Versnellen van Motorisch Herstel bij Glioompatiënten met Postoperatieve nrTMS

Onderzoeksdoelstellingen:

Onderzoek de relatie tussen motorische revalidatie en veranderingen in motorische functionele netwerken na nrTMS-therapie, en bevestig het contralaterale handmotorisch gebied als een effectief revalidatiedoel.

Valideer de effectiviteit van hoogfrequente nrTMS-stimulatie bij het revalideren van motorische tekorten bij glioma-patiënten.

Studieontwerp: Een gerandomiseerde, dubbelblinde, sham-gecontroleerde klinische studie. In aanmerking komende postoperatieve glioma-patiënten met motorische dysfunctie worden gerandomiseerd in nrTMS-behandelings- of sham-groepen. Hoogfrequente nrTMS of sham-stimulatie gericht op het contralaterale handmotorisch gebied wordt gedurende 7 opeenvolgende dagen toegediend. Fugl-Meyer Assessment (FMA)-scores en spierkracht van de aangedane ledemaat worden geëvalueerd om de superioriteit van nrTMS boven sham-stimulatie vast te stellen.

Totaal aantal gevallen: De studie bestaat uit twee delen, elk met 43 patiënten.

Casusselectie:

Insluitingscriteria:

A. Rechtshandig; B. Leeftijd: 25-65 jaar; C. Geen eerdere neurologische ziektegeschiedenis; D. Awake craniotomie met intraoperatieve directe corticale stimulatie of MEP-mapping voor lokalisatie van het motorisch gebied; E. Postoperatieve pathologie bevestigt nieuw gediagnosticeerd glioom; F. Bereid om nrTMS-therapie te ondergaan; G. Aanhoudende motorische dysfunctie (spierkracht/FMA-score niet hersteld tot preoperatieve niveaus) op postoperatieve dag 7.

Uitsluitingscriteria:

A. Tumor die de middellijn naar de contralaterale hemisfeer overschrijdt; B. Hoofdbeweging >1 mm of rotatie >1° tijdens rs-fMRI-acquisitie; C. Afwezigheid van postoperatieve motorische of spraakdysfunctie; D. Kwetsbare populaties (bijv. zwangere vrouwen).

Behandelingsprotocol: Hoogfrequente nrTMS-stimulatie gericht op het contralaterale handmotorisch gebied (duimregio).

Effectiviteitsevaluatie:

Primaire uitkomst: Herstelpercentage van spierkracht van de aangedane ledemaat. Secundaire uitkomst: Herstelpercentage van FMA-score.

Veiligheidsevaluatie: Pre- en post-behandeling MRI om intracraniële veranderingen te monitoren.

Statistische methoden:

1. Randomisatie in nrTMS- en sham-groepen.
2. Baseline-vergelijkingen met behulp van t-tests en chi-kwadraattests.
3. Longitudinale analyse van spierkracht (chi-kwadraat) en FMA-scores (t-tests) op belangrijke tijdstippen: preoperatief, pre-behandeling, post-behandeling, 1/2/3 maanden postoperatief.

Gedetailleerde beschrijving:

Projecttitel: Klinisch onderzoeksprotocol: Versnellen van postoperatief motorisch herstel bij patiënten met motorische tekorten na glioomchirurgie met behulp van genavigeerde repetitieve transcraniële magnetische stimulatie (nrTMS)

Onderzoeksdoelstellingen:

De relatie tussen motorisch herstel en veranderingen in motorische netwerken in de hersenen na nrTMS-revalidatie onthullen, en bevestigen dat het ipsilaterale handmotorisch gebied een effectief doelwit is voor motorische revalidatie.

De effectiviteit van hoogfrequente nrTMS-stimulatie bij motorisch herstel voor patiënten met motorische tekorten na glioomchirurgie bepalen.

Onderzoeksontwerp: Er zal een gerandomiseerde, dubbelblinde, sham-gecontroleerde klinische studie worden uitgevoerd. Patiënten met motorische tekorten na glioomchirurgie die voldoen aan de in-/uitsluitingscriteria worden willekeurig toegewezen aan de nrTMS-behandelingsgroep of de sham-stimulatiegroep. Het ipsilaterale handmotorisch gebied wordt gericht voor hoogfrequente nrTMS of sham-stimulatie (7 werkdagen). Motorisch herstel wordt beoordeeld met behulp van Fugl-Meyer Assessment (FMA)-scores en spierkrachtmetingen om te bepalen of nrTMS superieur is aan sham-stimulatie bij postoperatieve motorische revalidatie voor glioompatiënten.

