた研究は非常に少ない。 注目に値するのは、それらのほとんどが、振戦の抑制は 100 Hz 付近の周波数でよりよく達成され、130 Hz を超える周波数でわずかな追加の治療効果が得られるという証拠はほとんどないことを指摘しているという事実です。 逆に、50 Hz 以下の周波数は、振戦を抑制しないようであり、振戦を悪化させたり、ミオクロニー ジャークを誘発したりする可能性さえあります。 これらの臨床所見に基づいて、現在、130Hzの周波数で刺激を開始し、付随する高振幅と大きなパルス幅にもかかわらず振戦に対する治療効果が満足できない場合は、180Hzまで増加させることが認められています. 最近の小規模なケース シリーズでは、興味深いことに、Vim DBS 手術の数年後にバランス障害を呈した一部の患者が、刺激周波数を 130 Hz に下げると問題が改善したことが示されました。 さらに、短いパルス幅の刺激と同様に、周波数を 100 Hz まで下げると、治療域を広げることにより、姿勢振戦または意図振戦および DBS 副作用の制御を最適化するのに役立つ可能性があるといういくつかの証拠があります。 まとめると、これらの発見は、より短いパルス幅と同様に、より低い周波数の刺激が、バランス障害またはVim-DBSによって促進される上肢運動失調に苦しむET患者にとって興味深い治療アプローチになる可能性があることを示唆しています. ただし、上記のすべての研究は非盲検化および無作為化されていないため、そのような戦略を支持する証拠のレベルは依然として弱い. さらに、これらの研究のいずれも、臨床試験を使用することによっても、3D動作分析やコンピューター化された姿勢評価などの定量的測定を使用することによっても、歩行とバランスに対するDBS周波数の減少の影響を評価することを目的としていません.

これらの理由から、本研究の目的は、非侵襲的な定量的生理学的ツール、すなわちコンピューター化されたスパイラル テスト分析、3D 赤外線歩行運動分析、摂動力分析および眼球造影に対するバランス測定。

Vim-DBS 刺激による 3 か月以上の治療を受けた ET を提示し、英国ロンドンのユニバーシティ カレッジ ロンドン病院の神経科および神経外科の国立病院で治療を受けた患者が含まれます。

手順に関して、研究者は最初に 3 つの異なる周波数 (80 Hz-130 Hz-180 Hz) の治療と副作用のしきい値を推定することによって、治療ウィンドウを評価します。 さらに、研究者はその後、3Dモーション分析システムを使用してバランスと歩行を分析し、コンピューター化されたスパイラル分析ソフトウェアに接続されたタブレットを使用して振戦を分析し、眼球運動を3つの異なる設定でDBSをオフにして分析します。

最終的に、研究者は電極の位置を特定し、DBS 計画ソフトウェア Guide-XT® と術前および術後の脳 MRI を使用して、活性化された組織の体積をモデル化します。