Prøve av adaptiv dyp hjernestimulering

Parkinsons sykdom (PD) er den største nevrologiske bevegelsesforstyrrelsen når det gjelder både prevalens og sykelighet, og i tilknyttede helse- og sosialkostnader. I Storbritannia er rundt 120 000 mennesker berørt og tilknyttede kostnader er estimert til 2 milliarder pund per år. Den nåværende gullstandardbehandlingen for PD er levodopaterapi, men bruken er begrenset av utviklingen av motoriske komplikasjoner hos opptil 80 % av pasientene over en 5-10 års periode. Dette har ført til en gjenoppblomstring i funksjonell nevrokirurgi for PD de siste tre tiårene.

Deep brain stimulation (DBS) er nå akseptert behandling for pasienter med alvorlig PD og støttes av Food and Drug Administration i USA og National Institute of Clinical Excellence i Storbritannia med studier som gir bevis på at det forbedrer livskvaliteten fremfor den beste medisinske behandlingen . På grunn av delvis effekt og bivirkninger er potensialet imidlertid relativt begrenset, og det har så langt generelt vært begrenset til pasienter med alvorlig sykdom og ukontrollerbare motoriske komplikasjoner med medisinsk terapi.

For øyeblikket gir DBS kontinuerlig og fast stimulering, men denne konstante stimuleringen fremmer bivirkninger som taleforstyrrelser. Forskning fra etterforskerne har vist at ved å kontrollere stimuleringen og bare levere den når det er nødvendig, kan bivirkninger reduseres. For å vise dette utviklet etterforskerne en form for adaptiv DBS der de kontrollerte hvor mye stimulering som ble levert ved direkte å registrere hjernens aktivitet fra elektroden som ble brukt til hjernestimulering. Dette gir et tilbakemeldingssignal.

Men selv om adaptiv DBS fungerer i en akutt forskningssetting, er det fortsatt flere spørsmål som skal besvares før det kan oversettes til et varig terapialternativ. De gjenværende hovedspørsmålene er om bedring av Parkinsonsymptomer opprettholdes over perioder lengre enn en time eller så, og om den utløses når opphisselse oppstår under søvn. Sistnevnte er viktig for å sikre at bevegeligheten opprettholdes når man snur seg i sengen og ved badebesøk.

Etterforskerne ønsker å sammenligne konvensjonell (kontinuerlig) DBS med adaptiv DBS når de samme pasientene med Parkinsons behandles mens de er både våkne og sover. Dermed kan de følge behandlingseffekter om dagen og om natten, i søvne. Pasientene vil motta de to typene stimulering i randomisert rekkefølge. Pasientene vil ikke bli fortalt hvilken form for stimulering som brukes, og de viktigste tiltakene som brukes for å evaluere utfallet av studien vil være videotapet ytelse på en rekke motoriske oppgaver og videotaping av mobilitet under opphisselser og oppvåkninger fra søvn. Vurdering av videobånd er ønskelig da bedømmere da kan være blinde for behandlingen som brukes. Derfor bør ikke vurderinger være partiske.

Pasienter vil gjennomgå vår standard 2-delte DBS-implantasjon. Eksperimentene vil bli utført mens pasientene er inneliggende mellom de to operasjonene og vil derfor ikke kreve noen ekstra prosedyrer, ekstra sykehusopphold eller pådra seg forsinkelser i oppstart av terapeutisk DBS.

DBS-elektroden har fire kontakter, og elektrodene er bilateralt implantert. Pasienter vil bli bedt om å holde tilbake sine vanlige medisiner over natten slik at de først blir vurdert av medisiner hver morgen. Hver morgen starter vi med en visning. På den første dagen vil dette innebære å finne den beste kontakten for adaptiv stimulering på DBS-elektroden på de to sidene. DBS-stimulering vil bli evaluert for å finne de beste kontakt-, spennings- og stimuleringsinnstillingene for hver enkelt pasient. Denne vurderingen er lik den standard kliniske prosedyren som pasienter opplever når de blir sett på som polikliniske etter operasjonen. Etterforskerne vil bekrefte at innstillingene forblir passende under morgenvisningen neste dag.

Etterforskerne vil bruke vårt spesialbygde eksternaliserte forskningssystem (ERS) for å tillate opptak og stimulering. ERS vil bli festet til motivet med tape eller en bandasje. Enheten er liten og lett og kommuniserer med en personlig datamaskin. De elektriske koblingene til DBS-ledningene vil skje gjennom midlertidige forlengelser med passende mekanisk slakk. De midlertidige forlengelsene vil senere bli erstattet ved stimulatorimplantasjon med nye sterile forlengelser. For å tillate stimuleringsretur, vil en ledende klips til ERS-dekselet kobles til en ledende (EKG) pute plassert over brystet. Periodiske impedanskontroller vil sikre at denne forbindelsen er robust gjennom eksperimentet. Pasienten kan være ambulant mens han har på seg enheten. Sikkerheten til ERS vil bli vurdert uavhengig før studiestart.

Pasienter vil bli randomisert med hensyn til om de mottar konvensjonell DBS eller adaptiv DBS og vil deretter gå over til den andre typen stimulering. Alle prosedyrer vil bli gjentatt i samsvarende form i de to behandlingsperiodene. Pasientens vanlige medisinering vil bli startet når hver screeningtest er fullført og medisineringen fortsetter hele dagen.