Totaal aantal gevallen: Het project bestaat uit twee delen, met 43 patiënten in elk deel.

Casusselectie:

Insluitingscriteria: A. Rechtshandig; B. Leeftijd: 25-65 jaar; C. Geen geschiedenis van neurologische ziektebehandeling vóór de operatie; D. Patiënten ondergingen awake-chirurgie met intraoperatieve directe corticale stimulatie of intraoperatieve MEP en monopolair stimulatie om het motorische functionele gebied te identificeren; E. Postoperatieve pathologie bevestigd als nieuw gediagnosticeerd glioom; F. In aanmerking komend voor nrTMS-revalidatiebehandeling; G. Motorische functie is niet hersteld tot preoperatieve niveaus 7 dagen postoperatief, zoals aangegeven door spierkrachtscores of FMA-scores die niet terugkeren naar preoperatieve niveaus.

Uitsluitingscriteria: A. Tumor die de middellijn naar de contralaterale zijde overschrijdt; B. Hoofdbeweging meer dan 1 mm of hoofrotatie meer dan 1° tijdens rs-fMRI-gegevensacquisitie; C. Patiënten zonder postoperatieve motorische of taal-motorische tekorten; D. Kwetsbare of speciale populaties, zoals zwangere vrouwen.

Behandelingsprotocol: Hoogfrequente nrTMS-stimulatie van het ipsilaterale handmotorisch gebied (duimmotorisch gebied).

Effectiviteitsevaluatie:

Primaire effectiviteitsindicatoren: Herstelpercentage van spierkracht in de aangedane ledemaat.

Secundaire effectiviteitsindicatoren: Herstelpercentage van FMA-scores.

Veiligheidsevaluatie-indicatoren: Pre- en post-behandeling craniale MRI wordt uitgevoerd om intracraniële veranderingen te bevestigen en de veiligheid van de patiënt te waarborgen.

Statistische methoden:

Alle patiënten worden willekeurig verdeeld in de nrTMS-hoogfrequente stimulatiegroep en de sham-stimulatiegroep.

Baseline-gegevensvergelijking: Afhankelijk van het gegevenstype worden t-tests en chi-kwadraattests gebruikt om baseline klinische gegevens tussen de twee groepen te vergelijken, inclusief geslacht, leeftijd, pathologisch type, pathologische graad en motorische functiestatus (spierkracht en FMA-scores) op preoperatief, pre-behandeling, post-behandeling, 1 maand postoperatief, 2 maanden postoperatief en 3 maanden postoperatief.

Chi-kwadraattests worden gebruikt om spierkrachtherstelverschillen tussen de twee groepen op verschillende tijdstippen te vergelijken.

Chi-kwadraattests worden ook gebruikt om spierkrachtherstelverschillen binnen elke groep op verschillende tijdstippen te vergelijken.

Onafhankelijke-steekproef t-tests worden gebruikt om FMA-scoreverschillen tussen de twee groepen op verschillende tijdstippen te vergelijken.

Gepaarde t-tests worden gebruikt om FMA-scoreverschillen binnen elke groep op verschillende tijdstippen te vergelijken.

Onderzoeksduur: Oktober 2024 - Oktober 2027

Onderzoeksachtergrond: Gliomen dringen vaak motorische gebieden van de hersenen binnen, en hun massa-effect, samen met schade aan aangrenzend normaal hersenweefsel tijdens chirurgische resectie, leidt vaak tot postoperatieve motorische tekorten bij patiënten. Bijna 60% van de patiënten met postoperatieve motorische tekorten herstelt niet, wat resulteert in permanente motorische beperkingen die de postoperatieve kwaliteit van leven ernstig beïnvloeden. Bovendien wijst voldoende bewijs erop dat gliomen, met name laaggradige gliomen, corticale reorganisatie kunnen induceren, waardoor compensatiemechanismen voor beschadigde functies mogelijk worden. Daarom zijn het stimuleren van motorische functiecompensatie en het bevorderen van corticale reorganisatie cruciaal voor het verbeteren van de kwaliteit van leven en prognose van de patiënt.

