Utvikling av adaptiv dyp hjernestimulering for OCD (Phase Ib)

PÅMELDING: Et forsøksperson anses som registrert ved å signere informert samtykke, ansett som kvalifisert for å bli screenet av etterforskeren. Prosessen med informert samtykke kan omfatte diskusjoner med pasientens familie og henvisende kliniker. Medisinske journaler som kan skaffes vil bli nøye gjennomgått for å fastslå tilstrekkeligheten av tidligere behandlinger, inkludert kognitiv atferdsterapi (CBT).

Et emneidentifikasjonsnummer vil bli tildelt hvert forsøksperson som signerer samtykke. Dette nummeret vil bli brukt til å identifisere emnet og må brukes på all studiedokumentasjon relatert til emnet gjennom hele studiet.

SCREENING: Potensielle forsøkspersoner som oppfyller inklusjons-/eksklusjonskriteriene og er villige til å delta i studien, som vist ved å signere det informerte samtykket, vil bli registrert i studien og gjennomgå 2 screeningbesøk (besøk 1 og besøk 2) fordelt over en periode på omtrent 1 måned. Diagnostiske og screeningsvurderinger fullføres, etterfulgt av komplette medisinske, nevrologiske og nevrokirurgiske evalueringer. Endelig utvelgelse av kandidater vil bli gjort ved konsensus fra det tverrfaglige etterforskerteamet (Project Advisory Committee).

Nevroimaging metoder:

DBS-implanterte forsøkspersoner vil gjennomgå 2-3T MR-skanninger før operasjonen (1 forsknings-MR ved CAMRI og 1 klinisk MR ved BSLMC). DBS-implanterte forsøkspersoner vil under 3 MEG totalt.

Kontrollpersoner vil gjennomgå 1-3T MR-skanning (forsknings-MR-skanning ved CAMRI). Kontrollpersoner vil også gjennomgå 3 MEG-skanninger.

Senter for avansert MR-bildebehandling (CAMRI) ved hovedcampusstedet til Baylor College of vil utføre 3T MR-skanning, som kun vil bli samlet inn på alle emner (DBS og kontroll) ved å bruke Prisma-skanneren på dette prosjektet for konsistens.

BEHANDLING: Personer som er kvalifisert for DBS-implantasjon vil også få utført en ekstra klinisk, pre-kirurgisk 3T MR-skanning ved baseline. Denne skanningen vil bli utført på en Philips-skanner ved Baylor St. Luke's Medical Center (BSLMC). Denne skanningen er nødvendig for å potensielt screene ut individer som har hjerneabnormaliteter som ikke ville være forenlige med operasjonen (f.eks. medfødte defekter, mangel på normale anatomiske korrelater) og for å hjelpe til med kirurgisk planlegging.

Alle forsøkspersoner (DBS og kontroll) vil også gjennomgå MEG-skanninger. Dette er også nødvendig som en baseline-vurdering ettersom MEG-skanninger også vil bli utført etter implantasjon etter 2 uker og 6 måneder. Disse skanningene vil bli utført på en MEG-skanner ved Texas Children's Hospital i Houston Medical Center.

Røntgen thorax og EKG vil også bli utført.

Alders-/kjønnsmatchede ikke-implanterte forsøkspersoner vil fungere som kontroller. De vil gjennomgå 1-forsknings 3T MR- og 3 MEG-skanninger ved bruk av samme bildebehandlingsprotokoll og på samme tidspunkt som OCD-implantatobjekter for kontroll for ikke-DBS-effekter på rs-fc.

BEHANDLING:

1. Med mindre det samles inn før operasjonsdagen, vil A en hode-CT utføres om morgenen operasjonen for stereotaktisk planlegging.
2. Ved bruk av lokalbedøvelse (med eller uten sedasjon som klinisk indisert), vil en stereotaktisk hoderamme (Leksell Model G, Elekta Instruments, Atlanta, GA, USA) festes til forsøkspersonens hodeskalle om morgenen operasjonen på operasjonssalen.
3. Et 3D volumetrisk bilde (O-Arm 2, Medtronic Inc, Boulder, CO, USA) vil bli utført for å definere det volumetriske stereotaktiske headspace.
4. Bildene vil bli lastet opp til en datamaskinarbeidsstasjon (Stealth S7, Medtronic, Inc., Boulder, CO, USA) utstyrt med stereotaktisk planleggingsprogramvare (Cranial 3.0) for planlegging av operasjonen. Den preoperative 3T MR oppnådd før operasjonsdatoen vil bli smeltet sammen med CT-skanningen i den kirurgiske planleggingsstasjonen. Det innledende målpunktet i ventrale striatum vil bli valgt basert på individets spesifikke anatomi. Den kirurgiske banen til dette punktet vil også planlegges for å unngå fremtredende kar, sulci og ventriklene. Datamaskinen vil generere X-, Y- og Z-koordinatene som skal settes på rammen, samt de koronale og sagittale innfallsvinklene som kreves for å etablere ønsket bane og målpunkt. Dette innledende målpunktet vil bli modifisert av personens spesifikke anatomi som bestemt av den preoperative 3T-skanningen. De endelige målkoordinatene vil bli bestemt under denne analysen.
5. Mens kirurgen planlegger prosedyren, vil pasienten bli liggende på operasjonsbordet. Et Foley-kateter vil bli satt inn. Antibiotika vil bli administrert intravenøst ​​og vitale tegn vil bli overvåket. Den stereotaktiske hoderammen vil bli festet til operasjonsbordet for motivets sikkerhet, med hodet hevet for motivets komfort. En steril forberedelse og drapering vil bli utført.
6. Målkoordinatene vil bli satt på den stereotaktiske rammen som bringer målpunktet til midten av operasjonsbuen. Ytterligere lokalbedøvelse vil bli gitt ved snittet. Etter snittet vil det lages et 14 mm borehull ved å bruke en selvstoppende perforator. Gradhullhetten som følger med DBS-ledningen vil festes til skallen med to skruer. Duraen vil bli koagulert og innskåret. Pial-overflaten vil bli forsiktig koagulert og et lite snitt vil bli gjort for å tillate enkel innføring av elektrodeføringene, som vil bli satt inn i hjernen i henhold til standard stereotaktisk protokoll.
7. En mikroelektrode (MER)-sonde vil settes inn gjennom kanylen og føres frem i trinn under mm til målet er nådd. Intraoperativ bildeveiledning vil bli innhentet for å sikre at MER-sonden ikke avvikes mekanisk fra målet. Hvis et avvik blir identifisert, vil den stereotaktiske hoderammen bli justert tilsvarende.
8. Når justeringene ovenfor er gjort, vil den kvadripolare DBS-elektroden (modell 3387; Medtronic Inc., Minneapolis, MN, USA) settes inn gjennom føringsrøret til målpunktet. Retikler vil festes til rammen og intraoperativ avbildning vil bli brukt for å bekrefte at elektrodespissen er plassert ved målet og vurdere forekomsten av intracerebral blødning. Sedasjon vil bli trukket tilbake. En skjøtekabel kobles sterilt til ledningen og den andre enden føres ut av feltet for å kobles til en ekstern pulsgenerator slik at teststimulering kan utføres. Teststimulering vil bli utført via hver kontakt for å 1) vurdere for stimuleringsinduserte bivirkninger og 2) overvåke for akutte endringer i atferd ved å bruke en Likert-skala for å vurdere angst, opphisselse og humør. Intraoperativ atferdstesting av stimulering vil bli videofilmet
9. Intraoperativ røntgenavbildning kan utføres etter behov (opptil 4 ganger per side) for å sikre at riktig mål er nådd.
10. En post-implantasjon 3D volumetrisk skanning vil bli utført for å bekrefte elektrodeposisjonen.
11. Trinn 5-9 ovenfor vil bli utført for å sette inn den andre elektroden på den andre siden av hjernen for å fullføre implantasjonen av begge elektrodene.
12. Hvis det ikke er noen uholdbare bivirkninger, vil ledningene festes til skallen med borehullhettene. Den frie enden av ledningene vil bli liggende i det sub-galeale rommet og snittene vil bli lukket i anatomiske lag.
13. Hoderammen vil bli fjernet og generell anestesi vil bli indusert. Olympus RC+S pulsgeneratoren vil deretter implanteres og kobles til hjerneledningen via skjøteledninger.
14. En postoperativ CT-skanning vil bli utført før utskrivning for å sikre at det ikke har oppstått en intracerebral blødning.
15. Pasienten vil bli ført til utvinningsrommet eller nevrokirurgisk intensivavdeling for postoperativ overvåking (se nedenfor) og vil bli utskrevet fra sykehuset etter minst én natts observasjon og når den er klinisk stabil. Et Basic Metabolic Panel (BMP) kan kjøres på emnet for å bekrefte at de er klinisk stabile.
16. Pasienten vil returnere til nevrokirurgisk klinikk (besøk 4) for postoperativ vurdering i henhold til vanlig klinisk praksis (ca. 1 uke etter operasjon). Sårene vil bli inspisert og forsøkspersonens nevrologiske status vil bli vurdert. Suturer vil bli fjernet.

Pasienter vil bli bedt om å holde sine nåværende medisiner konstante de første 6 månedene etter operasjonen, men kliniske forhold som krever endringer vil bli tillatt og notert dersom dette skulle skje.

DBS programmering:

I første omgang skal det gjennomføres en monopolar undersøkelse med frekvens satt til 130 Hz og pulsbredde til 90 mikrosekunder. Konstant strømamplitude vil bli brukt og øket på en trinnvis måte som tolerert og uten å overskride øvre grenser for strømtettheten. Den konstante strøminnstillingen er spesielt nyttig i de første ukene til månedene etter operasjonen når impedansene fortsatt endrer seg. For å fremkalle en gledesrespons, må amplituden gå tilbake til 0 mikroampere i ca. 30 sekunder før du tester neste trinn. For eksempel, hvis 2mA, C+1, 90usec, 130Hz er ineffektivt, reduseres amplituden til 0mA i 30 sekunder og økes deretter raskt til 4mA, C+1-, 90usec, 130Hz. Myk start må slås av. Bipolare innstillinger vil også bli testet og må brukes under rsfMRI. DBS parametere vil bli optimalisert/justert basert på klinisk evaluering av humør og angst og for å minimere bivirkninger. Følgende observerte effekter vil bli registrert via en skala brukt i en tidligere studie: ansiktsuttrykk, nervøsitet, årvåkenhet og positiv eller negativ påvirkning. Ansiktsuttrykk vil bli målt ved hjelp av AFAR-systemet. AFAR vil måle maksimal intensitet og hastighet på smileresponsen i handlingsenheter. Deltakernes ansikter vil bli tatt opp på video ettersom stimuleringen deres økes for å fremkalle gledesresponsen. Endringer i ansiktsuttrykk ved bruk av ansiktsmuskler av orbicularis oris (muskel som omkranser munnen) zygomaticus (større og mindre muskler i munnvinkelen) vil bli registrert. Denne informasjonen vil bli brukt til å trene en klassifiserer til å gjenkjenne at stimuleringsintensiteten er for høy. Etterforskerne vil også ha faget selvrapportering om endringer i humør, angst, energi og bivirkninger.