Vim DBS로 치료한 ET 환자의 신경생리학적 평가

본태성 떨림(ET)은 손과 팔에 지속적으로 영향을 미치는 대칭적인 4-12Hz의 운동성 떨림을 특징으로 하는 만성 진행성 신경계 질환입니다. 떨림은 또한 목, 다리, 목소리, 입, 혀 또는 기타 신체 부위와 관련될 수 있습니다. ET는 세계 인구의 0.9%로 추정되는 유병률로 가장 흔한 운동 장애 중 하나입니다. 질병이 시작될 때 떨림이 약간 무력화될 수 있지만 대부분의 환자는 시간이 지남에 따라 떨림이 악화되는 것을 경험합니다. 결국 질병의 진행은 심각한 장애로 이어져 환자의 작업 능력과 가장 심각한 경우 일상 생활 활동에 영향을 미칠 수 있습니다. ET는 빈번한 쇠약 상태이지만 대부분의 장애 환자를 위한 치료 옵션은 여전히 ​​거의 없습니다. 시상 복부 중간 핵(Vim)의 심부 뇌 자극(DBS) 또는 후부 시상 하부 영역, 외과적 시상 절제술, 감마 나이프 또는 보다 최근에는 MRI 유도 집중 초음파 시상 절제술을 포함하여 ET에서 여러 수술 절차가 평가되었습니다. 개두술이 없기 때문에 감마나이프와 집중 초음파 시상절단술이 더 안전할 수 있지만, Vim-DBS는 현재 의학적으로 불응성 ET에 대한 참조 치료법이자 가장 많이 사용되는 절차로 남아 있습니다.

전극 이식 시술 직후 발생하는 출혈, 허혈, 감염 합병증 등 Vim-DBS의 초기 부작용 외에 보행이나 상지 소뇌 운동실조, 감각이상, 구음장애, 삼킴곤란, 인지 장애 등의 소뇌 증상 등 후기 부작용 꽤 자주 있습니다. 자극의 이러한 장기적인 결과는 수술 후 ET로 고통받는 환자의 삶의 질에 극적으로 영향을 미치고 이 개입의 이점을 완화할 수 있습니다. 보행 실조증을 고려할 때 이 합병증은 Vim-DBS 수술 후 ET 환자의 최대 37%에 영향을 미칠 수 있으며 수술 전 보행 장애, 질병 중증도, 고령, DBS 수술을 받은 환자에서 더 자주 발생하는 것으로 보고되었습니다. 쌍방으로 시행하였다. 상지 운동실조증도 흔하며, 비동조성, 시간지연증 및 디아도초키네시아와 함께 의도 떨림의 발생 또는 역설적으로 악화되는 것이 특징입니다. 후자는 역치상 자극에 의해 유도될 수 있는 것으로 나타났습니다.

외과적 시상절단술에 비해 Vim-DBS의 주요 자산 중 하나는 자극 매개변수를 변경하여 전극이 전달하는 전류를 꾸준히 적응시키는 능력입니다. 기존의 이식형 펄스 발생기(IPG)를 사용하면 자극 모드(단극 또는 양극 자극), 진폭, 주파수 및 펄스 폭을 수정하고 전류를 전달하는 전극의 접점을 수정할 수 있습니다. 그러나 DBS가 전 세계적으로 광범위하게 사용 가능한 치료법이고 의학적으로 불응성 떨림에 대한 일상적인 치료의 일부임에도 불구하고, ET로 고통받고 Vim 내에서 자극된 환자가 나타내는 소뇌 증상에 대한 다양한 DBS 설정의 효과를 평가한 연구는 거의 없습니다. 떨림은 진폭에 가장 잘 반응하는 것으로 보고되었으며, 진폭은 일반적으로 떨림이 완전히 해결될 때까지 증가됩니다. 자극 펄스 폭을 늘리면 유사한 임상 효과가 나타나고 떨림 완화에 도움이 될 수 있습니다. 흥미롭게도 최근에 펄스 폭을 줄이면 보행 장애가 개선되고 치료 범위가 넓어지며 DBS로 인한 부작용이 줄어들 수 있다는 사실이 밝혀졌습니다. 이 임상적 발견은 Vim DBS 임상 반응의 기저에 있는 신경 네트워크의 최근 해부에 의해 뒷받침되며, 이는 떨림 억제가 치아-마비-시상관 자극으로 인한 것일 수 있는 반면 보행 및 사지 운동 실조는 소뇌-마비의 자극에 의해 촉진될 수 있음을 시사합니다. -척추 및 rubro-olivo-cerebellar tract는 DBS 매개변수를 정확하게 최적화하여 이러한 부작용을 교정할 수 있음을 의미합니다.