Voorlopig onderzoek door de onderzoekers heeft aangetoond dat preoperatieve node-efficiëntie in het handmotorisch gebied de hersteltijd voor motorische functie bij deze patiënten bepaalt. Gliomen die groeien in motorische gebieden verstoren het omringende normale cortex, dat deelneemt aan motorische netwerkreorganisatie om normale motorische functie te behouden. Echter, chirurgische resectie veroorzaakt een "secundaire" verstoring van het al gereorganiseerde motorische netwerk. Node-efficiëntie verwijst naar het vermogen van een node om informatie binnen het motorische netwerk te verzenden; hogere node-efficiëntie duidt op een sterkere rol in het netwerk. Wanneer het resectiegebied nabij het ipsilaterale handmotorisch gebied ligt, is de node-efficiëntie van het ipsilaterale handmotorisch gebied al toegenomen door corticale reorganisatie. Als gevolg hiervan ervaren deze patiënten onvermijdelijk postoperatieve motorische tekorten, met lage herstelpercentages en langdurige hersteltijden.

Repetitieve transcraniële magnetische stimulatie (rTMS) is wijd toegepast in de revalidatie van neurologische aandoeningen en is samengevat in binnen- en buitenlandse klinische richtlijnen en expertconsensusdocumenten. Echter, in het klinisch management en de revalidatie van glioompatiënten is TMS alleen gebruikt voor preoperatieve mapping van motorische en taal-functionele gebieden, met geen rapporten over de toepassing ervan voor postoperatieve functionele revalidatie bij glioompatiënten. Dit komt omdat de revalidatiedoelen en parameters die worden gebruikt voor beroerte en andere ziekten niet volledig toepasbaar zijn op glioompatiënten, en er een gebrek is aan duidelijk gedefinieerde behandelingsdoelen tussen de twee revalidatiebenaderingen.

Voorlopige resultaten van het onderzoeksteam suggereren dat hoogfrequente nrTMS-stimulatie van het ipsilaterale handmotorisch gebied motorisch functieherstel aanzienlijk kan versnellen. Echter, vanwege de afwezigheid van een strikt cohort-gecontroleerde studie, blijven de betrouwbaarheid en effectiviteit van nrTMS voor motorisch herstel onbepaald.

Binnen- en buitenlandse onderzoeksstatus:

1.1 Glioomgroei induceert corticale reorganisatie en verandert hersenfunctionele netwerken voor compensatie Gliomen die motorische gebieden betreffen kunnen ernstige motorische tekorten veroorzaken. Echter, patiënten vertonen vaak geen tekorten preoperatief vanwege neuroplasticiteit en corticale reorganisatie. In tegenstelling tot acuut beginnende beroertes zijn gliomen progressief, wat tijd biedt voor functionele compensatie. Traditionele opvattingen suggereren dat compensatie gelijktijdig plaatsvindt met glioomontwikkeling, eerst reorganiserend peritumorweefsel en vervolgens verre ipsilaterale en contralaterale gebieden rekruterend.

Het handmotorisch gebied is cruciaal voor motorische regulatie. De afwezigheid van preoperatieve tekorten bij sommige patiënten met gliomen in dit gebied is te wijten aan glioom-geïnduceerde corticale reorganisatie. Chirurgische resectie veroorzaakt "secundaire" schade aan de gecompenseerde cortex, wat leidt tot tekorten. Vervolgend herstel bij sommige patiënten geeft aan dat beschadigde functie opnieuw kan worden gecompenseerd.

Gliomen kunnen functionele connectiviteitssterkte veranderen. Longitudinale studies tonen aan dat functioneel herstel gepaard gaat met verhoogde connectiviteit, wat hersenfunctionele reorganisatie koppelt aan netwerkveranderingen. Grafentheorie-analyse onthult topologische eigenschapsveranderingen; bijvoorbeeld kunnen laaggradige gliomen de kortste padlengte verhogen en de globale efficiëntie in hele-brein netwerken verlagen. Voorlopig werk van de onderzoekers geeft aan dat glioomgroei nabijgelegen functionele netwerken verandert, maar de reorganisatievorm varieert, zelfs voor tumoren op dezelfde locatie, wat leidt tot diverse symptoompresentaties.

