DBS Imaging-gebaseerd versus Threshold Assessment-gebaseerd programmeren (DBS-ITAP)

Reden:

Diepe hersenstimulatie (DBS) van de subthalamische kern (STN) is een gevestigde behandeling voor het uitschakelen van motorische symptomen van de ziekte van Parkinson (PD). Een correcte programmering van DBS-instellingen om optimale stimulatie binnen de doelregio te bieden, is cruciaal voor een succesvol klinisch resultaat. Tot nu toe is het programmeren van DBS-instellingen gebaseerd op de selectie van contactpunt(en) en stimulatieparameters met gestandaardiseerde drempelbeoordelingen: voor elk contactpunt wordt de stroom in kleine stappen verhoogd en bij elk contactpunt wordt de ernst van de motorische symptomen en mogelijke nadelige effecten beoordeeld. stap. Dit proces is uitdagend en tijdrovend vanwege het grote aantal mogelijke parametercombinaties. Bovendien moet rekening worden gehouden met individuele variatie in de anatomie van de patiënt, de plaatsing van DBS-leads en het optreden van bijwerkingen. Dit resulteert in lange programmeersessies die vermoeiend kunnen zijn voor patiënten en vaak leiden tot onduidelijke resultaten als gevolg van vermoeidheid. Beeldvormingstechnieken zijn in de loop der jaren enorm verbeterd en kunnen nuttig zijn voor het programmeren van DBS-instellingen op basis van patiëntspecifieke anatomie.

Objectief:

Het doel van deze studie is om te bepalen of op beeldvorming gebaseerde DBS-programmering voor de behandeling van de motorische symptomen van Parkinson bij STN DBS niet-inferieur is aan de huidige standaardpraktijk van op klinische drempelwaarde gebaseerde DBS-programmering.

Studieontwerp:

De studie is een prospectief, gerandomiseerd, open-label, geblindeerd eindpunt (PROBE-ontwerp) klinisch onderzoek in één centrum. Na een operatie voor DBS-implantatie zullen in totaal 132 patiënten worden gerandomiseerd in een verhouding van 1:1 naar initiële op beeldvorming gebaseerde DBS-programmering (Imaging-groep) of naar DBS-programmering op basis van initiële drempelwaardebepaling (Threshold-groep). De follow-up duurt zes maanden en bestaat uit 3 studiebezoeken.

Studiepopulatie:

Patiënten komen in aanmerking voor de studie als zij bilaterale STN DBS voor Parkinson-motorische symptomen hebben in Amsterdam UMC.

Interventies:

In beide groepen (dat wil zeggen Imaging en Threshold) begint de DBS-programmering twee tot drie weken na de DBS-operatie. Voor de DBS-programmering worden patiënten een dag in het ziekenhuis opgenomen terwijl zij geen Parkinson-medicatie gebruiken.

Beeldgroep:

Met het gebruik van beeldvorming zijn onderzoekers in staat om de locatie van de DBS-lead binnen de gesegmenteerde anatomie van het individu en het geactiveerde weefselvolume (VTA; dat wil zeggen het weefsel omsloten door een iso-oppervlak van de activeringsfunctie) te visualiseren. Dit kan het potentieel hebben om verbetering van de programmering van de stimulatieparameters en -resultaten. Hiervoor wordt de postoperatieve CT-scan gebruikt om de DBS-leads te lokaliseren en worden de omliggende anatomische structuren gereconstrueerd met de preoperatieve MRI-scan van de patiënt. Op basis van de patiëntspecifieke anatomie kunnen de DBS-instellingen (juiste contacten, amplitude en pulsbreedte) worden bepaald die de ideale VTA binnen het doel produceren en de stimulatie van de omliggende structuren minimaliseren. Deze instellingen kunnen vervolgens worden gebruikt als startpunt voor het programmeren van de stimulatieparameters.

Drempelgroep:

Elke DBS-elektrode heeft vier tot zestien contactpunten, dichtbij de punt, van waaruit elektrische stroom kan worden uitgezonden. Bij het programmeren van DBS wordt het contactpunt of de combinatie van contactpunten die worden gebruikt voor stimulatie en de optimale elektrische stimulatieparameters gekozen. Twee tot drie weken na de operatie schakelt de arts de DBS in. Hiervoor wordt de patiënt opgenomen in het ziekenhuis en wordt per contactpunt de initiële drempelwaardebepaling uitgevoerd. Een cruciale stap in dit proces is om voor elk afzonderlijk contactpunt de hoeveelheid stroom te bepalen die nodig is om symptomatische verbetering te genereren en de hoeveelheid stroom die nadelige effecten veroorzaakt. Om deze drempelwaarden te bepalen, wordt de stroom met stappen van 0,5 milliampère (mA) verhoogd van 0 tot ongeveer 5,0 mA, opeenvolgend voor elk contactpunt, en wordt bij elke stap de ernst van de Parkinson-symptomen en mogelijke nadelige effecten beoordeeld. Voor deze drempelbeoordeling moeten patiënten geen Parkinson-medicatie meer gebruiken (off-medicijnfase). Op basis van de drempelwaardebepalingen worden de actieve contactpunt(en) en stimulatieparameters geselecteerd. De DBS-stroom wordt doorgaans in de loop van weken tot maanden geleidelijk verhoogd, met overeenkomstige aanpassingen van de farmacologische behandeling. Voor patiënten met bilaterale DBS en vier contactpunten op elke elektrode duurt de drempelwaardebepaling ongeveer drie uur.

De patiënt heeft een kans van 50% om gerandomiseerd te worden naar een initiële, op beeldvorming gebaseerde DBS-programmering (d.w.z. een beeldvormingsgroep). Het verwachte voordeel voor deze groep is dat zij de drempelwaardebepaling niet nodig hebben en daardoor minder last hebben door minder ziekenhuisbezoeken voor de programmering. Er zijn geen extra risico’s verbonden aan deelname aan dit onderzoek. Als de stimulatieparameters gevonden met alleen op beeldvorming gebaseerd programmeren onvoldoende effect opleveren in de Imaging-groep, kunnen de zorgprofessionals ervoor kiezen om de drempelwaardebepaling voor deze patiënten uit te voeren.

Invloed:

De resultaten van het onderzoek kunnen mogelijk bijdragen aan het verminderen van de last van de DBS-behandeling. Als op beeldvorming gebaseerde programmering niet inferieur is aan op drempelwaardebepaling gebaseerde programmering, kan dit resulteren in efficiëntere programmeersessies met kortere programmeertijd (minder gebruik van gezondheidszorgmiddelen) en minder ongemak voor patiënten.