다양한 유형의 매개 변수의 임상 효과 중에서 자극 빈도는 확실히 ET에서 덜 광범위하게 연구되었습니다. STN(Subthalamic nucleus)의 자극 빈도를 줄이는 것이 파킨슨병에서 특히 보행 동결 또는 언어 장애와 같은 도파 불응성 증상을 나타내는 환자에게 유용한 치료 옵션이라는 점을 감안하면 이것은 처음에는 매우 놀라운 일입니다. 저주파 자극은 근긴장이상을 앓고 있는 일부 환자에게 유익한 것으로 나타났으며, 이러한 지속적인 임상적 개선은 부작용을 일으키는 구조의 자극을 피함으로써 얻어졌다고 제안되었습니다.

이에 비해 떨림에 대한 저주파 자극의 결과에 초점을 맞춘 연구는 매우 적습니다. 주목할 만한 것은 그들 대부분이 떨림 억제가 약 100Hz의 주파수에서 더 잘 달성되었으며 130Hz 이상의 주파수에 대한 작은 추가 치료 효과에 대한 증거가 거의 없다고 지적했다는 사실입니다. 반대로 50Hz 이하의 주파수는 떨림을 억제하지 못하는 것으로 보이며 심지어 떨림을 악화시키거나 근간대성 경련을 유발할 수 있습니다. 이러한 임상 소견을 바탕으로 높은 진폭과 큰 펄스 폭을 수반함에도 불구하고 떨림에 대한 치료 효과가 만족스럽지 않은 경우 130Hz의 주파수로 자극을 시작하고 180Hz까지 증가시키는 것이 현재 인정됩니다. 최근의 작은 사례 시리즈는 Vim DBS 수술 후 몇 년 동안 균형 장애를 보이는 일부 환자가 자극 주파수를 130Hz로 줄였을 때 문제가 개선되었음을 흥미롭게 보여주었습니다. 또한, 짧은 펄스 폭 자극과 유사하게 주파수를 100Hz까지 낮추는 것이 치료 범위를 넓혀 자세 또는 의도 떨림 및 DBS 부작용 제어를 최적화하는 데 도움이 될 수 있다는 증거가 있습니다. 종합하면, 이러한 결과는 더 짧은 펄스 폭과 유사하게 더 낮은 자극 빈도가 균형 장애 또는 Vim-DBS에 의해 촉진된 상지 운동 실조로 고통받는 ET 환자에게 흥미로운 치료 방법이 될 수 있음을 시사합니다. 그러나 위에서 언급한 모든 연구는 눈가림이 없고 무작위화되지 않았기 때문에 이러한 전략을 뒷받침하는 증거 수준은 여전히 ​​미약합니다. 또한, 이러한 작업 중 어느 것도 임상 테스트를 사용하거나 3D 동작 분석 또는 컴퓨터 자세 평가와 같은 정량적 측정을 사용하지 않고 DBS 주파수 감소가 보행 및 균형에 미치는 영향을 평가하는 것을 목표로 하지 않았습니다.

이러한 이유로 본 연구의 목적은 Vim-DBS 주파수 변화가 ET에서 보행 및 상지 운동실조를 포함한 소뇌 기능에 미치는 영향을 비침습적 정량적 생리학적 도구, 즉 전산화된 나선형 테스트 분석, 3D 적외선을 사용하여 연구하는 것입니다. 보행 동작 분석, 힘 섭동 분석 및 oculography에 대한 균형 측정.

Vim-DBS 자극으로 3개월 이상 치료받은 ET를 제시한 환자가 영국 런던의 University College London Hospital, National Hospital of Neurology and Neurosurgery에서 치료를 받았습니다.

절차와 관련하여 조사관은 먼저 세 가지 다른 주파수(80Hz-130Hz-180Hz)에 대한 치료 및 부작용 임계값을 추정하여 치료 창을 평가합니다. 또한 조사관은 이후에 3D 동작 분석 시스템을 사용하여 균형과 보행, 전산화된 나선형 분석 소프트웨어와 결합된 태블릿을 사용하는 떨림, 세 가지 다른 설정에 대해 oculography를 사용하여 안구 운동을 분석하고 DBS를 끕니다.

결국 조사관은 DBS 계획 소프트웨어 Guide-XT®와 수술 전후 뇌 MRI를 사용하여 전극의 위치를 ​​파악하고 활성화된 조직의 부피를 모델링합니다.