1.2 Beschadigde functies zijn afhankelijk van hersenfunctionele netwerkreorganisatie voor compensatie Studies tonen aan dat insulaire gliomen kunnen compenseren door corticale dikte en grijze stofvolume van de contralaterale insula te verhogen. Analyse van hele-brein functionele netwerken in insulaire glioompatiënten door de onderzoekers gaf aan dat linker insulaire gliomen compenseren door nieuwe functionele verbindingen tussen de rechter insula en andere linker hemisfeerregio's te vestigen, terwijl rechter insulaire gliomen compenseren door bestaande verbindingen tussen de linker insula en de rechter hemisfeer te versterken.

Betreffende motorische netwerken suggereren voorlopige bevindingen dat in vroege glioomgroei de tumor de kortste pad in het gezonde motorische netwerk verkort, stabiliteit opoffert voor compensatie. Naarmate het glioom groeit en het ipsilaterale primaire motorische gebied meer beschadigt, herstelt het gezonde netwerk stabiliteit, waarbij motorische functie in de gezonde hemisfeer op lagere transmissie-efficiëntie wordt gehandhaafd.

1.3 Postoperatieve hersenfunctionele netwerkreorganisatie is sleutel tot motorisch herstel Onderzoek van het team van Professor Duffau rapporteerde dat tijdens motorisch herstel, functionele connectiviteit tussen de contralaterale supplementaire motorische area (SMA) en de ipsilaterale primaire motorische en sensorische gebieden overgaat van zwak naar sterk, wat belangrijke rollen voor deze gebieden suggereert. Echter, deze studie omvatte slechts zes patiënten met SMA-gliomen en negeerde hemisfeer verschillen.

Voorlopige experimentele resultaten van de onderzoekers omvatten 20 patiënten met postoperatieve motorische tekorten (10 nrTMS-sham, 10 nrTMS-behandeling). Vergelijking van node-efficiëntie in het ipsilaterale handmotorisch gebied op preoperatief, 7 dagen postoperatief en hersteltijdstippen toonde een significante afname postoperatief en een significante toename bij herstel. Het motorisch herstelpercentage was 90% in de nrTMS-groep versus 50% in de sham-groep. Dus wordt voorlopig geconcludeerd dat hoogfrequente nrTMS-stimulatie van het ipsilaterale handmotorisch gebied effectief motorische functie kan verbeteren, mogelijk door node-efficiëntie te verhogen.

1.4 Principes en toepassingen van repetitieve transcraniële magnetische stimulatie in hersenfunctieherstel Transcraniële magnetische stimulatie (TMS) gebruikt veranderende magnetische velden om elektrische velden te genereren voor niet-invasieve corticale stimulatie. Verschillende frequentiemodi kunnen excitatoire (hoogfrequent, >1 Hz) of inhiberende (laagfrequent, ≤1 Hz) effecten produceren. Langdurige TMS kan corticale excitabiliteit veranderen, contralaterale inhibitie verminderen, ipsilaterale excitabiliteit verhogen en corticale plasticiteit bevorderen.

rTMS is wijd gebruikt in klinische revalidatie voor post-beroerte motorische/taaltekorten, psychiatrische stoornissen en epilepsie, met richtlijnen en expertconsensus beschikbaar. Echter, bij glioompatiënten is nrTMS voornamelijk gebruikt voor preoperatieve mapping, met weinig rapporten over postoperatieve functionele revalidatie. Sommige studies suggereren dat nrTMS kan helpen bij herstel van acute ischemie na glioomchirurgie.

Daarom beoogt dit project hoogfrequente nrTMS toe te passen op het ipsilaterale handmotorisch gebied met behulp van een dubbelblinde, gerandomiseerde, gecontroleerde opzet. Met behulp van rs-fMRI-gegevens en motorscores verzameld preoperatief, postoperatief (pre-nrTMS) en bij herstel (post-nrTMS), zal de studie de behandelingseffectiviteit bepalen en het mechanisme onderzoeken: of hoogfrequente stimulatie de toename van node-efficiëntie van het ipsilaterale handmotorisch gebied versnelt, wat snel motorisch herstel vergemakkelijkt.